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玉米新品種豐樂520的選育經過及栽培技術

2023-07-04 04:57羅松彪王利明張二朋王浩波佘寧安崔明亮王國興張衛東
安徽農學通報 2023年9期
關鍵詞:選育栽培技術玉米

羅松彪 王利明 張二朋 王浩波 佘寧安 崔明亮 王國興 張衛東

摘要 豐樂520是合肥豐樂種業股份有限公司選育的玉米新品種,具有產量高、品質優、抗性好、適應性廣等特點,在黃淮海玉米夏播區等適宜地區均可種植。豐樂520的選育采用X系種質×黃改系種質加熱帶血緣種質(簡稱黃熱種質)的雜優模式,既具有黃淮海玉米品種產量高、適應性廣的優點,又具有熱帶種質綜合抗性好、品質優等特點。豐樂520的選育是黃淮海玉米育種實踐中成功擴增熱帶種質及其有效利用的新突破。

關鍵詞 玉米;豐樂520;選育;選育;栽培技術

中圖分類號 S513? ?文獻標識碼A

文章編號1007-7731(2023)09-0024-04

黃淮海地區是我國重要的玉米主產區,占全國玉米種植面積的32%左右[1]。該地區氣溫高,蒸發量大,夏季降雨量集中,常遇春旱、夏澇、強風、冰雹等自然災害。近些年來,受耕作方式改變、氣候環境變化、品種抗性不強等多重因素的影響,玉米病害頻發,特別是玉米南方銹病已成為危害玉米的重要病害之一[2-3]。研究表明,近年來南方銹病呈逐年加重趨勢,已成為我國玉米安全生產的重要制約因素。2015年,黃淮海地區南方銹病大流行[4],在一些重發區域導致玉米毀滅性減產,玉米品質也受到了極大影響。2021年,南方銹病在黃淮海地區再一次大范圍暴發,生產上大多數玉米品種遭受重創,減產嚴重。種業歷史表明,農作物主要病害的大發生,是對各種品種抗性的檢驗和考驗,也必將驅動育種和品種推廣的重新變局。因此,選育抗病、抗逆性強的品種,已成為黃淮海地區玉米育種迫切需要解決的問題。

1 育種目標及技術路線

1.1 育種目標

針對黃淮海夏玉米區南方銹病危害嚴重,斑病、莖腐病、穗腐病等主要病害頻發,以解決品種綜合抗性和品質提升、實現高產穩產作為新一代玉米雜交種的選育目標。

1.2 技術路線

1.2.1 尋找支撐育種目標的種質材料。系統研究發現,部分熱帶血緣種質材料對南方銹病、斑病抗性強,莖稈堅韌,根系發達,抗倒伏,品質優,尤其是Suwan種質,已被廣泛用作改良溫帶玉米種質的抗性來源。但是,眾多研究表明,熱帶種質材料對溫光敏感,存在組配的雜交種易出現雌雄不協調、生育期長、結實率低等難題[5-6]。從育種理論和實踐看,熱帶種質在溫帶的育種利用有可期的前景,但更有難度,需要育種人員積極大膽探索。

1.2.2 研判育種雜優模式及種質缺陷。多年來,黃淮海玉米育種有多種雜優模式,近些年較多采用的X系種質×黃改系種質的雜優模式,選育的品種具有產量高、適應性強、成熟早、脫水快等優點,但抗病性不強,綜合抗逆性和品質提升一直沒有新突破,品種同質化現象嚴重。究其原因主要是種質創新不足,模仿育種,種質遺傳基礎狹窄,育種上缺乏優良的基因集成。因此,黃淮海的玉米育種,新的種質資源擴增和有效利用亟需解決[1]。

1.2.3 探索熱帶種質資源的育種利用。熱帶種質資源遺傳多樣性豐富,具有抗病強、抗逆性好、根系發達、持綠期長、籽粒容重高、品質優等特點。為此,筆者對掌握的導入熱帶血緣的黃改系種質(簡稱黃熱種質)自交系進行測配,采用與X系種質×黃改系種質相契合的雜優模式,形成了X系種質×黃熱種質的組配模式,選育出了具有熱帶種質優良性狀的雜交種,成功發掘了黃淮海育種上可有效利用的熱帶種質。

2 選育過程

根據以上分析研判所形成的育種技術路線,抓住核心種質,測配篩選事半功倍。2018年冬,依據雜優模式,選擇測配材料在海南進行組配,所配的大量組合在2019年正季進行多點鑒定,通過鑒定觀察,發現熱帶種質材料與溫帶種質材料具有較好的配合力,重要性狀有良好的互補效應,特別是熱帶種質的抗性和品質在雜交種上的表現,顛覆了對黃淮海玉米品種的慣性認知。由此,筆者聚焦對新型組合進行遺傳分析,破格升級試驗。其母本為dx35,來源于先玉335×鄭58選系,綜合抗性較好,但品質一般;父本為NG8708,來源于黃改系種質材料導入熱帶血緣種質,該自交系抗南方銹病等多種病害,莖稈堅韌,葉片挺直,雄穗發達,籽粒品質好,株高190 cm左右。這2個自交系涵蓋了多個優良玉米種質。經基因位點檢測對比,與黃淮海玉米主要種質材料存在顯著差異。

