玉米新品种福玉18的选育及栽培、制种技术 

2024-12-31 00:00:00彭明唐卓李亦彭继福郭欢乐曹钟洋汤彬陈志辉
湖南农业科学 2024年8期
关键词:品种选育制种栽培

摘要:福玉18是由湖南继福种业科技有限公司与湖南省农业科学院作物研究所共同合作于2016年育成,组合为西V2×毛白11,该品种属中迟熟、中秆、大穗型单交种。2018—2020年在各级区试、示范中表现高抗灰斑病、穗腐病,抗逆性强,耐瘠薄,适应性广、高产稳产、品质优良等特点;适宜于湖南省及西南山区作为春玉米种植,种植密度一般以48 000~52 500株/hm2为宜。2021年福玉18通过湖南省农作物品种审定委员会审定。通过介绍福玉18的选育过程、特征特性、产量表现及栽培与制种技术,以期为福玉18的推广应用提供技术支持。

关键词:品种选育;栽培;制种;福玉18;玉米

中图分类号:S513 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2024)08-0006-04

Breeding, Cultivation, and Seed Production of a New Maize Cultivar 'Fuyu 18'

PENG Ming1,2,TANG Zhuo3,LI Yi-wen1,PENG Ji-fu2,4,GUO Huan-le1,CAO Zhong-yang1,

TANG Bin1,CHEN Zhi-hui1,2

(1. Crop Research Institute, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, PRC; 2. Xiangxi Engineering Research Center for Maize in Wuling Mountainous Area, Yongshun 416700, PRC; 3. Agricultural Comprehensive Service Center of Tanjiashan Town in Xiangtan County, Xiangtan 411231, PRC; 4. Hunan Jifu Seed Industry Technology Co., Ltd., Yongshun 416700, PRC)

Abstract: 'Fuyu 18' ('West V2' × 'Maobai 11') was jointly developed by Hunan Jifu Seed Industry Technology Co., Ltd. and the Crop Research Institute of Hunan Academy of Agricultural Sciences in 2016. It is a mid-late single-cross maize cultivar with a medium stem and large ears. In the regional trials at all levels from 2018 to 2020, the cultivar demonstrated high resistance to gray leaf spot and ear rot, strong tolerance to stress and barren, wide adaptability, high and stable yield, and excellent quality. 'Fuyu 18' served as an ideal cultivar for spring maize cultivation in Hunan Province and southwestern mountainous areas, with the suitable planting density of"48 000-52 500 plants/hm2. It has been approved by the Hunan Provincial Crop Cultivar Approval Committee in 2021. By introducing the breeding process, characteristics, yield performance, cultivation, and seed production techniques of 'Fuyu 18', this article aims to provide technical support for the promotion and application of this maize cultivar.

Key words: breeding of cultivars; cultivation; seed production; 'Fuyu 18'; maize

玉米是我国第一大粮饲兼用型作物,对于保障国家粮食安全、改善人民生活水平等方面意义重大[1]。

国家统计局数据显示,2023年我国玉米种植面积4 420 万hm2,总产量28 884万t。良种是玉米种业健康发展的核心,尽管目前我国玉米种植自主选育品种面积占比超过90%,玉米育种对单产水平的贡献占到45%以上[2],但是2023年我国玉米平均产量仅6 532.5 kg/hm2,只有世界先进水平的60%;我国玉米进口规模较大、对外依存度较高,2021—2023年的进口量均超过2 000万t/a。玉米是湖南省的第二大粮食作物,据湖南省统计年鉴数据显示,2022年玉米播种面积39.36万hm2,总产量225.69万t,还得依靠大量进口来满足市场的需求;玉米单产水平相对较低,还没有达到其产量潜力的30%[3],只有全国平均产量的90%左右。湖南省地处我国亚热带与温带过渡区,生态条件复杂、自然灾害多[4],玉米播种期长、种植模式多样[5],市场供应玉米品种多、缺少骨干品种,高产栽培技术集成度低[6]等,这些因素严重制约了玉米生产。解决玉米供需矛盾是湖南省乃至全国玉米产业健康发展面临的一个重要课题,而选育推广优良玉米新品种,转变现有的耕作和栽培方式,充分挖掘玉米的单产潜能,是解决供需矛盾的有效途径。

