高产多抗玉米杂交种晋单63号述评

2013-04-29 17:17单皓张久刚崔爱民张虎
安徽农学通报 2013年9期
关键词:选育高产

单皓 张久刚 崔爱民 张虎

摘 要:晋单63号是山西省农业科学院小麦研究所农业科技开发中心以自选系PK17为母本、PK8为父本杂交选育而成的夏玉米新品种,经连续6a的各级试验示范,表现出高产稳产、抗逆性强、适应性广、制种产量高等特点,适宜在黄淮海夏玉米区大面积推广种植。

关键词:玉米新品种;晋单63号;高产;多抗;选育

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)09-49-03

玉米作为C4植物,在主要作物中被誉为“高产之王”。随着种质资源的创新、遗传育种技术的进步和杂种优势的有效利用,我国玉米生产取得了较快发展[1]。玉米是重要的粮经作物,有着广泛的用途,是“十二五”粮食增产丰收的主力军,其地位十分重要[2]。

晋单63号玉米新品种(试验代号:临玉6号)是山西省农业科学院小麦研究所农业科技开发中心将美国玉米优良基因导入我国地方种质,与我国高产高配合力种质杂交育成的抗病、抗倒、丰产稳产玉米新品种,母本为自选系PK17,父本为PK8。2008年4月通过山西省品种审定委员会审定(审定编号:晋审玉2008014),适宜在山西省南部复播区种植。该品种株型紧凑,穗位适中,根系发达,叶色浓绿,活秆成熟,籽粒灌浆快、脱水快、商品性好[3]。

1 选育

1.1 选育目标 根据山西省夏玉米直播面积不断扩大的趋势,选育适宜晋南地区夏茬复播的玉米杂交种,以高产、优质、多抗、广适和易制种为主要目标,以多抗为前提条件,通过多抗达到高产、稳产的目的,并将育种目标具体化:生育期适中,株型紧凑,株高250cm左右,穗位100cm以下,耐密植;综合抗、耐病能力强,抗虫性、抗倒性好;中等果穗,结实性好,出籽率88%以上,以中高密度获得高产;制种产量6000kg/hm2以上;商品性好,适宜黄淮海夏玉米区种植。

1.2 选育思路 我国黄淮海夏玉米区生产用骨干品种杂种优势模式主要是瑞德或PB×唐四平头等,种质基础狭窄导致的潜在危险逐年增大,加之环境恶化,自然灾害频繁,品种适应性和稳产性差、抗病抗倒能力弱、商品品质差,给玉米生产造成了严重影响[4-6]。因此,结合育种实践,形成了通过类群间种质融合拓宽玉米育种的种质基础,提高育成品种适应性的创新思路。把瑞德种质478良好的丰产性与富含抗病、抗倒及耐旱等优良基因的热带种质P78599种质融合在一起;将成熟早、灌浆快、配合力高、株型紧凑的昌7-2种质与丰产、大穗的旅大红骨种质E28融合在一起。成功选育出PK17和PK8两个优良自交系,通过杂交育成高产、优质、多抗的玉米杂交种晋单63号[7-8]。

1.3 自交系选育 母本自交系PK17:优异丰富的原始材料是育种工作的基础,而种质基础的宽窄和遗传多样性则是玉米育种取得突破性进展的关键。基于“保优补缺、性状互补”的基本理念,1998年组配P78599×478作选系基础材料,目标是保留P78599抗病抗倒、抗旱耐涝、品质优良和478高配广适等优点,弥补抗病性差等缺陷。经自交一代后,回交478,再自交、回交,又经3代异地穿梭选育、精心选择、淘汰,选育成的一个高配合力、多抗性、强长势优良玉米自交系,2002年命名为PK17。

父本自交系PK8:同年组配E28/昌7-2为基础材料,经自交1代后,回交昌7-2,再自交、回交,又经3代自交选育而成,该自交系继承了昌7-2早熟、结实性好、配合力高的优点,克服了其穗位过高的缺点,2002年命名为PK8。

1.4 配合力测定与杂交种选育 2002年用PK8、昌7-2和Lx9801作测验种,分别与PK17、郑58和478杂交,2003年进行组合产量比较鉴定试验。初步测定结果,PK17×PK8综合表现优秀,命名为临玉6号。2004年在隰县(春播)、临汾(复播)、运城(复播)进行异地品比试验,2005-2006年参加山西省南部复播区区试,2007年参加山西省南部复播区生产试验。表现出高产、多抗、中熟、综合农艺性状好的特点,结束试验程序。2008年4月通过山西省农作物品种审定委员会审定,并命名为晋单63号。图1为晋草63号选育系谱图。

