精播机收型玉米新品种青卓918 的选育及应用研究

徐青松 徐劲松 骈跃斌 赵 明

（1 山西省农业科学院食用菌研究所，太原 030031；2 山西省农业科学院玉米研究所，忻州 034000；3 山西省农业科学院现代农业研究中心，太原 030031）

玉米是目前世界上种植最广泛的禾谷科作物之一，玉米种子因其独特的商品价值造就了一批世界闻名暇尔的种子公司，从玉米种子营业额和玉米品种的知名度来分依次是：杜邦－美国先锋国际良种公司、瑞士诺华集团玉米种子公司、法国利玛格兰种业集团、美国孟山都玉米种子公司、德国KWS 种业集团等。我国是仅次于美国的第二大玉米生产国，20 世纪80 年代，上述跨国公司就开始在我国设立办事机构，聘用技术人员，布置品种试验，努力实现植根本土化，其中最成功的为美国杜邦－先锋国际良种公司先玉335、先玉32D22、先玉696、先玉508、先玉218、先玉420 等6 个国审品种，以及省审的先玉688、先玉820 等一大批先锋玉米品种；德国最成功的特早熟玉米品种德美亚1 号、德美亚2 号，以及KWS3685 耐密抗倒伏玉米新品种，为我国玉米技术创新实现玉米跨越式发展奠定了良好的种质基础，先锋玉米和德美亚玉米代表了当代世界上玉米先进水平，这些玉米材料的品质特征，对于我国玉米育种水平及在国际市场上的竞争力是值得借鉴的[1]。

2011 年国内玉米知名学者赴美国对美国玉米生产进行了全面考察，从品种筛选到栽培的先进技术让大家耳目一新，美国玉米全部为机械化作业，一户（4～6 人）可种植13500kg/hm2以上的玉米。5 月初耕、施肥、单粒播种、喷施除草剂一次性完成，不间苗、不定苗、不除草、不施肥，直到机械收获，脱粒烘干，包装入库，所需劳动力很少，降低了生产成本，其中的一条重要技术是——品种为这种简单的栽培方式服务，尤其是今天的中国，大量农民工密集到城市，劳动力严重短缺，为节约劳动力及成本，这也是可以借鉴的。随着我国城镇化进一步发展，玉米大面积集中生产，也是今后发展的必然趋势，同样也赢得了我国与外国商品玉米市场竞争的机遇。

单粒播种技术是一种节约增效的新技术，它能使株距、群体营养一致、通风透光条件好，提高了成穗率、千粒质量，使单位面积产量达到最高水平。1 穴1 粒，保证出苗，对种子的活力、健康度、纯度、净度、发芽率、水分、储存及运输条件要求极高。近几年田间试验表明，单粒播种出籽率均在95%以上，其性状表现为齐、壮、旺；具备丰产的基本条件，这是整个栽培流程的关键技术，我国郑单958 等技术虽然能单粒点播，但与先锋、德美亚系列单粒播种技术水平还有较大差距，需加大这方面的投入，培育自己单粒播种新种质、新品种[2]。

机收玉米具备以下特点：第一，抗倒方面。抗倒伏在机械收获中特别重要，不抗倒伏材料会造成严重减产，而且无法机械收获，抗倒伏品种具有植株低、穗位低、雄花少、茎秆坚韧、次生根发达、穗下部节间粗壮的特点。第二，果穗方面。适于机械收获型玉米品种，果穗的果皮薄而少，成熟时果皮自动松开；果穗长度偏短，成熟时不易下披。第三，穗位方面。机收型玉米不但要求玉米植株高度要整齐一致，而且穗位高度要求更为严格，整齐度差时，容易漏收玉米穗。第四，果穗脱水技术。成熟时，果穗脱水快的品种，不但籽粒不易破碎，而且烘干时省电，节约成本，这对我国今后集中、大面积生产商品玉米是重要的途径[3]。

1 育种目标、思路和方法

1.1 研究内容 发达国家的经验证明，在过去的100 年间，玉米产量提高的60%源于种子科技的进步，而种子科技的进步主要来自于玉米种质资源的创新。因此，玉米种质竞争的核心就是创新的竞争，有了突破性的玉米种质资源就能创造培育出突破性的良种。青卓918 就是利用美国先锋集团的“超级杂交种”以及德国德美亚玉米高起点种质创新，获得的适应我国本土化的玉米品种[4]。

