吉林省玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀及今后的育種趨勢(shì)

于海燕+++包巖+++周嵐

【摘 要】玉米是吉林省第一大作物，種植面積達(dá)5500多萬(wàn)畝，其種植面積約占全省作物播種面積的70%，總產(chǎn)量占全國(guó)玉米總產(chǎn)量的15%左右，是我國(guó)春玉米的主產(chǎn)區(qū)之一，是真正的玉米生產(chǎn)大省。本文概述了該區(qū)的地理和氣候概況及玉米生產(chǎn)情況，提出了吉林省玉米育種中存在的問(wèn)題和今后玉米育種的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】玉米；生產(chǎn)現(xiàn)狀；育種趨勢(shì)

[Abstract] Corn is the most widely cultivated crop in Jilin Province. The area of corn production is more than three million hectares， which accounts for about 70% of the total cultivating crop area in JilinProvince. The yield per hectare is the largest nationwide， the total yield of corn in Jilin Province occupies about 15% of the total national corn yield， thus Jilin Province is well-known for the spring corn production. This paper reviewed the geographical and climatological condition for corn production， and we therefore put forward the methods on how to resolve the tough problems limiting corn production and the breeding perspective in Jilin Province.

[Key words] Corn； production status； breeding perspective

*基金項(xiàng)目：吉林省教育廳十二五項(xiàng)目，吉教科合字[2014]第392號(hào)；吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院項(xiàng)目，吉農(nóng)院合字[2015]第X001號(hào)

作者簡(jiǎn)介：于海燕，女，1970年12月生人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，從事植物及植物生理實(shí)驗(yàn)和玉米育種工作。

近年來(lái)吉林省玉米種植面積達(dá)5500多萬(wàn)畝，約占全國(guó)玉米種植面積的1/7。隨著玉米深加工企業(yè)不斷增加，吉林省玉米生產(chǎn)迅猛發(fā)展，玉米已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大宗產(chǎn)品[1]。吉林省擁有亞洲最大、世界第三的玉米深加工企業(yè)—大成和吉林燃料乙醇等以玉米為原料的加工企業(yè)，省政府提出把吉林省建成世界級(jí)玉米深加工基地，加快玉米深加工轉(zhuǎn)化力度，增加玉米生產(chǎn)的附加值，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收的奮斗目標(biāo)。因此加快玉米增產(chǎn)，保證玉米供需平衡，是擺在玉米科研、生產(chǎn)以及玉米育種工作者面前的重要課題。

1 吉林省的地理和自然氣候概況

吉林省位于中國(guó)東北地區(qū)的中部，土壤肥沃，土地平坦，為世界三大黃金玉米帶之一。吉林省處于我國(guó)溫帶的最北部，接近亞寒帶，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季交替明顯。全省大多地區(qū)年平均氣溫為3℃～5℃，有效積溫2400℃～3000℃，年活動(dòng)積溫平均在2700℃～3600℃[2]，全年日照2200～3000h，全省年降水量在550～910mm，多集中分布在5～9月份，全省無(wú)霜期120～160d左右，可以滿足一季作物生長(zhǎng)的需要。土壤以黑土、黑鈣土、淡黑鈣土、沖擊土和草甸土等肥力較高的土壤為主。夏季吉林省雨熱同步，氣候溫?zé)岫嘤?，晝夜溫差大，光、熱、風(fēng)資源豐富，降水和氣溫與玉米生長(zhǎng)同步，非常適合玉米的生長(zhǎng)，是我國(guó)春玉米的主產(chǎn)區(qū)，在全國(guó)玉米生產(chǎn)中占有重要位置。

2 玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀

2.1 種植面積

吉林省素有“黑土地之鄉(xiāng)”之稱，總土地面積1874萬(wàn)hm2，現(xiàn)有耕地面積553.78萬(wàn)hm2。吉林省既是農(nóng)業(yè)大省，也是玉米生產(chǎn)大省，吉林省農(nóng)委統(tǒng)計(jì)2016年糧食作物播種面積達(dá)7659萬(wàn)畝，其中玉米播種面積為5567萬(wàn)畝。

2.2 品種單一化、同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重

吉林省玉米主推品種以中晚熟或略早的品種為主，其主導(dǎo)品種類型大多以緊湊、中稈、中粗、耐密型為主。在玉米生產(chǎn)上出現(xiàn)品種單一化或類型趨同的現(xiàn)象，2005年鄭單958在吉林省通過(guò)審定，2006年種植面積就達(dá)590萬(wàn)畝，育種單位都以鄭單958為標(biāo)桿，培育出大批與鄭單958相似的品種；2006年先玉335在吉林省推廣種植，其憑借脫水快、豐產(chǎn)性好和谷物收購(gòu)價(jià)格好的優(yōu)勢(shì)在我省迅速推廣，育種者又以先玉335為標(biāo)桿育成很多品種類型相同或血緣相近的品種[3-4]。品種單一在遭遇極端天氣時(shí)，會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)不可估量的損失，2012年8月的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)造成吉林省中東部地區(qū)玉米大面積倒伏，該區(qū)種植的玉米大多以先玉335為主或與其近緣的品種，因其抗倒能力差，造成玉米大面積減產(chǎn)。

