高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐密宜機收玉米新品種新單58的選育

馬俊峰，馬 毅，魏 鋒，衛(wèi)曉軼，洪德峰，王稼苜，彭 東，唐振海，張建新，張學舜

(河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院 玉米所，河南 新鄉(xiāng) 453000)

黃淮海夏玉米區(qū)是我國玉米生產(chǎn)帶中的主產(chǎn)區(qū)，常年播種面積占全國玉米總播種面積的40%以上，總產(chǎn)占全國玉米總產(chǎn)的34%左右[1]。近年來，我國玉米生產(chǎn)的機械化水平提高較快，黃淮海夏玉米機器播種率已達93%，而機械收獲率約為67%，籽粒機收的比例不足5%，且主要分布在新疆維吾爾自治區(qū)、黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部玉米產(chǎn)區(qū)[2-3]。美國、德國等發(fā)達國家20世紀50年代玉米收獲以機械穗收為主，后來通過改良品種、改進粒收機械等措施，70年代開始全面采用田間機械粒收[4-7]。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，土地流轉(zhuǎn)和規(guī)?；N植程度不斷提高，全程機械化是玉米生產(chǎn)發(fā)展的必然之路[8-9]。當前，玉米的機械化程度較低，籽粒機收率低已成為黃淮海夏玉米全程機械化生產(chǎn)的主要限制因素[10-11]。研究表明，影響機械粒收技術推廣應用的主要限制因素有品種、收獲機械、耕作模式、生產(chǎn)規(guī)模、烘干設施、農(nóng)戶意識、收獲質(zhì)量等[12-15]。目前，在黃淮海夏玉米區(qū)大面積推廣的鄭單958、浚單20等品種普遍具有后期脫水慢、籽粒含水量高、不抗倒伏、機械收獲籽粒破碎率高等缺點，不能滿足玉米生產(chǎn)的機械化要求，嚴重制約著該地區(qū)玉米機械化生產(chǎn)發(fā)展[16]。因此，選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐密適宜機械化粒收的玉米新品種是今后玉米育種的重要發(fā)展方向。新單58是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院以新美09為母本、新4095為父本選育的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐密、適宜機械化粒收的玉米新品種，2019年11月通過農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號為國審玉20190238。

1 親本來源及特征特性

1.1 母本

新美09選自2004年河南農(nóng)業(yè)大學提供的SS種質(zhì)美系綜合群體，該群體綜合了LH194、LH195、LH202、LH205、LH206、PHPR5、PHW51、PHW52等8個美國SS類群的自交系，經(jīng)連續(xù)8代選株自交結合配合力測定選育而成。新美09屬于中熟自交系，株型緊湊，株高270 cm左右，穗位高80 cm左右。雄穗花粉量較小，花絲紅色，花藥黃色。穗長15 cm左右，穗粗4.1～4.5 cm，穗行數(shù)14～16行，籽粒屬硬粒型，白軸，品質(zhì)優(yōu)良。經(jīng)多年田間自然鑒定，該自交系高抗小斑病、南方銹病、彎孢菌葉斑病，中抗莖腐病。該自交系與黃改系有較高的配合力。

1.2 父本

新4095是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院以自選系新01A3[17]為輪回親本，采用循環(huán)育種的策略育成。新4095于2003 年在河南省輝縣市以自選系新 01A3 為母本、鶴壁市農(nóng)業(yè)科學院提供的自交系浚926 為父本進行雜交，2005年在河南省輝縣市選S3優(yōu)系與昌7-2 雜交，自交3代后于2007 年在河南省輝縣市再用父本新01A3 回交，后經(jīng)連續(xù)5代選株自交并結合配合力測定于2010年選育而成。新4095在黃淮海地區(qū)屬中早熟自交系，葉片上沖，葉色深綠，株高150 cm，穗位高55 cm。雄穗花粉量大，散粉期4～6 d。穗長10～14 cm，穗粗4.0～4.5 cm，穗行數(shù)14～16行，白軸，結實性好，硬?；虬胗擦＃焚|(zhì)優(yōu)良。高抗小斑病、彎孢菌葉斑病、莖腐病和黑粉病，易感蚜蟲。該自交系屬于黃改系類群，在黃淮海夏玉米區(qū)與歐、美種質(zhì)具有較高的配合力。

