高密度和低肥力胁迫下玉米品种筛选试验

谢颂朝 张 明 李婷婷 于金友

（山东省济南市农业技术推广服务中心，济南 250002）

玉米是山东省济南市重要的粮食兼饲料作物，常年播种面积在22.7 万hm2左右，是济南市种植面积第一大作物。目前，全球气候多变，灾害频发，高温热害和阴雨寡照等气候灾害导致玉米生产中病虫害暴发、结实性降低、遭遇倒伏倒折等现象[1-3]，最终影响玉米产量和品质，威胁粮食安全。

为了适应当前玉米规模化生产和绿色高效发展的需要，进一步提高济南市玉米的产量和经济效益，达到节省空间、时间、成本，提高收获质量的目的，通过增加密度、减肥等人为创造的逆境胁迫筛选试验[4]，从济南市主栽品种和上一年度示范推荐品种中选出19 个优良品种为试验材料，以期筛选适宜鲁中区域种植的绿色优质高效玉米品种[5]，并以观摩会或者培训会的形式进行示范推广。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于济南市长清区归德镇程管庄村开展，试验地地势平坦，四周无障碍物，典型的平原地型，土壤为壤土，浇水灌溉方便，试验地在济南乃至鲁中地区具有较好的代表性。

1.2 试验材料共有19 个玉米品种，分别为登海652、YF3240、鲁星617、登海1717、鲁星702、九圣禾2468、明天695、京农科736、登海w367、丰度191、立原296、鑫研156、浚单1668、鑫瑞57、鑫瑞33、郑单958、农华816、登海605 和禾硕818，其中郑单958 为对照品种。

1.3 试验设计试验设正常栽培对照组和高密度低肥力胁迫组。对照组密度为4500 株/667m2，每个小区行数12 行，行距0.6m，行长19.5m，每hm2施用玉米缓控释肥（19-19-19）750kg；高密度低肥力胁迫组密度为5500 株/667m2，每个小区行数12 行，行距0.6m，行长46.5m，施肥量较对照组减半，每hm2施用玉米缓控释肥（19-19-19）375kg。试验未设重复，收获小区中间4 行进行测产。试验采用大区比较法，种植2 次对照品种，对照成熟时全部收获测产，供试品种与最近的对照品种比较，以控制试验误差。

1.4 田间管理播种前试验地使用农业机械进行灭茬、旋耕和开沟，再进行人工拉线截排，播种时使用手推式玉米播种机进行人工播种，每穴2 粒。在使用玉米播种机进行开沟的同时施玉米缓控释肥作底肥，后期不再追肥；播种后仅浇蒙头水1 次，后期无灌溉；7 月5 日使用玉米苗后除草剂进行喷雾除草1 次；7 月8 日人工进行田间定苗。

1.5 农艺性状调查试验中所有材料统一于6 月23 日播种。田间调查项目包括株高、穗位高、空秆率、倒伏率、倒折率、南方锈病、小斑病和茎腐病。所有材料统一于10 月12 日收获，收中间4 行，晾晒后进行考种和测产，考种调查性状包括穗长、穗粗、秃尖长、千粒重和容重，测产以kg计算，保留2位小数。

2 结果与分析

2.1 株高和穗位高性状由表1 参试品种的株高、穗位高性状调查结果可知，同一玉米品种的株高和穗位高在对照组和胁迫组间差异较小，胁迫组株高较对照组偏高或偏低5%以上的仅有鑫研156，胁迫组株高为278cm，较对照组高5.70%，其余品种均较对照组±3%以内。

表1 参试品种的株高、穗位高和空秆率性状调查

穗位高较对照组偏高或偏低10%以上的有5 个品种，分别为登海w367、京农科736、九圣禾2468、农华816 和鑫研156，胁迫组穗位高分别为98cm、98cm、87cm、85cm 和101cm，分 别 较 对照组增加-10.91%、-13.27%、11.54%、-13.27%和13.48%；较对照组偏高或偏低5%以上的有YF3240，穗位高为106cm，较对照组矮6.19%；其余品种穗位高较对照组差异均在5%以内。考虑到株高变化较大的品种在19 个参试品种中占比较小，穗位高差异较大品种偏高和偏低均有，本试验认为株高和穗位高性状在高密度低肥力胁迫组没有明显变化趋势。

多数参试品种在高密度低肥力胁迫组的空秆率有不同程度的增加，其中登海w367、丰度191、禾硕818 和鑫瑞33 等品种的空秆较重，空秆率分别达到14.9%、16.9%、18.9%和9.8%，分别较对照组高出13.6、9.6、13.6 和6.5 个百分点，说明这些品种花期对高密度和低肥力胁迫比较敏感，导致空秆问题较严重。

2.2 抗逆性状根据2021 年国家级玉米品种审定标准要求，品种每年区域试验、生产试验倒伏倒折率之和平均分别≤8.0%才能通过审定。表2 参试品种的抗逆性性状调查结果显示，在正常栽培对照组（密度4500 株/667m2），禾硕818、鲁星617、鲁星702、鑫瑞33 和鑫研156 的倒伏倒折率和均超过8%，分别为8.7%、10.7%、18.0%、15.3%和26.7%，说明这些品种本身抗倒伏倒折能力较差；部分品种在胁迫组（密度5500 株/667m2）中倒伏倒折率明显增高，登海1717、禾硕818、京农科736、九圣禾2468、鲁星617、鲁星702、明天695、鑫瑞33 和鑫瑞156 品种倒伏倒折率之和分别为14.2%、14.4%、9.8%、28.7%、24.0%、27.3%、9.4%、20.4% 和32.2%，分别较对照组倒伏倒折率之和增加12.9、5.7、9.8、28.7、13.3、9.3、8.7、5.1 和5.5 个百分点，说明高密度低肥力胁迫下这些品种抗倒伏倒折能力较差。

