甘肅省未來玉米育種目標的探討

寇思榮

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，甘肅 蘭州 730070）

玉米是世界上分布最廣的農(nóng)作物之一［1］，玉米生產(chǎn)對保障糧食安全、促進畜牧業(yè)發(fā)展、滿足工業(yè)原料需求具有舉足輕重的作用。隨人口增加與人民生活水平的提高，玉米需求急劇增加。在耕地面積日趨減少、化肥施用量接近飽和的前提下，如何維持玉米產(chǎn)量的持續(xù)提高是今后玉米生產(chǎn)面臨的長期任務(wù)。與其它作物相比，作為C4作物的玉米具有很高的產(chǎn)量潛力［2］，一般認為，玉米單產(chǎn)的提高可從以下兩個方面入手，一是改善栽培管理條件，盡可能的釋放品種的產(chǎn)量潛力；二是培育玉米新品種，通過遺傳改良，使選育品種能夠充分利用現(xiàn)有資源，以達到增產(chǎn)的目的。實踐證明，前者對提高單產(chǎn)的程度是有限的，培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強的品種才是保證玉米持續(xù)增產(chǎn)最經(jīng)濟有效的途徑。

1 玉米生產(chǎn)與育種現(xiàn)狀

我國玉米種植面積和總產(chǎn)量僅次于美國，居世界第2位［3］。作為全球第二大玉米生產(chǎn)國和主要消費國，必須立足國內(nèi)生產(chǎn)，充分挖掘資源潛力，加快玉米生產(chǎn)發(fā)展，保障有效供給。由于我國玉米面積增加的潛力有限，增加玉米產(chǎn)量只有依靠提高單產(chǎn)水平來實現(xiàn)。目前我國玉米面積大多分布在雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，由于受自然條件的影響，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，平均單產(chǎn)與發(fā)達國家相比，還有很大差距，省際及省內(nèi)各區(qū)縣之間也不平衡，增產(chǎn)潛力較大。近幾年，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的逐步改善，高稈大穗晚熟型玉米品種已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要，單純依靠挖掘單株生產(chǎn)潛力大幅度提高玉米產(chǎn)量已十分困難。通過增加種植密度，依靠群體產(chǎn)量來提高單產(chǎn)是玉米生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。目前，我國主栽的耐密植玉米品種如鄭單958、先玉335、浚單20、吉祥1號等已深受廣大農(nóng)民認可，并迅速大面積推廣，有力地說明了選育和應(yīng)用穩(wěn)產(chǎn)、廣適、耐密品種的重要性。

玉米在甘肅省谷物生產(chǎn)中占有重要地位［4］，近年來種植面積逐年增大，2014年超過93萬hm2。由于玉米具有較大的增產(chǎn)潛力和較高的種植效益，農(nóng)民種植玉米的積極性逐年增高。目前甘肅省大部分地區(qū)玉米生產(chǎn)中還以高稈、稀植、晚熟、大穗型品種豫玉22號、沈單16號等作為主栽品種，由于干旱、霜凍和大風等自然災(zāi)害頻繁，高稈晚熟大穗型品種表現(xiàn)出禿頂長、結(jié)實差、倒伏、成熟不好等問題，最終導(dǎo)致減產(chǎn)。作為玉米育種工作者，必須清醒地認識到玉米發(fā)展的趨勢，及早把育種思路調(diào)整到高產(chǎn)、廣適、耐密型上來。

進入21世紀以來，甘肅省玉米育種工作者也育成了許多新品種，每年都要審定幾個至十幾個品種，但是，真正在生產(chǎn)中大面積推廣的卻沒幾個，在全國較有影響的品種僅有吉祥1號。到目前為止，甘肅省種植面積較大的品種還是外來品種，雖然近年來甘肅省各種業(yè)公司也在積極推廣自育品種，但還沒有哪個品種能真正成為甘肅省的主栽品種。甘肅省的種業(yè)公司及玉米育種工作者必須深刻反思，調(diào)整育種思路，著眼本省，放眼全國，真正提高甘肅省玉米育種水平。

