玉米高產育種及栽培策略研究

摘? ? 要：玉米是我國最重要的糧食作物之一，在保障國家糧食安全方面起到至關重要的作用。高產育種是玉米實現優(yōu)質栽培的根本，近年來隨著農業(yè)種植模式和結構逐漸優(yōu)化與調整，加之玉米市場需求不斷增加，對玉米高產育種、栽培技術進行深入研究尤為必要?；诖耍恼卵芯苛擞衩赘弋a育種與高效栽培的有效策略，旨在為業(yè)內人士提供一定借鑒。

關鍵詞：玉米；高產育種；栽培技術

文章編號：1005-2690（2023）10-0034-03? ? ? ?中國圖書分類號：S513? ? ? ?文獻標志碼：B

作者簡介：邵廣忠（1974—），男，漢族，黑龍江雞西人，碩士，高級農藝師，研究方向為玉米育種、高產栽培技術、病蟲害防治等。

玉米是我國最重要的糧食作物之一，在促進食品多元化、解決世界糧食問題層面起到無可替代的作用。我國玉米產量不斷提升，主要得益于雜交玉米種的選育與推廣。20世紀60年代中期，伴隨一批玉米雜交種的選育和推廣，如新單1號等品種，促進了我國玉米品種更新。在玉米品種更新換代的過程中，往往極具代表性的玉米品種均能占據絕對的生產優(yōu)勢，不僅能進一步促進玉米產量提升，還在優(yōu)化我國玉米栽培技術和種植密度等方面發(fā)揮巨大作用。即便如此，我國當前的玉米育種仍普遍存在耐密性較差、單產水平不高、抗蟲和抗病能力較低等問題，嚴重影響我國的玉米產能。與此同時，我國玉米的育種及栽培資源匱乏，嚴重限制了玉米品種的選育。隨著我國農業(yè)種植產業(yè)在種植結構方面的優(yōu)化與調整，相關農業(yè)工作者、科研人員需更注重玉米品種選育及其栽培技術的研究。從當前玉米高產育種與栽培技術發(fā)展、研究及實踐情況來看，將多技術、多學科知識有機結合，合理應用多學科理論，能夠對玉米栽培技術、高產育種的進一步發(fā)展起到良好的推動作用。

1 玉米高產育種要求概述

玉米是一種自然異花授粉、傳粉的農作物，在育種時，必然要進行一系列人工傳粉和異花授粉交配工作。研究玉米高產育種理論建立在異花傳粉這一特性基礎上，在玉米生長過程中，玉米應經過自交育種，自交需長達6～8代，直到培育出純合的基因位點為止。在培育出真正需要的純合體基因位點后，鑒定玉米子代的生產能力、存活情況、環(huán)境適應性等，結合鑒定結果實施雜交育種。在玉米高產雜交育種過程中，需要在3～4年中不斷進行培育和試驗，更新玉米高產育種理論周期相對較長。

玉米的高產育種程序與玉米的育種特性緊密相關。就玉米高產育種程序來說，一是需科學構建玉米高產育種的生產及配套體系。二是需詳細計算出培育玉米種所需的成本與實際耗費的時間，目的在于能合理、科學、有效地把控玉米種子的生產成本[1]。三是要保證玉米高產育種的種子質量、產量和純度，以確保推廣種植的高產玉米品種具備較高育種價值及經濟效益。深入研究玉米高產育種策略，主要在于全面推廣玉米高產育種技術以及相關栽培技術，為全面提高玉米種植質量與經濟收益提供重要技術支持及保障，同時為廣大玉米種植主體進一步增產增收建立有利基礎和條件。保證玉米高產育種的可靠性、合理性以及科學性是推廣高產玉米的重要基礎條件，也是不斷研究玉米高產育種理論的根本要求。

2 玉米生長特性分析

2.1 苗期生長特征

在幼苗生長期，玉米的生長區(qū)域主要包括根部、莖部和葉子等。其中，葉子區(qū)域的生長速度高于莖部區(qū)域。在苗期，根部的生長速度最為重要，根部為莖部、葉子提供生長所需要的營養(yǎng)，以促進玉米苗健康生長[2]。

2.2 穗期生長特征

玉米穗期是玉米最關鍵的生長期，在該生長階段，不僅需要讓根部、莖部、葉子等健康生長，還需要隨時觀察果實的生長及成熟狀況，以提升玉米的品質與產量，讓處于穗期的玉米茁壯生長。

2.3 花粒期生長特征

花粒時期不僅是玉米開始大面積形成果實的關鍵時期，還是玉米的重要生長時期，在該階段，玉米根部、莖部以及葉子逐步停止生長，玉米成功步入籽粒成熟階段。

3 玉米高產育種方法

3.1 回交法

在各種玉米高產育種方法中，回交法主要分為2種，即飽和回交育種與非飽和回交育種。對于飽和回交育種來說，若想選到最優(yōu)質的玉米基因，最少需連續(xù)培育5代，主要用于保留優(yōu)良基因以及轉移主效單基因的育種情況；非飽和回交育種較為科學，對于玉米子代的培育也無具體次數要求，需結合玉米改良需求和性狀，直到培育出實際所需的優(yōu)質品種即可[3]。

