玉米新品种强盛178的选育及特性研究

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(山西省农业科学院作物科学研究所，太原 030031)

山西省是我国玉米主要产区之一，属于干旱半干旱地区，全省南北横跨6个纬度，气候复杂，生态类型多样。全省从南到北分南部复播玉米区、中部春播中晚熟玉米区、中北部春播早熟玉米区、春播极早熟玉米Ⅰ区和极早熟Ⅱ区。其中，春播极早熟玉米Ⅰ区和极早熟Ⅱ区多为高寒冷凉丘陵或山区，约26.67万hm2，气候干旱，土壤瘠薄，无霜期短是该生态区的主要特点，玉米生长期短，营养体小和后期气温低灌浆慢是导致产量低和品质差的主要原因[1]。基于此，课题组制订了适宜高寒冷凉区极早熟玉米生态区的品种选育目标，从种质改良入手，以延长营养生长期增加营养体和提高品种的耐低温灌浆能力，延长灌浆期为核心，以基础材料组配、自交系选育到杂交种的鉴定，坚持在该生态区低温干旱环境下进行多点选择为手段，从2007年亲本选育至2018年品种审定，历时12年，育成了适宜极早熟Ⅱ区种植的高产、优质、抗病、稳产、耐低温灌浆品种强盛178，同时进行了高产栽培技术配套，为该区玉米生产发展提供了技术支撑。

1 亲本来源及品种选育

1.1 亲本来源

母本H 1228是2007年用法国玉米杂交种利玛选系H 02-98与美国杂交种628411杂交，经过在海南和山西省五寨县高寒冷凉环境下穿梭连续8代自交选育而成的自交系。该自交系抗旱耐瘠，株高190 cm，穗位高80 cm，果穗筒形，穗行14～16行，籽粒黄色、马齿型。春播生育期110 d。特征特性：幼苗第1叶叶鞘呈紫色，尖端为尖形，叶缘紫色，花药黄色，颖壳绿色，花丝粉色，吐丝顺畅，结实性好，制种产量400 kg/667 m2。

父本H 1229是2007年用外引自交系K 10与自选系Z 422杂交后与母本回交2次再经过在海南和山西省五寨县高寒冷凉环境下穿梭连续5代自交选育而成的自交系。该自交系抗病、耐寒，株高180 cm，穗位高75 cm，果穗微锥形，穗行14行，籽粒黄色、半硬型，穗轴白色。春播生育期105 d。特征特性：幼苗第1叶叶鞘呈浅紫色，尖端为尖到圆形，叶缘绿色，颖壳黄色，花药黄色，花丝绿色，散粉畅、时间长。

1.2 杂交种选育

强盛178(试验名为并单58)是山西省农业科学院作物科学研究所以自选自交系H 1228作母本，H 1229作父本组配，经过2012年作物所东阳试验基地和五寨县良种场鉴定试验，2013年东阳基地、五寨县、岢岚县、阳曲县4点品比试验，2014年山西省极早熟Ⅱ区预备试验、2015—2016年区域试验和2017年生产试验选育而成的极早熟玉米新品种。2018年3月通过山西省农作物品种审定委员会审定(编号：晋审玉2018005)。

2 产量表现

2014年参加山西省极早熟区预备试验，平均产量702.4 kg/667 m2，比对照并单16增产15.2%，增产点率100%。2015年、2016年参加山西特早熟玉米Ⅱ区区域试验，2015年产量为679.5 kg/667 m2，比对照并单16增产11.0%，2016年产量为713.5 kg/667 m2，比对照并单16增产11.6%，2年平均产量696.5 kg/667 m2，比对照增产11.3%，增产点数100%。2017年生产试验，平均产量764.8 kg/667 m2，比对照增产10.6%，增产点率100%。表现高产稳产。2017年在山西省高寒冷凉区的岢岚县三井镇示范试验，种植面积6.6 hm2，种植密度4 500株/667 m2，采用80 cm×40 cm的宽窄行种植模式，经专家测产，平均产量为890.8 kg/667 m2，比相邻地块先锋38 P 05增产20.3%，表现了较大的增产潜力。

3 品种特征特性研究

3.1 生物学特性

该品种在山西特早熟玉米Ⅱ区春播生育期110 d左右，与对照并单16相当，需要活动积温2 300 ℃左右。

3.2 农艺性状

株形半紧凑，株高278.5 cm，穗位86 cm，果穗半筒型，穗轴红色，穗长18.6 cm，穗行14～16行，行粒数38粒，籽粒黄色，粒型马齿型，籽粒顶端黄色，百粒重34.8 g，出籽率85.1%。幼苗第1叶叶鞘紫色，叶尖端尖到圆形，叶缘浅紫色，雄穗主轴与分枝角度中，侧枝姿态轻度下弯，一级分枝6～7个，最高位侧枝以上的主轴长15 cm，花药黄色，颖壳绿色，花丝绿色。

3.3 抗 性

2015年、2016年经山西农业大学植保系抗病性接种鉴定综合结果：抗丝黑穗病，抗穗腐病，中抗矮花叶病，感大斑病，感茎腐病。

3.4 籽粒品质

2017年经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)检测：容重776 g/L，粗蛋白9.57%(干基)，粗脂肪4.49%(干基)，粗淀粉74.08%(干基)。

