朱春生++易先輝++馬+杰++李玉芳++楊春安++肖才升

摘要 湖南省北部環(huán)洞庭湖地區(qū)是該省玉米新增主要產(chǎn)區(qū)，氣候條件適宜，地處平原區(qū)，地理?xiàng)l件優(yōu)越，適合機(jī)械化生產(chǎn)，玉米產(chǎn)區(qū)內(nèi)生態(tài)、生產(chǎn)條件差異大，種質(zhì)資源缺乏問題尤為突出。本文就湖南省環(huán)洞庭湖地區(qū)玉米生產(chǎn)條件、玉米育種基本情況及存在的問題進(jìn)行分析，同時(shí)從玉米育種目標(biāo)、整合玉米育種資源、加強(qiáng)基礎(chǔ)材料創(chuàng)新、加大選擇壓力及應(yīng)對措施等方面提出建議。

關(guān)鍵詞 玉米；育種；存在的問題；對策；環(huán)洞庭湖種植區(qū)

中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）20-0028-02

Status and Thinking of Maize Breeding in Planting Area Around Dongting Lake

ZHU Chun-sheng YI Xian-hui MA Jie LI Yu-fang YANG Chun-an XIAO Cai-sheng *

（Hunan Cotton Scientific Research Institute，Changde Hunan 415101）

Abstract Around the Dongting Lake area in the north of Hunan Province is the main producing areas of maize in Hunan Province，locates in the plains，climatic conditions appropriate，favorable geographical conditions，suitable for mechanized production，ecological and production conditions of maize producing areas very widely，but lack of germplasm resources is particularly prominent. So the maize production conditions，the basic situation of maize breeding and existing problems in the Dongting Lake area of Hunan Province were analyzed in this paper.Simultaneously，the suggestions were put forward from the breeding objectives of maize，integration of maize breeding resources，strengthening the basic material innovation，increasing the choice of pressure and response measures.

Key words maize；breeding；existing problem；countermeasure；planting area around Dongting Lake

環(huán)洞庭湖種植區(qū)是湖南省主要的、不可替代的糧食作物生產(chǎn)基地，棉花種植面積較大。近年來，隨著國家棉花產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整及植棉效益下降，棉區(qū)棉農(nóng)植棉積極性大幅度下降，棉花面積減少，改種玉米面積大幅度增加。該地區(qū)是新增的玉米產(chǎn)區(qū)，玉米種植情況比較復(fù)雜。一是玉米育種單位較少，玉米育種研究相對薄弱，水平相對較低；二是目前推廣的品種主要為外地品種，品種多、亂、雜，影響了玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；三是環(huán)洞庭湖區(qū)地勢平坦，適合機(jī)械化生產(chǎn)。作為玉米育種者，如何選育出適合環(huán)洞庭湖區(qū)種植的宜機(jī)收玉米品種，是當(dāng)?shù)赜衩子N工作者必須認(rèn)真思考和面對的問題。本文僅就環(huán)洞庭湖區(qū)玉米生產(chǎn)條件、玉米生產(chǎn)及育種存在的問題進(jìn)行分析，并提出了該區(qū)玉米育種的幾點(diǎn)建議。

1 環(huán)洞庭湖區(qū)玉米生產(chǎn)條件

洞庭湖是長江和湖南境內(nèi)湘、資、沅、澧四水互相遭遇蓄積而成的積洪性湖泊，總集水面積26.3萬km2。洞庭湖平原區(qū)為湖南農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)，以種植糧食、棉花為主，是全國重要的商品糧基地之一，面積僅占湖南省面積的1/17，但糧食產(chǎn)量卻占到全省糧食產(chǎn)量的1/6，棉花產(chǎn)量占全省產(chǎn)量的1/2以上。因此，對湖南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有舉足輕重的影響。

環(huán)洞庭湖種植區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，四季分明，年平均氣溫17 ℃，年降水量1 300～1 700 mm，4—6月降水占全年的1/2左右，雨量充沛[1]。

2 湖南省玉米及環(huán)洞庭湖種植情況

湖南省是我國玉米“北糧南調(diào)”的主銷區(qū)之一[2]。在玉米需求的引導(dǎo)下，玉米已成為湖南省第二大糧食和飼料作物，2008—2012年湖南省玉米播種面積及總產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)跨越式增長，播種面積從2008年的25.3萬hm2增長到2012年的45.3萬hm2，總產(chǎn)量由129.6萬t提高到258萬t，平均產(chǎn)量從5 115 kg/hm2增加到5 700 kg/hm2 [3]。環(huán)洞庭湖種植區(qū)一直以水稻、棉花生產(chǎn)為主，近年來隨著國家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整及植棉效益的下降，棉花種植面積大幅度下降；通過2015—2016年調(diào)查，玉米種植面積大幅度上升，目前玉米播種面積為7萬～8萬hm2，呈逐年上升態(tài)勢。