2.3 玉米生產(chǎn)中栽培管理技術(shù)粗放

玉米要高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，首先必須要有適宜當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)良品質(zhì)的種子，還要有適宜的生長(zhǎng)環(huán)境和相應(yīng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)。當(dāng)前農(nóng)民在玉米種植中存在的最大問(wèn)題是種植密度，不管品種特性均采用一種種植模式，而整體密度向偏大方向發(fā)展；二是施肥方式不科學(xué)或施肥量不足；三是田間管理粗放，施肥基本上一炮轟，播種前一次性施入；追肥有很多農(nóng)民是田間撒施，造成肥料的浪費(fèi)，同時(shí)也制約了玉米的增產(chǎn)。2008年吉林省啟動(dòng)“國(guó)家糧食豐產(chǎn)科技工程”項(xiàng)目，2014年樺甸市民隆村百畝連片全程機(jī)械化玉米超高產(chǎn)示范田，畝產(chǎn)平均達(dá)到12000kg，創(chuàng)造了我國(guó)春玉米在自然雨水條件下畝產(chǎn)超噸糧的最高產(chǎn)量記錄。事實(shí)證明如果大面積推廣優(yōu)良品種，合理增加密度，合理施肥，輔以配套的高產(chǎn)栽培技術(shù)，精細(xì)管理，這將大幅度提高吉林省玉米產(chǎn)量水平。endprint

3 育種中存在的問(wèn)題

3.1 種質(zhì)創(chuàng)新動(dòng)力不足

育種工作是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、需要大量資金投入的艱苦工作。我們?nèi)狈﹂L(zhǎng)期的基礎(chǔ)材料改良創(chuàng)新計(jì)劃，求新意識(shí)不強(qiáng)，跟風(fēng)嚴(yán)重，這也是造成品種同質(zhì)化嚴(yán)重的原因之一。我們急需耐密性好、籽粒脫水快、抗倒伏、適合機(jī)收、廣適性等性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源。

3.2 缺乏科學(xué)的育種流程

各育種單位各自為政，研究力量較分散，工作中存在著盲目性、經(jīng)驗(yàn)主義。為了要效益要成果，育種者急于出品種，將幾個(gè)知名的骨干系改來(lái)改去，配來(lái)配去，“雷同品種”或近似品種大幅度增加。育種成果的出現(xiàn)常常表現(xiàn)為偶然，缺少真正有競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)新性的研究團(tuán)隊(duì)，缺少連續(xù)的育種實(shí)踐研究。育種單位在研究新品種時(shí)缺乏系統(tǒng)性、科學(xué)性，我們的科研隊(duì)伍數(shù)量嚴(yán)重不足，研究手段也相對(duì)落后。美國(guó)的育種是建立在已知的、科學(xué)的、大數(shù)據(jù)支持下的規(guī)范育種，對(duì)優(yōu)良自交系的改良是有限的，育種的成功率很高，新品種的出現(xiàn)是連續(xù)的[5]。我們的育種缺乏這樣的科學(xué)流程。

3.3 育種主要以普通玉米為主

玉米生產(chǎn)中主要以推廣種植普通玉米為主，各科研單位也把普通玉米的選育作為主要研究對(duì)象，而對(duì)特用玉米研究的較少。隨著人們生活水平的不斷提高，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，特用玉米雖不能成主流品種，但會(huì)有一定的發(fā)展空間。

4 今后的玉米育種方向

吉林省有科研院所、高校、大大小小的種業(yè)等幾十家育種單位，平均每年審定的品種有40多個(gè)，不論在普通玉米還是在特用玉米上真正有創(chuàng)新和突破性的品種卻很少，而國(guó)外品種已占有相當(dāng)?shù)耐茝V比例，并有上升的勢(shì)頭，同時(shí)為了適應(yīng)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)農(nóng)民增收。育種者必須深入開(kāi)展玉米育種研究，不斷育出有突破性的新品種和優(yōu)質(zhì)的專用玉米，以應(yīng)對(duì)跨國(guó)種業(yè)、外省種業(yè)給我省種業(yè)帶來(lái)的挑戰(zhàn)和競(jìng)爭(zhēng)。

