张动敏,宋 炜,李荣改,王宝强(河北省农林科学院粮油作物研究所,河北 石家庄 )
美味、可口的糯玉米品种选育及高产栽培技术
张动敏,宋 炜,李荣改,王宝强
(河北省农林科学院粮油作物研究所,河北 石家庄 )
针对糯玉米生产上存在的问题,育种以丰产性、稳产性、抗病、抗倒为目标,同时兼顾适口性。在糯玉米种植时,除了常规的田间管理外,要特别注意和普通玉米的隔离,另外注意采收期,在乳熟期采摘,适口性最好。工业制作淀粉要完熟期收货。
糯玉米;选育;栽培技术
糯玉米性平味甘,有开胃、健脾、利尿等作用,玉米籽粒富含不饱和脂肪酸,尤其亚油酸的含量 高达60%以上,亚油酸与玉米胚芽中的维生素E协同作用,可降低血液胆固醇浓度及防止其沉积于血管壁。因此,糯玉米对冠心病、动脉粥样硬化、高脂血症、高血压等都有一定的预防和治疗作用。糯玉米口感甘甜、软粘适口,是人们的餐桌上喜爱的食品。糯玉米具有较高的蛋白质和氨基酸含量,有很高的营养价值和适口性,具有广泛的种植前景[1-2]。
糯玉米原产于中国,其性状受隐形突变基因(Waxy endosperm)控制,是玉米的突变体。对糯玉米的研究,国外开展的比较早。美国1937年就开展了糯玉米的杂交种研究,1942年育成第一个糯玉米杂交种[3]。我国糯玉米20世纪80年代前,生产上种植的是农家种,其产量低,抗性差,成熟晚,零星种植。20世纪80年代初,山东烟台市农科所等一批科研单位率先尝试了糯玉米育种工作,但一直没有选育出好的品种。到90年代,受市场需求的刺激,中国农科院等育种单位陆续选育出一批产量较高,品质较好的品种,如苏玉(糯)1号、垦粘1号、中糯1号等[4]。据统计,到2009年我国鲜食玉米种植面积已达到33万~40万hm2,其中约有1/2是糯玉米。随着城市居民生活水平的不断提高,对糯玉米的色、香、味都有了较高的要求,目前已选育出白糯、黑糯、紫糯、彩糯等多种糯玉米及甜糯玉米品种满足人们的需求[5]。
随着玉米加工业的快速发展、人们生活水平的提高,糯玉米的需求量越来越大,种植面积也大幅度增加。同时,对糯玉米品种的抗病性、多样性、适口性要求更高[6-8],但糯玉米在生产中存在一些问题。
2.1从育种学角度看
糯玉米的秃尖、果穗的大小,直接影响产量。品种类型单一,产量低且不稳定,对病害的抗性不强,尤其在春播区,粗缩病发病时候多且发病重,对产量影响较大。在夏播区,品种对玉米大、小斑病和丝黑穗病抗性较差。
2.2在栽培学角度看
一般要求种植密度较低,一般不能超过3 800株·(667 m2)-1,在实际的生产中,存在产量低,个体成熟度不一致,糯性低,易倒伏、病虫害等问题。
2.3在加工方面
目前对糯玉米食品加工单位极少,糯玉米主要用于采收鲜穗,产品模式单一。上市时间集中,造成鲜食玉米供应时间短,经济效益差;另外种植时间和普通玉米相同,几乎没有与普通玉米隔离,造成花粉直感影响品质。缺乏适宜的采收期的相关标准,采收期偏早,营养不足,风味差;采收期过晚,口感变差。缺乏全株高效利用技术指导,对糯玉米秸秆的青储加工及养殖饲喂效果缺乏系统研究,造成单位面积效益不高[5]。对糯玉米企业需求旺盛,但企业和大规模生产户缺乏订单生产模式,使得种植户销售有问题,收购企业又无原料,两者缺乏沟通。
科研人员针对糯玉米生产中的问题,从育种目标的制定、基础材料的筛选等入手,选育适宜不同区域的优良品种,满足生产的需求。
3.1育种目标的制定
按审定品种的要求,丰产性、稳产性、品质、抗性、采收期、适口性等都是育种目标中必须考虑的要素。