通過破格升級、環環緊扣,經在黃淮海地區及海南多季多點鑒定及品比試驗,成功選育出高產、優質、抗逆、廣適的玉米新品種豐樂520。豐樂520的育成是黃淮海玉米育種實踐中成功擴增熱帶種質及其有效利用的新突破。

3 品種特征特性

豐樂520在黃淮海夏播種植,株高260 cm左右,穗位高98 cm左右,成株葉片數20~21葉,雄穗分支長,與主軸夾角中等,分支9~12個,花粉量大,雌穗吐絲快而集中,花絲紫紅色。穗長22.3 cm,穗粗5.0 cm,穗行數16~18行,行粒數41.3粒,千粒重345 g。穗軸白色,穗型筒型。

3.1 綜合抗性強

綜合抗性強的品種也就是低風險品種,是高產穩產的基礎。豐樂520株型半緊湊,株高適中,穗下6~7節,節間較短,根系發達,抗倒伏能力強;抗南方銹病、彎孢菌葉斑病、小斑病、禾谷鐮孢莖腐病、禾谷鐮孢穗腐病等多種病害,綜合抗病性突出;經歷2020、2021年局部性異常氣候檢驗,豐樂520對低溫寡照及高溫熱害的耐受力較強;從對試驗點土壤環境觀察,豐樂520較耐鹽堿;植株后期持綠性好,活稈成熟不早衰,晚秋溫光資源能得到了充分利用,灌漿充分,籽粒飽滿。

3.2 品質優良

經農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)檢驗,豐樂520夏播種植(亳州)籽粒容重達816 g/L,粗淀粉含量75.52%,粗蛋白質含量9.59%,粗脂肪含量3.96%,賴氨酸含量0.25%;籽粒半硬粒型,橙黃色,商品品質好。

3.3 產量高

2019年,豐樂520參加黃淮海夏玉米新組合多點鑒定試驗,平均產量10 405.5 kg/hm2,比對照鄭單958平均增產10.56%;2020年,豐樂520參加黃淮海夏玉米品比試驗,在黃淮海22個試點,平均產量10 306.5 kg/hm2,比對照鄭單958平均增產9.27%;2021年,豐樂520參加黃淮海夏玉米企業綠色通道區域試驗(67 500 株/hm2),平均產量9 129.0 kg/hm2,比對照鄭單958增產12.14%,匯總41個試點,40增1減,增產點比率97.6%。2019和2020年冬季在海南樂東科研基地進行的品比試驗,豐樂520較對照品種增產顯著。

3.4 適應性廣

豐樂520夏播生育期比鄭單958略長,但其綜合抗性突出,能適應多地復雜的種植環境,根據近幾年的布點試驗及觀察結果,其在黃淮海夏播玉米區及其他適宜地區均可種植。

4 栽培技術要點

4.1 適宜種植區域

經試驗示范表明,豐樂520適宜在河南、山東、河北中南部、陜西南部、山西運城、江蘇及安徽北部等黃淮海夏玉米區推廣種植。其他地區正在示范總結,將拓展更廣闊的適宜種植區域。

4.2 種子處理及搶時播種

在播種前進行曬種,選擇晴天曬種2~3 d,提高種皮透水性,促使發芽快、出苗齊,同時,通過曬種殺滅種子帶菌,減輕苗期病害。搶時播種可增加夏玉米的有效積溫,充分利用生長期的溫光資源提高產量。特別在北方麥收后接茬緊的地方,搶時早播可防止后期的低溫影響,實現充分成熟和降低籽粒水分,是確保夏玉米高產、優質的重要措施。豐樂520在黃淮海夏播,應于6月上中旬播種,即在小麥收獲后接茬播種。若墑情不好,播種后應澆蒙頭水,保證快出苗、一次全苗。

4.3 合理密植

合理密植是根據品種特征特性發揮其增產潛力、實現高產穩產的關鍵。豐樂520株型半緊湊,莖稈粗壯,長勢旺盛,果穗中大。根據該品種特性,中等產量地塊種植密度一般為60 000 株/hm2,高水肥地塊67 500株/hm2,可發揮其高產潛力。田間采用等行距或寬窄行種植均可,等行距種植以距60 cm,寬窄行種植即寬行80 cm,窄行40 cm,以利于授粉結實和通風透光。

