种子生产年份、产地对‘迪甜6号’产量影响及相关性分析

投稿愚一
更新时间2015-09-24
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闫建宾，王俊花，邵林生，程永钢，王瑞钢，庞旭，梁海英，张雪彪，张沛敏

（山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600）

摘要：为了分析不同年份、不同产地生产的种子对超甜玉米发芽率、田间出苗率、单穗重及产量的影响，以‘迪甜6 号’为试验材料，对3 个年份（A1 为2010 年，A2 为2011 年，A3 为2012 年）、2 个产地（B1 为平遥，B2为海南）生产的种子进行了室内发芽试验和田间测定。结果表明：种子生产年份对种子发芽率、田间出苗率、单穗重、产量4 个指标影响较大；除产量外，种子产地对其他3 个指标影响不是很大。‘迪甜6 号’的种子发芽率和田间出苗率随着种子生产年份的久远均呈现下降趋势。种子生产年份各处理间发芽率和田间出苗率存在极显著差异，种子生产地点各处理间发芽率和田间出苗率无显著差异；2 个处理间交互作用不明显。种子生产年份、产地对单穗重影响不是很大，各处理单穗重依次为A3B1>A3B2>A2B2>A1B2>A2B1>A1B1。种子生产年份与产地对产量的影响达极显著水平，2 个处理间交互作用显著。处理A3B2产量最高，为14235 kg/hm2。‘迪甜6 号’田间出苗率与发芽率呈极显著正相关；产量与种子发芽率、田间出苗率、单穗重均呈极显著正相关。

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关键词：年份；产地；‘迪甜6 号’；田间出苗率；产量

中图分类号：S513 文献标志码：A 论文编号：cjas14110004

基金项目：山西省科技厅示范行动项目“晋中盆地甜糯玉米立体高效种植模式示范”(2012.49)。

第一作者简介：闫建宾，男，1981 年出生，山西交城人，助理研究员，本科，主要从事鲜食玉米育种研究。通信地址：030600 山西省晋中市榆次区蕴华西街238号山西省农业科学院高粱研究所，Tel：0354-8593513，E-mail：407338568@qq.com。

收稿日期：2014-11-13，修回日期：2014-12-26。

0 引言

‘迪甜6 号’是由山西省农业科学院高粱研究所育成的超甜玉米新品种，该品种早熟、品质优良、皮薄渣少、果穗商品性好、产量高、抗病、抗逆性强。经多年的栽培试验及推广，适合‘迪甜6 号’+‘迪甜6 号’、“小麦+‘迪甜6 号’”、“‘迪甜6 号’+蔬菜”、“‘迪甜6 号’+花生”等多种栽培模式，每公顷纯收益因不同栽培模式增加25500~41610 元，经济效益极其显著[1-2]。此外，秸秆可回收利用加工成压缩饲料，做为养殖业的青贮饲料应用，每袋饲料可以卖20 元。避免以往焚烧秸秆污染环境。既保护了生态环境，为持续稳定地发展农业生产创造了有利环境，又增加了种植者收益[3-4]。

种子是种子植物所特有的延存器官，优质种子是提高产量的必要条件。播种后种子能否迅速发芽，达到早苗、全苗、壮苗，关系到能否为高产打下扎实的基础[5-7]。以往的研究表明：甜玉米由于遗传、生理及环境等因数的影响，种子活力较普通玉米低很多。其种子活力低下的主要原因是由遗传原因造成的胚乳淀粉积累不足，田间出苗率一般仅为50%左右[8-13]。超甜玉米种子出苗率与种子发芽率存在极显著的正相关关系（相关系数为0.983）[15-16]。但多仅限于室内研究，种子芽率、田间出苗率与单穗重及产量间的相关关系也鲜见报道。为满足生产及农业推广需要，课题组每年都要进行‘迪甜6 号’杂交种种子生产，这就不可避免地有陈年种子剩余。笔者以‘迪甜6 号’不同产地的陈年杂交种种子为材料，研究了发芽率、田间出苗率、单穗重及产量间关系，旨在为超甜玉米种子生产与保存提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试品种

