黃淮海地區(qū)玉米“四大災(zāi)害”解析

陳志遠(yuǎn) 白玉梅 何歡 郝敬爽 郭慶辰

黃淮海地區(qū)包括河北、河南、山東、山西（運(yùn)城地區(qū)）、陜西（關(guān)中平原）、北京、天津、安徽、江蘇北部部分地區(qū)，玉米種植夏面積2.2億畝。該區(qū)域地形復(fù)雜，氣候差異大，二種二收，玉米生育期短，雨熱同季，自然災(zāi)害頻繁。在全球玉米種植板塊中比較獨(dú)特，因此，多國(guó)外企種業(yè)在黃淮海幾進(jìn)幾出，除了先玉335外，其他品種推廣面積有限。

2020年，我國(guó)玉米平均產(chǎn)量400kg/667m2，約為美國(guó)平均單產(chǎn)的1/2。河北、河南、山東玉米種植大省農(nóng)戶(hù)年均單產(chǎn)多在500kg以上，高產(chǎn)年份高產(chǎn)地塊也會(huì)達(dá)到750-850kg/667m2，東北、西北春播區(qū)玉米單產(chǎn)更高。全國(guó)平均單產(chǎn)不高的主因在于氣候差異及自然災(zāi)害。

在黃淮海，玉米主要存在4大自然災(zāi)害。

1 倒伏倒折

倒伏倒折是黃淮海玉米第一大自然災(zāi)害，若品種一旦大面積倒伏，就難以在此立足。

1.1氣候因素

黃淮海的大風(fēng)多在夏秋之交，瞬時(shí)風(fēng)力可達(dá)到10級(jí)以上。有時(shí)風(fēng)雨交加，土壤松軟，極易造成玉米大面積倒伏。7月底至8月初，玉米處于大喇叭口期至抽雄吐絲期，一旦倒伏或倒折，產(chǎn)量受損嚴(yán)重。9月中下旬，玉米接近成熟，一旦倒伏或倒折，產(chǎn)量降低，影響收獲。

1.2品種因素

玉米倒伏倒折原因還沒(méi)有從分子機(jī)理層面上搞清楚，育種工作者從血緣上進(jìn)行了分析和解剖。

Reid×黃改模式，前期抗倒伏能力強(qiáng)，后期主根衰朽快，容易根倒。鄭單958、浚單20是代表品種。

先玉335模式的品種，前期快速生長(zhǎng)，以盡快速度完成營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，為灌漿贏得了寶貴時(shí)間，后期脫水快，生育期呈“短-長(zhǎng)-短”態(tài)勢(shì)。前期地上與地下部生長(zhǎng)不協(xié)調(diào)，頭重腳輕，大喇叭口期容易倒伏倒折。

土×洋組合，如金博士719、金海1908、金來(lái)705、黎明166等，Reid×美雜選模式，結(jié)合了二者優(yōu)點(diǎn)，抗倒伏能力過(guò)關(guān)。

張銘堂認(rèn)為，玉米根系有三性：向地性、趨溫性、背光性。美系前期主根長(zhǎng)得快，次生根出的慢，歐洲玉米種植區(qū)前期冷涼，氣溫高于地溫，次生根長(zhǎng)得快。美系×歐系，可選出主根和次生根前期發(fā)育快的自交系，有效解決玉米前期倒伏問(wèn)題。

2 青枯病

2.1 發(fā)病規(guī)律

有專(zhuān)家認(rèn)為，有12種病原菌均可引起青枯，但主要致病菌有2種：鐮刀菌和腐霉菌。青枯病菌潛伏期長(zhǎng)，連續(xù)陰雨天，遇上高溫，根部急速失水是誘因。在黃淮海青枯病一般在前期侵染，中后期發(fā)生。9月20號(hào)以前發(fā)病，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。9月20號(hào)以后發(fā)病，影響品質(zhì)。青枯后遇上較大風(fēng)力，倒伏嚴(yán)重，難以機(jī)械收獲。

2.2 不同雜優(yōu)模式的青枯抗性

Reid×黃改較抗鐮刀菌引起的青枯。美系或洋×洋模式較抗腐霉菌引起的青枯，土×洋模式，金博士719、金海1908、金來(lái)705、黎明166等似乎兼抗。有的年份混合侵染，土×洋模式也感染青枯。

在黃淮海為了提高抗性，育種家在Reid或黃改里加入P群，以提高抗病能力。不同P群之間在抗性差異較大，178高抗葉斑，感青枯;K36、P138抗青枯。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)多年研究認(rèn)為，對(duì)光敏感的P群抗青枯，對(duì)光不敏感的P群不抗青枯，青枯和光敏感緊密連鎖。

P群和Suwan等熱源是把雙刃劍，怎么用，比重占多少，在黃淮海是個(gè)值得研究的課題。

歐系品種在黃淮海高感葉斑，但高抗青枯。歐系具有早熟、品質(zhì)好、穗行數(shù)少，單株產(chǎn)量低等特點(diǎn)。歐系一般被育種界稱(chēng)之為歐硬，血緣劃分不明確。在黃淮海怎么用，沒(méi)見(jiàn)過(guò)系統(tǒng)報(bào)道。

