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玉米新品种丰乐520的选育经过及栽培技术

2023-07-04罗松彪王利明张二朋王浩波佘宁安崔明亮王国兴张卫东

安徽农学通报 2023年9期
关键词:选育栽培技术玉米

罗松彪 王利明 张二朋 王浩波 佘宁安 崔明亮 王国兴 张卫东

摘要 丰乐520是合肥丰乐种业股份有限公司选育的玉米新品种,具有产量高、品质优、抗性好、适应性广等特点,在黄淮海玉米夏播区等适宜地区均可种植。丰乐520的选育采用X系种质×黄改系种质加热带血缘种质(简称黄热种质)的杂优模式,既具有黄淮海玉米品种产量高、适应性广的优点,又具有热带种质综合抗性好、品质优等特点。丰乐520的选育是黄淮海玉米育种实践中成功扩增热带种质及其有效利用的新突破。

关键词 玉米;丰乐520;选育;选育;栽培技术

中图分类号 S513   文献标识码A

文章编号1007-7731(2023)09-0024-04

黄淮海地区是我国重要的玉米主产区,占全国玉米种植面积的32%左右[1]。该地区气温高,蒸发量大,夏季降雨量集中,常遇春旱、夏涝、强风、冰雹等自然灾害。近些年来,受耕作方式改变、气候环境变化、品种抗性不强等多重因素的影响,玉米病害频发,特别是玉米南方锈病已成为危害玉米的重要病害之一[2-3]。研究表明,近年来南方锈病呈逐年加重趋势,已成为我国玉米安全生产的重要制约因素。2015年,黄淮海地区南方锈病大流行[4],在一些重发区域导致玉米毁灭性减产,玉米品质也受到了极大影响。2021年,南方锈病在黄淮海地区再一次大范围暴发,生产上大多数玉米品种遭受重创,减产严重。种业历史表明,农作物主要病害的大发生,是对各种品种抗性的检验和考验,也必将驱动育种和品种推广的重新变局。因此,选育抗病、抗逆性强的品种,已成为黄淮海地区玉米育种迫切需要解决的问题。

1 育种目标及技术路线

1.1 育种目标

针对黄淮海夏玉米区南方锈病危害严重,斑病、茎腐病、穗腐病等主要病害频发,以解决品种综合抗性和品质提升、实现高产稳产作为新一代玉米杂交种的选育目标。

1.2 技术路线

1.2.1 寻找支撑育种目标的种质材料。系统研究发现,部分热带血缘种质材料对南方锈病、斑病抗性强,茎秆坚韧,根系发达,抗倒伏,品质优,尤其是Suwan种质,已被广泛用作改良温带玉米種质的抗性来源。但是,众多研究表明,热带种质材料对温光敏感,存在组配的杂交种易出现雌雄不协调、生育期长、结实率低等难题[5-6]。从育种理论和实践看,热带种质在温带的育种利用有可期的前景,但更有难度,需要育种人员积极大胆探索。

1.2.2 研判育种杂优模式及种质缺陷。多年来,黄淮海玉米育种有多种杂优模式,近些年较多采用的X系种质×黄改系种质的杂优模式,选育的品种具有产量高、适应性强、成熟早、脱水快等优点,但抗病性不强,综合抗逆性和品质提升一直没有新突破,品种同质化现象严重。究其原因主要是种质创新不足,模仿育种,种质遗传基础狭窄,育种上缺乏优良的基因集成。因此,黄淮海的玉米育种,新的种质资源扩增和有效利用亟需解决[1]。

1.2.3 探索热带种质资源的育种利用。热带种质资源遗传多样性丰富,具有抗病强、抗逆性好、根系发达、持绿期长、籽粒容重高、品质优等特点。为此,笔者对掌握的导入热带血缘的黄改系种质(简称黄热种质)自交系进行测配,采用与X系种质×黄改系种质相契合的杂优模式,形成了X系种质×黄热种质的组配模式,选育出了具有热带种质优良性状的杂交种,成功发掘了黄淮海育种上可有效利用的热带种质。

2 选育过程

根据以上分析研判所形成的育种技术路线,抓住核心种质,测配筛选事半功倍。2018年冬,依据杂优模式,选择测配材料在海南进行组配,所配的大量组合在2019年正季进行多点鉴定,通过鉴定观察,发现热带种质材料与温带种质材料具有较好的配合力,重要性状有良好的互补效应,特别是热带种质的抗性和品质在杂交种上的表现,颠覆了对黄淮海玉米品种的惯性认知。由此,笔者聚焦对新型组合进行遗传分析,破格升级试验。其母本为dx35,来源于先玉335×郑58选系,综合抗性较好,但品质一般;父本为NG8708,来源于黄改系种质材料导入热带血缘种质,该自交系抗南方锈病等多种病害,茎秆坚韧,叶片挺直,雄穗发达,籽粒品质好,株高190 cm左右。这2个自交系涵盖了多个优良玉米种质。经基因位点检测对比,与黄淮海玉米主要种质材料存在显著差异。

