張素芬 鹿紅衛(wèi) 程建梅 張曉春 趙樹政 秦貴文 宋軍鋒 蘇玉杰
(鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南鶴壁 458300)
黃淮海夏玉米區(qū)是我國(guó)重要的玉米主產(chǎn)區(qū),該區(qū)夏玉米種植面積約0.13 億hm2左右,約占全國(guó)種植面積的35%。玉米穗粒腐病是世界玉米產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生的一類真菌性病害,自然界中多種真菌均可以侵染玉米果穗及籽粒,在玉米生長(zhǎng)后期、收獲或貯藏期間均可造成整個(gè)果穗或部分籽粒的腐爛,同時(shí)致病菌產(chǎn)生的次生代謝物如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)和伏馬菌素(FB)等毒素嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量和籽粒品質(zhì),對(duì)玉米的食用、飼用和貯藏安全帶來(lái)極大威脅[1]。從根源上解決這一病害,關(guān)鍵措施是選育適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件及耕作模式的的玉米品種。為此,鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院根據(jù)黃淮海夏玉米區(qū)穗腐病時(shí)常局部大爆發(fā)這一特性,廣泛利用國(guó)內(nèi)外優(yōu)良玉米種質(zhì)資源,以抗穗腐病等病害、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣的玉米新種質(zhì)為育種目標(biāo),利用不同群體間、不同農(nóng)藝性狀優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),有針對(duì)性地進(jìn)行改良和回交,以浚696 為母本、浚503 為父本進(jìn)行雜交組配,選育出中抗穗腐病、綜合抗逆性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好、適應(yīng)黃淮海夏玉米區(qū)種植的玉米雜交種永優(yōu)1583,目前正在進(jìn)行大面積推廣,有助于解決黃淮海夏玉米區(qū)因穗腐病等病害造成的玉米產(chǎn)量及品質(zhì)下降等問(wèn)題。
1.1 母本浚696母本浚696 以PH6WC/自330 雜交組合植株群體作為選系基礎(chǔ)材料(S0),采取“高、大、嚴(yán)”自交系選育,即高密度(6000 株/667m2)、大群體(S1代群體3000 個(gè)以上基本株)、強(qiáng)脅迫(早期進(jìn)行早播、深播脅迫,中期進(jìn)行病蟲害和風(fēng)災(zāi)重度脅迫,后期進(jìn)行干旱和低氮脅迫)、嚴(yán)選擇(加大基本株的淘汰力度,選擇株型好、吐絲早、葉色深、耐密植、耐干旱、耐瘠薄優(yōu)良單株)、變換地(河南-海南-甘肅等不同生態(tài)區(qū),選擇適應(yīng)性廣的優(yōu)良穗行)等育種技術(shù)體系[2],經(jīng)6 代自交選育而成。
該自交系河南夏播全生育期100d 左右,芽鞘紫色,幼苗葉鞘紫色,株型緊湊,株高185cm,穗位高65cm,全株葉片數(shù)17~18 片,雄穗花藥紫色,分枝數(shù)2~5 個(gè),穗柄長(zhǎng),宜機(jī)械化去雄,花絲紫色,花期雌雄協(xié)調(diào),散粉時(shí)間較長(zhǎng),花絲、花粉活力強(qiáng)。果穗筒形,苞葉薄,穗柄短,禿尖小,穗軸紅色,穗粗4.9cm,穗行數(shù)18~20 行,籽粒黃色、半馬齒型,出籽率85.2%。該自交系抗大斑病、小斑病、銹病、莖腐病、粗縮病等多種病害,綜合性狀優(yōu)良???96 屬于Reid 血緣,與Lancaster、黃改群有較高的特殊配合力,配制的雜交組合具有產(chǎn)量高、根系發(fā)達(dá)、抗倒伏、抗銹病好、果穗粗、行數(shù)多、出籽率高、籽粒容重高等特點(diǎn)。
1.2 父本浚503父本以國(guó)外雜交種M119 選育優(yōu)株套袋自交2 代再與自選系浚926 雜交作為選系基礎(chǔ)材料,采用“高、大、嚴(yán)”育種技術(shù)手段和優(yōu)系聚合改良方法,對(duì)其后代連續(xù)優(yōu)中選優(yōu)自交7 代選育而成。該自交系具有花粉量大且特殊配合力較高的優(yōu)勢(shì)。幼苗葉鞘紫色,葉片淺綠色;株型緊湊,上部葉間距大,通風(fēng)透光性好;株高212cm,穗位高89cm,全株葉片數(shù)17~18 片;雄穗花藥綠色,分枝數(shù)8~10個(gè),花絲紫色;果穗筒形,結(jié)實(shí)性好,紅軸,籽粒黃色、硬粒、半馬齒型,出籽率87.2%;夏播生育期108d,抗倒伏,抗銹病。具有綜合抗病性好、抗倒性好、花粉量大、散粉時(shí)間長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn),適宜用作父本。
