玉米新品種強(qiáng)盛178的選育及特性研究

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(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，太原 030031)

山西省是我國(guó)玉米主要產(chǎn)區(qū)之一，屬于干旱半干旱地區(qū)，全省南北橫跨6個(gè)緯度，氣候復(fù)雜，生態(tài)類型多樣。全省從南到北分南部復(fù)播玉米區(qū)、中部春播中晚熟玉米區(qū)、中北部春播早熟玉米區(qū)、春播極早熟玉米Ⅰ區(qū)和極早熟Ⅱ區(qū)。其中，春播極早熟玉米Ⅰ區(qū)和極早熟Ⅱ區(qū)多為高寒冷涼丘陵或山區(qū)，約26.67萬hm2，氣候干旱，土壤瘠薄，無霜期短是該生態(tài)區(qū)的主要特點(diǎn)，玉米生長(zhǎng)期短，營(yíng)養(yǎng)體小和后期氣溫低灌漿慢是導(dǎo)致產(chǎn)量低和品質(zhì)差的主要原因[1]?；诖耍n題組制訂了適宜高寒冷涼區(qū)極早熟玉米生態(tài)區(qū)的品種選育目標(biāo)，從種質(zhì)改良入手，以延長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期增加營(yíng)養(yǎng)體和提高品種的耐低溫灌漿能力，延長(zhǎng)灌漿期為核心，以基礎(chǔ)材料組配、自交系選育到雜交種的鑒定，堅(jiān)持在該生態(tài)區(qū)低溫干旱環(huán)境下進(jìn)行多點(diǎn)選擇為手段，從2007年親本選育至2018年品種審定，歷時(shí)12年，育成了適宜極早熟Ⅱ區(qū)種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、穩(wěn)產(chǎn)、耐低溫灌漿品種強(qiáng)盛178，同時(shí)進(jìn)行了高產(chǎn)栽培技術(shù)配套，為該區(qū)玉米生產(chǎn)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

1 親本來源及品種選育

1.1 親本來源

母本H 1228是2007年用法國(guó)玉米雜交種利瑪選系H 02-98與美國(guó)雜交種628411雜交，經(jīng)過在海南和山西省五寨縣高寒冷涼環(huán)境下穿梭連續(xù)8代自交選育而成的自交系。該自交系抗旱耐瘠，株高190 cm，穗位高80 cm，果穗筒形，穗行14～16行，籽粒黃色、馬齒型。春播生育期110 d。特征特性：幼苗第1葉葉鞘呈紫色，尖端為尖形，葉緣紫色，花藥黃色，穎殼綠色，花絲粉色，吐絲順暢，結(jié)實(shí)性好，制種產(chǎn)量400 kg/667 m2。

父本H 1229是2007年用外引自交系K 10與自選系Z 422雜交后與母本回交2次再經(jīng)過在海南和山西省五寨縣高寒冷涼環(huán)境下穿梭連續(xù)5代自交選育而成的自交系。該自交系抗病、耐寒，株高180 cm，穗位高75 cm，果穗微錐形，穗行14行，籽粒黃色、半硬型，穗軸白色。春播生育期105 d。特征特性：幼苗第1葉葉鞘呈淺紫色，尖端為尖到圓形，葉緣綠色，穎殼黃色，花藥黃色，花絲綠色，散粉暢、時(shí)間長(zhǎng)。

1.2 雜交種選育

強(qiáng)盛178(試驗(yàn)名為并單58)是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所以自選自交系H 1228作母本，H 1229作父本組配，經(jīng)過2012年作物所東陽試驗(yàn)基地和五寨縣良種場(chǎng)鑒定試驗(yàn)，2013年東陽基地、五寨縣、岢嵐縣、陽曲縣4點(diǎn)品比試驗(yàn)，2014年山西省極早熟Ⅱ區(qū)預(yù)備試驗(yàn)、2015—2016年區(qū)域試驗(yàn)和2017年生產(chǎn)試驗(yàn)選育而成的極早熟玉米新品種。2018年3月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(編號(hào)：晉審玉2018005)。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2014年參加山西省極早熟區(qū)預(yù)備試驗(yàn)，平均產(chǎn)量702.4 kg/667 m2，比對(duì)照并單16增產(chǎn)15.2%，增產(chǎn)點(diǎn)率100%。2015年、2016年參加山西特早熟玉米Ⅱ區(qū)區(qū)域試驗(yàn)，2015年產(chǎn)量為679.5 kg/667 m2，比對(duì)照并單16增產(chǎn)11.0%，2016年產(chǎn)量為713.5 kg/667 m2，比對(duì)照并單16增產(chǎn)11.6%，2年平均產(chǎn)量696.5 kg/667 m2，比對(duì)照增產(chǎn)11.3%，增產(chǎn)點(diǎn)數(shù)100%。2017年生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量764.8 kg/667 m2，比對(duì)照增產(chǎn)10.6%，增產(chǎn)點(diǎn)率100%。表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。2017年在山西省高寒冷涼區(qū)的岢嵐縣三井鎮(zhèn)示范試驗(yàn)，種植面積6.6 hm2，種植密度4 500株/667 m2，采用80 cm×40 cm的寬窄行種植模式，經(jīng)專家測(cè)產(chǎn)，平均產(chǎn)量為890.8 kg/667 m2，比相鄰地塊先鋒38 P 05增產(chǎn)20.3%，表現(xiàn)了較大的增產(chǎn)潛力。