湖南继福种业科技有限公司和湖南省农业科学院作物研究所共同开展科企合作,以高产、稳产、抗逆、广适为主要育种目标,选育出适宜在湖南省及西南山区作为春玉米种植的新品种福玉18,其综合表现优于对照品种正大999,于2021年通过湖南省农作物品种审定委员会审定。通过介绍福玉18的选育过程、品种特征特性、产量表现及栽培与制种技术,以期为福玉18的推广应用提供技术支持。

1 亲本及杂交组合的选育

1.1 母本“西V21”

西V21是2012年湖南继福种业科技有限公司在高坪试验基地省玉米区域试验中选穗套袋自交,经4年7代自交和配合力测定,于2015年选育而成的二环系。其幼苗叶鞘浅紫色,株型半紧凑,具有茎秆粗壮、抗纹枯病、中抗茎腐病、配合力高等优良特性;雄穗分枝数9个,花药浅紫色,花丝浅紫色,株高199 cm,穗位高81 cm;果穗筒形,穗长16.2 cm,穗粗5.3 cm,秃尖0.2 cm,穗行数多为18行,行粒数24~29粒;籽粒黄色、马齿形,白轴,千粒重246~271 g。

1.2 父本“毛白11”

毛白11是永顺县旱科所于1988年采用本地农家白玉米品种(毛白)经4年7代连续套袋自交于1991年选育而成(植物新品种权号 CNA20050315.4)[7]。

该自交系幼苗叶鞘浅紫色,株型紧凑,具有耐高温、耐旱等优良特性,高抗小斑病、中抗茎腐病、半硬粒型、品质优良、配合力高。在湘西地区春播播种至抽雄需85 d左右,株高186 cm,穗位高74 cm,全株叶片数19~20片,上位穗上叶与茎秆角度小。雄穗分枝13~17个,花药饱满,浅紫色,花粉量充足,亲合性好。雌穗苞叶适中,花丝红色,籽粒白色,马齿型,千粒重230~263 g。

1.3 杂交种组配及鉴定

福玉18是以西V21为母本、以毛白11为父本,于2016年冬季在海南三亚杂交测配而成,2017年春在湖南湘西自治州的吉首和永顺2个试验基地的新组合比较试验中比对照正大999显著增产,2018年在吉首、恩施、三亚和长沙等地完成多点鉴定试验,2019—2020年连续两年参加湖南省玉米区域试验,2020年同步完成湖南省多点的生产试验。经多年多点试验鉴定,福玉18均表现出较为优良的丰产性和稳产性。2021年通过湖南省农作物品种审定委员会审定,审定编号:湘审玉 20210001[8]。

2 产量表现

2.1 品种比较试验

由表1可知,2017年在湖南省吉首和永顺2个试验基地进行春玉米新组合联合品比试验,福玉18平均产量 8 274.53 kg/hm2,较对照正大999增产10.58%;2018年在三亚、吉首、长沙和恩施进行多点异地鉴定试验,福玉18平均产量8 035.50 kg/hm2,较对照正大999增产7.23%。2年的品比试验结果表明,福玉18的产量优势明显、田间抗逆性良好,综合表现优秀。

2.2 区域试验

湖南省玉米品种区域试验于2019年设慈利、怀化、邵阳、长沙、永顺、永州、常德、吉首8个试验点,2020年设怀化、邵阳、长沙、永顺、永州、常德6个试验点,对照品种为正大999(CK)。福玉18在2019—2020年的省区域试验结果见表2,2019年7个试点增产,增产点次率为88%,平均产量为7 654.20 kg/hm2,排第5位,较CK增产4.33%;2020年6个试点增产,增产点次率100%,平均产量为7 114.80 kg/hm2,排名第2位,较对照增产5.5%;2 a 湖南省玉米区域试验的平均产量为7 384.50 kg/hm2,较CK增产4.90%。

