伊利諾伊大學(xué)的新研究表明，自 1930 年代以來(lái)，高密度種植的甜玉米產(chǎn)量穩步增加。歷史觀(guān)點(diǎn)強調了以密度種植現代耐密度雜交種的重要性，并提出了進(jìn)一步提高密度耐受性的機會(huì )。

“隨著(zhù)時(shí)間的推移，植物密度耐受性的穩步提高極大地促進(jìn)了大田玉米的遺傳產(chǎn)量增加。雖然我們近日的研究表明現代甜玉米雜交種的植物密度耐受性可用于提高產(chǎn)量，但甜玉米植物密度耐受性的歷史變化是未知的，”伊利諾伊州作物科學(xué)系博士生、植物科學(xué)前沿文章的主要作者 Daljeet Dhaliwal 說(shuō)。

Dhaliwal 和美國農業(yè)部-ARS 生態(tài)學(xué)家和該系的兼職教授 Marty Williams 測試了 1934 年至 2014 年雜交種的甜玉米擁擠耐受性。他們發(fā)現，在 80 年的時(shí)間里，每英畝可銷(xiāo)售的穗重增加了 2.85 噸期間，或每十年每英畝 0.36 噸，當以高密度種植時(shí)。

為了量化這些歷史變化，威廉姆斯利用他在甜玉米種子行業(yè)的關(guān)系。許多早期的混合動(dòng)力車(chē)已不再可用，因此公司提出從頭開(kāi)始重新制造混合動(dòng)力車(chē)。

“種子行業(yè)愿意付出大量努力來(lái)創(chuàng )造這些雜種，而我們不需付出任何代價(jià)。將種質(zhì)整合在一起大約需要五年時(shí)間，”威廉姆斯說(shuō)?！叭绻麤](méi)有廣泛的行業(yè)支持，這個(gè)項目是不可能實(shí)現的。我認為這反映了我們的研究計劃提供的價(jià)值?！?/span>

威廉姆斯和達利瓦爾在三年內以低密度(每英畝4,000株植物)和高密度(每英畝 32,000 株植物)代表每十年種植一個(gè)或多個(gè)雜交種。然后，他們測量了對種植者和加工者很重要的特征，包括關(guān)鍵的收獲指標，如可銷(xiāo)售的穗重、板條箱產(chǎn)量、回收率等。

除了在高密度下生長(cháng)的雜交種的每面積適銷(xiāo)穗質(zhì)量改進(jìn)外，現代雜交種的板條箱產(chǎn)量也有所增加。新鮮谷粒質(zhì)量和回收率——衡量耳朵質(zhì)量中有多少是由可銷(xiāo)售的谷粒組成的指標——隨著(zhù)時(shí)間的推移沒(méi)有太大變化。

“80 年來(lái)沒(méi)有任何改進(jìn)表明一個(gè)潛在的育種目標。如果我們能夠提高恢復情況會(huì )怎樣?直到過(guò)去十年，很少有甜玉米育種計劃在衡量恢復情況。相反，育種者專(zhuān)注于其他重要特性，特別是食用質(zhì)量和抗病性。但是現在我們知道恢復的改善很少，也許值得瞄準，”威廉姆斯說(shuō)。

現代雜交種似乎更適合高密度生長(cháng)，分蘗比老式雜交種少。

“植物結構變得更加緊湊。植物將更少的資源投入到營(yíng)養組織中，因此新鮮生物量和分蘗更少。這意味著(zhù)現代植物確實(shí)適合以更高的密度生長(cháng)。干擾更少，對吧?但是當你種植它們時(shí)在沒(méi)有競爭的低密度下，這些植物的產(chǎn)量不會(huì )超過(guò)較老的雜交種，”Dhaliwal 說(shuō)。

威廉姆斯補充道，“我發(fā)現進(jìn)行這樣的研究既令人興奮又令人謙卑，它捕捉到了甜玉米改良的漫長(cháng)過(guò)程。我們之前的許多其他人的漸進(jìn)式進(jìn)步使我們能夠取得成功?！?/span>