供试品种为海南、平遥2 个地方3 个不同年度生产的‘迪甜6 号’，由山西省农业科学院高粱研究所提供。

1.2 试验设计

试验于2013年3 月至2014年1 月在山西省农科院高粱研究所修文试验基地进行，基地海拔高度为700 m，年活动积温为3410℃。前茬为高粱，试验因素设2 个，分别为种子生产年份与种子产地。

种子生产年份处理设3 个：A1 为2010 年，A2 为2011 年，A3为2012 年。种子产地处理设2 个：B1为平遥，B2 海南。种子生产年份为主处理，种子产地为副处理，共6 个处理组合，即A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2，3 次重复。小区宽4 m，长15 m，种8 行，四周设保护行。

1.3 测定方法

种子发芽率参照《国家种子检验规程》[14]方法测定。苗期测定田间出苗率，乳熟期测定鲜穗重，并计算每公顷鲜穗产量。

1.4 田间管理

播种前施毒土杀地下害虫一次，5 月11 日播种，穴播，每穴3~5 粒种子。播前一周浇透水，待旋地播种时，每公顷一次性撒施NPK 复合肥1125 kg。其他管理同常规。为便于统计，每株留1 穗，在各处理的乳熟期进行分区收获，折算成每公顷产量。

1.5 数据处理

采用DPS 系统进行LSD 显著性差异分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 年份与产地对‘迪甜6 号’种子发芽率、田间出苗率的影响

2.1.1 年份与产地对种子发芽率的影响由表1 可知，随着种子生产年份的久远，‘迪甜6号’的种子发芽率和田间出苗率均呈现下降趋势。同一生产年份，不同产地种子发芽率和田间出苗率差别不是很大。但是同一产地田间出苗率随着生产年份的久远下降急速，处理A1B1 仅为54.5%，处理A2B2 为58%。处理A3B2 与A2B1、A1B1、A1B2，处理A3B1、A2B2、A2B1与A1B1、A1B2之间‘迪甜6号’种子发芽率存在显著差异。处理A1B1、A1B2 之间无显著差异。处理A3B2、A3B1、A2B2、A2B1发芽率极显著高于处理A1B1、A1B2。

由表2 可知，种子生产年份各处理间发芽率存在极显著差异(P=0.0001)，种子生产地点各处理间发芽率无显著差异。两处理间交互作用不明显(P=0.4153)。种子自从成熟后，便经历活力下降不可逆变化，这些不可逆变化的综合效应称为劣变或老化现象。分子和细胞水平上种子劣变达到一定程度时便导致种子萌发、幼苗生长等综合特性变化[5]。反映到种子发芽率上，就表现为发芽率呈逐年降低趋势。而种子产地由于选择的都是肥力好的地块，土壤条件适宜、管理水平高，因而发芽率无显著差异。2.1.2 年份与产地对田间出苗率的影响由表1 可以看出，处理A3B2田间出苗率最高，为85%，处理A1B1最低，为54.5%。处理A3B2田间出苗率极显著高于处理A2B1、A2B2、A1B1、A1B2；显著高于处理A3B1。处理A3B1 田间出苗率极显著高于处理A2B1、A1B1、A1B2；显著高于处理A2B1、A2B2、A1B1、A1B2。处理A2B2 与A2B1 田间出苗率极显著高于处理A1B1、A1B2，二者之间无显著差异。处理A1B1 与A1B2 之间田间出苗率无显著差异。

甜糯玉米种子种用价值通常由标准发芽试验所测发芽率来评价，但由于标准发芽试验是将种子置于最适条件下发芽，而田间很少存在发芽的最适条件，因此田间出苗率较室内发芽率更能体现种子的活力，更能直观反映种子质量[9]。由表3~4 可知，种子生产年份各处理间田间出苗率存在极显著差异(P=0.0001)，A3 处理极显著高于A2、A1，A2极显著高于A1。