與二環(huán)系法相比，回交法的育種有效性、靈活性更高，對改良玉米種的特性有著較好效果。一般而言，提倡和研究玉米高產育種理論的目的在于進一步提高玉米產量，所以在改變玉米基因特性方面，回交法應更加重視玉米產量方面的改性。與此同時，針對玉米回交法來說，飽和、非飽和回交育種雖存在一定程度的相似性，但實際育種目標有著較大差異，主要區(qū)別在于非飽和回交育種法以分離玉米基因新系作為主要育種目標，并通過玉米基因新系的有效分離來獲取新的親本，而飽和回交育種法是以進一步改良玉米的親本性狀為主要育種目標。

3.2 二環(huán)系法

玉米高產育種方法中，二環(huán)系法屬于最常見的育種方法之一。一是要從遺傳表現比較差的單交育種中選擇雙環(huán)系品種，以實現雙環(huán)品種的選育。二是在進行選系玉米育種時，結合原材料的靈活性及特征來組配玉米基因，以此不斷優(yōu)化玉米的遺傳基因，從而促進玉米遺傳基因的有效變異，避免遺傳基因衰退。三是以逐步進化玉米遺傳基因的方式達成培育高產玉米種子的目的。二環(huán)系法的育種優(yōu)勢主要體現在操作簡單及育種效果良好等方面，是組成玉米高產育種理論的核心部分之一。

3.3 自交選育法

自交系選育法是指從某個相對較優(yōu)質的玉米品種或玉米雜種當中選擇育種，通過在同一株雌花花絲上連續(xù)傳授本株雄花花粉，持續(xù)授粉5～6代，以不斷提升育種的生長性能，基于選擇，最終獲得性狀一致、相對較優(yōu)良且穩(wěn)定的單系。此外，自交系選育法主要分為3種，即化學誘變選育法、單倍體選育法和常規(guī)選育法。其中，化學誘變選育法是指通過放射性激光來改變玉米的不確定性因素，以實現基因突變的目的，以此獲得較優(yōu)良的自交系以及有用個體；單倍體選育法是選取相對較優(yōu)質的玉米植株進行培育，從植株中獲取二倍體并對其進行自交處理，借助自交來獲取高質玉米品種[4]；常規(guī)選育法是以對原始個體進行選擇性分離實現多代雜交，并合理測定子代品種，以此選出相對較優(yōu)良的玉米品種。

4 玉米栽培策略研究

4.1 借助雜種優(yōu)勢選育玉米品種群

因雜種優(yōu)勢模式不同，選育出的玉米品種在特性上也會存在巨大差異，包括抗性、熟期、密度和是否適合機收等，所以在制訂并確定最終品種育種目標之后，還需充分考慮不同的雜交優(yōu)勢，選擇不同的高產品種進行合理配伍。例如，借助Reid×塘四平頭這一雜種優(yōu)勢所選出的玉米品種有著耐高溫、耐密性和適應性高等特性，但此類品種具有不適宜機收和脫水慢等特點，如偉科702、浚單20和鄭單958等；而SS×NSS雜種優(yōu)勢模式類群的玉米品種有著宜機收和脫水性較好的特征，但該品種的耐密性不強，極易出現耐高溫能力較差和前期易倒伏等特性，如先玉335等。選育具備良好雜種優(yōu)勢模式的玉米品種群，促進了莖稈韌性好、早熟及脫水快等具有良好生長特性的玉米品種得到充分利用，逐步形成一種新的玉米高產育種模式，如新單58與豫單606等，新單品種的高產育種，有效促進玉米增產增收。因此，在進行玉米栽培時，可通過雜種優(yōu)勢模式來選育玉米品種群，以實現全面提升玉米高產育種及栽培技術的目的。

4.2 科學密植

玉米的最終產量直接受到玉米種植密度的影響。在栽培玉米時，應充分結合栽培土壤的培育效果及實際生產能力設置玉米種植密度。一般來說，玉米種植密度應控制在60 000～75 000株/hm2。每粒種子都需要最適宜自身生長的營養(yǎng)以及土壤覆蓋度等生長條件，要保證玉米播種深度科學合理。需保證玉米種植的株距、行距保持一致性，每行玉米之間、每株玉米之間都有能使玉米健康生長的空間，便于光照、水分與營養(yǎng)的汲取以及田間通風[5]。通常情況下，對于有著較好立地條件的種植地，可以合理增大玉米的定植密度；對于立地條件較差的種植地，可以合理減小定植密度，以促進玉米健康生長。

