玉米新品种郧单22的选育及栽培制种技术研究

周 刚，陈光勇，崔 鹏，杨 虎，张世洪，唐余成，宋 伟，李 萌

（十堰市农业科学院，湖北 十堰 442000）

玉米（Zea maysL.）是全世界也是中国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物。发展玉米生产对保障中国粮食安全、满足市场需要有着至关重要的作用［1］。近年来湖北省江汉平原地区农户种植玉米的积极性高于水稻、棉花，大量水田改为旱地，玉米种植面积由原来的46.7万～53.3万hm2突破到66.7万～73.3万hm2，但是该省玉米供需矛盾仍然比较突出，目前全省玉米需求900万t左右，自产不足300万t，缺口约600万t［2］。

为了保障湖北省粮食安全，必须扩大玉米产能，在耕地有限的情况下提高单位面积的产出。培育优良的杂交玉米新品种，不断进行种业升级，研究高效栽培技术，是提高单位面积玉米产量的根本措施。在促进玉米单产增长的诸多因素中，遗传改良的作用大约占35%～40%［3］。一般情况下，新品种对产量的贡献率≥30%，居各种增产因素的首位［4］。湖北省丘陵平原地区是湖北省三大玉米种植区之一，该区域光、热、水资源丰富，有利于玉米生长，但同时生态气候条件复杂，大风、高温等灾害性天气时有发生，玉米锈病、茎腐病、病毒病也易高发。目前市场上玉米品种很多，但缺乏优良品种。玉米新品种郧单22于2020年通过湖北省品种审定委员会审定，审定编号为鄂审玉20200009。该品种丰产性、稳产性好，产量较高，产量增益效益明显。该品种经过多年多点示范种植，在抗南方锈病等病虫害方面优势明显，抗倒伏、倒折能力强，能够经受住恶劣的气候条件，适宜湖北省丘陵平原地区推广种植。

1 选育过程

1.1 母本WD04的选育及特征

WD04系谱为（WD01×628411×WD01）Ⓧ-2-2-1-1-3-1-3-2-1。2013年冬将自育系WD01和外引系628411杂交，2014年春用WD01回交，2014年冬开始进行选择自交，通过连续南繁北育穿梭式选育，多代自交育成。2019年将配合力高、农艺性状优、果穗性状优的稳定穗行B0038命名为WD04。

WD04株型半紧凑，生育期118 d左右；叶片绿色，有褪绿斑点，绿叶期长，株高260 cm，穗位110 cm；叶宽约11 cm，植株叶20～21片，穗位以上叶片6～7片，雄穗分枝少，3～5个，主枝、侧枝长，颖壳绿色，花药黄色；果穗锥型，子粒半硬粒型，黄粒，穗轴红色，穗长16.1 cm，穗粗4.3 cm，穗行14～16行，行粒数30粒。茎秆坚韧，根系多，抗倒性好。

1.2 父本N75的选育及特征

N75系谱为N97922-1-1-1-1-1-1-1，源自美国杂交种N97922，含有一定比例热带种质，从1997年开始进行择优自交，通过连续南繁北育穿梭式选育，多代自交育成。株型半紧凑，生育期适中；叶片较宽，叶色淡绿，叶片绿叶期长，株高220 cm，穗位110 cm；雄花分枝7～9个，主枝、侧枝匀长，雄花分枝多，花粉量大，花期长，吐丝量大、集中，雌雄同步，雄花外颖壳紫色；果穗长18.1 cm，穗行14～16行，每行粒数36粒，穗轴白色。

1.3 玉米新品种郧单22的选育

图1为郧单22选育图谱。2015年冬海南测配，2016年参加十堰市农业科学院玉米新组合鉴定试验，2017年参加十堰市农业科学院品种比较试验，2018年参加湖北省春播丘陵平原组C组区试，2019年参加湖北省春播丘陵平原组B组区试，并同步开展生产试验。