表2 参试品种的抗逆性表现

2021 年国家级玉米品种审定标准中黄淮海夏玉米类型区小斑病、茎腐病、穗腐病田间自然发病和人工接种鉴定均不能达到高感，且还需要对弯孢叶斑病、南方锈病和瘤黑粉病进行抗病性鉴定。2021年阴雨寡照天气非常适宜病害传播和发展，大多数参试品种南方锈病在5 级以上，只有京农科736、立原296、登海652 和鲁星617 南方锈病抗性较好，表现为高抗或抗，分别为1 级、1 级、3 级和3 级；登海1717、登海w367、禾硕818、九圣禾2468、浚单1668、农华816、鑫瑞33、鑫研156 和郑单958 均达到7 级以上，表现为中感和高感，建议谨慎推广；其余品种为5 级，表现为中抗。茎腐病不同品种间差异较大，鲁星702 发病率小于10%，表现为抗；鑫瑞33 和郑单958 茎腐病发病率在10%～30%之间，表现为中抗；鑫研156 茎腐病发病率在30%～40%之间，表现为中感，建议谨慎推广；其余品种无茎腐病发生。所有参试品种在胁迫组和对照组组抗病性无太大差别。

2.3 穗部性状表3 参试品种的穗部性状调查结果显示，在高密度和肥料减半胁迫下，大多数参试品种在胁迫组中穗长、穗粗和千粒重相比对照组有所减少，秃尖长有所增加，容重则有增有减，说明在高密度种植下，施肥量又减半，养分供应不足，群体中植株个体间对光、肥、水的竞争加大，并且通透性较差，影响果穗发育和籽粒灌浆。

表3 参试品种的穗部性状表现

2.4 测产结果分析根据2021 年国家级玉米品种审定标准，高产稳产品种的标准为区域试验产量比对照品种平均增产≥5.0%，且每年增产≥3.0%，生产试验比对照品种增产≥2.0%。对照品种郑单958因南方锈病和茎腐病较重，造成早衰，植株叶片，特别是棒三叶于9 月中旬左右就开始干枯，籽粒不能正常灌浆成熟，产量表现一般，因此多数参试品种较郑单958（CK）增产，且增产幅度较大，对照组最高增产幅度达到43.03%（表4）。

表4 参试品种的测产结果显示，对照组中大多数品种相比对照郑单958 增产，仅鑫瑞33 和鑫研156 两个品种减产，每667m2折合产量分别为305.50kg 和329.79kg，分别比郑单958（CK）减产17.51%和10.95%。本试验仅选取对照组中产量排名前10 名进行品种筛选，分别是立原296、京农科736、登海1717、登海652、鲁星617、YF3240、鑫瑞57、鲁星702、明天695 和丰度191，每667m2折合产量分别为529.73kg、498.33kg、458.33kg、441.59kg、430.90kg、427.11kg、426.04kg、423.33kg、412.29kg 和409.95kg，分 别 较 郑 单958（CK）增 产43.03%、33.68%、22.95%、18.46%、15.59%、14.57%、15.04%、13.56%、10.60% 和10.69%，其中明天695 折合产量略高于丰度191，但是较对照增产幅度却略小于丰度191，原因是组内种植2 次CK 品种（郑单958），品种产量选择与最近的CK 进行比较，明天695 和丰度191 选择产量比较的CK 不同。

表4 参试品种的测产结果

高密度低肥力胁迫组中立原296、京农科736、登海1717、登海652、鲁星617、YF3240、鑫瑞57、鲁星702、明天695 和丰度191 的每667m2折合产量分 别 为522.44kg、524.32kg、417.56kg、404.49kg、407.14kg、399.79kg、468.20kg、441.11kg、388.07kg和442.02kg，分别较对照组增产-1.38%、5.22%、-8.90%、-8.40%、-5.51%、-6.40%、9.89%、4.20%、-5.87%和7.82%。结果显示，在高密度和肥料减半胁迫下，仅立原296、京农科736、鑫瑞57、鲁星702 和丰度191 的产量表现稳定，较对照减产幅度较小或者增产，其他品种均出现5%以上幅度减产，最高减产8.90%。

3 结论与讨论

玉米生产过程中有两个突出的问题，一是因为作物耕作季节性非常明显，玉米播种时播种用农机相对有限，农机手把播种机设置成固定密度抢播，有的播种机设置密度较高，这需要玉米品种在种植密度上有较好的适应性，尤其是适应高密度；二是当前大品牌化肥等农资生产资料成本较高，市场上充斥着各种小品牌玉米缓控释肥、掺混肥等肥料，造成目前玉米种植田肥料质量参差不齐，玉米生长后期可能养分供应不足，这需要推广的玉米品种对低肥力有较好的适应性。以上两点也是本试验的立项原因之一。

在2021 年阴雨寡照气候下，立原296 和鑫瑞57 两个参试品种在抗倒伏、结实性、抗病性、高产性、稳产性等综合指标均表现优秀，京农科736 品种虽然在胁迫组下倒伏倒折率总和达到9.8%，但是在高产、稳产、抗病性、结实性等方面表现均较优，说明品种高密度下倒伏倒折并没有造成产量降低，整体表现优秀。综合试验结果，立原296、鑫瑞57 和京农科736 这3 个品种适宜于在济南等鲁中地区大规模推广种植，后续会加大示范和推广力度。