初探宜机收玉米种质资源的创新与利用

张润生 白永新 李鹏 魏振飞 贾新宇 张建华

摘要：德国KWS公司以及美国先锋玉米材料具有较强的耐密抗倒伏、早熟与脱水快等优点，将这些特点作为培育宜机收种质的重点，并合理地运用生物技术与常规技术有机融合的育种方法，不仅能为国家提供更多宜机收优良玉米种质资源，还能促进国内玉米育种业飞速发展。本文探究了创新和利用宜机收玉米种质资源的方法，仅供参考。

关键词：宜机收;玉米种;资源创新;资源利用

中图分类号：S513文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815012

收稿日期：2020-07-01

作者简介：张润生（1975-），男，本科，副研究员。研究方向：玉米育种。

玉米在世界上种植分布非常广泛，且总产量以及推广面积都极其大。在国家加快城镇化发展脚步的过程中，农村劳动力发生了大量转移，在此形势下，种植业的劳动力成本越来越高，多种形式的土地发生流转，在一定程度上促进玉米生产向着规模化、机械化方向发展。传统的玉米品种因为脱水较慢以及生育期较晚等，收获以后堆放会出现丰产不增收的局面，使玉米生产无法达到全程机械化。直收玉米籽粒或者收获后快速脱粒晒干是种植合作社以及种植大户的主要需求。新型农业发展过程中，具有抗倒伏、脱水快、耐密以及早熟等优点的玉米品种备受经营主体喜欢，同时也是未来玉米育种业主要的发展方向。

1国内外研究玉米品种机收的情况以及具体研究进展1.1国内对玉米品种机收的研究

中国目前众多粮食作物当中，玉米机械化发展相比水稻以及小麦机械化发展较缓慢，导致玉米生产效率无法得到很好提升。对其原因进行探究，主要包括以下2种因素：传统种植习惯、地块分散以及农机具等;现在拥有的玉米品种无法使用机械进行生产[1]。想要实现机械化收获籽粒，玉米品种必须具备抗倒伏、耐密、脱水快以及早熟等特点。

现在人们使用的玉米品种存在下述几种问题：耐密植、杆高、成熟期比较长、穗大等，虽然郑单系列的玉米品种耐密性有所提升，但生育期较长，通过改良，其变回原来的不耐密、稀植以及穗大等情况。此外，其还存在众多缺点，如易倒伏、后期生长过程中秸秆快速回性、不耐密、成熟较晚等;收获后晾晒过程中不能快速脱水，短时间之内不适合使用晾晒机进行脱粒处理。如，郑单系列的玉米品种脱水速度非常慢，部分种粮大户不具备充足的晾晒场地，这样就会因为晾晒不及时出现酶变情况，给种植户造成严重的损失;目前很多玉米品种生长后期容易发生倒伏以及倒折的情况，不宜使用机械进行收获。未来培育的玉米品种应该具有生长后期秸秆坚硬、早熟、穗部高度整齐、抗倒伏、苞叶疏松、耐密以及籽粒脱水快等特点[2]。实际生产过程当中，推广使用的玉米品种还存在众多缺点，如穗部整齐度比较差、苞叶非常紧、成熟以后倒伏情况十分严重等。针对上述问题，亟需创新以及利用宜机收的新玉米种质资源，选择使用高产量、耐密、早熟与脱水快的玉米新品种。

1.2国外对玉米品种机收的研究

欧美国家较为重视玉米生产业，而且其玉米生产居世界首位。其中美国培育的玉米品种具有早熟和脱水的特点，玉米品种能够快速脱水，这一点比国内明显，并且已经实现了机械化籽粒收获发展目标。美国自从20世纪80年代开始，一直到21世纪初，在这20a多的时间之内，培育的玉米品种熟期约减少10d，通过增加密度的方式，单位面积上的玉米产量不断增加。由此表明，可选择培育耐密以及早熟的玉米品种，进而达到增产增收的效果。

2宜机收玉米品种必须具备的特性

抗倒伏特性。宜收机玉米品种的倒折率以及倒伏率必须低于8%，当玉米成熟以后10d之内的倒伏率应该低于10%;脱水特性。玉米成熟以后实际含水量应该低于25%;早熟特性。夏播玉米品种的成熟期约为95d;耐密特性。宜机收的玉米品种规定种植密度为5000株·667m-2，在此条件下不会发生倒伏以及秃尖等问题[3]。通过研究显示，玉米耐密性这个特点具有较为复杂的综合特性。

3创新和利用宜机收玉米种质资源的方法

随着生产水平的不断发展，对玉米育种提出了越来越高的要求，玉米的抗旱、抗病、抗寒、抗倒等抗逆性资源严重缺乏，适合不同加工用途和机械化作业的资源明显不足。这也表明育种越向高级发展，种质创新的重要性就愈加显得突出。对此，筆者提出宜机收玉米种质资源的创新与利用方法，具体包括以下几种。