为此，需要解决2 个重大问题：一是美国先锋玉米材料在我国生产实践过程中，发现其植株相对较高不抗倒伏、不抗玉米大斑病和玉米矮花叶病，因此，需对低秆型美国兰卡斯特玉米和中秆抗病瑞德玉米改良创新，以创造出具有先锋玉米特征又具有自主特点的中秆耐密型玉米品种，这是种子创新的重点，也是超美国玉米的核心关键。二是德国玉米有2 个类型，一个是特早熟的德美亚玉米，具有特早熟、耐密高产等特点，与山西省极早单2 号相似；另一类型为中晚熟KWS 玉米，具有耐密、抗倒、高产等特点。这2 个品种的缺点是特别不抗玉米斑病，我们创新的重点是改良大、小斑病[5]。

1.2 研究方法 对先锋系列、德美亚等玉米自交系的植物学特征、生物学特性进行鉴定，重点对植株高度、穗位高、叶片宽窄、秃尖大小、穗轴粗细、籽粒品质、茎秆韧性、次生根及抗病性进行鉴定。对兰卡斯特×兰卡斯特自交系进行杂交创新的研究；对瑞德玉米×瑞德玉米自交系进行杂交创新的研究；对德美亚母本之间的杂交进行特早熟种质创新的研究；对德美亚父本之间的杂交进行特早熟父本种质创新的研究；对组配兰卡斯特、瑞德玉米群体之间的改良创新研究。

1.3 研究目标 通过改良使株高比先玉335 母本低30～50cm、穗位高低20～30cm，叶片直立上冲，雄穗分枝数1～4 个，花药充足，花粉质量好，雄穗吐丝舒畅，穗轴颜色为白色或红色，穗行数16～18 行，秃尖小或无秃尖，抗倒伏能力强，抗玉米叶斑病、玉米丝黑穗病，成熟时籽粒脱水快。

自交系株高160～200cm，穗位高70～80cm，植株叶片半上冲，穗上部叶片直立，穗下部叶片下披，穗上部节间长，叶片分为宽短和窄短2 种，雄花分枝数4～5 个，一般分枝长，而且散粉能力强，穗轴颜色红色，籽粒长，穗轴细而品质好。

生育期在山西省大同、苛岚等高寒山区原种植莜麦、马铃薯地区栽培，在黑龙江一般为第四积温带。培育自交系株高在200cm 左右，穗位高80cm左右，白轴或红轴，穗行数14～16 行，籽粒硬粒型，品质好，成熟时脱水快，叶片直，极耐密的品种。

生育期比德美亚母本少3～5d，株高150cm 左右，穗位高50～60cm，轴为白色，穗行数16 行左右，籽粒硬粒型，穗长轴细，秃尖小。

2 亲本来源与品种选育

2.1 亲本来源 父本X3508 是2008 年以美系血缘（PH4CV×PH5AD）为基础材料连续自交6 代选育而成，于2011 年育成高配合力中早熟自交系。山西春播生育期126d 左右，需有效积温2700℃左右。幼苗叶鞘紫色，叶片绿色，叶缘紫色，苗势强。株型紧凑，株高185cm，穗位高75cm，花丝紫色，雄穗分枝数5～7个，花药黄色，颖壳绿色。果穗长筒型，穗长16.3cm，穗行数18～22 行，穗轴红色，籽粒黄色、偏硬粒型，百粒重31g。该自交系早熟，花粉量大，穗位低，茎秆粗壮、韧性好，抗倒伏，抗病强，脱水快。

