東北籽粒機(jī)收玉米品種選育探討

于明彥 吳景彬 郭琦

摘要 ? ?玉米機(jī)收籽粒是玉米生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。本文介紹了東北籽粒機(jī)收玉米品種現(xiàn)狀及生產(chǎn)上對(duì)此類品種的特殊要求，提出了育種思路和選育方法，闡明適宜機(jī)收籽粒玉米新品種選育是未來玉米育種的主攻方向。

關(guān)鍵詞 ? ?玉米;籽粒機(jī)收;品種選育;東北

中圖分類號(hào) ? ?S513 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2020）04-0018-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

1 ? ?東北籽粒機(jī)收玉米品種現(xiàn)狀

“十三五”后，我國常年玉米種植面積已超過0.33億hm2，僅次于美國，是我國第一大糧食作物。美國、德國等國家在20世紀(jì)70年代已全面采用大型聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行田間直接脫粒收獲，目前我國玉米生產(chǎn)機(jī)械播種率達(dá)80%，但機(jī)械收獲率仍較低，2016年玉米機(jī)收面積約占總面積的33%，而機(jī)械收粒僅3%。國家統(tǒng)計(jì)局2014—2015年數(shù)據(jù)顯示，東北四省玉米種植面積1 466.7萬hm2左右，占全國玉米總面積的40%以上。其中，適宜機(jī)收面積800萬hm2左右，占玉米種植面積的61.5%，籽粒機(jī)收玉米種植面積僅2 233.3 hm2，占全部機(jī)收面積的0.1%，基本呈空白狀態(tài)，即便將黑龍江墾區(qū)的53.33萬hm2和內(nèi)蒙古墾區(qū)的1.59萬hm2計(jì)算其中，也僅有3.6%。玉米生產(chǎn)實(shí)踐表明，傳統(tǒng)玉米生產(chǎn)方式已不能適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，而面向市場，建立與之相適應(yīng)的以全程機(jī)械化為顯著特征的現(xiàn)代玉米生產(chǎn)技術(shù)體系是必然選擇[1-2]。

2013年農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于印發(fā)《糧食增產(chǎn)模式攻關(guān)方案》的通知指出，選育高產(chǎn)、耐密、宜機(jī)收玉米新品種是當(dāng)前農(nóng)業(yè)科研攻關(guān)的關(guān)鍵，將加大資金的扶持力度。2014年12月農(nóng)業(yè)部辦公廳印發(fā)了《國家玉米良種和大豆良種重大科研協(xié)作攻關(guān)方案的通知》（農(nóng)辦辦種〔2014〕32號(hào)）指出，在我國東北中熟春播區(qū)和黃淮海夏播區(qū)先行先試，開展機(jī)收類型玉米品種區(qū)域試驗(yàn)和品種比較試驗(yàn)，篩選宜機(jī)收品種，推進(jìn)玉米品種更新?lián)Q代，并加大政策和資金扶持力度。為此，全國農(nóng)技中心連續(xù)多年開展了東北玉米籽粒機(jī)收項(xiàng)目，旨在挖掘和開發(fā)適宜東北不同玉米主產(chǎn)區(qū)的籽粒機(jī)收玉米品種[3]?？v觀東北四省區(qū)籽粒機(jī)收玉米品種情況，成型品種并不多，在東北廣泛實(shí)施籽粒機(jī)收的品種主要是德美亞1號(hào)，各種植區(qū)域依然缺乏成型的定向籽粒機(jī)收玉米品種。適宜機(jī)械粒收品種匱乏是影響玉米機(jī)械化籽粒直收的制約性因素，加大東北地區(qū)籽粒機(jī)收玉米新品種選育乃當(dāng)務(wù)之急。

2 ? ?籽粒機(jī)收玉米品種的選育

在具體育種思路上，既要考慮豐產(chǎn)性、抗逆性、品質(zhì)等，又要特別考慮籽粒機(jī)收對(duì)品種的抗倒性、籽粒含水量、籽粒破損率及生育期等生物學(xué)特性的特殊要求?？傮w來講，就是要選擇熟期適宜、抗倒伏、耐密植、脫水快的品種。

2.1 ? ?明確育種目標(biāo)

最早采用機(jī)械化生產(chǎn)玉米的美國，玉米平均株高240～250 cm，穗位高110 cm左右，植株生長整齊、耐密性較強(qiáng)（穗數(shù)7.5萬～12.0萬穗/hm2）、單株產(chǎn)量中等（130～150 g），抗病蟲、抗倒伏能力較強(qiáng)，熟期110～120 d，收獲時(shí)籽粒含水量15%～20%。

借鑒美國機(jī)收籽粒玉米品種的植物及生物學(xué)特性，選育中應(yīng)注重熟期適宜，株高適中，莖稈粗細(xì)適中、堅(jiān)硬、韌度高;株型緊湊、穗位整齊、果穗與莖稈夾角適中;根系發(fā)達(dá)，主根、氣生根生長旺盛;苞葉少、薄、長度適中、成熟后自動(dòng)打開，果穗籽粒脫水快、含水量低、半硬粒型和半馬齒型;成熟時(shí)倒伏倒折率低、果穗掉穗率低、籽粒破損率低;抗莖腐病和玉米螟[4]。