2 甘肅省未來玉米雜交種育種目標的選擇

2.1 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是玉米育種永恒的主題，玉米產(chǎn)量潛力在一定程度上代表了品種、栽培技術(shù)對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的適應(yīng)性［5］、基于甘肅省惡劣的自然生態(tài)環(huán)境、先天不足的生產(chǎn)條件、落后的經(jīng)濟狀況所造成的玉米產(chǎn)量低而不穩(wěn)的現(xiàn)實，在玉米品種選育目標上應(yīng)將高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)作為品種遺傳改良的重中之重。同時要具有一定的抵抗自然災(zāi)害和生物災(zāi)害（病、蟲等）的能力，適應(yīng)性要強。

2.2 抗旱

從甘肅省玉米種植區(qū)域來看，近幾年種植面積的擴大，主要是由于全膜雙壟溝播栽培技術(shù)的推廣，而這些地方大多干旱少雨，因此，玉米育種必須重視抗旱性的選擇，育成品種必須有較強的抗旱性才有可能在生產(chǎn)中推廣種植，單純追求高產(chǎn)而不重視其抗旱性的選擇，在甘肅省自然環(huán)境條件下是無法大面積推廣的。近年來甘肅省種業(yè)商會協(xié)同省農(nóng)技推廣總站已在較干旱的地區(qū)進行適宜全膜雙壟溝播栽培的抗（耐）旱玉米新品種的篩選，這是非常及時和必要的。

2.3 抗倒伏

高產(chǎn)是玉米育種追求的永恒目標，但是抗倒性是保證高產(chǎn)的必要條件。發(fā)生在任何時期的倒伏都會最終導(dǎo)致產(chǎn)量的下降，尤其發(fā)生在玉米關(guān)鍵生長期的倒伏，如抽雄前后的倒伏會導(dǎo)致植株彼此覆蓋，枝葉重疊，通風透光不良，影響光合作用正常進行，使果穗變小、空稈、嚴重缺粒，最終致使產(chǎn)量損失，而且收獲困難。要選育能夠為市場廣泛接受的新品種，就要首先注意對倒伏材料的淘汰力度，田間選擇注意品種是否具有抗倒伏的外部條件，如根系是否發(fā)達，莖稈是否健壯。在有倒伏發(fā)生的年份，及時對所有材料做詳細記載，對不抗倒伏的材料要不吝淘汰?？沟剐圆粌H指玉米生育期間的抗倒性，還要求在成熟后也要直立，有利于機械化收獲。目前，農(nóng)村勞動力大多外出打工，真正務(wù)農(nóng)的人越來越少，玉米生產(chǎn)全程機械化必然會提到議事日程。所以抗倒性的選育與其是一項重要的指標，倒不如說是玉米育種的永恒課題。

2.4 耐密

過去我們把緊湊型作為選育的主要目標，認為緊湊型玉米品種就是耐密性品種?，F(xiàn)在考慮，耐密性和緊湊型是有區(qū)別的兩個概念。種植密度是與光照條件和土壤肥力相聯(lián)系的，某種株型的品種是否獲得高產(chǎn)，必然受種植地區(qū)的生態(tài)條件、耕作制度的影響。從這個角度講，株型也是一種適應(yīng)性性狀，因此不能簡單的認為理想株型就是緊湊株型。也就是說緊湊型品種只是植株的外在表現(xiàn)，可以提高光能利用率，但不一定可以耐密植。當然緊湊型在一定程度上增加了耐密的指標。而真正耐密型品種是在密植條件下，個體發(fā)育良好，空稈率低、禿尖小，群體可以獲得高產(chǎn)的品種，應(yīng)該包括緊湊型和葉片分布均勻的非緊湊型。因此，耐密性是一個品種在種植密度加大情況下個體是否發(fā)育良好，空稈和禿尖是否加大，能否最大利用光熱資源，依靠群體優(yōu)勢來獲得高產(chǎn)的一種特性，與植株的根系發(fā)達程度、莖稈強度、抗倒伏能力密切相關(guān)。一個品種耐密性好，它就表現(xiàn)為在種植密度加大的情況下，群體內(nèi)的個體都可以發(fā)育良好，無空稈或少空稈，無禿尖或很少禿尖，群體高產(chǎn)，這是耐密型品種的典型性狀。美國玉米育種公司選系密度通常是15萬株/hm2左右，以檢驗自交系的綜合抗性。這種高密度條件下，利于篩選出抗倒性強、不空稈、不禿尖的自交系，同時也能組配出耐密性好的雜交種。