2.3 生产试验

2020年湖南省玉米生产试验由8家单位承担,以正大999为对照(CK)。福玉18生产试验平均产量为7 768.50 kg/hm2,较对照正大999增产6.87%,8个试点增产,增产点次率100%(表3)。

2.4 试种示范

2021—2022年福玉18在石门、安乡、宜章、长沙、湘潭、攸县等地进行试种示范,对照品种为正大999,采用大区比较试验,每个品种种植667 m2,不设重复。由表4可知,福玉18多点示范的平均产量为7 059.84 kg/hm2,较对照正大999增产6.29%,增产点次率100%。

3 品种特征特性

3.1 农艺性状

福玉18春播生育期和全生育期分别为116.5 d和129.2 d。成株株型半紧凑,全株叶片数18~20片,株高239.8 cm,穗位高100.3 cm,茎秆粗壮,雄穗分枝数7~8个;果穗长18.0 cm,穗粗5.2 cm,穗行数15.4行,行粒数37.3粒,秃尖长0.6 cm,百粒重34.7 g;穗型长筒型,轴色白色,粒色黄白色,籽粒马齿型。

3.2 品质特征

福玉18的籽粒外观品质优良,2020年经农业农村部谷物品质监督检验测试中心分析,籽粒容重733 g/L,干籽粒含水量为9.77%,粗蛋白质8.34%,粗脂肪4.79%,粗淀粉72.89%,赖氨酸0.29%。

3.3 抗性表现

经湖南省作物协会鉴定,福玉18高抗大、小斑病,中抗茎腐病,感纹枯病,抗倒性较强。

4 栽培技术要点

经过多年的组合鉴定、品比试验、区域试验、生产试验及大面积示范推广等,福玉18表现为高产、稳产、适应性强等优点,适宜在湖南省及西南山区作为春玉米种植。

4.1 适时播种,合理密植

当地气温稳定在10℃以上,低海拔山区3月中、下旬,高海拔山区3月下旬至4月上旬播种;如地膜覆盖或育苗移栽,可提前10~15 d播种[9]。根据大田生产的实际情况确定适宜的种植密度,土壤肥力高、肥水好的条件下最好不要超过52 500株/hm2;土壤肥力中等以48 000株/hm2左右为宜。

4.2 配方施肥,合理排灌

施足基肥,合理配施N、P、K肥,是获得高产的基础。播种前施入750 kg/hm2(N-P2O5-K2O=15-15-15)的复合肥作为底肥;在苗期(3~4叶)施尿素(N≥45%)120 ~150 kg/hm2作为苗肥;在大喇叭口期(11~12叶)时施尿素(N≥45%)225~300 kg/hm2作为穗肥。及时中耕除草,追肥时结合中耕培土效果更佳[10]。在大喇叭口、抽雄期和灌浆期,注意排灌抗旱,满足灌浆期对水分的需求;灌浆期,有条件的可追施粒肥,以利灌浆壮粒,增加千粒重;若雨水过多,应注意排涝,防止积水。

4.3 加强防治病虫草害

在整个玉米生长期间,及时防治病虫草害是高产、稳产的重要手段之一。玉米播后苗前用300 mL金都尔兑水50 kg喷施地面以防除杂草;苗期及时防治地老虎、蓟马、黏虫等地下害虫,大喇叭口期及时防治玉米螟及草地贪夜蛾;同时注意防治小斑病、纹枯病等叶部病害。

4.4 适期收获

当玉米籽粒灌浆完成、籽粒变硬、籽粒内含物已经完全硬化,籽粒表面有鲜明的光泽,靠近胚的基部形成黑色层,乳线消失,表明玉米籽粒完全成熟,应抢晴天及时收获并晾晒。

5 制种技术要点

5.1 播种前的准备

地块选择:制种地应选择集中连片、地势平坦、隔离条件好(制种地与其他品种生产地的隔离方式,一是空间隔离,间距300 m以上;二是时间隔离,春播错期应在40 d以上)、排水方便的地块。播种前做到翻耕整地,施足基肥(有机肥7 500 kg/hm2)。

