高淀粉玉米的育種和栽培技術(shù)

白貴云

玉米作為主要的糧食作物，被很多國家大范圍種植。同時(shí)，玉米作物是最重要的淀粉來源。據(jù)有關(guān)資料顯示，在美國用于飼料的玉米占58%，用于出口的占22%，用于工業(yè)原料的占20%。玉米淀粉生產(chǎn)工業(yè)在整個(gè)玉米加工業(yè)中占主導(dǎo)地位，其僅次于電子、汽車和冶金工業(yè)，以淀粉為原材料的工業(yè)產(chǎn)品達(dá)5000余種。特別是深層次的玉米淀粉加工，可以有效提升玉米原料的利用率，拓寬國內(nèi)外的市場銷路，提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益。因此，要重視和加快工業(yè)專用型高淀粉玉米品種的選育意義重大。

高淀粉玉米育種在美國起步很早，培育出了很多專用型高淀粉玉米品種，也大大促進(jìn)了美國玉米淀粉加工業(yè)發(fā)展。目前，雖然美國轉(zhuǎn)基因育種和分子標(biāo)記輔助育種已實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用，在抗蟲、抗除草劑、抗倒伏等性狀改良方面取得巨大成功，并提高了選擇效率，創(chuàng)造育種新材料，但現(xiàn)代生物技術(shù)是常規(guī)育種技術(shù)的升級工具和補(bǔ)充，無論轉(zhuǎn)基因還是分子標(biāo)記輔助育種，都是性狀改良或選擇的新手段。通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)方法獲得極早熟轉(zhuǎn)基因材料，須經(jīng)過回交、自交等常規(guī)育種手段才能導(dǎo)入優(yōu)良雜交種親本。而分子標(biāo)記技術(shù)只是輔助常規(guī)育種提高性狀的選擇效率。這兩種新的育種工具均離不開常規(guī)育種框架美國各公司均重視常規(guī)育種技術(shù)研究，注重拓寬種質(zhì)基礎(chǔ)，重視常規(guī)育種技術(shù)積累和人才結(jié)構(gòu)。常規(guī)育種與技術(shù)結(jié)合是高淀粉玉米育種的發(fā)展趨勢。

高淀粉玉米不僅是優(yōu)質(zhì)的糧食、作物，同時(shí)又是工業(yè)的重要原料。我國對工業(yè)專用型高淀粉玉米育種的研究起步晚，隨著淀粉工業(yè)發(fā)展對專用淀粉玉米的需求，重視和加快專用型高淀粉玉米品種的選育，對實(shí)現(xiàn)富民富企，具有十分重要的意義。

1 我國高淀粉玉米育種的現(xiàn)狀

根據(jù)11個(gè)省、市、自治區(qū)所選育推廣的88個(gè)雜交種的品質(zhì)分析研究結(jié)果看：普通玉米粗淀粉平均為68.15%，其中粗淀粉含量大于70%的品種占64.62%，其最高含量為76.6%。從國家種質(zhì)庫長期保存的7609份玉米種質(zhì)資源（國內(nèi)種質(zhì)6798份，國外種質(zhì)811份）的子粒主要品質(zhì)分析鑒定結(jié)果看，粗淀粉平均含量為68.31%，大部分材料的淀粉含量在60%—70%之間，其中含量大于72%的種質(zhì)資源材料有230份，淀粉含量大于74%的資源材料有11份，這些多為國內(nèi)自交系，與美國總體水平相比較，我國玉米的粗淀粉含量明顯偏低2—3個(gè)百分點(diǎn)。這說明從普通玉米中通過育種材料的定向選擇，完全可以培育出粗淀粉含量較達(dá)75%的專用型高淀粉玉米品種。因此，要合理調(diào)整育種計(jì)劃，以淀粉含量較高的玉米作為育種材料，再通過增加快速品質(zhì)分析設(shè)備，加強(qiáng)早代選系的品質(zhì)分析，通過累加效應(yīng)，達(dá)到提高淀粉含量的效果。