2.2 产地与年份对‘迪甜6 号’单穗重、产量的影响2.2.1 产地与年份对单穗重的影响由表5 可知，各处理单穗重依次为A3B1>A3B2>A2B2>A1B2>A2B1>A1B1。其中，处理A3B1 单穗重显著高于处理A2B1、A1B1；处理A3B2 单穗重显著高于处理A1B1；其他处理间无显著差异。各处理间单穗重均未达到极显著水平。由表6 可知，种子生产年份各处理间单穗重存在显著差异(P=0.011)，种子生产地点各处理间单穗重无显著差异。一般地，随着室内贮藏时间延长，不仅出苗率降低，而且单株生产力也降低[5]。本试验中，各处理间单穗重差别不大，一方面是因为种子采用气调贮藏，减缓了种子的老化过程；另一方面田间管理水平较高，最大程度地发挥了种子的生产潜力。

2.2.2 产地与年份对产量的影响由表7 可知，种子生产年份各处理间产量存在极显著差异(P=0.0001)，种子生产地点各处理间产量差异也达极显著水平(P=0.0081)，2 个处理间交互作用显著。由表8 可以看出，处理A3B2 产量最高，为14235 kg/hm2，极显著高于其他处理；处理A3B1 极显著高于处理A2B2、A2B1、A1B2、A1B1；处理A2B2 极显著高于处理A1B2、A1B1；处理A2B1 极显著高于A1B2；处理A2B2 与A2B1、处理A1B2与A1B1间无显著差异。

由产地与年份对单穗重的影响分析可知，各处理间单穗重差别不是很大，那么田间出苗率高低就成为产量高低的决定性因素。除处理A1B1和A1B2外，其他处理田间出苗率与产量表现出相同的趋势。

2.3 发芽率、田间出苗率、单穗重及产量间的相关性分析

由表9 可知，‘迪甜6 号’产量与种子发芽率、田间出苗率、单穗重均呈极显著正相关（相关系数分别为0.76、0.88 和0.65）；单穗重与产量极显著相关，与田间出苗率显著相关（相关系数分别为0.54），与发芽率相关未达显著水平；田间出苗率与发芽率呈极显著正相关（相关系数分别为0.83），与产量、单穗重分别达极显著与显著相关。

3 结论与讨论

‘ 迪甜6 号’的种子发芽率从高到低依次为：A3B2、A3B1、A2B2、A2B1、A1B2、A1B1。‘迪甜6 号’的种子发芽率和田间出苗率随着种子生产年份的久远均呈现下降趋势，这与乐素菊等的研究结论一致。种子生产年份、产地对单穗重影响不是很大，种子生产年份与产地对产量的影响达极显著水平。‘迪甜6 号’田间出苗率与发芽率呈极显著正相关；产量与种子发芽率、田间出苗率、单穗重均呈极显著正相关。

超甜玉米种子因其带有胚乳突变基因sh2，该基因抑制了籽粒淀粉的合成，使含糖量大大提高，适宜采收期延长；而由于淀粉积累减少，使得胚乳皱缩，粒重降低，造成芽率、田间出苗率低的特性，因此播种时必须认真选种，采用合适的种子处理（种子引发、有机溶剂渗入、包衣）等方法可有效提高甜玉米种子田间出苗率[17-19]，为提高产量奠定良好的基础。种子发芽率试验是种子质量的快速鉴定方法，简单易行，但对于陈年种子，应用小面积种子田间出苗率测定作为发芽试验的补充是非常必要的。

甜玉米田间出苗率低的根本解决办法在于通过遗传育种方法产生高活力种子。以往研究表明，超甜玉米种子活力主要受基因加性效应决定，广义遗传率和狭义遗传率都比较高，可以在早代进行选择[20-23]。这就要求在后续的育种工作中，加强对亲本活力的选择。育出高活力的甜玉米种子，这样甜玉米出苗难将不再是困扰广大种植户的问题。