图1 晋单63号选育系谱图

2 品种特征特性

2.1 生物学特性 幼苗长势强壮,第一叶卵形,叶鞘紫红色,叶色浓绿;成株株高240cm,穗位高100cm,株型紧凑,叶片较宽浓绿、微外卷,雄穗分枝16~20,雌雄协调,花丝粉色,花药黄色。果穗筒形,穗长20~22cm,有限结实,穗行数16~18行,千粒重380.0g,出籽率88.7%,籽粒黄色,马齿型,轴白色。山西省南部复播区生育期95d左右,生育期需≥10℃、积温2400~2500℃。绿叶成熟,后期籽粒灌浆速度快、脱水快、成熟度好。

2.2 品质性状 经农业部谷物品质监督检验测试中心测定,晋单63号商品玉米籽粒中含粗蛋白(干基)10.12%、粗脂肪(干基)4.94%、粗淀粉(干基)73.19%、赖氨酸(干基)0.29%,容重724g/L,达到国家一级以上玉米的质量标准(玉米GB1353-1999);粗淀粉含量达到国家淀粉发酵工业用玉米二级以上的质量标准(淀粉发酵工业用玉米GB/T8613-1999)。

2.3 抗逆性状 2005-2006年经山西省农业科学院植物保护研究所接菌鉴定,晋单63号高抗矮花叶病,抗玉米小斑病、大斑病、青枯病、穗腐病;感丝黑穗病(见表1)。多年田间表现,抗倒折、倒伏,抗旱性强,活秆成熟,对不良气候条件具有较强的抵抗能力。

2.4 产量表现 2005-2006年参加山西省南部复播区区域试验,平均产量分别为9 457.5kg/hm2和8 374.5kg/hm2,分别较对照晋单39、郑单958增产7.9%和6.1%。两年14点次试验,13点增产、1点减产,增产点次达93%。2007年参加山西省南部复播区生产试验,平均产量为9 862.5kg/hm2,比对照郑单958增产11.6%。7点次试验,增产点达100%(见表2)。2008年在山西省襄汾县南贾乡刘村开展夏玉米高产攻关试验,播种面积0.24hm2,经专家组验收,晋单63号单产达15 381.75kg/hm2,表现出突出的高产水平和超高产潜力。

3 栽培技术

晋单63号经多年多点试验,适宜在山西、河南、河北等黄淮海夏玉米区中高肥水生态区推广种植。具有抗多种玉米病害、综合农艺性状好、生态适应性强等特点,但也要选择地势平坦,土壤肥沃,保水性好的地块,前岔作物收获后应及时旋耕土地,视土壤肥力和墒情,播前施肥或灌溉,为种子出苗创造良好的条件,有条件的农户可秸秆还田,提高土壤肥力;无条件的农户为抢时间也可收获小麦后贴茬抢种,浇蒙头水,适期早播,一播全苗是实现高产稳产的关键。

3.1 种子选择 选购的种子纯度要达96%以上,净度要达98%以上,要求无虫蛀、无霉变、无杂质、无破碎粒、光泽好、饱满,含水率不高于13%,发芽率要达85%以上。

3.2 适时早播 早播是夏玉米高产的关键,俗话说夏播无早,越早越好。最佳播期为6月15日以前。

3.3 合理密植 该品种株型紧凑,光能利用率高,通风透光好,果穗均匀,无边际效应,合理密植是获得高产的关键措施。一般栽培密度以6.0万株/hm2为宜,高产栽培时密度可增加到7.5万株/hm2,但要因地制宜,灵活掌握。肥力、灌溉条件好的地块种植密度宜大,反之宜小,增产幅度在5%~10%[9]。晋单63号玉米新品种进行宽窄行种植,宽行为80cm、窄行为45cm,采取此种宽窄行种植的好处是更加有利于晋单63号生长时的通风透光。

3.4 科学施肥 由于晋单63号玉米新品种具有根系发达、生长健壮、吸收水肥能力强、增产潜力大等特点,所以在对晋单63号玉米进行追肥时要采用前重后轻的施肥方法。底肥施磷酸二铵225kg/hm2、硫酸钾40kg/hm2;拔节期追施尿素300kg/hm2,抽雄前补施粒肥增加粒重。不需蹲苗,水肥齐攻,一促到底。

3.5 化学除草 玉米播种后出苗前进行封闭处理,这一时期正值气温高降水多,未见苗先长草,如不及时防治,造成草荒,影响产量。每667m2用40%的阿特拉率+50%的乙草胺(75mL+75mL)兑50kg水进行封闭式喷雾,控制早期杂草的蔓延,也可以用“烟嘧磺隆”和“莠去津”等产品混用扩大杂草谱,提高对一些杂草的除草效果。混用后能有效防治1a生禾本杂草、1a生阔叶杂草和莎草科杂草。因降低了莠去津的用量,而提高了对后茬作物的安全性。

3.6 早间早定苗 晋单63号出苗快发育快,要早间苗、早定苗,一般在3叶期间苗,4~5叶期定苗,及时拔除弱苗、小苗和病苗,改善群体内的通风透光条件,选留整齐一致的健苗、壮苗。

