高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種荃科789 的選育

張春原 趙久然 吳珊珊 陳傳永 張華生 張雪原 付修義 段民孝 毛振武 楊海濤 李瑞媛 王元東

（北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究所，北京 100097）

玉米是我國(guó)最大的作物，2021 年播種面積達(dá)4332 萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量2.7255 億t，分別占我國(guó)糧食播種面積和總產(chǎn)量的36.85%和39.91%[1]。黃淮海夏玉米區(qū)是我國(guó)重要玉米產(chǎn)區(qū)，也是我國(guó)優(yōu)勢(shì)玉米產(chǎn)區(qū)之一，玉米種植面積與總產(chǎn)量均占全國(guó)的1/3 左右。近年來(lái)，黃淮海夏玉米區(qū)高溫干旱疊加、陰雨寡照、澇害和強(qiáng)風(fēng)暴雨等自然災(zāi)害頻發(fā)，小斑病、南方銹病、莖腐病、穗粒腐病等病害交替高發(fā)，因病害和自然災(zāi)害導(dǎo)致的倒伏、籽粒發(fā)育不良、霉變現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了玉米生產(chǎn)，且由于其一年兩熟種植制度，對(duì)品種的生育期和抗性要求嚴(yán)格。因此，選育熟期適宜、增產(chǎn)潛力大、適應(yīng)性廣、抗倒、耐病的玉米新品種已成為生產(chǎn)上的緊迫要求。遺傳改良在提高玉米籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為50%～60%[2]，針對(duì)黃淮海夏玉米區(qū)氣候條件、耕作方式及生態(tài)特點(diǎn)，北京市農(nóng)林科學(xué)院以“早熟優(yōu)質(zhì)、抗旱節(jié)水、耐密抗倒”等選育目標(biāo)，篩選利用優(yōu)秀本土與外源種質(zhì)，采用“高大嚴(yán)”與同群優(yōu)系聚合技術(shù)對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行定向改良，利用DH 育種技術(shù)提升選系效率，按照“X 群×黃改群”雜優(yōu)模式[3]進(jìn)行組配，經(jīng)過(guò)多年多環(huán)境表型與產(chǎn)量測(cè)試，選育出熟期適宜、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、抗倒伏的玉米新品種荃科789。

1 親本來(lái)源與選育過(guò)程

1.1 母本京11002011 年7 月在北京組建（京724× 京MC01）× 京MC012 基礎(chǔ)群體，2011 年12 月在海南自交獲得分離群體，2012 年7 月和12月分別在北京和海南利用高密度（90000 株/hm2）、大群體（3000 個(gè)基本株）、強(qiáng)脅迫（早播種、深播、蟲(chóng)害病害脅迫、貧瘠、干旱脅迫）、嚴(yán)選擇（加大基本株的淘汰力度）等“高大嚴(yán)”育種技術(shù)和優(yōu)系聚合改良方法進(jìn)行2 代自交并鑒選出優(yōu)良單株果穗，2013 年夏季在北京、冬季在海南利用DH 育種技術(shù)誘導(dǎo)、加倍、擴(kuò)繁DH 系并進(jìn)行配合力測(cè)定，2014 年在北京鑒選出該DH 系命名為京1100。該自交系生育期102d，幼苗生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，幼苗葉鞘綠色，葉片綠色。株高約180cm，穗位高105cm，花絲淡紅色，花藥黃色，雄穗分枝數(shù)3～5 個(gè)。果穗筒形，穗長(zhǎng)16cm 左右，白軸，穗行數(shù)16 行，籽粒黃色、半馬齒型，百粒重32g。

1.2 父本京J24182011 年7 月在北京利用京2416H 與BA702 組建F1選系材料，2011 年12 月在海南自交獲得S1分離群體，2012 年7 月和12 月分別在北京和海南育種基地利用“高大嚴(yán)”育種技術(shù)和優(yōu)系聚合改良方法進(jìn)行2 代自交并鑒選出優(yōu)良單株果穗，2013 年夏季在北京、冬季在海南利用DH 育種技術(shù)誘導(dǎo)、加倍、擴(kuò)繁DH 系并進(jìn)行配合力測(cè)定，2014 年在北京鑒選出該DH 系并命名為京J2418。該自交系生育期112d，幼苗生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，幼苗葉鞘淡紫色，葉片綠色。株高約178cm，穗位高89cm，花絲淡紅色，花藥淡紫色，雄穗分枝數(shù)4～7個(gè)。果穗筒形，穗長(zhǎng)17cm 左右，紅軸，穗行數(shù)14 行，籽粒黃色、半馬齒型，百粒重36g。