3 品種特征特性研究

3.1 生物學(xué)特性

該品種在山西特早熟玉米Ⅱ區(qū)春播生育期110 d左右，與對(duì)照并單16相當(dāng)，需要活動(dòng)積溫2 300 ℃左右。

3.2 農(nóng)藝性狀

株形半緊湊，株高278.5 cm，穗位86 cm，果穗半筒型，穗軸紅色，穗長(zhǎng)18.6 cm，穗行14～16行，行粒數(shù)38粒，籽粒黃色，粒型馬齒型，籽粒頂端黃色，百粒重34.8 g，出籽率85.1%。幼苗第1葉葉鞘紫色，葉尖端尖到圓形，葉緣淺紫色，雄穗主軸與分枝角度中，側(cè)枝姿態(tài)輕度下彎，一級(jí)分枝6～7個(gè)，最高位側(cè)枝以上的主軸長(zhǎng)15 cm，花藥黃色，穎殼綠色，花絲綠色。

3.3 抗 性

2015年、2016年經(jīng)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植保系抗病性接種鑒定綜合結(jié)果：抗絲黑穗病，抗穗腐病，中抗矮花葉病，感大斑病，感莖腐病。

3.4 籽粒品質(zhì)

2017年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)檢測(cè)：容重776 g/L，粗蛋白9.57%(干基)，粗脂肪4.49%(干基)，粗淀粉74.08%(干基)。

3.5耐低溫灌漿能力

2016年在高寒冷涼區(qū)的五寨縣良種場(chǎng)對(duì)強(qiáng)盛178生長(zhǎng)后期進(jìn)行了灌漿測(cè)試，對(duì)照為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上推廣的生育期相近的品種并單16、先鋒38 P 05、哲單37、忻黃單78。測(cè)定方法：吐絲授粉后，每個(gè)品種選擇5株掛牌進(jìn)行定株取樣，每日觀察平均氣溫，待平均氣溫降到20 ℃左右時(shí)，每隔5 d取樣1次，每次從同一果穗上取樣30粒烘干至恒重后稱重，后1次稱重減去前1次稱重除以間隔天數(shù)即為灌漿速率，5株平均值即為該時(shí)期平均溫度下的灌漿速率[2]。

結(jié)果表明，強(qiáng)盛178在4個(gè)測(cè)試溫度下，灌漿速率均比其它品種高。其中，在平均溫度為21.2 ℃時(shí)，比其它品種灌漿速率平均提高13.7%，平均溫度19.5 ℃時(shí)提高17.5%，平均溫度17.6 ℃時(shí)提高37.7%，平均溫度15.8 ℃時(shí)提高81.4.4%。隨著溫度的降低，強(qiáng)盛178灌漿速率提高越明顯。特別是在平均溫度降到15.8 ℃時(shí)，強(qiáng)盛178和并單16(該品種也含有耐低溫灌漿種質(zhì)99-3)仍保持著2.83 mg/(?！)和2.64 mg/(粒·d)的高灌漿速率，而哲單37和忻黃單78基本停止灌漿，結(jié)果見表1。表明強(qiáng)盛178具有很強(qiáng)的耐低溫灌漿能力。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.1 適宜區(qū)域

該品種適宜在山西春播極早熟玉米Ⅱ區(qū)及活動(dòng)積溫在2 300 ℃左右的地區(qū)種植，也可作為山西省中晚熟玉米區(qū)春播出苗后遭災(zāi)(如冰雹等)或春旱遲播(5月底前)的救災(zāi)品種使用[3]。