图1 郧单22选育图谱

2 品种特征特性

2.1 植物学性状

经2年湖北省丘陵平原区试鉴定，郧单22春播生育期为110.7 d。株型半紧凑，株高300.1 cm，穗位高137.7 cm；茎秆挺立，“之”字形程度低；全株叶片数约20.7片，穗上叶约6.5片，穗上叶夹角小，穗位叶叶宽约12.1 cm；雄穗分枝数9.2个，最下分枝长约45 cm，主雄穗分枝约29.5 cm，1级分枝长约23.8 cm，雄穗分枝弯曲程度中等。果穗锥型，粒色黄，子粒半硬粒型，穗轴红，穗柄长度约11.2 cm，穗长18.6 cm，穗粗4.9 cm，秃尖0.5 cm，每穗15.8行，行粒37.2粒，出子率87.2%，千粒重305.0 g。郧单22不同年份、不同试验组的植物学性状见表1。

表1 不同年份、不同试验组郧单22的植物学性状

2.2 品质性状

郧单22品质优良，经农业农村部谷物品质监督检验中心检测，容重732 g/L，粗蛋白质（干基）7.00%，粗脂肪（干基）3.83%，粗淀粉（干基）71.64%，赖氨酸（干基）0.37%。

2.3 抗病性和抗倒性

玉米新品种郧单22因含有热带血缘，茎秆坚挺、气生根发达，抗风能力强，田间倒伏、倒折率低。不同年份、不同试验组郧单22抗性表现见表2。经2年湖北省丘陵平原区试鉴定，郧单22的倒伏率为1.7%，大斑病3级，小斑病3级，锈病3级，灰斑病1级，穗腐病1级。

表2 不同年份、不同试验组郧单22的抗性表现

3 产量表现

不同年份、不同试验组郧单22产量表现见表3。2016年参加十堰市农业科学院新组合鉴定试验，郧单22产量为11 829.00 kg/hm2，比对照宜单629增产7.80%。2017年参加十堰市农业科学院新品种比较试验，郧单22产量为11 178.00 kg/hm2，比对照增产9.50%。2018年参加湖北省C组区试，郧单22平均产量为9 262.20 kg/hm2，较对照增产4.96%，所有试验点均增产。2019年参加湖北省B组区试，郧单22平均产量为10 079.25 kg/hm2，较对照增产4.06%，增产试验点占总参试点的78%。2019年在武汉、黄冈、襄阳、宜昌、荆州、恩施、十堰等地开展生产试验，郧单22平均产量为9 819.15 kg/hm2，比对照增产7.69%，10个试验点全增产（表3）。

表3 不同年份、不同试验组郧单22的产量表现

4 高产栽培技术

4.1 选地整地

选择土壤肥沃、光照充足、排灌方便的地块，是获得高产的前提。冬季要充分利用雨雪天气进行深耕冬炕，减少越冬害虫的虫卵数量，耕作深度25～35 cm为宜。播种前精细整地，土壤墒情要适宜，土壤蓬松、无大土块。

4.2 播前准备

播前用种菌唑、苯酰胺、克百威有机磷等对郧单22种子进行包衣。种子表面的杀虫、杀菌剂可以有效降低苗期病虫的为害，提高出苗率。

播前进行晒种，可以降低种子含水量，提高种子呼吸效率，提高种子发芽势。一般选择上午8：00—10：00，下午16：00—18：00，连续晒种2 d。

4.3 适时播种

郧单22在湖北省丘陵平原地区适宜作为春播品种种植，适期播种。根据土壤的温度和天气预报确定播种时间，一般要求土壤5～10 cm地温达10～12℃以上。江汉平原地区慎作夏玉米种植，播种期不得迟于6月1日。

4.4 合理群体结构

勾玲等［5］研究表明，密度过低，产量达不到较高水平；密度过高，又增大倒伏率和空秆率。在农业生产中农民根据各自种植习惯，不同品种均采取同一密度，容易造成良种不能良法，品种产量潜力发挥不出来。经试验，郧单22适宜的种植密度为60 000株/hm2［6］。

4.5 科学用肥

科学用肥是农业实现高产的重要因素。周灵芝［7］研究表明，肥料是玉米营养生长和生殖生长的前提，合理的施肥条件可以促进玉米产量的提高。玉米新品种郧单22最佳施肥量为复合肥750 kg/hm2、尿素450 kg/hm2［6］。

施肥分底肥和追肥。底肥以硫酸钾型复合肥为主，播种前或播种时施到地中，一般N、P、K高含量复合肥750 kg/hm2，含量低的可适当多施。追肥以尿素为主，有1段追肥法和2段追肥法。1段追肥法是在大喇叭口期追施全部尿素，施后培土。2段追肥法分苗肥和穗肥，苗肥一般在定苗后追施，3～5叶时追施为宜，穗肥一般在喇叭口期追施。