4.1 加強(qiáng)耐密種質(zhì)資源的引進(jìn)和創(chuàng)新，開(kāi)展耐密育種

在材料上應(yīng)加強(qiáng)外來(lái)種質(zhì)的引進(jìn)、鑒定和利用研究；同時(shí)加大地方種質(zhì)資源的挖掘利用研究。搜集適應(yīng)性強(qiáng)、配合力高的耐密種質(zhì)資源，不斷豐富我省的玉米種質(zhì)資源[6]。張世煌認(rèn)為，選擇1-2個(gè)在充分鑒定和評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上的美國(guó)自交系，對(duì)自己的優(yōu)良自交系進(jìn)行改良，比在小范圍內(nèi)改良鄭58效果更快[7]。把鄭58、昌7-2、先玉335的父、母本（PH4VC、PH6WC）和優(yōu)良的自選系采用二環(huán)系、回交改良、南敏加代、增大選系密度和多環(huán)境的競(jìng)爭(zhēng)壓力，快速選育出優(yōu)良的耐密玉米自交系和耐密新品種。育種者要把耐密、高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)作為長(zhǎng)期的育種目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)育種理論和關(guān)鍵技術(shù)的新突破。

4.2 選育抗旱、抗倒適合機(jī)收的玉米新品種

干旱一直是制約糧食生產(chǎn)的一個(gè)重要因素。1997年、2000年、2001年、2007年、2014年的干旱，造成我省玉米嚴(yán)重減產(chǎn)，同時(shí)也考驗(yàn)出品種間的抗旱性有明顯差別。因此，應(yīng)該把抗旱性作為重要的育種目標(biāo)加以對(duì)待，努力挖掘抗旱資源，篩選具有強(qiáng)抗旱的玉米種質(zhì)。利用高滲溶液（聚乙二醇、蔗糖、葡萄糖等）處理種子、盆栽試驗(yàn)和抗旱棚等水分協(xié)迫[8-9]、到干旱區(qū)去選育抗旱自交系和鑒定抗旱的玉米品種，選擇時(shí)要注意根系的發(fā)育情況和植株的抗倒能力。選育出根強(qiáng)稈壯、抗旱、抗倒適合機(jī)收的玉米雜交種，是今后玉米育種的重要方向。

4.3 開(kāi)展特用玉米育種

所謂特用玉米，也稱遺傳增值型玉米，是指有特殊用途，經(jīng)濟(jì)價(jià)值更高的玉米類型和品種，主要有糯玉米、甜玉米、爆裂玉米、飼用玉米、高油玉米、高蛋白玉米、高淀粉玉米等。特用玉米可用于深加工，使農(nóng)產(chǎn)品增值，成為現(xiàn)代生活不可或缺的重要資源，還是多種工業(yè)的原料，用途十分廣泛，發(fā)展前景極為廣闊。特用玉米雖然現(xiàn)在還是一個(gè)小宗品種，但隨著人們生活質(zhì)量的提高，市場(chǎng)占有率的增加，發(fā)展特用玉米，對(duì)促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整能起到重要的推動(dòng)作用。因此廣泛搜集遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境不同的特用玉米種質(zhì)資源，開(kāi)展特用玉米育種也屬于今后玉米育種的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

4.4 利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段育種

近年來(lái)分子標(biāo)記技術(shù)和單倍體育種技術(shù)得到快速發(fā)展，單倍體育種的最大好處是加快育種進(jìn)程，只需2代可獲得穩(wěn)定系?，F(xiàn)如今我省單倍體育種也得到長(zhǎng)足發(fā)展，才卓等育出的誘導(dǎo)率10.4%吉高誘系3號(hào)打破了國(guó)外對(duì)玉米高頻率誘導(dǎo)系的壟斷，單倍體育種技術(shù)已趨于成熟，我們不僅要盡可能收集和選擇遺傳基因廣泛的材料，選育出誘導(dǎo)率更高的誘導(dǎo)系，尋找出行之有效的加倍方法，而且要建立一套完善的育種程序。同時(shí)我省也應(yīng)積極引進(jìn)現(xiàn)代高新技術(shù)把玉米抗病、抗蟲(chóng)等轉(zhuǎn)基因技術(shù)與普通育種技術(shù)相結(jié)合，提高我省整體的育種水平，提升我省育種的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

總之吉林省玉米生產(chǎn)和育種一直倍受國(guó)內(nèi)外玉米育種和種子行業(yè)的關(guān)注，廣大玉米工作者一定要進(jìn)一步解放思想，明確育種目標(biāo)，加強(qiáng)各育種單位和科研院所的交流和技術(shù)協(xié)作，實(shí)現(xiàn)資源共享，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)材料的研究。育種者要本著為我省農(nóng)業(yè)的發(fā)展、農(nóng)民增收為服務(wù)宗旨，不斷育出適合我省的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的玉米新品種，不斷完善玉米種植和發(fā)展模式，研究制定高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的玉米種植模式，促進(jìn)玉米生產(chǎn)和育種工作上一個(gè)新的臺(tái)階。

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