3 玉米育種存在的問題

3.1 育種方向過于注重高產(chǎn)

環(huán)洞庭湖區(qū)是主要的糧食生產(chǎn)區(qū)，但玉米育種研究相對薄弱，育種單位少，創(chuàng)新能力弱。多年來推廣和利用的都是高稈、大穗型品種；育種單位都以高稈、大穗為主要育種目標(biāo)，過分強(qiáng)調(diào)品種高產(chǎn)；并且育種家在種質(zhì)資源改良、創(chuàng)新和利用方面偏向于重視玉米的抗病性和豐產(chǎn)性，對抗逆性的研究不夠深入，導(dǎo)致育成的玉米品種抗倒性、耐密性和抗逆性較差，適應(yīng)性不強(qiáng)[4]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，推廣雜交種以來，在環(huán)洞庭湖區(qū)推廣種植的玉米品種超過100個，但是能廣泛應(yīng)用的大品種卻很少見到，并且有些品種年際間和不同地域間不穩(wěn)定，遇到陰雨寡照年份易嚴(yán)重禿尖，畸形株率和畸形穗率偏高；在較高種植密度或逆境下表現(xiàn)出空稈、倒伏、禿尖、病害嚴(yán)重等，穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性差，影響了推廣應(yīng)用。育種者在篩選自交系過程中過于注重配合力、高產(chǎn)等方面，而對農(nóng)藝性狀、種子質(zhì)量方面的要求不高，沒有考慮種子的加工品質(zhì)，從而影響選育品種的產(chǎn)業(yè)化。因此，在今后的育種工作中，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整育種目標(biāo)和育種主攻方向。endprint

3.2 種質(zhì)資源研究相對落后

種質(zhì)資源是育種的基礎(chǔ)，玉米種質(zhì)資源基礎(chǔ)狹窄是一個普遍存在的問題[5-6]。尤其是在洞庭湖種植區(qū)，以前是主要的糧食生產(chǎn)區(qū)，玉米種植相對較少，農(nóng)家種相對較少，主要靠引進(jìn)種質(zhì)資源滿足育種需求，遺傳基礎(chǔ)狹窄問題尤為嚴(yán)重，已成為玉米育種水平提高的主要制約因素，特別是優(yōu)質(zhì)、抗逆、高配合力和廣適應(yīng)性的新種質(zhì)資源匱乏，新選育的組合同質(zhì)化嚴(yán)重。因此，在今后的育種工作中要把種質(zhì)擴(kuò)增、改良和創(chuàng)新作為最重要的目標(biāo)。國內(nèi)育種工作者根據(jù)育種實(shí)踐，將玉米種質(zhì)資源劃分成2個雜種優(yōu)勢列，概括為A、B群。建立正確評價(jià)多樣性種質(zhì)資源體系，結(jié)合本地玉米育種實(shí)際，簡化雜優(yōu)模式，可促進(jìn)玉米種質(zhì)擴(kuò)增、改良和創(chuàng)新。

3.3 宜機(jī)耐密品種缺少

從農(nóng)村勞動力狀況來看，提高玉米種植機(jī)械化水平已成為必然趨勢。近年來，北方玉米主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，南方育種也提出了適宜機(jī)械化耐密玉米育種目標(biāo)[7-11]。環(huán)洞庭湖區(qū)的育種也逐漸向早熟、耐密、適宜粒收方向發(fā)展。近年來，湖南省區(qū)域試驗(yàn)，增設(shè)了高密度早熟組，密度也提高到了6萬株/hm2，在試驗(yàn)中也出現(xiàn)過早熟、矮稈、籽粒脫水快、有明顯宜機(jī)收特點(diǎn)的組合，只是產(chǎn)量還達(dá)不到要求，沒能通過審定。在今后的玉米育種工作中，選育適宜機(jī)械化種植的玉米新品種是玉米育種需要重點(diǎn)解決的問題。

3.4 育種手段相對落后

如分子標(biāo)記輔助育種、雙單倍體育種和轉(zhuǎn)基因育種等育種新方法、新技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用[12-13]。目前，湖南省在這些技術(shù)方法上的研究應(yīng)用比較落后，應(yīng)用這些新技術(shù)選育玉米自交系和雜交種方面尚有很大差距。