3.1搜集与育种目标相符合的前沿资料

我国从2010年开始对与育种目标相符合的前沿资料进行搜集。如，从国内众多育种单位当中引进了利马格兰、先锋公等众多成型品种进行利用;从国内农业科学院引进了美国自交系;从国内以及省区开展的预试验当中，选系以及改良利用了与育种目标相符合的玉米品种。

3.2根据育种目标改良玉米种质材料

3.2.1对耐密以及抗倒伏的母本群进行组建

从区域内获取2份核心种质，分别为“PH6WC”和“郑58”;2份孟山都脱水比较快的种质，分别为“迪卡517”的母体，“迪卡516”的母体;1份利马兰格品质比较好的粒深种质;2份美国坚杆耐密性较强的种质，分别为6017和6001;1份品质良好的利马格兰种质。自从2014年开始，国家农科院做了以下实验，3代以内实施复合杂交，在3代以后共混粉2次，到2018年完成了复合杂交，开始自交选系环节[4]。在组配的过程中，想要使改良速度加快，在中间环节若发现优异的材料，随时可以实施自交选系实验。

3.2.2对脱水较快以及早熟的父本群进行组建

父本群的主要来源是区域当中的2份核心种质，“PH4CV”和“昌7-2”;T12（热带血缘）的父本系，“德美亚1号”、“德美亚3号”父本系和“迪卡517”父本系等共6份。自从2014年开始，同样对3代以内复合杂交的方法进行了运用，并在3代以后开始混粉2次，之后再实施选系环节。运用热源材料的主要目的是对父本系抗倒伏性以及抗病性等较差的缺点进行改良。

3.2.3对小群体的选系以及骨干系回交改良

根据新育种目标对原有优系进行定向改良;科学运用前沿材料以及原骨干系等，根据育种目标构建一些小群体，通常为3～5个系，合理利用。

通常情况下，组建大群体需要的时间非常长，需要10代以上才可以达到稳定出圃的阶段。小群体以及回交改良这2种方法不但稳定而且改良速度非常快，目前国家已经拥有成功出圃的自交系，而且还培育出众多苗头品种。

3.3对新组合配合力进行测定

3.3.1对低代系的测验种进行测配

母本选用“PH4CV”以及父本“DK517”测，父本系选用“PH6WC”，自选测为“W25”测。按照测配组合的实际产量，选取最佳的10%进行再次选系[5]。

3.3.2对高代系新组合进行组配

5代以内，可以使用生产上的10～20个自有骨干系，10～12个亲本系配置组合双列杂交选系，然后对新配组合开展田间产比检定，运用田间调查以及室内考种等方法，综合比较其经济性状和农艺性状，选择优良组合留下，并将劣质组合淘汰，选择配合力非常高的组合，留用下年度的产比检定。

3.3.3积极开展异地测试

本试验共安排了6个测试点，对新组合的适应性、丰产性以及稳定性等进行检测。同时，还对母本自交系制种生产力进行了安排和测试。

3.3.4对早熟性以及脱水性进行测试

具体安排了调查苗头熟期情况、测试玉米品种中后期的抗倒伏情况、检测玉米收获时期的具体含水量等。根据玉米收获机械的质量评价规定，落粒损失不能超出2%，籽粒破碎率不能超出1%;收获机具有剥皮的作用，玉米苞叶的实际剥净率应该大于85%。实际测试方法应根据玉米收获机的实际实验方法进行测试。

4结束语

综上所述，国内外对于宜机收玉米种质资源的性状进行了深入研究，国内对此产生许多争议，认为玉米种质应具有抗倒伏、脱水快、早熟以及耐密等特点，但早熟则会影响产量。有些学者提出可以通过增加密度的方式对此进行弥补，但玉米结实性以及抗倒伏能力又会受到影响，使得玉米种质性状变成改良过程中较难处理的问题。因此，在育种的时候必须重点考虑以上几个性状，培育出宜机收以及广大种植户都认可的玉米品种。

参考文献

[1] 劉青松，贾艳丽，肖宇，等.河北东部旱作区耐密宜机收春玉米品种筛选[J].作物研究，2020，34（01）：21-26.

[2]王健，于青松，郝茹雪，等.冀东地区玉米宜机收品种的增密增产效应研究[J].种子，2020，39（03）：140-147.

[3]徐亮，李开祥，赵志，等.高产优质适宜机收春油菜新品种青杂15号的选育[J].种子，2020，39（01）：115-116.

[4]姜龙，陈殿元，王方明，等.高产、耐密、宜机收玉米新品种鸿基536的选育[J].种子，2019，38（11）：123-125.

[5]袁卫红，张萍，邹乐萍，等.适宜机收的早熟生态型两系杂交油菜高产制种技术研究[J].天津农业科学，2019，25（12）：75-77.

（责任编辑常阳阳）