4.3 合理選地整地

在玉米的整個生長過程中，土壤具有重要作用，在種植玉米時，要預先對土壤進行有效處理。玉米根系非常發(fā)達，在生長時需要汲取大量營養(yǎng)物質和水分。玉米根部必須深植土壤，從而確保玉米健康生長。土壤中的空氣含量在15％左右最佳。土壤密度以1 g/cm3最為適宜，應具備豐富且大量的腐殖質，為玉米健康生長提供所需養(yǎng)分，比如黑色土壤、棕色土壤和褐色土壤中含有大量有機腐殖質，能夠為玉米正常生長提供各種微量元素。應確保玉米栽培土壤具有較高的保水能力，在玉米苗期，玉米的需水量占據土壤最大蓄水量的70％左右；當玉米處于拔節(jié)期和出雄期時，需水量大約達75％；在玉米的抽雄到吐絲期間，需水量達到80％以上；在玉米的拔節(jié)出雄期、乳熟期、蠟熟期，玉米的需水量開始逐漸減少，占據土壤最大蓄水量的75％左右；在玉米蠟熟至成熟階段，需水量占據整個生長期所需水分的60％左右。當土壤的實際含水量低于60％時，需依據現實情況采取合理有效的方式進行灌溉，以滿足玉米生長對水分的需求[6]。土壤質量是影響玉米生長的主要因素之一，若土壤通氣性較差，極易出現板結現象。沙土雖更易于玉米根系扎根，但很容易發(fā)生失水的情況，嚴重時甚至還會出現干旱現象，會降低玉米產量。在種植玉米時，應盡可能地選擇含有豐富微量元素及營養(yǎng)成分的土壤，在促進玉米健康生長的同時，保證玉米能夠進一步增產。

4.4 完善栽培管理

玉米栽培管理是指在玉米播種、收獲期間的各種操作活動，工作內容相對復雜，且涉及許多農業(yè)生產及管理步驟。需注意的是，玉米種植戶在種植和管理玉米時，要最大化地開發(fā)利用田間資源，確保玉米植株間距科學合理，保證玉米能夠健康生長，有效規(guī)避因土壤營養(yǎng)競爭過于激烈而導致玉米生長發(fā)育不良。此外，當較高的植株遮擋了較矮的植株時，會出現光合作用較差、光照不全等情況，嚴重影響玉米植株的正常生長[7]。在玉米生長過程中，應嚴格管控好土壤水分，確保土壤含水量能夠維持在最高含水量的80％，確保玉米授粉率達到最高。若存在病蟲害風險，要根據具體情況采取最為合理有效的防治措施，盡可能防止病蟲害蔓延，從而提高玉米質量與產量。

4.5 綜合性防治玉米病蟲害

在玉米栽培過程中，種植戶要及時做好田間管理工作，及時正確處理殘余且無用的玉米秸稈，防止各種病蟲、細菌殘留。在全面開展玉米栽種活動之前，應充分深翻種植土壤，有效破壞和消除害蟲、病菌的生存環(huán)境。與此同時，還要及時清除田間雜草，以進一步提高玉米生長空間的有效性及通透性[8]。在栽種玉米時，可采用輪作倒茬制，以促進玉米增產增收。除此之外，在處理玉米病蟲害時，可采用布設頻振式殺蟲燈這一物理防治措施進行防治，且在布設殺蟲燈時，應嚴格控制布設高度與距離。為了有效避免外部因素影響殺蟲燈的實際運用效果及效率，還可采取布設性誘劑的方式進行誘殺防治，充分提高病蟲害誘殺效率以及玉米病蟲害的整體防治效果，促進玉米更好地生長。

5 結束語

玉米高產育種是優(yōu)化玉米栽培的重要基礎，提高玉米高產育種以及栽培技術水平，需結合具體栽培環(huán)境和實際栽培所需情況，通過多次玉米高產育種試驗得出玉米產量情況，選取能夠促進玉米種植產量有效提高的栽培技術。文章根據對玉米高產育種的回交法、二環(huán)系法和自交選育法進行分析，為優(yōu)化玉米栽培模式提供相應的科學理論，并從借助雜種優(yōu)勢選育玉米品種群、科學密植，合理選地整地以及完善栽培管理這4個維度分析玉米栽培策略，以期能為玉米種植更好地實現增產增收提供一定的參考。

參考文獻：

[1]林敏.玉米生物育種基礎研究與關鍵技術[J].中國生物工程雜志，2021，41（12）：1-3.

[2]謝惠玲，郭戰(zhàn)勇，陳偉程，等.玉米品種群的育種策略與應用[J].玉米科學，2021，29（6）：1-4.

[3]肖占文，王多成，侯梁宇，等.河西內陸灌區(qū)糧飼通用玉米超高產栽培優(yōu)化農藝措施研究[J].玉米科學，2021，29（2）：89-96.

[4]譚友斌.援西非農業(yè)項目玉米育種的策略建議與探討[J].作物雜志，2020（1）：9-12.

[5]郭元平，肖能武，張世洪，等.玉米新品種集成高產栽培技術研究[J].湖北農業(yè)科學，2019，58（22）：43-45.

[6]蘇天增，任偉，丁光省，等.青貯玉米高產制種技術措施模型的研究與應用[J].河南農業(yè)科學，2019，48（4）：55-58.

[7]李黔燕.玉米超高產育種理論與實踐淺析[J].種子科技，2021，39（18）：133-134.

[8]林曉新，王德成，蘇仁滿.優(yōu)良玉米新品種盛世1595的選育和高產栽培技術[J].農業(yè)科技通訊，2022（8）：185-187.