伊利諾伊大學的新研究表明，自 1930 年代以來，高密度種植的甜玉米產(chǎn)量穩(wěn)步增加。歷史觀點強調(diào)了以密度種植現(xiàn)代耐密度雜交種的重要性，并提出了進一步提高密度耐受性的機會。

“隨著時間的推移，植物密度耐受性的穩(wěn)步提高極大地促進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(xiàn)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系博士生、植物科學前沿文章的主要作者 Daljeet Dhaliwal 說。

Dhaliwal 和美國農(nóng)業(yè)部-ARS 生態(tài)學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(xiàn)，在 80 年的時間里，每英畝可銷售的穗重增加了 2.85 噸期間，或每十年每英畝 0.36 噸，當以高密度種植時。

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。許多早期的混合動力車已不再可用，因此公司提出從頭開始重新制造混合動力車。

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

威廉姆斯和達利瓦爾在三年內(nèi)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或多個雜交種。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，如可銷售的穗重、板條箱產(chǎn)量、回收率等。

除了在高密度下生長的雜交種的每面積適銷穗質(zhì)量改進外，現(xiàn)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售的谷粒組成的指標——隨著時間的推移沒有太大變化。

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

現(xiàn)代雜交種似乎更適合高密度生長，分蘗比老式雜交種少。

“植物結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。植物將更少的資源投入到營養(yǎng)組織中，因此新鮮生物量和分蘗更少。這意味著現(xiàn)代植物確實適合以更高的密度生長。干擾更少，對吧?但是當你種植它們時在沒有競爭的低密度下，這些植物的產(chǎn)量不會超過較老的雜交種，”Dhaliwal 說。

威廉姆斯補充道，“我發(fā)現(xiàn)進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過程。我們之前的許多其他人的漸進式進步使我們能夠取得成功。”