楊 輝 唐文明 盧秉生 王 亮 劉 君
(丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院 遼寧鳳城 118109)
玉米是我國三大主要糧食作物之一,又是主要的飼料作物[1]。玉米生產(chǎn)對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障國家糧食安全具有重要的作用。研究表明,依靠新品種改良對(duì)玉米單產(chǎn)的貢獻(xiàn)率達(dá)到42.18%[2]。遼寧省玉米生態(tài)氣候條件比較復(fù)雜,決定了遼寧省玉米品種類型的多樣性[3],其主要特點(diǎn)是日照豐富,雨熱同季,降雨量不均,積溫較高,晝夜溫差較大,東南部比較濕潤,西部干旱,生產(chǎn)上種植的玉米品種類型比較豐富,生育期124~140 d,所需品種的活動(dòng)積溫為2 650~3 400℃,中熟品種到極晚熟品種均可種植。
針對(duì)上述情況,本研究團(tuán)隊(duì)長期利用外引優(yōu)良種質(zhì)資源并適當(dāng)導(dǎo)入本地優(yōu)異抗源進(jìn)行改良與利用,同時(shí)運(yùn)用“早代測(cè)配、自然和人工接種鑒定、定向選擇”等技術(shù)相結(jié)合的方法,并以選育抗病、耐密、優(yōu)質(zhì)、高配合力玉米自交系為基礎(chǔ),以創(chuàng)制本土優(yōu)異種質(zhì)資源為關(guān)鍵,以市場(chǎng)需求為主要突破口,以組配出適宜密植、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良的中晚熟玉米雜交種為主要目標(biāo),為遼寧省玉米中晚熟區(qū)選育綜合性狀優(yōu)良的玉米新品種。
以選育熟期早、脫水快、出籽率高的中晚熟玉米自交系為目標(biāo),并將“定向選擇、早代測(cè)配及人工接種鑒定”等技術(shù)方法相結(jié)合,于2009 年采用792 和PH6WC 為基礎(chǔ)材料,經(jīng)南北異地連續(xù)自交于2013 年選育而成。
X22 在遼寧省春播生育期127 d。株型緊湊,株高225 cm、穗位高98 cm,成株葉片數(shù)為20 片。果穗筒形,穗長15.5 cm,穗行數(shù)14~16 行,穗軸白色,籽粒黃色,籽粒類型為半馬齒形,百粒重32.5 g。
以選育耐密、抗倒、優(yōu)質(zhì)、多抗玉米自交系為目標(biāo),并以“定向選擇、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、早代測(cè)配及人工接種鑒定”等技術(shù)方法相結(jié)合,于2010 年采用PH4CV 和K18 為基礎(chǔ)材料,經(jīng)南北異地連續(xù)自交于2013 年選育而成。
H635 在遼寧省春播生育期128 d。株型半緊湊,株高185 cm、穗位高85 cm,成株葉片數(shù)為20 片。果穗筒形,苞葉中,穗長16.3 cm,穗行數(shù)14~16 行,穗軸紅色,籽粒黃色,籽粒類型為馬齒形,百粒重29.6 g。
丹玉615 是丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2013 年冬以X22為母本、H635 為父本雜交組配而成的中晚熟玉米單交種(圖1)。該品種于2015-2016 年參加丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合品比試驗(yàn),2 年試驗(yàn)分別比對(duì)照增產(chǎn)10.4%、6.8%,2017-2018 年參加遼寧省中晚熟區(qū)試及復(fù)試,2018 年參加同組生產(chǎn)試驗(yàn),2019 年通過遼寧省品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào):遼審玉20190094),已取得植物新品種權(quán) (品種權(quán)號(hào):CNA20191002760)。試驗(yàn)結(jié)果表明,丹玉615 具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、米質(zhì)優(yōu)良、適應(yīng)性廣、活稈成熟等特點(diǎn)。
圖1 丹玉615 的選育經(jīng)過
幼苗葉鞘紫色、葉片綠色、葉緣紫色,苗勢(shì)強(qiáng)。株型半緊湊,株高254 cm,穗位高91 cm,成株葉片數(shù)20 片?;ńz綠色,雄穗分枝數(shù)5~8 個(gè),花藥淺紫色,穎殼綠色。果穗筒形,穗長19.2 cm,穗行數(shù)16~18 行,穗軸紅色,籽粒黃色,籽粒粒型為半馬齒形,百粒重33.6 g,出籽率84.2%。
經(jīng)丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院及沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植保所于2017-2018 年2 年人工接種鑒定,中抗大斑病、穗腐病,感灰斑病、莖腐病,抗絲黑穗病。
經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)測(cè)定,丹玉615 籽粒容重772 g/L,粗蛋白含量9.81%,粗脂肪含量3.76%,粗淀粉含量74.41%。
遼寧省春播生育期128 d,與對(duì)照相同,需≥10℃活動(dòng)積溫2 800℃。屬中晚熟玉米雜交種。
丹玉615 于2015-2016 年參加丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合品比試驗(yàn),2015 年平均產(chǎn)量739.6 kg/畝,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)10.4%;2016 年平均產(chǎn)量839.0 kg/畝,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)6.8%;2 年平均產(chǎn)量789.3 kg/畝,平均比對(duì)照增產(chǎn)8.6%。
