孫嘉興 張曼麗 張海波 張振平 馬東梅 王敬亞
(沈陽市農業(yè)科學院 遼寧沈陽 110036)
玉米對我國的糧食安全至關重要。 隨著我國經濟的快速發(fā)展和農村勞動力向城市轉移及人口老齡化程度的逐漸加深, 玉米人工產收對農村勞動力的大量需求與之產生的矛盾也日趨明顯, 然而田間玉米收獲、脫粒是整個玉米產收過程中的重要環(huán)節(jié),也是最耗費人力、物力的環(huán)節(jié),玉米的全程機械化已經成為發(fā)展的必然趨勢。 然而據(jù)不完全統(tǒng)計,我國目前玉米直收籽粒的機械化率只在10%左右, 玉米育種長期以來主要以黃改系(黃、旅系)×國外瑞德群(蘭卡斯特群、P 群)的雜種優(yōu)勢模式為主,品種同質化嚴重,育成的品種雖然保留了抗病、抗倒、持綠性好等地方種質的優(yōu)良特性, 但難以完全改變籽粒脫水速率慢、籽粒含水量高等不利于機收的性狀,收獲期籽粒含水量仍在28%~35%之間。2018 年全國農技推廣中心正式在東華北、黃淮海、西北春播區(qū)開展籽粒機收區(qū)域試驗,推動了我國機械粒收品種的選育、篩選及示范推廣工作。2019 年我國有31 個首批通過國家審定的機械粒收玉米新品種。
沈陽市農業(yè)科學院玉米種業(yè)創(chuàng)新團隊多年來致力于玉米優(yōu)質種質資源的引進、 改良及新品種的選育。 針對國內高產、 抗倒、 脫水快、 宜機收的玉米品種較為匱乏這個制約玉米全程機械化發(fā)展的技術瓶頸, 通過引進國外優(yōu)良種質整合國內核心種質。采用常規(guī)育種、 大群體選擇、 補以室內抗旱鑒定的方法, 選用根系發(fā)達、 莖稈堅硬、 抗倒伏、 耐旱的玉米自交系PHB1M, 對先玉335 父本PH4CV 進行抗倒性、 抗旱性改良, 創(chuàng)制出耐密植、 花粉細且量大、 散粉性好、 籽粒品質好、 灌漿速率快的自交系沈346, 以其作為父本, 用抗倒伏、 抗病好的國外自交系對先玉335 的母本PH6WC 進行抗倒性、 抗病性改良, 創(chuàng)制出配合力高、 品質好、 產量高、 熟期脫水快的自交系沈347, 以其作為母本, 組配選育出優(yōu)質、 高產的玉米新品種翔玉719。 本文作者結合國家東華北中晚熟春玉米聯(lián)合體區(qū)域試驗和生產試驗數(shù)據(jù), 介紹了該品種的親本來源、 選育過程及特征特性, 對其抗病性、 抗倒性和豐產穩(wěn)定性進行了分析, 旨在為該品種的地區(qū)推廣種植提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
母本沈347 是沈陽市農業(yè)科學院以國外自交系×PH6WC 選系為基礎材料,利用常規(guī)育種技術,通過循環(huán)雜交方法提高基因交換與重組的概率, 把國外自交系與PH6WC 的優(yōu)良目標基因最大可能地聚合到一起,2009 年春起經過連續(xù)7 代自交,選擇優(yōu)良穗行進行測配,于2013 年春性狀穩(wěn)定,成系。 沈347在遼寧省春播生育期130 d 左右,需≥10℃活動積溫2 800℃左右。幼苗葉鞘、葉片為綠色。株型半緊湊,株高245 cm 左右,穗位高85 cm 左右,成株葉片數(shù)21~22 片?;ńz、花藥均為淺紫色,雄穗分枝數(shù)3~5 個,穎殼為綠色。果穗桶形,穗柄中。苞葉中,穗長16 cm 左右,穗行數(shù)16~18 行,軸色為白色,籽粒為淺黃色,粒型為硬粒型,百粒重28.5 g。
父本沈346 是沈陽市農業(yè)科學院以國外種質PH4CV×PHB1M 選系為基礎材料, 利用常規(guī)育種技術,通過系譜選育法結合實驗室抗性鑒定,2009 年春起經過連續(xù)7 代自交, 選擇優(yōu)良穗行進行測配,于2013 年春性狀穩(wěn)定,成系。沈346 在遼寧省春播生育期128 d 左右,需≥10℃活動積溫2 750℃左右。 幼苗葉鞘、葉緣均為紫色,葉片為綠色。 半緊湊株型,株高210~220 cm, 穗位高85 cm 左右, 成株葉片數(shù)18~19 片?;ńz為淺紫色,雄穗分枝數(shù)8~12 個,花藥為黃色, 穎殼為綠色。 果穗錐形, 穗柄、 苞葉中, 穗長17.5 cm 左右,穗行數(shù)16 行,軸色為紅色,籽粒為黃色,粒型為半馬齒形,百粒重29.7 g。
2014 年沈陽市農業(yè)科學院種業(yè)創(chuàng)新團隊分別以自選系沈346 為父本、自選系沈347 為母本,經過組配育成中晚熟玉米單交種翔玉719。 該品種于2015-2017 年進行多點鑒定篩選試驗, 綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良。 2018 年、 2019 年參加國家級聯(lián)合體品種區(qū)域試驗, 各項指標達到國家審定標準; 2020 年11 月通過國家農作物品種審定委員會審定(審定編號:國審玉20200028),準予在適宜區(qū)域推廣。