2.5 適宜機械化收獲

玉米生產(chǎn)機械化是必然趨勢，所以要求所育成品種一定要適宜機械化耕作，特別是要適宜機械化收獲。適宜機械化收獲的品種應(yīng)該是莖稈較矮、堅韌而細，成熟后不倒伏，穗位整齊，果穗苞葉層數(shù)較少，成熟后松散易扒皮，穗軸細，籽粒脫水快。熟期應(yīng)比現(xiàn)有品種早10 d以上。從美國的玉米生產(chǎn)情況來說，玉米完熟后還要在地里放置20 d左右，然后直接用機械收獲籽粒。目前我們可能還達不到這種要求，但應(yīng)向這個方向努力。

2.6 易制種，生產(chǎn)成本低

低成本是參與市場競爭的一個重要條件。以生產(chǎn)和經(jīng)營種子為主的企業(yè)，制種成本占據(jù)其整個成本的大部分，制種的難易程度和產(chǎn)量高低決定了品種的市場競爭力。制種產(chǎn)量高、制種容易是帶來效益的保證。鄭單958、吉祥1號能大面積種植，除雜交種本身性狀優(yōu)良外，容易制種且產(chǎn)量高也是其大面積推廣的重要因素之一。原來多數(shù)育種者只注意高配合力的選育，而忽視自交系自身產(chǎn)量。然而在當前種子市場競爭激烈的環(huán)境里，一個好的品種更要求具有高的制種產(chǎn)量，這直接關(guān)系到種子企業(yè)效益。農(nóng)藝性狀差、生產(chǎn)力低下的親本，即便配合力很高，在未來的生產(chǎn)中也難以被接受。只有配合力高、籽粒性狀好、親本產(chǎn)量也高，并且父母本花期協(xié)調(diào)，制種容易的品種在未來市場中才能生存。配合力高是選育優(yōu)良雜交種的必要條件，親本產(chǎn)量高則是生產(chǎn)雜交種的必備條件，縱觀幾十年的玉米育種進程，雜種優(yōu)勢的利用為玉米創(chuàng)造高產(chǎn)提供了保證，而自交系產(chǎn)量的不斷提高也為玉米產(chǎn)量的增加做出了不可忽視的貢獻，所以雙高自交系的選育是廣大育種者必須面對的現(xiàn)實問題。

3 結(jié)語

以上觀點，只是從選育最理想的玉米品種而言，而在實際工作中很難做到面面俱到，在育種過程中，不能過分追求某一育種目標，如果選育的新品種在保證高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的前提下，不抗個別病蟲害和對一些不良環(huán)境敏感，則這個新品種就應(yīng)該可以接受。在育種中過分追求某一目標，就很難培育出生產(chǎn)上需要的品種，只能培育出具有某種特性的育種材料，還可能給生產(chǎn)帶來不良后果。其實，一個商業(yè)化品種并不一定要求其適應(yīng)性很廣，或在每個地方的表現(xiàn)都很突出，只要在某一生態(tài)區(qū)能表現(xiàn)突出，具有市場競爭力，就是一個好品種。

［1］ 王慶祥.怎樣提高玉米種植效益［M］.北京：金盾出版社，2007.

［4］ 柴宗文，劉 健，李 福，等.甘肅省玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及對策［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2008（6）：43-46.

［5］ 張世煌.鄭單958帶給我們的創(chuàng)新思路和發(fā)展機遇［J］. 玉米科學(xué)，2006，14（6）：4-6.