鉴定甜玉米杂交体以增加产量和利润的新方法

时至今日，具备较高拥挤胁迫耐受性的玉米杂交体已广泛受到科学家们的青睐，成为近几十年来提高玉米产量的主要驱动力。近日一项新的研究结果表明，这些受到人们普遍欢迎的甜玉米杂交体之间拥挤胁迫耐受度(crowding stresstolerance, CST)存在着巨大差异，然而种植者和加工者们都一直关注着这样一个问题：新兴的玉米杂交体是否也能够提高杂交甜玉米的CST呢？

美国农业部农业研究署(USDA-AgriculturalResearch Service)的生态学家MartinWilliams指出，对于甜玉米的可持续生产以及维持甜玉米在全球农业生产中的优势至关重要。

为鉴定非甜质玉米杂交体中的CST，通常情况下，研究者们会将其与植物种群中其他的杂交体相对比。Williams解释说，试验区种植的甜玉米收割时并不是由机器收割，而是纯手工收割，并且都是在非常短暂的时间窗口期内进行的。另外，在加工甜玉米时要剥除玉米外皮以及新鲜的玉米粒，这些也都是纯手工操作。Williams指出：“由于在加工甜玉米的过程中时间和劳动力的限制，将非甜质玉米与更多的杂交体相对比是极为不现实的。”

近日，Williams在一项新的研究中发现，单独的“高”植物种群可用于反映不同杂交体间CST的水平。这一发现能更有效地比较和鉴定具备CST的甜玉米。基于此前的研究，Williams认为：“我们拥有对此前顶级表现的杂交体最优种群的良好感觉，因此我们就可以超过该水平。”

在中西部，加工甜玉米种植于大约每英亩23,000株。Williams此前的研究表明，每英亩种植大约27,000株时具有更高CST的杂交体获益能力达到最大。在他最近的“压力测试”试验中，全部杂交体以每英亩29,000株种植并比较。该方案让他的团队在多种环境下重复田间试验以比较由种子行业提供的每一种“超级甜”加工甜玉米杂交体的CST水平，共包括8家公司的26种杂交体。作为研究的一项结果，研究者能够按CST水平对加工甜玉米杂交体排出名次。

部分研究也提出在CST和氮肥之间是否存在某种关系。Williams没有观察到杂交体利用同氮肥间的相互作用。他说，“尽管如预期额外的氮会增加产量，它为所有的杂交体提供了同样的益处。换句话说，杂交体的排名在作物是否是氮胁迫的条件下是一致的。”

最高杂交体产量比最低杂交体产量多产50%的青穗量(greenear mass)。以采收玉米粒量(recoverablekernel mass)代表的穗量(earmass)分数，还原(Recovery)的范围对于大多数杂交体是从36%到42%，最高超过46%。此外，列表前面的杂交体的盒产量每英亩比最低的多生产61%的盒玉米粒。基于经济学的分析，最高CST杂交体比最低杂交体多获利71%。除向种植者和加工者展示哪种杂交体应该以比通常水平更高的种群种植外，研究结果也挑战了种子公司使其提高CST。他说，“拥有可耐受更多邻居的植株有着可量化的益处。对于非甜质玉米，这是获益的巨大驱动力，这也是合乎逻辑的增加甜玉米产量的路线。”Williams补充说他们为本研究创造的“压力测试”也将帮助测试未来的种质(germplasm)。