通过破格升级、环环紧扣,经在黄淮海地区及海南多季多点鉴定及品比试验,成功选育出高产、优质、抗逆、广适的玉米新品种丰乐520。丰乐520的育成是黄淮海玉米育种实践中成功扩增热带种质及其有效利用的新突破。

3 品种特征特性

丰乐520在黄淮海夏播种植,株高260 cm左右,穗位高98 cm左右,成株叶片数20~21叶,雄穗分支长,与主轴夹角中等,分支9~12个,花粉量大,雌穗吐丝快而集中,花丝紫红色。穗长22.3 cm,穗粗5.0 cm,穗行数16~18行,行粒数41.3粒,千粒重345 g。穗轴白色,穗型筒型。

3.1 综合抗性强

综合抗性强的品种也就是低风险品种,是高产稳产的基础。丰乐520株型半紧凑,株高适中,穗下6~7节,节间较短,根系发达,抗倒伏能力强;抗南方锈病、弯孢菌叶斑病、小斑病、禾谷镰孢茎腐病、禾谷镰孢穗腐病等多种病害,综合抗病性突出;经历2020、2021年局部性异常气候检验,丰乐520对低温寡照及高温热害的耐受力较强;从对试验点土壤环境观察,丰乐520较耐盐碱;植株后期持绿性好,活秆成熟不早衰,晚秋温光资源能得到了充分利用,灌浆充分,籽粒饱满。

3.2 品质优良

经农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)检验,丰乐520夏播种植(亳州)籽粒容重达816 g/L,粗淀粉含量75.52%,粗蛋白质含量9.59%,粗脂肪含量3.96%,赖氨酸含量0.25%;籽粒半硬粒型,橙黄色,商品品质好。

3.3 产量高

2019年,丰乐520参加黄淮海夏玉米新组合多点鉴定试验,平均产量10 405.5 kg/hm2,比对照郑单958平均增产10.56%;2020年,丰乐520参加黄淮海夏玉米品比试验,在黄淮海22个试点,平均产量10 306.5 kg/hm2,比对照郑单958平均增产9.27%;2021年,丰乐520参加黄淮海夏玉米企业绿色通道区域试验(67 500 株/hm2),平均产量9 129.0 kg/hm2,比对照郑单958增产12.14%,汇总41个试点,40增1减,增产点比率97.6%。2019和2020年冬季在海南乐东科研基地进行的品比试验,丰乐520较对照品种增产显著。

3.4 适应性广

丰乐520夏播生育期比郑单958略长,但其综合抗性突出,能适应多地复杂的种植环境,根据近几年的布点试验及观察结果,其在黄淮海夏播玉米区及其他适宜地区均可种植。

4 栽培技术要点

4.1 适宜种植区域

经试验示范表明,丰乐520适宜在河南、山东、河北中南部、陕西南部、山西运城、江苏及安徽北部等黄淮海夏玉米区推广种植。其他地区正在示范总结,将拓展更广阔的适宜种植区域。

4.2 种子处理及抢时播种

在播种前进行晒种,选择晴天晒种2~3 d,提高种皮透水性,促使发芽快、出苗齐,同时,通过晒种杀灭种子带菌,减轻苗期病害。抢时播种可增加夏玉米的有效积温,充分利用生长期的温光资源提高产量。特别在北方麦收后接茬紧的地方,抢时早播可防止后期的低温影响,实现充分成熟和降低籽粒水分,是确保夏玉米高产、优质的重要措施。丰乐520在黄淮海夏播,应于6月上中旬播种,即在小麦收获后接茬播种。若墒情不好,播种后应浇蒙头水,保证快出苗、一次全苗。

4.3 合理密植

合理密植是根据品种特征特性发挥其增产潜力、实现高产稳产的关键。丰乐520株型半紧凑,茎秆粗壮,长势旺盛,果穗中大。根据该品种特性,中等产量地块种植密度一般为60 000 株/hm2,高水肥地块67 500株/hm2,可发挥其高产潜力。田间采用等行距或宽窄行种植均可,等行距种植以距60 cm,宽窄行种植即宽行80 cm,窄行40 cm,以利于授粉结实和通风透光。

4.4 化学除草

玉米播种后、出苗前,可采用苗前杂草防治措施,如因漏喷或其他原因导致封闭效果不理想,可在玉米出苗后3~5叶期,采用玉米田专用苗后除草剂除草。在进行苗后除草时,要注意药剂尽量不要喷到玉米幼苗上,以防引起药害。