母 本X4835 是2008 年 以（PH6WC× 早48）为基础材料连续自交6 代选育而成，于2011 年育成高配合力中熟自交系。山西春播生育期129d，需有效积温2750℃。幼苗叶鞘紫色，叶片绿色，叶缘紫色，苗势强。株型上冲，株高241cm，穗位高99cm，花丝紫色，雄穗分枝数1～2 个，花药、颖壳紫色。果穗长筒型，穗长16.8cm，穗行数16～18 行，穗轴白色，籽粒黄色、硬粒型，百粒重32g。该自交系根系发达，茎秆坚韧，抗茎腐病，抗倒伏，活秆成熟，穗位中低，耐密性好，品质优，脱水快，制种产量高。2.2 选育经过 2011 年以自选系X4835 为母本、自选系X3508 为父本组配而成的杂交种，命名为ZX6918（图1）。2012 年本所进行田间观察及产量比较试验；2013 年进行多点异地鉴定试验；2014 年参加山西省春播早熟组预备试验；2015-2016 年参加山西省春播早熟组区域试验；2017 年参加山西省春播早熟组生产试验。2018 年通过山西省农作物品种审定委员会审定，定名为青卓918。

图1 世代系谱图

3 特征特性

青卓918 山西春播早熟玉米区生育期128.8d，比对照大丰30 早2d。幼苗第1 叶叶鞘紫色，叶尖端尖到圆形，叶缘绿色。株型紧凑，总叶片数19～20片，株高301cm，穗位高104cm，雄穗主轴与分枝角度中到大，侧枝姿态弱到中，一级分枝数3～5 个，最高位侧枝以上的主轴长30cm，花药黄色，颖壳黄绿色，花丝紫色。果穗长筒型，穗轴红色，穗长20.7cm，穗行数17.5 行，行粒数40.1 粒，籽粒黄色、马齿型，籽粒顶端淡黄色，百粒重36.9g，出籽率85.3%。

2016-2017 年山西农业大学抗病性接种鉴定综合结果，感丝黑穗病，抗大斑病、穗腐病，中抗茎腐病、矮花叶病。

4 产量表现

4.1 预备试验 2014 年参加山西省春播早熟组试验，4 点全部增产，每hm2平均产量12706.5kg，比对照大丰30 增产14.0%，排第2 名。

4.2 区域试验 2015 年参加山西省春播早熟区区域试验，8 点全部增产，每hm2平均产量12490.5kg，比对照大丰30 增产13.5%，排第2 名；2016 年参加山西省春播早熟区区域试验，8 点全部增产，平均产量13576.5kg，比对照大丰30 增产11.3%，排第1 名；2 年平均产量13033.5kg，比对照大丰30 增产12.4%。

2017 年参加山西省春播早熟区区域试验，不同区域7 点全部增产，每hm2平均产量13576.5kg，比对照大丰30 增产11.3%，排第1 名。

4.3 生产试验 2017 年参加山西省生产试验，每hm2平均产量13473kg，比对照大丰30 增产11.6%。

5 栽培技术要点

5.1 深耕整地，浇足底墒水 深耕便于蓄水保墒，抗旱防涝，同时可熟化土壤提高土壤有效养分，减少田间杂草和病虫害发生。冬灌可避免春浇降低地温，不能适时播种，可有效冻死土壤中的害虫。

5.2 蹲苗促壮，中耕培土 有利于玉米根系的发展延伸，提高抗旱和抗倒伏能力。增加土壤透气性，植壮玉米根系，有利于玉米吸收土壤中的微生物和有效养分。

5.3 适时追肥，浇水 氮磷钾合理配置，不同时期，不同施肥。除底肥可用农家肥外，还可每hm2施用三元复合肥750～900kg；施肥最多的是拔节期到抽穗期，一般可分为攻秆肥、攻穗肥和攻粒肥；苗肥每hm2用尿素135～165kg，重施穗肥，在全叶展开时用尿素150～300kg 作穗肥。玉米苗期一般不易浇水，或可造成土壤板结。拔节结合施肥同时进行。玉米灌浆期浇足水，这样可避免果穗秃尖、缺粒现象。

5.4 合理密植，及时除草 青卓918 属机收型密植品种，一般最佳密度为60000～67500 株/hm2，成熟时茎秆硬，穗位高度整齐一致，果穗自动松开，完全适合机收。避免玉米与各种作物争水分、养分的矛盾，合理利用除草剂。