1.3 雜交種的選育過(guò)程荃科789 是2015 年以京1100 為母本、京J2418 為父本組配的玉米雜交種，2016-2017 年在北京昌平基地經(jīng)過(guò)品比試驗(yàn)，2018-2019 年參加京科聯(lián)合體黃淮海夏玉米組區(qū)域試驗(yàn)，2019 年參加生產(chǎn)試驗(yàn)。2018 年經(jīng)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院進(jìn)行人工接種抗病性鑒定；2019 年經(jīng)河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所進(jìn)行人工接種抗病性鑒定，2019 年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)。2020 年通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)：國(guó)審玉20200311。

2 品種特征特性

2.1 生物學(xué)特性生育期102.2d，比對(duì)照鄭單958早熟1d。幼苗葉鞘紫色，葉片綠色，葉緣白色，花藥紫色，穎殼綠色。株高275cm，穗位高94cm，成株葉片數(shù)19 片。果穗筒形，穗長(zhǎng)19cm，穗行數(shù)14～18 行，穗粗4.8cm，穗軸紅色，籽粒黃色、馬齒型，百粒重34.0g[4]。

2.2 品質(zhì)分析荃科789 籽粒容重734g/L，粗淀粉含量75.2%，粗蛋白含量8.53%，粗脂肪含量3.48%，賴(lài)氨酸含量0.27%[4]。粗淀粉含量≥75%，達(dá)到高淀粉品種標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 抗病鑒定2018-2019 年由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指定抗病鑒定單位對(duì)荃科789 進(jìn)行人工接種抗病鑒定。2018 年河南農(nóng)業(yè)大學(xué)抗病鑒定結(jié)果，高抗瘤黑粉病，抗小斑病，中抗穗腐病，感莖腐病，高感彎孢葉斑??；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)抗病鑒定結(jié)果，高抗瘤黑粉病，中抗穗腐病、莖腐病、彎孢葉斑病，感小斑病。2019 年河北省農(nóng)林科學(xué)院抗病鑒定結(jié)果，高抗瘤黑粉病、莖腐病，抗小斑病，中抗彎孢葉斑病，感穗腐?。恢袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院抗病鑒定結(jié)果，高抗莖腐病，中抗彎孢葉斑病，感小斑病、穗腐病、瘤黑粉病。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

2018-2019 年參加京科聯(lián)合體黃淮海夏玉米組區(qū)域試驗(yàn)，在山東、河北、河南、陜西、安徽、江蘇等省份所布置試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)中，2018 年每hm2平均產(chǎn)量9268.5kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)2.6%，在匯總的38 個(gè)試點(diǎn)中有24 個(gè)試點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)比例63.2%；2019 年平均產(chǎn)量10716.0kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)8.4%，在匯總的41 個(gè)試點(diǎn)中有33 個(gè)試點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)比例80.5%；2 年平均產(chǎn)量9993.0kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)5.63%。2019 年生產(chǎn)試驗(yàn)，每hm2平均產(chǎn)量10372.5kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)7.2%，在匯總的41 個(gè)試點(diǎn)中有36 個(gè)試點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)比例87.8%。

4 栽培與制種技術(shù)要點(diǎn)

4.1 適宜種植區(qū)域適宜黃淮海夏播玉米區(qū)種植[4]。

4.2 栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.2.1 播前整地黃淮海夏播玉米區(qū)播種方式主要為貼茬直播或者滅茬直播，對(duì)于小麥聯(lián)合收獲機(jī)作業(yè)后的貼茬直播地塊，播前不耕翻，將殘留在田間的小麥秸稈撒勻。若土壤墑情差，有條件的地方可先行造墑。滅茬直播的地塊，播前進(jìn)行滅茬耕地，耙耢整平，以確保播種質(zhì)量。