4.5 科学施肥

施肥以基肥为主,基肥与追肥配合。增施有机肥,坚持有机肥与无机肥配合,氮、磷、钾肥与微肥配合。一般肥力地块,播种前施农家肥22.5~30.0 t/hm2,氮、磷、钾三元复合肥300~375 kg/hm2。大喇叭口期追施尿素300~375 kg/hm2,高产田开花期追尿素150 kg/hm2。结合施肥及时浇水,提高肥料利用率。

4.6 及时排灌

玉米在大喇叭口期对水分敏感,当墒情差时要及时浇水,防止“卡脖旱”,否则,将导致秃尖、缺粒,造成减产。灌浆期是玉米产量形成的关键时期,若出现旱情,要及时浇灌。在生产中后期,要防止降雨多而形成涝害,使玉米减产和品质变差。应及时排除田间积水,防止内涝发生。

4.7 病虫害防治

采用包衣种子以防治地下害虫;在3~5叶期,喷10%吡虫啉防治蓟马、灰飞虱、粗缩病等病虫害;在大喇叭口期,用辛硫磷颗粒剂兑细沙灌心,防治玉米螟和蚜虫。

4.8 成熟收获,实现高产优质

丰乐520抗病性突出,生长后期秆青叶绿,活秆成熟。在不影响后茬小麦播种的情况下应适当晚收,使玉米能充分利用秋季的光、热资源,以提高产量和品质,确保丰产丰收。观察表明,丰乐520在苞叶发黄后8~10 d收获,容重高、品质好。

5 制种技术要点

5.1 选择适宜地区制种

甘肃省张掖市是西北地区玉米重点制种基地,≥10 ℃年有效积温2 600 ℃以上,光照充足,昼夜温差大,灌溉条件好,适宜各类玉米品种制种生产。经对亲本试验观察,丰乐520适宜在张掖制种。在各项技术研究配套成熟后,规模化制种目标产量6 750 株/hm2以上。

5.2 适期播种,掌握父母本播种差期

经试验观察,在张掖地区,丰乐520父本NG8708成株叶片数23~24叶,母本dx35成株叶片数19~20叶。使父母本花期相遇良好是制种成功的关键,采取2期父本制种,1、2期父本比例1∶1,父母本行比设计1∶6。根据当地天气情况,一般在4月15—20日播种第1期父本,6~7 d后播种第2期父本。母本播种与第1期父本时差15~18 d。

5.3 合理密植,做好制种田间管理

母本株距20 cm,行距50 cm,母本基本苗82 500 株/hm2。基本苗采取单行加“满天星”种植,株距25 cm,父本15 000 株/hm2左右,保证有充足的花粉量。幼苗3~4叶期间苗,5~6叶定苗,原则上每穴留单苗,缺苗严重的地块,可酌情留双苗。制种田病虫害防治坚持“预防为主,综合防治”的原则。重点做好红蜘蛛、螟虫、蚜虫等的防治工作;根據不同年份气候影响,做好丝黑穗病、瘤黑粉病的预防工作。花期调控的管理措施需酌情采用,以早为宜、以促为主,特别在大喇叭口期的调节,对发育偏晚的亲本喷施叶面肥,可促进生长。

5.4 田间去杂,母本去雄及辅助授粉

为保证制种纯度,从制种田苗期开始到成熟期要重视全程去杂,杜绝自交株和异型株散粉。对母本及时去雄,防止造成自花授粉,母本摸苞去雄还可以作为调节花期的措施。丰乐520父本株高有利于传播授粉,但在生产过程中仍需加强父本培壮措施,以保证充足花粉量。同时,注意观察花时相遇情况,做好辅助授粉,以提高结实率,增加产量。

5.5 适时收获

种子成熟后适时收获,及时烘干或晾晒,保证种子质量。

参考文献

[1] 郭庆法,高新学,刘强,等.黄淮海夏玉米区玉米育种现状及创新[J].玉米科学,2007,15(6):1-4.

[2] 刘骏,马青,于凯,等.我国玉米南方锈病发生区域和玉米品种田间抗性的研究[J]. 作物杂志,2009(3):71-75.

[3] 杜青,唐照磊,李石初,等.玉米种质资源抗南方锈病鉴定与评价[J].南方农业学报,2013,44(5):765-768.

[4] 刘杰,姜玉英,曾娟,等.2015年我国玉米南方锈病重发特点和原因分析[J].中国植保导刊,2016,36(5):44-47.

[5] 陈彦惠,王利明,戴景瑞.中国温带玉米种质与热带、亚热带玉米种质杂优组合模式研究[J].作物学报,2000,26(5):557-564.

[6] 陈洪梅,汪燕芬,姚文华,等.导入热带种质的温带玉米自交系的利用潜力[J].作物学报,2011,37(10):1785-1793.

(责编:张宏民)

作者简介 罗松彪(1962—),男,安徽肥东人,农业技术推广研究员,从事农作物育种和种子技术推广工作。

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