1.3 永優(yōu)1583雜交選育過(guò)程永優(yōu)1583 是2014年冬季以自選系浚696 作母本、浚503 作父本組配而成的雜交種。2015-2016 年在本單位自行組織的鑒定試驗(yàn)中表現(xiàn)突出,具有高產(chǎn)、多抗、質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)。2017-2018 年參加綠色通道黃淮海夏玉米區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn),結(jié)實(shí)性好,高抗倒伏、高抗銹病,試驗(yàn)數(shù)據(jù)均達(dá)到審定標(biāo)準(zhǔn)。2019 年通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(國(guó)審玉20196219)。
2.1 農(nóng)藝性狀黃淮海夏玉米組出苗至成熟101.5d,比對(duì)照鄭單958 早熟1d,該幼苗葉鞘淺紫色,雄穗分枝數(shù)中等且分枝長(zhǎng),花藥紫色,穎殼綠色。株型半緊湊,株高284cm,穗位高100cm,整株葉片數(shù)21 片。果穗筒形,穗長(zhǎng)16.6cm,穗行數(shù)16~18行,穗粗5.2cm,穗軸紅,籽粒黃色、硬粒型,百粒重33.6g。永優(yōu)1583 具有雄穗比較發(fā)達(dá)(8~10 個(gè)分枝)、花粉量比較多、散粉期較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)可以抵御黃淮海夏玉米種植區(qū)高溫干旱帶來(lái)的不良影響,同時(shí)由于散粉期長(zhǎng),果穗不禿尖、結(jié)實(shí)性好。
2.2 品質(zhì)2018 年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢查測(cè)試中心測(cè)定,永優(yōu)1583 籽粒容重786g/L,粗蛋白含量10.36%,粗脂肪含量4.05%,粗淀粉含量72.10%,賴氨酸含量0.31%。
2.3 抗性2018 年經(jīng)河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所接種抗性鑒定,抗瘤黑粉病,中抗小斑病、禾谷鐮孢莖腐病、穗腐病,感彎孢葉斑病。2018 年經(jīng)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院病蟲害接種鑒定,抗小斑病,中抗穗腐病和瘤黑粉病,感莖腐病、彎霉葉斑病,高感南方銹病。
3.1 品種比較試驗(yàn)2015-2016 年在鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)園區(qū)實(shí)施品種比較試驗(yàn),前茬種植作物是小麥,2 年比較試驗(yàn)結(jié)果表明(表1),永優(yōu)1583 兩年平均產(chǎn)量9906.56kg/hm2,比對(duì)照品種鄭單958 增產(chǎn)5.0%;生育期比對(duì)照短1d,空稈率比對(duì)照低0.4個(gè)百分點(diǎn),倒伏率比對(duì)照低0.6 個(gè)百分點(diǎn)(表1)。
表1 永優(yōu)1583 品種比較試驗(yàn)結(jié)果
3.2 品種區(qū)域試驗(yàn)2017-2018 年參加綠色通道黃淮海夏玉米區(qū)域試驗(yàn)(表2),密度5000 株/667m2。永優(yōu)1583 兩年平均產(chǎn)量9276.0kg/hm2,比對(duì)照品種鄭單958 增產(chǎn)4.6%;生育期比對(duì)照短1d,平均倒伏率比對(duì)照低0.3 個(gè)百分點(diǎn),倒折率比對(duì)照低1.3 個(gè)百分點(diǎn)。
表2 2017-2018 年永優(yōu)1583 參加綠色通道黃淮海夏玉米區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)表現(xiàn)
3.3 品種生產(chǎn)試驗(yàn)2018 年參加綠色通道黃淮海夏玉米生產(chǎn)試驗(yàn),密度5000 株/667m2,試點(diǎn)分布在河南、河北、山東、山西、陜西、安徽、江蘇、湖北8 個(gè)省共42 個(gè)試點(diǎn),最終全部收獲。永優(yōu)1583 在42 點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量9165.2kg/hm2,比對(duì)照鄭單958平均增產(chǎn)4.3%,生育期比對(duì)照短0.7d,平均倒伏率比對(duì)照低2.6 個(gè)百分點(diǎn),倒折率比對(duì)照低0.5 個(gè)百分點(diǎn)。