筆者多年來(lái)一直進(jìn)行歐系的改良和利用研究。初步結(jié)果表明，歐系×黃改選二環(huán)，極難成功。歐系×Reid、SS，只要中抗葉斑，生育期適中，成功希望較大。

2.3 生育期與青枯、產(chǎn)量之間的關(guān)系

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，只要拉長(zhǎng)生育期，就能解決玉米青枯問(wèn)題。玉米正在“壯年”，能抗過(guò)去，這種育種模式稱(chēng)之為“避病”。張銘堂教授認(rèn)為，50年來(lái)，美國(guó)玉米帶玉米種植密度持續(xù)增加，生育期縮短了5-8天，生育期和玉米產(chǎn)量不成正比。拉長(zhǎng)生育期與機(jī)收籽粒相矛盾，不能代表玉米育種的發(fā)展方向。

還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，全球變暖，光熱資源增加，黃淮海南部應(yīng)拉長(zhǎng)生育期，至少比鄭單958、先玉335晚5-10天。這些觀點(diǎn)有待植物生理學(xué)家從機(jī)理上探討并在實(shí)踐中驗(yàn)證。

3 穗（粒）腐

穗粒腐病由多種病原菌引起，主要有輪枝鐮刀菌（Fusarium verticillioides）、禾谷鐮刀菌（Fusarium graminearum）曲霉菌等致病菌。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)陳甲法教授團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，穗粒腐既混合侵染，也有所區(qū)別，禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌膠變種，引起粒腐;黃曲霉菌、青霉菌引起穗腐。只要溫度適合，穗粒腐可借助氣流、雨水迅速傳播。穗粒腐病可使玉米減產(chǎn)10-30%，品質(zhì)嚴(yán)重下降。醫(yī)學(xué)研究證明，感染穗粒腐病的玉米可致癌。曲霉菌中的黃曲霉素（Aflavus）會(huì)引起人和家畜、家禽中毒。

由于病原菌復(fù)雜，抗原少，玉米對(duì)穗粒腐病沒(méi)有主效抗性基因，僅通過(guò)分子技術(shù)或系統(tǒng)選育，現(xiàn)在還難以選出抗病自交系和品種。？黃改高感穗粒腐，傳統(tǒng)Reid較感穗粒腐病，P群、熱源、美系較抗穗粒腐病，歐系似乎抗穗粒腐病。苞葉薄，苞葉少，苞葉蓬松，穗軸細(xì)，脫水較快的果穗一般較抗穗粒腐病。利于通風(fēng)透光的株型結(jié)構(gòu)較抗穗粒腐病。

4 結(jié)實(shí)不良

2015年以前，玉米也有結(jié)實(shí)不良現(xiàn)象，但屬偶發(fā)事件，點(diǎn)片發(fā)生，沒(méi)有引起育種界的關(guān)注。2016年以后，出現(xiàn)了“高溫?zé)岷Α币辉~。2018年集中爆發(fā)，大多數(shù)品種出現(xiàn)不同程度的結(jié)實(shí)不良。隨后幾年，玉米結(jié)實(shí)不良呈常態(tài)化，年年發(fā)生，品種間有差異。結(jié)實(shí)不良已經(jīng)不是小危害，許多品種會(huì)造成大幅度減產(chǎn)。筆者認(rèn)為，“把結(jié)實(shí)不良?xì)w結(jié)為高溫?zé)岷Α比狈茖W(xué)依據(jù)。高溫、干旱、持續(xù)陰雨寡照、密度過(guò)大等災(zāi)害經(jīng)過(guò)疊加造成玉米結(jié)實(shí)不良。關(guān)鍵還是品種問(wèn)題，種質(zhì)資源狹窄，模仿育種，不搞種質(zhì)資源創(chuàng)新，人為提高株高穗位，片面追求產(chǎn)量（超CK多少），都是結(jié)實(shí)不良的原因。

5 小結(jié)

什么是好品種，抗性過(guò)硬的品種就是好品種?！翱剐约串a(chǎn)量！”有致命缺陷的品種，既給農(nóng)民造成損失，又給公司造成損失。好品種既是育出來(lái)的，又是種出來(lái)的。育種家在組配基礎(chǔ)材料或選系過(guò)程中，對(duì)抗性過(guò)差的類(lèi)型說(shuō)：不！ 多點(diǎn)測(cè)試，多環(huán)境測(cè)試，才能規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

作者信息：白玉梅（1967/07/12）女，赤峰市寧城縣汐子鎮(zhèn)，蒙古族，學(xué)位：農(nóng)學(xué)學(xué)士，職稱(chēng)：高級(jí)農(nóng)藝師，研究方向：玉米品種科研育種與創(chuàng)新，單位：烏蘭浩特市農(nóng)牧技術(shù)推廣中心。