2 新單58的選育過程

新單58是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院于2010年冬季用自選系新美09與自選系新4095雜交育成的玉米單交種。2011年參加本單位鑒定試驗，2012年參加本單位產(chǎn)比試驗，2013年參加河南省重大科技專項玉米聯(lián)合試驗，2017年參加國家良種攻關區(qū)域試驗，2018年續(xù)試同步生產(chǎn)試驗，2019年11月通過農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號為國審玉20190238。

3 新單58的產(chǎn)量表現(xiàn)

2011年，參加本單位鑒定試驗，新單58產(chǎn)量為11 217 kg/hm2，比對照鄭單958增產(chǎn)14.6%。2012年，參加本單位產(chǎn)比試驗，新單58產(chǎn)量為10 666.5 kg/hm2，比對照鄭單958增產(chǎn)15.4%。2013年，參加河南省重大科技專項玉米聯(lián)合試驗，新單58在安陽市、鶴壁市、濮陽市、駐馬店市分別比對照鄭單958增產(chǎn)16.3%、13.3%、20.6%、8.4%。2015年，進行黃淮海區(qū)域44個點次的品種測試，新單58平均產(chǎn)量為10 876.5 kg/hm2，比對照鄭單958增產(chǎn)8.8%。

2017—2018年新單58參加國家良種攻關黃淮海夏玉米機收組區(qū)域試驗，2 a平均產(chǎn)量8 472.0 kg/hm2，比對照鄭單958增產(chǎn)5.4%[18]。2018年生產(chǎn)試驗，新單58平均產(chǎn)量為8 385.9 kg/hm2，比對照鄭單958增產(chǎn)9.7%，增產(chǎn)點率為91.7%(表1)。

在各地區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗的基礎上，為進一步探索在生產(chǎn)上大面積種植條件下新單58的高產(chǎn)潛力和適應性，2019年河南省鴻翔種業(yè)有限公司在黃淮海不同生態(tài)區(qū)設置了籽粒機收高產(chǎn)示范基地。由表2可知，新單58在黃淮海區(qū)10個縣(市)的產(chǎn)量介于12 825.0～15 315.0 kg/hm2，平均產(chǎn)量高達13 967.7 kg/hm2。表明新單58的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性優(yōu)異。2019年10月30日，在河南省漯河市舉行的“2019年國家玉米良種重大科研聯(lián)合攻關暨籽粒低破碎機收技術現(xiàn)場活動”中，新單58表現(xiàn)突出,受到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)司司長張延秋表揚。2019年10月30日，在“第十二屆中國國際種業(yè)博覽會暨第十七屆全國種子信息交流與產(chǎn)品交易會種業(yè)高峰論壇與信息發(fā)布會”上，新單58被評為“2019年國家審定適宜籽粒機收玉米品種”、“2019年玉米品種展示評價表現(xiàn)優(yōu)良品種(黃淮海區(qū))”。

表1 2018年新單58生產(chǎn)試驗產(chǎn)量及機收特性Tab.1 The yield and mechanized characteristics of Xindan 58 in production test in 2018

表2 2019年新單58在黃淮海不同區(qū)域高產(chǎn)示范基地的產(chǎn)量Tab.2 The yield of Xindan 58 in different high-yield plot of Huang-Huai-Hai area in 2019

4 新單58的特征特性

4.1 表型特征

在國家良種攻關黃淮海夏玉米機收組試驗中，新單58生育期102 d，比對照鄭單958早熟1 d。幼苗葉鞘淺紫色，葉緣白色，葉片淡綠色，花藥淺紫色，穎殼淺紫色。株型緊湊，莖稈上部呈之字形，株高265 cm，穗位高96 cm，全株可見葉片數(shù)20片。果穗筒形，果柄短，與莖稈夾角小，穗長16～20 cm，穗粗5.1 cm，穗軸堅硬、白色，籽粒純黃、半馬齒型，穗行數(shù)16～18行，百粒質(zhì)量33.5 g。