5.5 防治病虫害 苗期防治地老虎，大喇叭口期可采用药剂拌沙灌心防治玉米螟，抽雄、开花期注意防治玉米螟、蚜虫的为害[6-8]。

6 制种技术要点

6.1 保持种性 原种生产要求严格的隔离区，在苗期、花期和收获期严格去杂去劣，每次对母本进行提纯复壮，父本严格选株套袋自交，保持原原种的种性和纯度；原种生产要求一般的隔离区，在苗期、花期和收获期严格去杂去劣。大田制种时，按标准隔离，按程序操作，确保种子质量。

6.2 种子生产 选制种地，要求空间隔离500m 以上，或时间隔离20d 以上。父母本植株，按父∶母=1∶5 的比例，父本密度为60000～75000 株/hm2，母本密度为90000～105000 株/hm2。由于父本比母本生育期早，因此父本要比母本晚8～10d 播种。母本去雄彻底，严格去杂去劣。加强肥水管理，及时防治病虫害。

7 小结

青卓918 DNA 检测在多个位点以上，是一个新的种质，通过改良遗传了外来种质先进的特点，又克服了它们的缺点，组配的材料都有自主知识产权。根据实践试验玉米新种质创新材料分为2 类：一是玉米核心创新种质知识产权保护，即通过测交在不同地区进行鉴定。二是创新新种质、新品种的保护，即仅次于核心种质的保护。主要包括兰卡斯特、瑞德XP1XP2 良种群体随机交配，以及还没来得及测交的品种，进行异地鉴定优良种质；在植物新品种保护上，主要根据《中华人民共和国植物新品种保护条例》进行办理，育成新种质分有偿使用或无偿使用。有偿使用主要是核心种质，无偿使用主要是XP1XP2 群体以及部分普通种质，申请植物新品种保护由有偿使用者申请保护。

2012 年在吉林省曾发生过几千万亩先玉335 全部倒伏的情况，其他国外品种也存在同样的问题，预期创新成果不仅要解决这个问题，而且要在此基础上改良创新，留优去弊，这将使山西省乃至我国玉米有一个突破性提高；德国特早熟玉米主要解决的问题是植株偏高，制种产量低，通过玉米姊妹交，获得制种产量上的提高。预期创新美国先锋玉米、德国特早熟玉米新种质，将为我国玉米“第三次革命”奠定坚实的物质基础。

目前美国推广的商业玉米平均株高为260cm，穗位高105cm，中晚熟品种生育期与先玉335、32D22 等玉米系列品种相同，为129d；早熟品种以先玉38P05 为代表约120d，这些品种叶片多为半上冲型（紧凑型），穗上部节间长，下部节间粗而短，穗上叶片稀而直立，下部叶片下披，果穗为中穗或中小穗，种植密度大田生产一般留苗60000 株/hm2为多，试验田最高密度留苗为225000 株/hm2。青卓918与先玉335 等玉米系列自交系相比，植株高度降低了30～50cm，抗玉米大斑病、玉米矮花叶病，适于精量点播和机械化收获。新种质兰卡斯特×新瑞德种质配成玉米新杂交种，努力达到美国目前生产上推广杂交种的水平。

明确目标之后，通过购买专利、合作研发等手段，集中力量培育独特价值的小作物新品种和大作物专用品种，同时也给育种者带来了新的机遇，随着市场经济不断完善，品牌是竞争力，并正在成为新的生产力，所以塑造企业品牌形象尤为重要。玉米种质创新成为玉米种子产业化的竞争核心力量，也是为品牌塑造有力的基石。

一粒种子可以带动一个种子产业，在当今的种子市场竞争中，谁拥有优良种质，谁就掌握了优良品种主动权和市场的主动权，成为当今种业的领跑者。春播一粒种，秋收万石粮。单粒播种如同玉米生产现代的一把钥匙，引发玉米种植方式、栽培方式、栽培技术、种子加工及育种方向一系列产业技术革新，终将为实现玉米全程机械化铺垫道路。当前农村正在进行一场新变革，土地自然性、引导性的流传集中，要倡导和扶持土地适度规模经营，在一定范围内，统一品种、播期、行距、行向、施肥，尽可能实现全程机械化作业，通用化、标准化作业为玉米精量或单粒播种和机械化作业创造了条件。