我國在“八五”至“九五”期間育成一批高淀粉玉米雜交種。粗淀粉含量73%的雜交種有四單158、四密21、吉單255、黔單10、吉單259、吉單515、吉單137、吉單137等；粗淀粉含量74%的雜交種有四早6、四單19、四單18、豫玉19 、川單14、鄂玉10、長單347、哲單20、鄭單18、吉單79和吉單262等；粗淀粉含量超過75%的雜交種有晉單30（長554*長3154）、豫玉20（S22*478）、和達(dá)玉1號（1302*540）等。

隨著高淀粉玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對玉米育種也提出了更高的要求，從產(chǎn)量、品質(zhì)等方面都提出了更高的要求。傳統(tǒng)的育種模式正在遭受挑戰(zhàn)，國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家張世煌教授指出，玉米育種陷入理論誤區(qū)，其后果很矛盾，一方面從事育種的人力資源豐富，育成品種數(shù)量非常多；另一方面，生產(chǎn)上缺乏優(yōu)良品種，玉米產(chǎn)量增長緩慢，甚至在上世紀(jì)九十年代中期以后進(jìn)入了近50年來增長最緩慢時(shí)期。

高淀粉玉米育種是以提高玉米粗淀粉為核心的育種模式，目標(biāo)是提高玉米資源中有用養(yǎng)分的利用效率，擯棄不需要的營養(yǎng)。在未來育種改良上需要特別關(guān)注：一與市場需求同步，高淀粉玉米生產(chǎn)需要符合市場要求，物美價(jià)廉。二是高壓力，主要是密植壓力，它是未來超高產(chǎn)的核心方向，還有生物和非生物逆境壓力。三最大限度地聚合優(yōu)良基因。四注意規(guī)模育種。玉米產(chǎn)量的提高除得益于優(yōu)良品種的推廣，還采用了實(shí)用性強(qiáng)的種植技術(shù)。良種配良法才能取得高的產(chǎn)量，選用生育適中的耐密、半耐密型高淀粉玉米品種，推廣應(yīng)用適期播種、合理密植、配方施肥、節(jié)水栽培、土壤深松、秸稈覆蓋、保護(hù)性耕作、病蟲害綜合防治及適期收獲等配套技術(shù)，方可達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。

2 高淀粉玉米的栽培技術(shù)

2.1 秋末冬初應(yīng)該及早深耕，以利于土壤礦化，接納雨水，耕后耙耱保墑。精選種子，選用抵抗性較強(qiáng)的品種，然后對精選的種子進(jìn)行曬種、浸種等處理，以促進(jìn)種子的發(fā)芽。

2.2 播種技術(shù) 選用良種，合理密植：在高淀粉玉米高產(chǎn)栽培中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選擇適合本地區(qū)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、耐密的緊湊型良種。從而保證玉米獲得更高產(chǎn)量。但如果所選用品種的株型枝葉比較平展，則種植密度不宜過大。種植密度以每畝3000株-3500株較合適。播種量因品種、栽培密度等因素而不同，一般條播37.5kg-60kg/hm。

在種植中，高淀粉玉米必須與普通玉米隔開，以防出現(xiàn)混粉，影響高淀粉玉米質(zhì)量。通常要隔開200-400米，最好與其他玉米錯(cuò)開播期15天以上。在選種前要精細(xì)整地，做到無坷垃、不板結(jié)、墑情適中，播種深4-6厘米，當(dāng)土壤溫度穩(wěn)定通過7℃以上時(shí)即可進(jìn)行播種，最好采取催芽坐水的辦法，及時(shí)防治地下害蟲，確保全苗。種子處理：播種前用25%粉銹寧可濕性粉或50%多菌靈可濕性粉拌種，或選用包衣處理好的種子，實(shí)現(xiàn)防病增產(chǎn)的效果。

玉米的不同生育期所需的養(yǎng)分要不相同，苗期吸收利用少，拔節(jié)到抽穗開花吸收養(yǎng)分的速度加快，數(shù)量多，達(dá)到續(xù)肥的高峰期；開花以后，速度減慢，數(shù)量減少。通過有機(jī)肥和無機(jī)肥配合施用；氮、磷、鉀肥和微肥配合平衡施用；基肥、種肥及追肥配合施用。

