玉米高产育种理论及优化栽培技术

高伟政

（铁岭市农业科学院，辽宁 铁岭 112616）

玉米是辽宁省的主要农作物之一，种植面积约占全国玉米种植面积的1/4以上，也占辽宁省农作物种植面积的70%以上。近年来，辽宁省玉米栽培面积逐年增加，年均产量也逐年提高，并呈现出区域均衡和区域差异大的特点，为我省玉米生产稳定发展提供了保障。玉米种植技术和栽培措施是玉米生产中关键的技术措施，是实现玉米增产和高产的重要保障，因此选择合适的栽培措施至关重要，本文将对玉米高产育种理论及栽培技术进行分析及总结，以期为我省玉米增产和高产提供参考。

1 玉米高产育种技术现状

玉米育种一般从杂交种学、细胞遗传学、基因组育种和分子遗传学等方面进行研究。其中，染色体扩增技术是玉米高产育种的重要技术，能够有效提高玉米单产性能；转基因育种是指通过基因工程或转基因生物改变基因功能来实现生物和种质的扩增。在辽宁省玉米品种选育中，由于杂交技术具有优良性状的优点，因而逐渐成为玉米单产的重要提高因素。目前辽宁省已经选育出新优品种——新锦单2号、新锦单11号等等。这些玉米新品种在种植过程中得到了广大种植人员热烈欢迎。但是由于辽宁省地区自然条件等因素而使这些品种在表现上存在一定差异。针对这一情况，研究者们已经不断研发出具有自身优势的玉米抗病、高产和优质新品种，以满足市场需求和产业发展需要。此外，研究人员还对我国杂交玉米新品种进行分析研究，发现其适应性良好、抗病性强、产量稳定的特点使其在全国范围内受到广大用户的喜爱与欢迎。目前辽宁省是全国少数几个具备大规模生产并具有一定产量优势的省份之一。但是由于该省地区气候条件复杂以及农作物受多种因素影响较大等影响，辽宁省玉米单产并不能满足广大用户需求。

2 玉米高产育种理论

2.1 品种选育

玉米育种是通过大量研究对玉米的生物学特性和遗传规律进行分析，从而对玉米的生长特性进行选择和遗传育种的过程中，不断提高玉米产量。在选育的过程中，首先要考虑自身特性，然后从遗传、抗病、品质、抗逆等多方面进行选择。由于玉米品种选育是一个复杂的过程，所以需要对玉米育种有较深入的研究和实践。育种研究主要分为两个阶段，即育性研究和育种实践。育性研究通过选择优良变异体，育成新的优良变异体，再通过适当的方法，对其进行筛选后，再进行组合的实验。对玉米品种选育过程中需要进行的育种实践主要有三方面：（1）选育适宜于当地种植的高产、优质、抗逆品种；（2）通过品种、栽培模式的改良创新培育出适合当地种植的高产、抗逆品种；（3）通过育种方法不断优化改良培育出适应当地栽培环境的新杂交种。在选育过程中需要注意以下几点：（1）选育过程中所用到的材料应选用优异的材料。如抗病、抗倒伏、耐密植等等。（2）选育阶段必须保持适当温度以利于种苗成长和成苗后生长。（3）在选择中需注意不同品种间、不同季节间需有一定联系和区别。（4）品种需按生产类型选择、组合或结合其他措施进行改良培育，选择适宜当地种植或高产、优质、抗逆品种进行大面积种植。

2.2 综合评价

针对不同性状，选择适合的个体和群体，进行综合性评价。综合评价是在育种中最为常见的一种方法。通过多个性状对优良性状进行选择，将两个以上优良性状组合在一起，进行杂交育种，使其能够产生具有一定特性的性状，从而构成新的性状。一般，在玉米育种过程中，需要对其群体进行选育，以便选育出更多优秀的性状组合。玉米是一种典型的粮食作物，其种植面积与产量与粮食作物相关。因此其品种优劣将直接影响到粮食产量以及生产的经济效益。根据玉米品种优劣对其群体育种一般分为单性、杂交组合以及通过杂交选育的优良性状组合三个类型。其中杂交组合内部品种间也会产生一定的变异性状组合与其群体育种形成一个新体系。