4.1 貼茬播種,合理密植玉米成熟及后期籽粒脫水快慢及所需光熱資源的多少,是影響該地區(qū)該品種機(jī)收的關(guān)鍵因素[3-4]。黃淮海夏玉米種植區(qū)玉米播種時(shí)間在5 月底至6 月中旬,玉米播種方式一般采取小麥?zhǔn)崭詈筚N茬播種模式,通過(guò)早播和加強(qiáng)苗期田間管理,促使玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)所需光熱條件處于最佳狀態(tài),通過(guò)延遲玉米灌漿時(shí)間為玉米奪得高產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。永優(yōu)1583 屬于中熟品種,果穗整齊,葉片上沖,后期脫水快,完全能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化收獲。
科學(xué)密植是作物獲得高產(chǎn)的主要措施之一,但密度過(guò)高或過(guò)低都不能發(fā)揮一個(gè)品種增產(chǎn)的最大潛力。永優(yōu)1583 屬于半緊湊型玉米品種,適宜種植密度67500 株/hm2,高肥水地塊種植密度可增加到75000 株/hm2。
4.2 科學(xué)運(yùn)籌肥水根據(jù)永優(yōu)1583 高產(chǎn)攻關(guān)田試驗(yàn)調(diào)查結(jié)果并兼顧農(nóng)業(yè)實(shí)際現(xiàn)狀,永優(yōu)1583 應(yīng)采取“一簡(jiǎn)到底、平衡施肥”原則,播種時(shí)采用種、肥同播的方式進(jìn)行,主要施用玉米專用緩釋肥700~750kg,對(duì)于土壤肥力較差的地塊,可以在灌漿前期追施尿素400~450kg。
黃淮海夏玉米生長(zhǎng)季節(jié)雨熱同期,但是玉米全生育期需水與實(shí)際降水的耦合度為0.78,所以就要根據(jù)玉米需水規(guī)律進(jìn)行合理運(yùn)籌。玉米屬于C4 植物,前期適當(dāng)干旱有利于玉米根系向縱深生長(zhǎng),便于植株更好地利用土壤水分,有利于蹲苗,控制苗期徒長(zhǎng),同時(shí)也可以縮短莖稈下部節(jié)間,提高個(gè)體后期群體抗倒伏能力。玉米散粉吐絲期是對(duì)水分敏感的時(shí)期,此階段保證玉米田間較高的相對(duì)濕度,是獲得高產(chǎn)的保證。若此時(shí)遇到連續(xù)高溫干旱,花粉就會(huì)因失水失去活力,花柱容易枯萎,壽命縮短,難以授粉受精,造成禿尖、缺粒、缺行,甚至沒(méi)有果穗,產(chǎn)量大幅下降。9-10 月是玉米籽粒灌漿的主要時(shí)期,天氣晴朗適宜籽粒灌漿及脫水,所以后期連續(xù)陰雨時(shí)要注意及時(shí)排澇。
4.3 病蟲害綠色防控生產(chǎn)上應(yīng)以預(yù)防為主、綜合防治。一般在玉米3~5 葉期選用玉羅莎懸浮劑等玉米專用除草劑(硝磺異丙莠:總有效成分含量48%,硝磺草酮含量5%,異丙草胺含量20%,莠去津含量23%)1250~1500mL/hm2進(jìn)行全田均勻噴霧,注意不能重噴或漏噴,同時(shí)還要避開高溫天氣(10:00-17:00)。玉米銹病、青枯病、穗粒腐病和小斑病是黃淮海夏播玉米種植區(qū)的主要病害。最近幾年玉米南方銹病和玉米青枯病在該種植區(qū)域時(shí)常發(fā)生,對(duì)玉米后期的生長(zhǎng)發(fā)育造成了嚴(yán)重影響,如后期植株?duì)I養(yǎng)供應(yīng)不上,會(huì)致使葉片早衰枯死、籽粒不飽滿,造成減產(chǎn)10%~20%,個(gè)別年份減產(chǎn)50%以上。永優(yōu)1583 對(duì)葉部病害綜合抗性強(qiáng),高抗瘤黑粉病、莖腐病(HR)、南方銹病(HR),抗小斑病、穗腐?。≧),中抗禾谷鐮孢莖腐病、禾谷鐮孢穗腐病。
4.4 實(shí)時(shí)晚收技術(shù)在不增加生產(chǎn)成本的情況下追求玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最大化,是玉米增產(chǎn)增效的關(guān)鍵手段之一。籽?;颗c穗軸連接處出現(xiàn)黑粉層后,玉米才真正進(jìn)入后熟期,此時(shí)收獲可確保籽粒品質(zhì),減少霉變發(fā)生概率[5]。永優(yōu)1583 抗青枯病能力強(qiáng),果穗苞葉松緊合適,完全滿足了玉米晚收技術(shù)要求。充分發(fā)揮永優(yōu)1583的增產(chǎn)潛力,一般可增產(chǎn)10%以上。