丹玉615 于2017-2018 年參加遼寧省中晚熟區(qū)試。2017 年參加區(qū)試初試,7 個(gè)點(diǎn)增產(chǎn)、4 個(gè)點(diǎn)減產(chǎn),平均產(chǎn)量792.4 kg/畝,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)3.8%;2018 年參加復(fù)試,5 個(gè)點(diǎn)增產(chǎn)、2 個(gè)點(diǎn)減產(chǎn),平均產(chǎn)量635.9 kg/畝,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)4.9%,2 年平均產(chǎn)量714.2 kg/畝,平均比對(duì)照增產(chǎn)4.4%(表1)。
表1 丹玉615 區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)匯總
丹玉615 于2018 年參加遼寧省生產(chǎn)試驗(yàn),6 個(gè)點(diǎn)增產(chǎn)、1 個(gè)點(diǎn)減產(chǎn),平均產(chǎn)量688.4 kg/畝,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)7.7%(表1)。
丹玉615 屬中晚熟品種,喜肥水,應(yīng)選擇肥力中等以上地塊種植。畝施農(nóng)家肥1 500 kg 作基肥、畝施復(fù)合肥15 kg 作底肥,大喇叭口期畝追施尿素25 kg;或播種前一次性畝施玉米長效復(fù)合肥50 kg 作底肥。
播前要精細(xì)整地,以保全苗,地溫要確保在10℃以上時(shí)播種。種植形式為清種,種植密度以每畝種植4 000 株為宜。遼寧地區(qū)春播一般在4 月28 日至5 月5 日播種比較適宜。
采用種子包衣或藥劑拌種技術(shù)防治地下害蟲和玉米絲黑穗等病害,在玉米拔節(jié)期可用顆粒劑或赤眼蜂防治玉米螟,并在玉米生長季節(jié)加強(qiáng)中耕或藥劑除草。
制種時(shí)應(yīng)選中等以上地塊種植,注意隔離。父、母本行比為1∶6,父母本同播;母本保苗6 000 株/畝,父本保苗5 500 株/畝。整地時(shí)畝施農(nóng)家肥3 000~4 000 kg,畝施玉米專用肥30 kg 作底肥(注意種、肥隔離)。制種產(chǎn)量一般可達(dá)400 kg/畝。
適宜在遼寧省內(nèi)≥10℃活動(dòng)積溫在2 800℃以上的中晚熟玉米區(qū)域種植。
外引玉米種質(zhì)資源在我國玉米育種及雜交種生產(chǎn)上具有舉足輕重的地位,它們具有與本地種質(zhì)不同的適應(yīng)性、優(yōu)良的農(nóng)藝性狀及較豐富的遺傳基礎(chǔ),因此,充分利用外引種質(zhì)資源,不僅可以豐富本地玉米種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ),同時(shí)可以改進(jìn)其農(nóng)藝性狀、增強(qiáng)抗病性和拓寬適應(yīng)性。
采用正確和適當(dāng)?shù)挠N方法是選育優(yōu)良自交系成功的關(guān)鍵。育種不僅需要好的種質(zhì)資源,同時(shí)還需要適當(dāng)?shù)挠N方法并集成運(yùn)用,通過基因與環(huán)境互作進(jìn)行自然環(huán)境逆境選擇,才能選擇出綜合性狀優(yōu)良的自交系。丹玉615 的雙親在早代進(jìn)行 “定向選擇、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、早代測(cè)配及人工接種鑒定”等技術(shù)相結(jié)合的集成技術(shù),充分利用基因型與環(huán)境互作效應(yīng),快速實(shí)現(xiàn)了有利基因的增效、聚合和目標(biāo)性狀的突破性選擇,保證選育出的自交系對(duì)生產(chǎn)上的主要病害的高抗性和不良環(huán)境的適應(yīng)性。
注重玉米品種的商品性選擇。一個(gè)優(yōu)良玉米品種不僅要求品種本身要高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病等,還要求在生產(chǎn)上的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較小、種子芽勢(shì)要強(qiáng)、商品性好,要有利于精包精播。同時(shí)要求種子生產(chǎn)上制種產(chǎn)量要高,以降低種子的生產(chǎn)成本,提高其商業(yè)價(jià)值。
PH6WC 與PH4CV 是近10 多年來外引系的典型代表,中國玉米主要生態(tài)區(qū)基本都在對(duì)其進(jìn)行利用和改良,但各個(gè)生態(tài)區(qū)對(duì)其改良和利用的方法千差萬別,成功的案例也履見不鮮。由于其在本生態(tài)區(qū)的表現(xiàn)各不相同,本文作者認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)選擇本地優(yōu)異抗源并合理導(dǎo)入利用,同時(shí)因地制宜地進(jìn)行系統(tǒng)性的定向選擇才是關(guān)鍵。
因地制宜地依據(jù)本地生態(tài)氣候條件,合理利用本土優(yōu)異抗源,目的明確地導(dǎo)入到外引優(yōu)良種質(zhì)資源中,并持續(xù)不斷地進(jìn)行改良和創(chuàng)新利用研究,不僅可以在短期內(nèi)選育出滿足本地市場(chǎng)需求的優(yōu)良品種,同時(shí)從長期來看既能提升育種能力,也能建立針對(duì)本土較完善的育種結(jié)構(gòu)和育種體系。