3.1.1丰产性
下列4种情况均符合区域试验产量要求:(1) 每年鲜穗产量比对照的平均增产≥3%。(2) 外观品质与蒸煮品质评分之和 高于对照,但每年区试产量比对照减产≤5%。(3) 外观品质和蒸煮品质评分之和≥90分,但每年区试产量平均比对照减产≤20%。(4) 熟期比对照早熟≥5天,每年区试产量平均比对照减产≤10%。
3.1.2稳产性
糯玉米稳产的标准是:检测品质与对照相当,每年区域试验增产点数比率≥60%;外观品质和蒸煮品质评分之和大于对照,每年区试中增产点数比率≥50%;倒伏和倒折率之和的平均值≤10%。
3.1.3品质及适口性
直链淀粉(干基)占粗淀粉总量比率≤3%;外观品质和蒸煮品质评分之和≥85分,品尝口感优。
3.1.4抗病(虫)性
北方春玉米区: 丝黑穗病田间发病株率平均值≤3%,允许该区域10%试点,田间自然发病株率在5%~10%之间; 丝黑穗病田间人工接种病株率≤25%。
北方夏玉米区、西南山地玉米区和东南玉米区:主要病害田间人工接种为非高感类型即可。
3.1.5采收期
采收期可根据市场的需求在籽粒的最饱满时采收。
从糯玉米市场需求及审定要求来看,除高产、优质、抗病、抗逆性与普通玉米要求相同外,在品质上要求更高。
3.2糯玉米的其他育种目标
谢晓颐等[6]在80年代分析糯玉米减产的原因。认为影响产量的各种性状的重要程度为:(1)茎秆高而细软,根系不发达、叶披散,果穗着生位置偏高,容易产生根茎倒伏;(2)病害严重,特别是大斑病、小斑病;(3)早衰,持绿期短;(4)株高、穗位高和果穗大小的整齐度差;(5)糯性纯度低,一般只有30%左右。针对影响糯玉米产量的因素,在育种中就要选择亲本,克服缺点。通过近几年的育种,对上述的糯玉米缺点进行了很大程度的纠正,现在生产上种植的糯玉米株高、穗位的整齐度基本一致,纯度也能达到90%的一致。目前在育种方面需要克服的是病害和适口性问题。
3.3资源的筛选
我国糯玉米育种研究工作开始于20世纪80年代,初期的品种选育是通过对地方种质的自交筛选,稳定材料的自交测配进行。这些品种一般适口性较好,但产量较低[9-10]。进入90年代后,糯玉米育种的目标逐步以高产、适口性(品质)、抗病性为主导,育种方法和材料的筛选上更加广泛。
3.3.1回交转育法筛选新自交系
用普通玉米与糯质玉米杂交再多次用糯玉米回交,将糯玉米的wx基因与普通玉米的优良目标性状相结合,形成新的糯玉米自交系。本方法可以改良糯玉米茎秆软不抗倒的缺点,但筛选出的种质必须及时进行品质测定,因为普通玉米的皮厚性状很容易带到糯玉米自交系中。
3.3.2轮回选择法
将多个优良的糯玉米品种、多个自交系等材料组成综合群体,进行轮回选择,谢晓颐提出了“基础种质的选择—合成综合群体—构建改良群体—产生分离小群体—选系”的选择方法。即按目标性状要求,在品种群体中选择有利单株,在通过隔离种质自由混粉杂交,形成新的群体,通过自交和配合力测定,筛选优良群体和自交系。
3.3.3二环系法(系谱选择法)
该方法是目前应用较多的方法,即用选系的糯玉米杂交种或三交种进行连续多代自交,形成二环系。
也可以将几个方法合理结合起来,如用二环系筛选多个类型接近的自交系再进行轮回选择,筛选出配合力、抗病性过关的自交系。增加选择压力最简单的方法是增加种植密度,选择压力的增加提高抗倒性的选择。品质检测与食品品尝、抗病鉴定要严格。
无论用什么方法,筛选出 “四高自交系”,即“高鲜产、高干产、品质优、抗多种病害”,都是理想的自交系,用四高自交系育成的品种,不仅鲜产量高, 而且子粒干产也高。