种子处理:播种前晒种1~2 d,提高种子发芽力。每50 kg种子拌50%辛硫磷150 g和嘧菌酯用以防治地下害虫(包衣种子直接播种)。

5.2 播种时期及密度

播种期:地温稳定在10℃以上即可播种,地膜覆盖可适当提前,父母本同期播种,60%的父本必须薄膜覆盖,薄膜覆盖的为第一期,未盖薄膜的为第二期。

播种密度:播种时父母本行比为1∶4~5,每穴2~3粒,周围可种父本,以作备用,授粉期间还应根据实际情况进行人工辅助授粉[11]。

5.3 田间管理

根据玉米生长发育需水特性合理浇水,特别注意施肥后应及时浇水。

间苗与打药:早间苗,一般3~4叶间苗,5~6叶定苗。定苗前需打药一次,防治地老虎,定苗要留整齐一致的壮苗,每穴一株。

追肥:2次追肥。父母本一般为同时管理,7~8叶时第一次追肥,施尿素120~150 kg/hm2,第二次大喇叭口期追施尿素225~300 kg/hm2。

5.4 田间去杂、去雄

植株抽雄前应去杂至少3次。

田间除杂:3次除杂,第一次定苗时根据幼苗的长势、叶色、叶形除去杂株;第二次拔节时,除去变异株,清理弱小苗;第三次,抽雄前按自交系原有特征特性除杂去劣。

母本去雄与授粉:母本去雄要及时、彻底,去雄时用带叶摸苞法,可带1~2片叶,避免自交授粉,母本去雄应在吐丝之前结束,去雄必须每天进行,抽出雄穗要集中埋下。授粉阶段做到自然授粉与人工授粉相结合。

铲除父本:授粉结束后,全部铲除父本,以便通风透光。

5.5 适时收获

果穗成熟后及时收获晾晒,脱粒前根据穗型、轴色等特征,严格进行穗选,严防混杂同时去除杂穗、秕粒、虫粒、烂粒等,脱粒后及时晒干入库。

参考文献:

[1] 赵久然,王荣焕,刘新香. 我国玉米产业现状及生物育种发展趋势[J]. 生物产业技术, 2016(3):45-52.

[2] 白岩,高婷婷,卢实,等. 近四十年来我国玉米大品种的历史沿革与发展趋势[J]. 作物学报,2023,49(8):2064-2076.

[3] 刘思华,李晶,黄晚华,等. 湖南省春玉米光温生产潜力和产量差特征及限制因子分析 [J]. 中国农业气象,2020,41(2):94-101.

[4] 龙志长,段盛荣,龙晖,等. 湖南省春玉米生育气候条件分析及种植区划[J]. 作物研究,2005,19(2):83-86.

[5] 郭欢乐,汤彬,曹钟洋,等. 湖南省春夏秋三季玉米生长发育及温度胁迫特点研究[J]. 作物研究,2020,34(3):217-222,226.

[6] 汤彬,李宏志,曹钟洋,等. 不同种植密度对13个玉米品种产量及主要农艺性状的影响[J]. 湖南农业科学,2013(1):17-21.

[7] 王军,彭云,彭德召,等. 杂交玉米新品种湘永单3号的选育[J]. 湖南农业科学,2010(23):11-12,16.

[8] 湖南省农业农村厅.关于2021年主要农作物品种审定初审结果的公示.2021-01-18.https://agri.hunan.gov.cn/agri/xxgk/tzgg/202103/15136901/files/69c22cab7fa146518babd8fe0f2b2485.

[9] 陈志辉,李正应,陈松林,等. 优质高产抗旱玉米杂交种湘康玉2号的选育[J]. 湖南农业科学,2011(10):8-10.

[10] 彭继福,彭德召,王军,等. 杂交玉米新品种福单2号的选育[J]. 作物研究,2010,24(3):158-159.

[11] 彭明. 中迟熟中秆大穗型玉米杂交种州玉1号的选育[J]. 作物研究,2007,21(4):452,454.

(责任编辑:谢培庚)

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