2.3 遗传选择

育种的最终目标是获得高产、优质、多抗、抗倒伏、抗病虫等优良性状。在这一过程中，要利用多基因的优势进行组合，才能获得优良的性能，否则将不能满足生产要求。通常是通过杂交或组合选择法获得优良性状的。玉米育种工作中，遗传选择以染色体和分子标记为基础。在育种过程中，对玉米遗传选择的育种方法主要有群体选择、性状选择和定位选系等几种。群体选择是指将一个群体的杂交组合与其他群体的杂交组合进行比较，选择出优良的杂交组合。群体选择父母本群体、选育群体和选择母本群体三个部分。群体选择主要针对本群体与父本群体。选育群体主要是指利用杂交或者分子标记辅助选择（RPD）等技术育成高效、高产、多抗、抗病、抗倒伏、优质、抗病虫等优良性状组合或杂交组合。针对母本群体由同一父本杂交获得亲本而成等。

2.4 分子标记辅助育种应用

玉米育种分子标记技术主要包括两种，即分子标记辅助定位和细胞诱变。通常来说：分子标记辅助定位是指在种质资源中寻找到能够提高玉米产量、降低营养不良症状及提高光合效率的遗传标志。细胞诱变是指利用单细胞核磁共振技术在基因芯片上获得对新植株发育相关性状所需基因的鉴定或表型信息。采用这种方法，可以大大提高玉米育种效率，同时也可以对种质资源进行更好的利用。细胞诱变属于表型诱变技术，是利用一种基因芯片或多株基因组成的微阵列，其中有几项关键特征：首先是对单个染色体上目标序列的数量进行分析；其次，每一个标记的数量至少包含两个位点；再次，每个标记之间建立独立的 DNA连接。从而可以有效地对基因组中的众多遗传个体进行标记分析。细胞诱变操作过程一般是：在水稻株高较低时，每一个水稻株基部都有一个特定位置的染色体片段被标记到了此区域。当其他植物被标记后，该区域就会被标记到此区域中。因此细胞诱导模式中所发生的细胞染色体片段转移将用于玉米高产育种研究。细胞诱导可以利用染色体数目的异质性来提高性状分子遗传分析率。通过筛选具有特定性状基因或连锁表达下调位点并确定亲本为优和次佳等过程来提高玉米种质资源利用率，是研究玉米高产育种重要内容之一。

3 栽培技术优化策略

3.1 优化栽培方案

根据传统玉米种植模式，需要结合地块肥力以及玉米种植经验进行合理优化，这主要是为了降低化肥用量，同时还可以为玉米生长提供一定养分。同时，需要根据不同时期来对玉米土壤养分状况进行调整，确保对玉米苗情的综合管理工作开展良好。在玉米种植过程中，还需要结合种子的品种选择以及播种时间、土壤肥力以及光照等因素进行调整。根据不同地区以及不同玉米品种选用合适的种子是非常重要的方面。可以在玉米生长过程中进行合理的品种选择，对此还要结合玉米本身特性以及土壤肥力情况进行合理安排，进而提升玉米生长质量和产量条件，为未来玉米产量和品质目标实现奠定基础。与此同时，还需要对播种时间以及土壤肥力等方面进行合理安排。在进行玉米播种方式时，需要结合地块肥力以及土壤状况进行合理安排：首先可以结合玉米品种选择结合不同区域的气候特点、地理环境以及土壤肥力来选择合适适合自身玉米种。其次可以结合玉米生长期间环境温度以及土壤水分情况来选择适合玉米种子播种时间以及土壤肥力情况，进而提升玉米种植收益。

3.2 调整种植密度

为了有效提升玉米田面积，提高玉米种植质量，必须要在种植时进行合理的密度调整。在进行种植密度调整时，要注意选择优质种子，将种子用高浓度盐水浸泡2～3h，去除种子表面浮尘，然后用高浓度盐水浸泡种子1～2h，用清水冲洗干净后晾晒1～2d。浸泡期间不可接触明火，也不可与酸碱性物质接触处理，以免对玉米种子造成污染。浸泡之后需要将种子表面的杂物进行清理后，可以进行播种工作。此外，还要注意避免在阳光下暴晒玉米种子出现霉变现象。通常情况下，玉米播种密度应控制在每亩5000株左右。此外玉米种植密度过大，还会影响玉米种子发芽以及玉米种子之间的亲缘关系，容易导致生长不良。因此玉米田一般采用小行距播种或单行种植技术。为了提升玉米田内的光照程度，在播种时可以采用窄行种植技术，或者在行间距30～40cm，在行距增加的同时还可以将行距保持在25cm。