種子發(fā)芽時(shí)，約需要吸收種子重量45%-50%的水分，耕層土壤水分必須保持在田間持水量的60%-70%才能保證玉米良好出苗。拔節(jié)到抽穗期劇增，約占全生育期總需水量的43.4%-51.2%，特別是抽雄后是玉米需水的臨界期。灌漿期到成熟期耗水仍較多，但逐漸減少，約占全生育期21.1%-19.2%。通過根據(jù)需水規(guī)律和墑情，適時(shí)灌水，使土壤含水量保持在田間持水量的75%-80%為好。灌漿以后土壤含水量在70%-75%左右為宜，若天旱可輕灌防旱。如果玉米生育期間雨水過大，田間積水，應(yīng)及時(shí)排澇。

2.3 加強(qiáng)田間管理 播前施足底肥，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)量要求增施氮肥、磷肥、鉀肥和硫酸鋅。為提高高淀粉玉米的子粒產(chǎn)量和淀粉含量，適當(dāng)增加磷肥和鉀肥的用量。另外還應(yīng)施廄肥，以改良土壤結(jié)構(gòu)，培肥地力，保證玉米對養(yǎng)分的需求。水對玉米的生長很重要，如果在大喇叭期缺水會造成空稈，抽絲后缺水則會出現(xiàn)“禿頂”現(xiàn)象。子粒也會因灌漿不足而使充實(shí)度降低，不飽滿。

2.4 病蟲害防治 玉米病害主要有大斑病、莖腐病、黑粉病、絲黑穗等；蟲害是玉米螟。防治方法：玉米莖腐病——選育抗病品種；輪作，合理密植；科學(xué)施肥及時(shí)排灌；藥物防治。玉米大斑病——噴施50%敵菌靈可濕粉劑，或代森鋅加水配制成適合濃度的溶液，每隔七天噴1次，連續(xù)噴2-3次。黑粉病——選用抗病品種；玉米收獲后，徹底清除病株殘?bào)w；實(shí)行三年以上輪作制，以減少病菌侵染機(jī)會；施用發(fā)酵腐熟的有機(jī)肥料等。絲黑穗病——種植抗病品種；清除病株殘?bào)w；有機(jī)肥充分腐熟，拔除病株；精選種子，充分晾曬；精細(xì)整地，提溫保墑，適時(shí)淺播；用含殺菌劑的種衣處理種子。玉米螟——大喇叭口期每公頃用殺螟?；蛞覕撤圻m量，還可用1%呋喃丹顆粒劑適量灌心等。

2.5 適時(shí)收獲 適當(dāng)晚收獲。高淀粉玉米以收獲子粒為目的，所以應(yīng)讓玉米充分成熟，這有利于提高粒重和產(chǎn)量。玉米充分的標(biāo)志是：苞葉黃，子粒堅(jiān)硬，乳線消逝，黑層出現(xiàn)，子粒呈現(xiàn)出品種固有的顏色。

2.6 高淀粉玉米生產(chǎn)存在的栽培技術(shù)問題？栽培管理技術(shù)落后于生產(chǎn)需求，技術(shù)集成度和推廣到位率低。再加上國家和地方對栽培技術(shù)的資源投入較少，使高淀粉玉米生產(chǎn)的現(xiàn)有栽培技術(shù)應(yīng)用滯后于生產(chǎn)發(fā)展，同時(shí)，基層農(nóng)機(jī)推廣隊(duì)伍工作經(jīng)費(fèi)匱乏，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)到位率低的問題十分突出。

由于缺少耐密型品種，東北和黃淮海因品種與栽培技術(shù)不配套，倒伏減產(chǎn)時(shí)有發(fā)生，影響農(nóng)民對密植增產(chǎn)的認(rèn)知。？播種質(zhì)量與施肥技術(shù)存在盲目性，損失嚴(yán)重，造成玉米后期脫肥早衰，化肥利用率低，平均為35%左右。另外，還普遍存在早收獲現(xiàn)象，農(nóng)民習(xí)慣從苞葉變白就開始收獲，但此時(shí)玉米尚未完全成熟，造成5%-10%的產(chǎn)量損失。