4.6 规范播种、加强管理

露地直播一般采用宽窄行和等行种植模式。宽窄行种植技术：大行距以90～100 cm为宜，小行距以30 cm为宜，株距25～30 cm。等行种植技术：行距60～70 cm，株距20～25 cm。播种后及时盖土，防止跑墒。如果土壤墒情不够，及时灌溉。随着人力成本的提升和劳动力的短缺，农业机械化是现代农业发展的必由之路。吴承国等［8］研究表明，玉米机械化生产较传统生产模式减少用工约60人·d/hm2，节支增收5 115元/hm2左右。

育苗移栽一般采取营养盘育苗或营养床育苗，基质可以购买成品也可以自配。自配时每公顷加硫酸锌1.5 kg、磷肥150 kg，没有包衣的种子地下害虫较多地块加7.5 kg/hm2的克百威。移栽时最好在“两叶一心”时进行带土移栽，并浇足定根水。

地膜覆盖播种时间可比露地玉米提早10～15 d，宜采用宽窄行规格种植，宽行90～100 cm，窄行30～40 cm。播种前要精细整地，地要平、土要细。播种时要施足底肥，底肥主要以硫酸钾型复合肥为主。播后及时盖土，喷药防草，除草剂一般选择阿特拉津、禾耐斯等。出苗后要及时破膜放苗，防止出苗后长时间不破膜易导致高温烫苗。

4.7 病虫草害防治

传统病虫害防治以化学防治为主，药效快，但易造成农药残留，污染环境和影响玉米品质。近年来，有关绿色防控研究越来越多。李晓娜［9］研究表明，通过合理种植、物理诱杀、生物防治等方法不仅能够保证农作物的质量，还能保护生态环境，达到保质增收的效果。目前应用较多的有黑光灯、性诱剂、粘虫板等诱杀方式和赤眼蜂、白僵菌等生物防治方法。

化学防治主要是防治苗期的地老虎等地下害虫，主要药物有土蚕一只净、地克虎-高效氯氟氰菊酯等。大喇叭口期的玉米螟，主要药物有0.3%辛硫磷颗粒、90%晶体敌百虫800～1 000倍等。近年来草地贪夜蛾危害蔓延迅速，在苗期和大喇叭口期都有发生，一旦发生必须及时采取药物防治，用甲氨基阿维菌素苯甲酸盐喷雾防治效果良好。

为了防止玉米苗荒和杂草抢肥，应及时除草。玉米苗3～5片叶时结合追苗肥锄草1次，10～12片叶时结合追穗肥再次进行中耕锄草。为节约成本，普遍采用化学除草，玉米专用除草剂有禾耐斯、玉双铲、乙草胺、烟嘧磺隆等。

4.8 适时收获

适时收获，郧单22子粒黑粉层出现时间为最佳收获期。

5 高产制种技术

5.1 选择基地

选择北方地区优良制种基地是郧单22制种的关键，与当地的专业制种公司合作是郧单22制种成功的保障。目前郧单22在十堰地区没有适宜的制种区，一是没有集中连片、土壤肥沃、排灌方便、隔离安全的制种基地；二是没有熟练掌握制种技术的农民和专业制种技术人员，不能保证生产的种子质量；三是当地制种产量低，农资、人工成本高，从而导致制种成本高。北方地区专业制种公司拥有专业的技术人员，制种质量有保障；拥有成熟的制种基地，基地排灌设施齐全、地力均匀、生产力水平高、隔离条件优越，基地农民科技意识强、制种、授粉经验丰富，确保生产的种子产量高、品质优、成本低。

5.2 安全隔离

安全隔离是杂交制种的基本要求。郧单22大面积制种一般采取空间隔离，要求制种区300～400 m内不得种植其他玉米，不得有插花田。小面积试制可采取高秆作物隔离，高秆作物有高粱、雄性不育玉米杂交种等。也可采取时间隔离，时间隔离受气候影响较大，一般情况下春播玉米错期40 d以上，夏播玉米错期约30 d［10］。

5.3 适期播种

播种时气温要适宜。播种温度过低，容易造成种子萌发困难，种子发芽率低、发芽势弱，形成大小苗，严重的缺苗断垄，不能保证一定的群体结构，从而影响制种产量。播种不宜太迟，太迟前期易遇干热风、高温等灾害气候，导致受精不良、结实性差，后期遇低温易导致种子不能正常成熟、脱水慢等，影响种子质量和产量。