3.3 提高肥料利用率

肥料在农业生产中发挥着重要作用，在这一过程中，肥料利用率对作物产量影响很大。通常情况下，玉米的肥料利用率在30%～40%，因此为了提升化肥利用率，需要合理科学地进行施肥。首先要合理科学施肥，根据玉米的生长阶段合理追肥，同时在追肥过程中可以配合叶面追肥。其次要加强施肥方式科学指导，通过玉米根部施肥，可以有效提高土壤中肥的利用率。最后还可以结合除草等方式进行施肥，促进玉米生长。随着人们对农业生活质量需求不断提高，人们在进行玉米种植过程中为了能够增加产量以及提升品质，往往会对玉米进行施肥，但这往往会造成肥料浪费情况较严重，因此需要在种植玉米之前就对其进行施肥。为了能够有效提高肥料利用率，可以结合土壤条件以及作物种类实施合理施肥，比如选择肥料类型可以选择有机肥、氮肥或者钾肥，并根据作物品种合理使用，有效提升肥料利用率和质量水平。通常情况下，玉米在整个生长期中需补充大量氮肥，因此在玉米生长过程中还需要根据植株生长情况对氮肥使用量进行控制，并根据其合理生长情况适当增加氮肥产量。通常情况下，玉米需肥量应保持在10kg/667m2左右比较合理。

3.4 做好病虫害防治

玉米的主要病虫害有玉米螟、玉米纹枯病、玉米螟等，玉米纹枯病主要是由于玉米种子中缺少水分，从而使玉米无法正常发芽。另外，玉米纹枯病还会对玉米种子的发芽造成严重威胁，所以需要对玉米纹枯病进行科学防治。如果发现玉米纹枯病症状严重时需要及时用药进行治疗。一般在出现这种病害时需要将玉米种子进行高温处理以杀死玉米病菌。在高温天气下需要做好玉米病虫害防治工作。此外根据天气情况来选择合理用药时间，以免造成玉米生长受到影响。玉米纹枯病发病初期通常会表现出叶片枯黄或者叶尖枯黄等症状。因此需要在发病初期使用杀菌剂对玉米植株进行全面清洗，同时也可以采用烟雾剂对玉米植株进行熏蒸。另外还需要将玉米种子放入干净的塑料容器内，这样可以防止其受潮而导致玉米种子受到感染。除了做好上述几种常见病虫害防治工作之外，还需要根据玉米螟等病虫害发生情况来决定采用何种药剂进行防治。玉米螟通常出现在夏玉米收获之后，由于夏玉米的种子比较小且较难处理，因此为了降低玉米螟对玉米影响，可以将夏玉米播种期提前15d左右，同时对其进行清理，使玉米虫子无产卵场所，从而减少病虫害对玉米产量造成打击。

3.5 合理调控温度

在玉米幼苗阶段，其主要功能是促进生长。同时在幼苗阶段，如果温度过低，将会影响到玉米生长速度。在玉米幼苗阶段，其生长速度相对较慢，在高温环境下，玉米种子生长速度加快，且其种子不易脱落，从而导致种子发芽率低，最后导致落种现象。在玉米开花时期将会需要大量水分和养分。如果水分和养分不足将会导致植株不能正常生长。因此需要合理调控温度，确保玉米能够正常生长。同时还需要注意在幼苗期和开花期需采取相应措施降低温度。开花期温度过低将会影响到玉米开花结果；而在玉米幼苗生长阶段，其需水量较大，同时其需氧量较高，所以需要采取相应措施降低其水分需求。此外在幼苗期还需采取一定措施减少玉米幼苗对水分以及养分的需求，同时也需要合理调节玉米幼苗温度，避免幼苗在高温环境中出现高温焦躁现象。在此阶段应当合理使用增温设备，对玉米幼苗温度进行控制以及调整；同时还要加大玉米种子处理力度，尽量减少玉米幼苗因低温导致感染病虫害的情况发生。

4 结语

随着我国经济不断发展，人们的生活水平也在不断提高。而在这一过程中，玉米的种植也在逐步向高产、优质、高效方向发展。目前，我国玉米种植技术已经逐渐成熟，而随着科技进步发展，我国玉米种植技术也在随着科技的进步而不断发展，这也为玉米高产育种提供了新的思路。为了实现玉米高产育种目标，需要遵循一定的原则与途径来进行育种设计。而在育种过程中，还需要重视品种的选择以及抗逆性培养。同时还需要加强玉米种植技术研究与应用投入，提高玉米的种植效果，从而提高玉米产量与质量。当前，我国玉米种植技术发展已经步入新的阶段之中，其中高产育种技术逐渐被应用到了玉米种植中来，而从目前的情况来看，玉米高产育种技术还处在研究阶段，还需要加大玉米种植技术研究力度和投资力度。这样才能够提高玉米种植质量和水平，提升种植效益，推动玉米产业健康发展。