4.2.2 施肥每hm2施有機(jī)肥30000kg 以上、純N 375kg（尿素約795kg）、P2O5225kg（標(biāo)準(zhǔn)過(guò)磷酸鈣1500kg）、K2O 420kg（硫酸鉀855kg），可根據(jù)地力水平進(jìn)行適度調(diào)整。施用復(fù)混肥料或玉米專(zhuān)用復(fù)合肥時(shí)，按上述氮磷鉀總量科學(xué)計(jì)算，另外增施硫酸鋅30kg/hm2。除氮肥施用總氮量的30%外，其他肥料全部于播前結(jié)合整地施入土壤。

4.2.3 精細(xì)播種適宜播期為6 月上中旬，等行距或大小行種植。采用人工點(diǎn)播或單粒精量點(diǎn)播，播深3cm 左右，種植密度60000～67500 株/hm2。

4.2.4 化學(xué)除草，病蟲(chóng)害防治播種后選用適宜除草劑進(jìn)行噴施封閉，如封閉效果不理想，可在玉米3～5 葉期，選用苗后除草劑進(jìn)行噴施除草。玉米螟防治可在小喇叭口期，用藥劑和細(xì)砂按適當(dāng)?shù)谋壤旌?，混勻后撒入心葉；也可用赤眼蜂進(jìn)行生物防治。玉米生育后期注意防治銹病與小斑病。

4.2.5 追肥與化學(xué)調(diào)控大喇叭口期追施氮肥，施用量占總氮量的50%；散粉后10d，追施氮肥占總氮量的20%。對(duì)玉米長(zhǎng)勢(shì)過(guò)旺地塊需嚴(yán)格按照說(shuō)明中的濃度噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，防止倒伏與藥害。

4.2.6 適時(shí)收獲待玉米苞葉變黃、籽粒乳線(xiàn)消失、黑粉層出現(xiàn)即生理成熟時(shí)進(jìn)行收獲。

4.3 制種技術(shù)要點(diǎn)

4.3.1 選地與隔離在玉米生育期有效積溫在3000℃以上的地區(qū)，選擇地勢(shì)平坦、土壤類(lèi)型為沙壤土或壤土、地力上等、有灌溉條件而且交通便利的地塊，按照GB/T 17315—2011《玉米雜交種繁育制種技術(shù)操作規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)置隔離。

4.3.2 親本播期與密度在甘肅適宜4 月上旬播種，播種前種子包衣處理，先播第1 期父本，3d 后播母本，再過(guò)2d 播第2 期父本。母本播種密度97500～105000 株/hm2，父本獨(dú)立成行，行比1∶6。

4.3.3 整地與基肥旋耕整地時(shí)每hm2施用優(yōu)質(zhì)、腐熟的農(nóng)家肥30000kg 以上、磷酸二銨600kg、鋅肥15kg、氮肥300kg，或者等量肥效的玉米專(zhuān)用肥。用粉銹寧或多菌靈、立克秀等進(jìn)行土壤處理，預(yù)防地下病蟲(chóng)害。

4.3.4 田間管理5 葉期定苗，定苗時(shí)去除長(zhǎng)勢(shì)不一致的小苗、弱苗，留長(zhǎng)勢(shì)一致的健壯苗。拔節(jié)期追施尿素600kg/hm2；如在拔節(jié)期、授粉期、灌漿期等需水關(guān)鍵期遭遇持續(xù)干旱天氣，及時(shí)進(jìn)行灌溉；中后期如果有紅蜘蛛為害，及時(shí)防治。

4.3.5 去雄去雜及時(shí)檢查母本抽雄情況，臨近抽雄期進(jìn)行摸苞去雄，在3～5d 內(nèi)完成2 次去雄，抽出的雄穗及時(shí)進(jìn)行處理。抽雄前分3～4 次去雜，根據(jù)父本、母本農(nóng)藝性狀特征，將不符合父母本特征特性的雜株及時(shí)清除。待確認(rèn)母本都完成授粉以后，割除父本。

4.3.6 收獲加工果穗成熟后，采用機(jī)械收獲，利用烘干塔烘干或進(jìn)行晾曬。待籽粒含水量達(dá)到要求時(shí)脫粒，脫粒時(shí)按地塊編號(hào)封存樣品。待籽粒水分達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行加工、包裝、成品。