5.4 合理的群体结构

合理的群体结构是获得高产的关键。密度过小，不能发挥群体优势；密度过大，植株不能正常、充分生长，导致制种产量低、质量差。

2020年在十堰开展制种密度试验，分设（含父本）5个处理，分别为60 000、67 500、75 000、82 500、90 000株/hm2，父母本同期播种，父母本行比为1∶4。试验期间气候正常，花期相遇良好，授粉结实正常，试验结果表明，郧单22制种合理的种植密度为67 500～75 000株/hm2。

5.5 播差期

播差期是制种的关键技术，只有父、母本花期相遇，母本才能正常受精结实。2020年在十堰进行了播差期试验，父本分3期播种，母本分1期。先播种1期父本，1期父本露土立即播种2期父本和母本，3期父本待2期父本出苗后再播种。试验结果表明，父母本同期播种，母本吐丝期和父本散粉期相遇良好。

5.6 严格去雄

母本WD04虽然雄穗分枝少，但是雄穗长、花粉量大，要严格去雄。去雄要早，在母本雄花没开始散粉前抽掉。去雄要净，每天进行1次，逐株逐行地检查，不留1株，最好带1片苞叶去雄。拔除的雄穗要安全处理，不能遗弃在制种田。

5.7 辅助授粉

郧单22父本雄穗发达、花粉量大，如果花期相遇、父本花粉充足、天气晴好的情况下可不用人工辅助授粉，自然授粉即可以满足需求。如果花期相遇不太好、天气高温干旱或阴雨天多时，最好进行2～3次人工辅助授粉［11］。尽量让母本等父本，不让父本等母本，根据父、母本叶龄差预测花期，及时采取相关技术措施。

5.8 去杂去劣

去杂去劣是制种的一项技术性强、关键性工作，可以有效提高种子纯度，在苗期、喇叭口期、收获脱粒时严格把关。苗期根据田间植株长势，割除掉杂株、优势株。喇叭口期根据WD04、N75的植株典型特征，割除掉生物混杂株、变异株。收获和脱粒时，根据WD04果穗的典型特征，剔除伪、劣穗，去除有粒腐、穗腐的果穗，提高种子质量。

5.9 加强田间管理

保障养分供给，施足底肥，每公顷施优质复合肥750 kg，及时、足量追肥，每公顷追施优质尿素450 kg。加强病虫害防治，及时防治地老虎、玉米螟、草地贪夜娥等病虫害，特别是在喇叭口期预防草地贪夜娥的为害。

加强花期水分管理，及时抗旱排涝。高艳［12］研究表明，在花期遇到高温干旱时，最好及时灌溉，以增加田间相对湿度，提高花粉的生活力，延长花丝的寿命，有利于提高受精结实率。

授粉结束后割除父本，增加田间通风透光性能。马建华［13］研究表明，割除父本，可充分利用边行优势，增加种子千粒重和饱满度，提高产量10%左右。

5.10 适时收获

在WD04子粒乳线完全消失、黑粉层出现后及时收获。

6 小结

选育优良玉米品种是湖北省玉米产业发展的关键。高产、优质、多抗、广适是玉米育种者追寻的目标。郧单22两年区试平均产量9 670.72 kg/hm2，比对照（宜单629）增产4.51%，抗逆、抗病性强，综合农艺性状好，适宜湖北省丘陵平原地区作春玉米种植。推广郧单22，不仅可以提高湖北省玉米产量，而且可以减少农药化肥的使用量，减少农业污染。

郧单22的选育为玉米育种者提供了很好的启示。一是坚持循环育种策略。WD01是十堰市农科院的核心骨干自交系，一配合力高，选后组配出郧单19、郧单20、郧单21等品种，“628411”是湖北省山区对照品种华玉11的母本，通过2个自交系杂交、回交、自交等技术手段，选育出含有2个优良自交系优良基因的新自交系WD04。二是坚持大群体育种策略，在低世代时放大群体规模，通过严酷的自然选择，从众多个体中选出优良的单株。三是坚持早代育种策略，在低世代时就开始配合力测定，可以提早预判自交系的好坏，增强目标性，提高育种效率，缩短育种年限。