2.2 ? ?選育方法

2.2.1 ? ?種質(zhì)資源改良。種質(zhì)資源是玉米育種基礎(chǔ)和技術(shù)創(chuàng)新源頭，機(jī)收玉米品種選育應(yīng)側(cè)重于高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗、耐密、脫水快等核心種質(zhì)資源的篩選與創(chuàng)新。目前，國內(nèi)現(xiàn)有種質(zhì)基礎(chǔ)難以滿足培育矮稈、早熟、耐密、抗倒、籽粒脫水快、抗逆性好和適應(yīng)機(jī)械化收獲的品種需要，應(yīng)積極引進(jìn)發(fā)達(dá)國家宜機(jī)收玉米核心種質(zhì)資源。近年來，美國杜邦先鋒、孟山都、先正達(dá)、KWS等國外知名大公司等陸續(xù)在我國審定了一些品種，這些品種在耐密性及適宜機(jī)械化收獲等方面均有較好表現(xiàn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這類種質(zhì)的研究利用，以本土化種質(zhì)為基礎(chǔ)，利用和改良?xì)W美種質(zhì)，從而創(chuàng)建耐密、抗生物和非生物脅迫、適應(yīng)機(jī)械化操作的優(yōu)異核心育種材料。

2.2.2 ? ?自交系選育。采用單倍體育種、表型選擇、高密度育種和分子標(biāo)記輔助選擇、配合力測定等方法，選育具有耐密、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗等優(yōu)良特性的玉米自交系，確保基礎(chǔ)材料選擇高起點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)增大選系密度，最好在9萬株/hm2以上。堅(jiān)持因地制宜的種植原則，規(guī)避各種自然災(zāi)害或病蟲害。變換選育地點(diǎn)，進(jìn)行穿梭育種，嚴(yán)格篩選目標(biāo)性狀，對(duì)有嚴(yán)重減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的不良癥狀實(shí)行一票否決。進(jìn)行低溫、耐干旱、抗病蟲、耐肥等強(qiáng)脅迫試驗(yàn)，對(duì)不良性狀進(jìn)行改良和改進(jìn)，避免空稈、倒伏等問題的出現(xiàn)，同時(shí)關(guān)注植株和穗部性狀，選育適合目標(biāo)性狀的優(yōu)異耐密宜籽粒機(jī)收的親本自交系[5-6]。

2.2.3 ? ?雜交組合的選配與鑒定。雜交組合選配應(yīng)全面考慮豐產(chǎn)性、耐密性、易機(jī)收性。選育目標(biāo)要圍繞產(chǎn)量、密度和機(jī)械化3個(gè)因素，兼顧脫水速率和含水量，最后篩選出株高較低、穗位適中、灌漿期綠葉數(shù)較少、果穗中等、苞葉數(shù)較少且疏松、籽粒半硬?；虬腭R齒、適期早熟的品種。

雜交組合品種的鑒定包括耐密性鑒定和易機(jī)收性鑒定。耐密性鑒定試驗(yàn)要在4～5種不同條件的生態(tài)環(huán)境下進(jìn)行，種植5 m行長，2行以上，密度在7.5萬～12.0萬株/hm2之間。易機(jī)收性鑒定首先要做好參試組合宜機(jī)收性狀指標(biāo)的調(diào)查和檢測，包括苗勢、植株植物學(xué)和生物學(xué)特性、抗病抗倒性、生育期等;其次要配置小區(qū)測產(chǎn)系統(tǒng)，在對(duì)照成熟后15 d左右進(jìn)行收獲，采用直收直脫方式，并進(jìn)行籽粒水分測定、落穗率、破損率調(diào)查，選擇比對(duì)照增產(chǎn)≥5%、收獲期籽粒含水率≤27%、收獲期倒伏倒折率≤5%、機(jī)械粒收籽粒破損率≤1%的雜交組合進(jìn)行下一輪試驗(yàn)，以期育成目標(biāo)品種。

3 ? ?結(jié)語

長期以來，人工摘穗收獲玉米是個(gè)繁重的體力勞動(dòng)，機(jī)械化籽粒直收是廣大玉米種植者的迫切心愿。籽粒直收不僅可以節(jié)省前期剝皮、晾曬、脫粒等一系列費(fèi)工費(fèi)時(shí)的環(huán)節(jié)，還可以省時(shí)、省力、省錢。在東北乃至全國，要實(shí)現(xiàn)玉米籽粒直收必須實(shí)現(xiàn)2個(gè)創(chuàng)新：一是玉米品種創(chuàng)新，二是玉米收獲機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新。主導(dǎo)品種缺乏更是主要限制因素。品種植株高大，穗位高且不整齊，生育期偏長，籽粒含水量偏高，苞葉厚而緊，耐密抗倒性差，甚至倒伏嚴(yán)重?zé)o法機(jī)收。農(nóng)業(yè)部國家玉米良種攻關(guān)機(jī)收項(xiàng)目組在東北連續(xù)幾年開展了玉米籽粒機(jī)收玉米中熟組區(qū)試和品比試驗(yàn)，各育種單位苗頭品種踴躍參加，政府、專家、農(nóng)民、種糧大戶、合作社齊心合力，有望挖掘出適宜東北的玉米籽粒直收主導(dǎo)品種。隨著玉米種植規(guī)模化、土地集約化、生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展及玉米生產(chǎn)對(duì)品種的更高要求，耐密宜機(jī)收籽粒品種的培育將是未來玉米育種的主攻方向。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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