4 玉米育種建議

4.1 要有適當(dāng)?shù)挠N目標(biāo)

發(fā)揮環(huán)洞庭湖自然資源優(yōu)勢和地理環(huán)境優(yōu)勢，根據(jù)本地的實(shí)際情況確定適當(dāng)?shù)挠N目標(biāo)。主要從以下幾個方面確定環(huán)洞庭湖種植區(qū)的育種目標(biāo)。首先，湖南省玉米主要用于飼料生產(chǎn)，由于養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，需求量大，長期依靠調(diào)運(yùn)滿足需求，選育飼用玉米是育種的主要方向。其次，除了特殊用途之外，高產(chǎn)是第一目標(biāo)，也是玉米育種的永恒目標(biāo)；其他育種目標(biāo)都是為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而確立。依據(jù)科學(xué)育種理論，優(yōu)良品種應(yīng)同時(shí)具有高產(chǎn)能力和較強(qiáng)的適應(yīng)能力。最后，針對目前農(nóng)村勞動力短缺的現(xiàn)狀，環(huán)洞庭湖種植區(qū)屬于平原區(qū)，能夠進(jìn)行大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，目前也進(jìn)行了機(jī)械化播種、機(jī)械化防治、機(jī)械化收獲的試驗(yàn)示范；育種方向應(yīng)從追求個體優(yōu)勢變?yōu)樽非笕后w優(yōu)勢，從追求高產(chǎn)量變?yōu)樽非蟾咝б?，篩選宜機(jī)、耐密植的品種是目前的主要方向。

4.2 解決種質(zhì)資源匱乏的問題

種質(zhì)單一是引起病害暴發(fā)和流行的主要原因，優(yōu)良的種質(zhì)是培育良好品種的基礎(chǔ)，創(chuàng)新種質(zhì)是目前育種的主要任務(wù)[14]。目前，生產(chǎn)上使用的玉米雜交種的種質(zhì)基礎(chǔ)約80%是塘四平頭、蘭卡斯特、旅大紅骨、瑞德黃馬牙4個優(yōu)勢群，遺傳基礎(chǔ)狹窄。目前種質(zhì)資源的改良主要從以下方面進(jìn)行：一是從國外或者其他生態(tài)區(qū)廣泛收集種質(zhì)資源，并進(jìn)行整理和鑒定，明確其遺傳背景及雜優(yōu)類群、農(nóng)藝性狀、利用價(jià)值等；二是尋求最好的改良設(shè)計(jì)，針對環(huán)洞庭湖區(qū)某種病害的特殊抗性、耐低溫、抗倒伏、抗旱、耐澇、農(nóng)藝性狀等可利用的基因或性狀；引進(jìn)了抗性突出的種質(zhì)，并將這些種質(zhì)的耐密性、抗病性、抗倒性以及籽粒灌漿強(qiáng)度大、果穗脫水速度快等優(yōu)良性狀導(dǎo)入當(dāng)?shù)刂魍朴衩灼贩N親本中，構(gòu)建環(huán)洞庭湖區(qū)種質(zhì)資源的基礎(chǔ)材料；三是在自交系選擇上，更應(yīng)該加大選擇壓力，加強(qiáng)每一次測配，將配合力高的、多抗的及優(yōu)質(zhì)的結(jié)合起來，培育出優(yōu)質(zhì)的自交系；最后根據(jù)不同的育種目標(biāo)篩選適合當(dāng)?shù)胤N植玉米自交系作為核心種質(zhì)資源。

4.3 配套高產(chǎn)栽培技術(shù)

玉米品種選育工作較多，需要育種團(tuán)隊(duì)長期不懈的努力。選育一個玉米新品種，及時(shí)開展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)和高產(chǎn)制種技術(shù)的研究，并進(jìn)行多點(diǎn)栽培技術(shù)的研究，組成新品種的配套優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)，才能發(fā)揮其應(yīng)有的潛力。在材料改良過程中，如沒有合適的栽培技術(shù)，會導(dǎo)致部分具有較強(qiáng)增產(chǎn)潛力的組合難以表現(xiàn)出應(yīng)有的高產(chǎn)能力，從而影響優(yōu)異組合的篩選[15]。在試驗(yàn)篩選過程中采取合適的栽培模式、適度加大選擇壓力及合適的抗逆環(huán)境，盡可能避免因栽培措施不適宜而導(dǎo)致一些優(yōu)良的材料和組合流失。

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