3.5耐低温灌浆能力

2016年在高寒冷凉区的五寨县良种场对强盛178生长后期进行了灌浆测试，对照为当地生产上推广的生育期相近的品种并单16、先锋38 P 05、哲单37、忻黄单78。测定方法：吐丝授粉后，每个品种选择5株挂牌进行定株取样，每日观察平均气温，待平均气温降到20 ℃左右时，每隔5 d取样1次，每次从同一果穗上取样30粒烘干至恒重后称重，后1次称重减去前1次称重除以间隔天数即为灌浆速率，5株平均值即为该时期平均温度下的灌浆速率[2]。

结果表明，强盛178在4个测试温度下，灌浆速率均比其它品种高。其中，在平均温度为21.2 ℃时，比其它品种灌浆速率平均提高13.7%，平均温度19.5 ℃时提高17.5%，平均温度17.6 ℃时提高37.7%，平均温度15.8 ℃时提高81.4.4%。随着温度的降低，强盛178灌浆速率提高越明显。特别是在平均温度降到15.8 ℃时，强盛178和并单16(该品种也含有耐低温灌浆种质99-3)仍保持着2.83 mg/(粒·d)和2.64 mg/(粒·d)的高灌浆速率，而哲单37和忻黄单78基本停止灌浆，结果见表1。表明强盛178具有很强的耐低温灌浆能力。

4 栽培技术要点

4.1 适宜区域

该品种适宜在山西春播极早熟玉米Ⅱ区及活动积温在2 300 ℃左右的地区种植，也可作为山西省中晚熟玉米区春播出苗后遭灾(如冰雹等)或春旱迟播(5月底前)的救灾品种使用[3]。

4.2 适宜播期

春播极早熟Ⅱ区最佳播期为4月25日至5月5日，在山西中晚熟玉米作为救灾品种最晚播期为5月31日。

4.3 种植密度及种植方式

山西省极早熟玉米Ⅱ区大多数处于高寒冷凉和干旱瘠薄地区，密度不宜过大，经试验，适宜种植密度为67 500株/hm2，平原土壤肥沃地区可增加到75 000株/hm2。由于该品种果穗较大，具有边行优势的增产潜力，种植方式以80 cm×40 cm的宽窄行为宜，同时采用可降解的渗水地膜覆盖，达到增温保墒的效果。

4.4 施 肥

山西省极早熟玉米Ⅱ区春季十年九旱，一般在雨后春播，所以，施肥以底肥为主。没有灌溉条件的地块，一次性施复合肥或玉米专用肥750 kg/hm2。有灌溉条件的地块，施复合肥或玉米专用肥600 kg/hm2作为底肥，大喇叭口期再追施尿素300 kg/hm2。

表1 强盛178在低温下的灌浆速率(mg/粒·d)

品种灌浆日期及平均温度(℃)9月6—10日21.2℃9月11—15日19.5℃9月16—20日17.6℃9月21—25日15.8℃强盛1786.285.624.542.83并单165.975.364.372.64先锋38P055.234.613.121.02哲单375.114.232.310.73忻黄单785.024.092.150.58平均5.5224.7823.2981.560比平均提高(%)13.717.537.781.4

4.5 病虫草害防治

播种后盖膜前，喷施除草剂防治杂草。由于该品种感大斑病和茎腐病，在玉米10片展开叶时，喷施50%甲基硫菌灵可湿性粉剂600倍液或75%百菌清可湿性粉剂800倍液防治大斑病，隔5～7 d喷1次，连续喷2次。若发生茎腐病，在发病初期用50%甲基托布津或50%多菌灵可湿性粉剂750～1 500 g/hm2。大喇叭口期用25%敌杀死防治玉米螟。

5 制种技术要点

父母本种植行比1∶5，行距50 cm。父母本错期播种，先种母本，播后第7天播种第1期70%父本，第9天播种第2期30%父本。种植密度：种植母本5 000株/667 m2，种植父本1 000～1 200株/667 m2。

6 讨 论

强盛178母本含有法国玉米杂交种利玛选系与美国杂交种血缘，法国玉米杂交种利玛选系是特早熟材料选育的优良种质，美国材料品质和容重较高，因此强盛178在极早熟玉米Ⅱ区表现为高产稳产。

玉米材料的灌浆速率在不同温度下有着显著的差异，尤其在低温条件下，差异更为突出。因此，通过低温处理可从玉米资源中筛选到在较低温度下灌浆速率较高的材料[4]。植物的抗寒性是植物在对低温寒冷环境的长期适应中通过本身的遗传变异和自然选择获得的一种抗寒能力，是植物对低温长期适应的一种遗传特性[5]。强盛178父本H 1229所用基础材料Z 422是经过液态氮超低温出后长期在低温环境下选择的自交系，含有耐低温灌浆基因，所以，强盛178耐低温灌浆能力也比较强。据研究，一般玉米材料的最佳灌浆温度为20～24 ℃，高于25 ℃或低于16 ℃则影响淀粉酶的活性，不利于籽粒内物质同化作用从而影响产量[6]。强盛178能够在较低温度(15.8 ℃)下具有较强的灌浆速率，从而延长了灌浆时间，提高了自然光热利用率，这是强盛178获得高产优质的生理基础。