3.7 适期灌溉 在进行灌溉时,要因时制宜和因地制宜,浇好播种期的保苗水、拔水期的孕穗水、抽穗期的保粒水以及灌溉期的高产水。

3.8 防治害虫 小喇叭口期用BT乳剂或辛硫磷颗粒剂灌心防治玉米螟。

3.9 适时晚收 要适时晚收,要求在晋单63号玉米成熟期即籽粒乳线基本消失、基部黑层出现时收获。过早收获玉米不成熟,不能达到晋单63号玉米高产和优质的目标。

4 制种技术

4.1 选好隔离区 为了确保种植的产量和质量,要求选择中上等肥力条件、安全隔离地块,空间隔离要求在300m以上。

4.2 种植形式、密度及父母行比 采取宽窄行种植,宽行80cm、窄行40cm,便于田间作业;宽窄行比为1∶6为宜,合理种植密度是75 000株/hm2,一般单产为3 700~4 000kg/hm2。

4.3 父、母本错期播种 第一期父本在母本播种后3d播种,母本出苗露尖后播种二期父本,花期相遇良好。

4.4 去杂去劣 应在苗期、抽雄开花前重点去杂去劣,革除不符合亲本自交系典型性状的植株,收获后必须及时晾晒并去除母本杂劣果穗。

4.5 严格抽雄 去雄工作要做到风雨无阻、安全、彻底、干净,在母本雄穗散粉前,将其所有雄穗全部摘除,不留残枝、不许遗漏,要求每天1次,并将雄穗带到地头集中深埋或带出田间安全地带。

4.6 人工辅助授粉 如遇天气干旱或阴雨天较多时,为了提高玉米结实率,最好进行2次人工授粉。

4.7 收获 成熟后及时收获,要先收母本后收父本,收获时可进行1次果穗去杂去劣。

4.8 风干与脱粒 收获后母本果穗要进行风干晾晒,降低种子含水量,要经常翻晒,防止霉烂。脱粒时要严把4关:一是去杂劣果穗;二是防止子粒破损;三是风选干净种子;四是要及时晾晒子粒。

4.9 晾晒、入库 脱粒后的种子要在阳光下及时连续晾晒3~5d,使种子水分含量降至14%以下,同时要进行精选、包装,加放标签后入库。

5 推广应用前景

晋单63号自育成以来,在各地试验、示范表现良好,其突出优点是高抗夏播区玉米主要病害,高抗倒伏,株型紧凑,综合农艺性状好,高产、稳产,活秆成熟。在我国黄淮海夏玉米区具有广阔的推广应用前景。

6 讨论

依据传统杂种优势模式,加强类群间融合利用是拓宽玉米品种种质基础、克服育种技术瓶颈、有效解决抗源不足的主要措施[10]。晋单63号选育过程中,将PA与PB种质融合,育成了含有丰富抗源的优良母本自交系PK17;把塘四平头和旅大红骨融合育成的父本自交系PK8,集成了早熟、丰产大穗、结实性好等突出优点。晋单63号是PA与PB相融合,塘四平头和旅大红骨相融合,进而组成新的杂种优势模式。对浚单20、浚单26、郑单958、鲁单7045等大面积应用品种研究可知,类群间种质融合是自交系改良创新的一个重要途经,创新利用杂种优势理论是玉米育种取得突破的关键,丰富的遗传基础是品种广适丰产的基本条件。

参考文献

[1]丰光,景希强,李妍妍,等.对选育环境反应迟钝型玉米品种的思考[J].玉米科学,2011,19(2):50-51.

[2]刘纪麟.玉米育种学[M].北京:农业出版社,2002.

[3]王建军,张建宏,冯莉赟,等.高产、优质玉米新品种晋单63号的选育[J].山西农业科学,2009(3):36-38.

[4]王懿波,王振华,王永普,等.中国玉米主要种质杂种优势利用模式研究[J].中国农业科学,1997,30(4):15-24.

[5]张世煌,田清震,李新海,等.玉米种质改良与相关理论研究进展[J].玉米科学,2006,14(1):1-6.

[6]张世煌.玉米杂种优势群和杂种优势模式[J].作物杂志,1998(增刊):84-85.

[7]陈喜明,侯有良,韩云丽,等.P群种质在山西玉米育种中的作用与展望[J].山西农业科学,2008,36(1):30-33.

[8]张志军,任军,张建新,等.78599在吉林省玉米育种中的杂交模式及其再利用[J].玉米科学,2006,14(1):30-32.

[9]崔爱民,张久刚,张虎,等.玉米新品种晋单63号种植密度试验[J].甘肃农业科技,2011(6):8-9.

[10]丁照华,杨菲,刘治先,等.超高产玉米新杂交种鲁单7045选育的创新思路[J].玉米科学,2010,18(5):49-52. (责编:陶学军)

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