翔玉719 在遼寧地區(qū)春播生育期130 d, 需≥10℃活動積溫2 800℃,歸為中晚熟品種。該品種在幼苗期芽鞘紫色,葉片、葉緣均為綠色。 株型半緊湊,株高310 cm,穗位高120~130 cm,成株葉片數(shù)21 片。花絲為紫紅色,雄穗分枝數(shù)3~8 個,花藥為淺紫色,穎殼為綠色。 果穗筒形,穗柄、苞葉中,穗長22.3 cm,穗粗5.1 cm,穗行數(shù)16~18 行,軸色為紅色,籽粒為黃色、半硬粒,百粒重37.8 g,出籽率86.6%。
經農業(yè)農村部谷物及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心(哈爾濱)檢驗,翔玉719 的籽粒容重752 g/L,粗蛋白含量9.21%, 粗脂肪含量3.63%, 粗淀粉含量77.70%,賴氨酸含量0.29%。
經2018 年、2019 年國家東華北中晚熟聯(lián)合體區(qū)域試驗抗病鑒定綜合分析(表1),翔玉719 抗病性較好,中抗大斑病、莖腐病、穗腐病等生產上的主要病害,抗絲黑穗病。 倒伏倒折率分別為2.8%和2.6%,在不同試驗點倒伏倒折率超過10%的比例分別為8.3%和0;生產試驗中倒伏倒折率為1.4%,同組品種倒伏倒折率為3.0%。 由此可見,該品種的抗性強,適宜機械化收獲。
表1 翔玉719 抗病性及抗倒性鑒定
2018 年和2019 年參加國家東華北中晚熟聯(lián)合體區(qū)域試驗, 方差分析表明2 年區(qū)組間產量差異均達到極顯著水平(表2、表3)。 在2018 年區(qū)域試驗中平均單產821.2 kg/畝, 比對照鄭單958 (CK) 增產5.13%, 居第5 位, 試驗點17 點增產7 點減產, 增產點比例為70.8%; 在2019 年區(qū)域試驗中平均單產815.3 kg/畝,比對照鄭單958 增產3.00%,居第7 位,增產點比例為70.8%。
表2 區(qū)域試驗品種產量方差分析
表3 區(qū)域試驗品種產量表現(xiàn)
翔玉719 具有高產、 穩(wěn)產、 抗倒伏、 耐密植、耐瘠簿、 抗旱性強等特點, 適合在平肥地塊種植,清種畝播種密度4 000~4 500 株。畝施農家肥2 000~3 000 kg、復合肥20~30 kg/畝作底肥,拔節(jié)期追施尿素25~30 kg/畝,或使用玉米專用長效肥40~50 kg/畝作底肥深施,另加施10 kg/畝的磷酸二銨作口肥一次性施用。 播種前應采用種子包衣劑或藥劑拌種防治地下害蟲, 在大喇叭口期采用顆粒劑或放置赤眼蜂防治玉米螟蟲。
選擇土壤肥力水平中等以上且玉米種植隔離距離大于300 m 的地塊作為制種田, 北方地區(qū)春玉米播種主要在4 月下旬。 父、母本錯期播種,母本播種后有50%鉆針時播1 期父本(60%),7~10 d 后播2 期父本(40%),雜交種一般畝產350 kg 左右。 父本、母本種植行比以1∶(4~6)為佳。 父本種植密度5 000 株/畝,母本種植密度5 000 株/畝。 底肥施用優(yōu)質農家肥2 000 kg/畝、復合肥25 kg/畝,追肥在拔節(jié)期施用尿素25~30 kg/畝。母本嚴格去雄、去雜、去劣,去雄后割除父本, 收獲前可以通過扒皮晾曬來提高籽粒降水速度。 收獲以后立即晾曬,待水分降至16%以下時即可脫粒。
適宜種植區(qū)域:遼寧省除東部山區(qū)和大連市、東港市以外的大部分地區(qū),吉林省四平市、松原市、長春市的大部分地區(qū),遼源市、白城市、吉林市部分地區(qū), 通化市南部; 內蒙古赤峰市和通遼市大部分地區(qū);山西省忻州市、晉中市、太原市、陽泉市、長治市、晉城市、呂梁市平川區(qū)和南部山區(qū);河北省張家口市、承德市、秦皇島市、唐山市、廊坊市、保定市北部、滄州市北部春播區(qū);天津市春播區(qū)。
玉米是我國第一大作物, 在糧食安全中占有重要地位。 而我國玉米生產目前還沒有實現(xiàn)輕簡高效的全程機械化生產,在收獲時還是以收穗為主,難以籽粒直收, 其根本問題在于缺乏適宜機械粒收的品種。 翔玉719 在2018 年、2019 年的區(qū)域試驗及生產試驗中, 在2 個年度的各個生產地區(qū)間表現(xiàn)非常穩(wěn)定,穩(wěn)產性好、豐產性突出、抗倒性強、抗病性好,適宜機械化收獲。 該品種的選育及推廣不但豐富了宜機收玉米品種,為后續(xù)選育提供優(yōu)良種質資源,同時還對玉米育種產業(yè)高效、綠色、優(yōu)質發(fā)展起到了助推作用。