4.2 適宜播期

春播極早熟Ⅱ區(qū)最佳播期為4月25日至5月5日，在山西中晚熟玉米作為救災(zāi)品種最晚播期為5月31日。

4.3 種植密度及種植方式

山西省極早熟玉米Ⅱ區(qū)大多數(shù)處于高寒冷涼和干旱瘠薄地區(qū)，密度不宜過大，經(jīng)試驗(yàn)，適宜種植密度為67 500株/hm2，平原土壤肥沃地區(qū)可增加到75 000株/hm2。由于該品種果穗較大，具有邊行優(yōu)勢(shì)的增產(chǎn)潛力，種植方式以80 cm×40 cm的寬窄行為宜，同時(shí)采用可降解的滲水地膜覆蓋，達(dá)到增溫保墑的效果。

4.4 施 肥

山西省極早熟玉米Ⅱ區(qū)春季十年九旱，一般在雨后春播，所以，施肥以底肥為主。沒有灌溉條件的地塊，一次性施復(fù)合肥或玉米專用肥750 kg/hm2。有灌溉條件的地塊，施復(fù)合肥或玉米專用肥600 kg/hm2作為底肥，大喇叭口期再追施尿素300 kg/hm2。

表1 強(qiáng)盛178在低溫下的灌漿速率(mg/?！)

品種灌漿日期及平均溫度(℃)9月6—10日21.2℃9月11—15日19.5℃9月16—20日17.6℃9月21—25日15.8℃強(qiáng)盛1786.285.624.542.83并單165.975.364.372.64先鋒38P055.234.613.121.02哲單375.114.232.310.73忻黃單785.024.092.150.58平均5.5224.7823.2981.560比平均提高(%)13.717.537.781.4

4.5 病蟲草害防治

播種后蓋膜前，噴施除草劑防治雜草。由于該品種感大斑病和莖腐病，在玉米10片展開葉時(shí)，噴施50%甲基硫菌靈可濕性粉劑600倍液或75%百菌清可濕性粉劑800倍液防治大斑病，隔5～7 d噴1次，連續(xù)噴2次。若發(fā)生莖腐病，在發(fā)病初期用50%甲基托布津或50%多菌靈可濕性粉劑750～1 500 g/hm2。大喇叭口期用25%敵殺死防治玉米螟。

5 制種技術(shù)要點(diǎn)

父母本種植行比1∶5，行距50 cm。父母本錯(cuò)期播種，先種母本，播后第7天播種第1期70%父本，第9天播種第2期30%父本。種植密度：種植母本5 000株/667 m2，種植父本1 000～1 200株/667 m2。

6 討 論

強(qiáng)盛178母本含有法國(guó)玉米雜交種利瑪選系與美國(guó)雜交種血緣，法國(guó)玉米雜交種利瑪選系是特早熟材料選育的優(yōu)良種質(zhì)，美國(guó)材料品質(zhì)和容重較高，因此強(qiáng)盛178在極早熟玉米Ⅱ區(qū)表現(xiàn)為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

玉米材料的灌漿速率在不同溫度下有著顯著的差異，尤其在低溫條件下，差異更為突出。因此，通過低溫處理可從玉米資源中篩選到在較低溫度下灌漿速率較高的材料[4]。植物的抗寒性是植物在對(duì)低溫寒冷環(huán)境的長(zhǎng)期適應(yīng)中通過本身的遺傳變異和自然選擇獲得的一種抗寒能力，是植物對(duì)低溫長(zhǎng)期適應(yīng)的一種遺傳特性[5]。強(qiáng)盛178父本H 1229所用基礎(chǔ)材料Z 422是經(jīng)過液態(tài)氮超低溫出后長(zhǎng)期在低溫環(huán)境下選擇的自交系，含有耐低溫灌漿基因，所以，強(qiáng)盛178耐低溫灌漿能力也比較強(qiáng)。據(jù)研究，一般玉米材料的最佳灌漿溫度為20～24 ℃，高于25 ℃或低于16 ℃則影響淀粉酶的活性，不利于籽粒內(nèi)物質(zhì)同化作用從而影響產(chǎn)量[6]。強(qiáng)盛178能夠在較低溫度(15.8 ℃)下具有較強(qiáng)的灌漿速率，從而延長(zhǎng)了灌漿時(shí)間，提高了自然光熱利用率，這是強(qiáng)盛178獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的生理基礎(chǔ)。