4.4 化學除草

玉米播種后、出苗前,可采用苗前雜草防治措施,如因漏噴或其他原因導致封閉效果不理想,可在玉米出苗后3~5葉期,采用玉米田專用苗后除草劑除草。在進行苗后除草時,要注意藥劑盡量不要噴到玉米幼苗上,以防引起藥害。

4.5 科學施肥

施肥以基肥為主,基肥與追肥配合。增施有機肥,堅持有機肥與無機肥配合,氮、磷、鉀肥與微肥配合。一般肥力地塊,播種前施農家肥22.5~30.0 t/hm2,氮、磷、鉀三元復合肥300~375 kg/hm2。大喇叭口期追施尿素300~375 kg/hm2,高產田開花期追尿素150 kg/hm2。結合施肥及時澆水,提高肥料利用率。

4.6 及時排灌

玉米在大喇叭口期對水分敏感,當墑情差時要及時澆水,防止“卡脖旱”,否則,將導致禿尖、缺粒,造成減產。灌漿期是玉米產量形成的關鍵時期,若出現旱情,要及時澆灌。在生產中后期,要防止降雨多而形成澇害,使玉米減產和品質變差。應及時排除田間積水,防止內澇發生。

4.7 病蟲害防治

采用包衣種子以防治地下害蟲;在3~5葉期,噴10%吡蟲啉防治薊馬、灰飛虱、粗縮病等病蟲害;在大喇叭口期,用辛硫磷顆粒劑兌細沙灌心,防治玉米螟和蚜蟲。

4.8 成熟收獲,實現高產優質

豐樂520抗病性突出,生長后期稈青葉綠,活稈成熟。在不影響后茬小麥播種的情況下應適當晚收,使玉米能充分利用秋季的光、熱資源,以提高產量和品質,確保豐產豐收。觀察表明,豐樂520在苞葉發黃后8~10 d收獲,容重高、品質好。

5 制種技術要點

5.1 選擇適宜地區制種

甘肅省張掖市是西北地區玉米重點制種基地,≥10 ℃年有效積溫2 600 ℃以上,光照充足,晝夜溫差大,灌溉條件好,適宜各類玉米品種制種生產。經對親本試驗觀察,豐樂520適宜在張掖制種。在各項技術研究配套成熟后,規?;品N目標產量6 750 株/hm2以上。

5.2 適期播種,掌握父母本播種差期

經試驗觀察,在張掖地區,豐樂520父本NG8708成株葉片數23~24葉,母本dx35成株葉片數19~20葉。使父母本花期相遇良好是制種成功的關鍵,采取2期父本制種,1、2期父本比例1∶1,父母本行比設計1∶6。根據當地天氣情況,一般在4月15—20日播種第1期父本,6~7 d后播種第2期父本。母本播種與第1期父本時差15~18 d。

5.3 合理密植,做好制種田間管理

母本株距20 cm,行距50 cm,母本基本苗82 500 株/hm2?;久绮扇涡屑印皾M天星”種植,株距25 cm,父本15 000 株/hm2左右,保證有充足的花粉量。幼苗3~4葉期間苗,5~6葉定苗,原則上每穴留單苗,缺苗嚴重的地塊,可酌情留雙苗。制種田病蟲害防治堅持“預防為主,綜合防治”的原則。重點做好紅蜘蛛、螟蟲、蚜蟲等的防治工作;根據不同年份氣候影響,做好絲黑穗病、瘤黑粉病的預防工作?;ㄆ谡{控的管理措施需酌情采用,以早為宜、以促為主,特別在大喇叭口期的調節,對發育偏晚的親本噴施葉面肥,可促進生長。

5.4 田間去雜,母本去雄及輔助授粉

為保證制種純度,從制種田苗期開始到成熟期要重視全程去雜,杜絕自交株和異型株散粉。對母本及時去雄,防止造成自花授粉,母本摸苞去雄還可以作為調節花期的措施。豐樂520父本株高有利于傳播授粉,但在生產過程中仍需加強父本培壯措施,以保證充足花粉量。同時,注意觀察花時相遇情況,做好輔助授粉,以提高結實率,增加產量。

5.5 適時收獲

種子成熟后適時收獲,及時烘干或晾曬,保證種子質量。

參考文獻

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[5] 陳彥惠,王利明,戴景瑞.中國溫帶玉米種質與熱帶、亞熱帶玉米種質雜優組合模式研究[J].作物學報,2000,26(5):557-564.

[6] 陳洪梅,汪燕芬,姚文華,等.導入熱帶種質的溫帶玉米自交系的利用潛力[J].作物學報,2011,37(10):1785-1793.

(責編:張宏民)

作者簡介 羅松彪(1962—),男,安徽肥東人,農業技術推廣研究員,從事農作物育種和種子技術推廣工作。

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