4.2 機收特性

2018年生產(chǎn)試驗，收獲時新單58籽粒平均含水量25.9%，較對照低3.8個百分點；籽粒雜質(zhì)率2.5%，籽粒破碎率4.8%，均低于對照鄭單958。適收期籽粒含水量≤28%、≤30%的點次比例分別為79.2%、95.8%(表1)。根據(jù)《玉米收獲機械技術條件(GB/T 21962—2008)》規(guī)定，黃淮海夏玉米區(qū)粒收品種審定標準為籽粒含水量≤28%、籽粒破碎率≤5%、雜質(zhì)率≤3%,新單58均符合審定標準。

4.3 品質(zhì)及抗病性

2018年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心(鄭州)檢測，新單58的籽粒容重高達772 g/L，粗蛋白含量為9.07%，粗脂肪含量為4.60%，粗淀粉含量為73.17%，賴氨酸含量為0.33%。

經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所和河北省農(nóng)林科學院植物保護研究所2017年和2018年接種鑒定，新單58感莖腐病、小斑病、彎孢葉斑病、瘤黑粉病，高感南方銹病、穗腐病。

5 新單58的適宜種植區(qū)域及栽培技術要點

5.1 適宜種植區(qū)域

新單58適宜在黃淮海夏玉米區(qū)的河南省，山東省，河北省唐山市、廊坊市、保定市以及滄州市以南地區(qū)夏播，在北京市,天津市，陜西省關中灌區(qū)，山西省運城市、臨汾市以及晉城市的部分平川地區(qū)，江蘇省和安徽省淮河以北地區(qū)，湖北省襄陽地區(qū)作為籽粒機收品種種植。

5.2 栽培技術要點

5.2.1 播種期 黃淮海夏玉米區(qū)適宜播期為6月1—15日，播種前應適時對種子進行藥劑拌種或包衣處理。

5.2.2 種植密度 一般田塊適宜密度75 000株/hm2，高產(chǎn)攻關田適宜密度82 500～90 000株/hm2，可采用60 cm等行距或80 cm+40 cm的寬窄行種植方式。

5.2.3 田間管理 采用機器精播，播后及時澆蒙頭水，保證一播全苗。播種后可采用乙阿合劑或乙草胺苗前封閉除草,或在3～5葉期采用硝磺草酮或煙嘧磺隆莖葉噴霧進行化學除草,苗后除草時可配合殺蟲劑一起噴施，煙嘧磺隆除草劑不能與有機磷殺蟲劑混用。施肥總量可按每生產(chǎn)100 kg 玉米籽粒需純N 2.5 kg、P2O51.5 kg、K2O 2.5 kg 計算。前人對黃淮海區(qū)域現(xiàn)代玉米品種研究發(fā)現(xiàn)，氮、磷、鉀需求量隨產(chǎn)量的提高而增加,但每生產(chǎn)100 kg 籽粒氮、磷、鉀需求量隨著產(chǎn)量水平升高而降低[19],高產(chǎn)攻關田應根據(jù)產(chǎn)量目標酌情增施肥料。采用分次施肥法，即播后30 d施總追肥量的40%，播后45 d施總追肥量的60%；苗期注意防治薊馬和地下害蟲，大喇叭口期用殺蟲劑丟心防治玉米螟。

5.2.4 制種 在我國西北制種基地制種時,新單58的父母本應錯期播種，父本較母本遲播4 d，父、母本行比以1∶6為宜，父、母本種植密度均為7 500株/hm2。由于種子成熟度對玉米雜交種種子活力和F1產(chǎn)量存在顯著影響[20]，而收獲期對種子成熟度影響顯著，根據(jù)前人研究，可在授粉后47～60 d進行收獲[21-23]。