随着农村结构调整,甜、糯玉米生产面积逐年扩大。大力发展鲜食糯玉米产业,在改善人们的膳食结构,促进畜牧业和加工业的发展,增加农民收入等方面都有重大意义 。在种植过程中,提早播种,错期播种,延迟供应季节,提高经济效益。
在糯玉米加工方面,糯玉米和甜玉米等鲜食玉米目前主要是用于蒸煮食用,有些企业进行后期的真空包装和罐头包装,但应用量都不是太大。糯玉米支链淀粉含量占99%~100%,在造纸业、纺织业、粘着剂、食品加工业的需求很大。业内人士认为,在我国大面积种植糯玉米并形成产业,对发展农业,提高种植业的经济效益,促进相关供应的发展等有重要意义。我国每年若拿出玉米种植总面积的1%~2%发展糯玉米,将产生10多亿元的产值[11]。
想提高糯玉米的产量,除了科研人员在品种选育方面的努力,农民在种植方面也有需要改进,才能使糯玉米的效益达到最大值。
5.1种植区域品种的筛选
糯玉米和普通玉米一样都有适应区域,也有成熟期的差异。很多人认为糯玉米在鲜食阶段就可食用,对熟期要求不严。但姚志刚、王天宇等[13]对8个糯玉米品种的评价试验中,试验结果就有早熟,中熟、晚熟品种之分。在选择品种时,最好先做小面积种植试验。
5.2隔离种植
糯玉米是隐形基因控制的性状,如果用普通玉米给糯玉米授粉,籽粒将失去糯玉米的特性,因此在种植糯玉米时一定要注意和普通玉米的隔离。隔离可分(1)空间隔离:糯玉米200 m以内不能种植普通玉米。(2)时间隔离:春播间隔30 d,夏播间隔20 d[14]。
5.3田间种植密度和管理
(1)合理密植。种植密度一般4 000~4 200株·(667 m2)-1,留苗3 800~4 000株· (667 m2)-1。甜、糯玉米出苗一般较弱,出苗后及时查苗补苗,确保全苗。适时间苗、定苗,促进秧苗发育壮实。一般当幼苗4~5片叶时间苗,6~7片叶时定苗。(2)及时中耕除草。糯玉米发苗慢,苗期易发生草荒,必须早中耕、勤除草。(3)加强肥水管理。糯玉米和普通玉米一样是高光效、喜温作物,按糯玉米对养分的吸收规律,在施足基肥的基础上,掌握“轻施苗肥,巧施攻杆肥,重施攻苞肥” 的施肥原则。在苗期、抽穗至灌浆期如遇干旱,必须适时浇水。
5.4病虫害防治
糯玉米较其他玉米更易受到病虫的危害,对其产量和品质影响很大。在遇到病虫害发生时特别注意要选用高效、低毒、残留期短的农药。播前用5%或75%的辛硫磷制成毒饵,防治地下害虫;在大喇叭口期用Bt生物颗粒杀虫剂或巴丹可溶性粉剂点心防治;出、孕穗期使用辛硫磷100 g或2.5%溴氰菊酯加炉渣灰15 kg制成颗粒剂灌心。严禁使用残效期在20 d以上的剧毒农药[15]。
5.5适时收获
糯玉米根据使用目的,分不同时期采收,制作罐头和鲜食玉米在乳熟前期采收,这个时期玉米粒含糖量最高,时间上一般在授粉后20~25 d,品种间略有差异;鲜食玉米以售鲜穗为主,最好做到当天采收当天销售,如需远距离销售,必须采取一定的保鲜措施,防止鲜度和品质下降。 糯玉米制作淀粉的要完全成熟以后收获。
参 考 资 料
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S513.033
A
1002-0659(2016)04-0037-04
2016-05-04
主要作者简介:张动敏(1966-),女,研究员,主要从事玉米育种工作。E-mail:zhangdm766@sina.com