高產(chǎn)早熟耐密抗倒伏宜機(jī)收玉米新品種‘京農(nóng)科728’的選育與配套技術(shù)研究

段民孝等

摘 要：為實(shí)現(xiàn)中國糧食增產(chǎn)500億kg，玉米作為中國糧食增產(chǎn)的主力軍，選育并應(yīng)用優(yōu)良玉米新品種是提高玉米單產(chǎn)保證總產(chǎn)持續(xù)增加的主要途徑。通過利用玉米優(yōu)異資源為基礎(chǔ)，集成“高大嚴(yán)”、IPT、DH等多種育種方法，進(jìn)行選育優(yōu)良自交系和雜交種研究。以自育優(yōu)良自交系‘京MC01為母本，‘京2416為父本雜交選育成玉米新品種‘京農(nóng)科728。試驗(yàn)結(jié)果表明，該品種耐密植，抗倒伏，綜合抗性好，產(chǎn)量高，增產(chǎn)潛力大，穩(wěn)產(chǎn)性好，脫水快，早熟，適宜機(jī)械化收獲。該品種于2012年通過國家審定（國審玉2012003），2014年通過北京市審定（京審玉2014006），適宜在北京、天津兩市，河北省的唐山、廊坊、保定北部、滄州中北部夏玉米種植區(qū)種植。該品種的種子生產(chǎn)技術(shù)簡便，產(chǎn)量高，降低生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)中結(jié)合科學(xué)管理，提高單產(chǎn)，帶動(dòng)總產(chǎn)增加，為保障糧食安全奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：玉米；高產(chǎn)；早熟；密植；抗倒伏；機(jī)械化收獲

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：2014-0666

Abstract： For the aim of 100 billion pounds grain output in China， the application of elite maize varieties， which was the first major grain crops in China， was a key way to improve the per unit area yield and the total production in maize. Based on the rich genetic resources， the elite hybrid was selected through the integration of "high standard， large population and severe selection"， IPT， DH and other breeding techniques. The elite variety ‘Jingnongke728， ‘Jing MC01 and ‘Jing 2416 as the female and male parent respectively， which had been authorized by National Crop Variety Committee （No.2012003） and Beijing Crop Variety Committee （No.2014006）. The elite hybrid showed better lodging resistance， high density tolerance， high yield better yield stability， high dehydrate rate， early maturity. The performance of suitable for mechanical harvesting had been verified in many places such as Beijing， Tianjin， Tangshan， Langfang， Baoding and Cangzhou in China. The hybrid seeds production technology was easily and higher yield to get， so reducing the cost of production. It would be also convinced that the combination of elite hybrid and scientific managements will increase the per unit area yield and the total production in maize， and which will lay the foundation for the food security in China.

Key words： Maize； High Yield； Earliness； High Population Planting； Lodging Tolerance； Mechanical Harvesting

0 引言

玉米已成為中國第一大作物，2013年總產(chǎn)達(dá)到2.1775億t，實(shí)現(xiàn)了2004年以來的十連增，是中國糧食增產(chǎn)的主力軍，貢獻(xiàn)率超過50%[1]。根據(jù)國務(wù)院《國家糧食安全中長期發(fā)展規(guī)劃2008—2020年》所制定的《全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃（2009—2020年）》，玉米承擔(dān)53%的增產(chǎn)份額[2]。鑒于土地資源有限，通過提高單產(chǎn)來保持玉米持續(xù)增產(chǎn)是唯一途徑。自20世紀(jì)70年代以來，中國玉米已經(jīng)經(jīng)歷了四至五輪的品種更替，選用良種對(duì)單產(chǎn)提高的貢獻(xiàn)率近50%[3]。中國玉米種植區(qū)域廣闊，生態(tài)類型復(fù)雜，需求優(yōu)良品種多樣化。全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心優(yōu)化試驗(yàn)區(qū)域布局、完善試驗(yàn)管理，篩選優(yōu)良品種和示范新品種。新世紀(jì)以來，‘鄭單958、‘浚單20、‘先玉335等優(yōu)良品種的成功選育與大面積推廣，對(duì)促進(jìn)全國玉米生產(chǎn)整體水平提高發(fā)揮了重要作用[4]。

國家京津唐夏播早熟玉米組試驗(yàn)主要為東華北春玉米種植區(qū)界限南緣和黃淮海夏玉米種植區(qū)界限北緣的廣大區(qū)域選拔合適的夏播玉米品種。此區(qū)域夏玉米種植面積超過66.67萬hm2，夏播玉米生育期約95天（有效積溫約2400～2500℃）[5]。20世紀(jì)90年代，‘唐抗5號(hào)作為該區(qū)的主要品種得到大面積種植。新世紀(jì)以來，‘京單28、‘京科25等新品種在該區(qū)域得到大面積種植[6]。隨著“一增四改”技術(shù)的推廣[7]，生產(chǎn)上急切需求耐密性好，抗倒伏性強(qiáng)，脫水快，早熟性好，適宜機(jī)械化的玉米新品種。選育株型理想，節(jié)間拉開，耐密植，不空稈，抗倒伏，抗、耐多種主要病蟲害，中早熟，產(chǎn)量高，穩(wěn)產(chǎn)性好，綜合抗性好的玉米新品種成為主要目標(biāo)。為此，筆者利用雜交種X1132新種質(zhì)（具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、農(nóng)藝性狀特點(diǎn)鮮明、綜合抗性優(yōu)良、籽粒商品性好、出籽率高以及脫水速度快等優(yōu)點(diǎn)）[8]，采用“高大嚴(yán)”選系方法[9]（即高密度、大群體、嚴(yán)選擇并變換不同地點(diǎn)）、DH（雙單倍體）技術(shù)[10]等方法，開展優(yōu)良自交系選育，組配雜交組合，結(jié)合多點(diǎn)鑒定技術(shù)，以期選育到具有本土雜優(yōu)模式的優(yōu)良雜交種，并對(duì)雜交種制種技術(shù)和栽培技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究，更好的為生產(chǎn)服務(wù)提供理論指導(dǎo)。

1 品種選育

‘京農(nóng)科728是北京農(nóng)科院種業(yè)科技有限公司以自育自交系‘京MC01為母本，‘京2416為父本雜交選育而成的高產(chǎn)早熟耐密植且適宜機(jī)械化收獲的玉米新品種，先后參加國家京津唐夏播早熟玉米組試驗(yàn)（區(qū)試代號(hào)ZY728）[11]和北京市夏播早熟玉米組試驗(yàn)（區(qū)試代號(hào)‘京科早728）。試驗(yàn)結(jié)果表明，該品種綜合表現(xiàn)優(yōu)良，適宜在北京、天津兩市，河北省的唐山、廊坊、保定北部、滄州中北部夏玉米種植區(qū)種植。2012年通過國家農(nóng)作物品種審定（編號(hào)：國審玉2012003），2014年通過北京市農(nóng)作物品種審定（編號(hào)：京審玉2014006），2013年申請植物新品種權(quán)保護(hù)（申請?zhí)枮镃NA010431E）。

1.1 親本選育

母本‘京MC01以雜交種X1132為選系基礎(chǔ)材料，按照“高大嚴(yán)”選系方法（即高密度、大群體、嚴(yán)選擇并變換多個(gè)不同地點(diǎn)），同時(shí)經(jīng)配合力測定等程序，在S4代優(yōu)良穗行中選擇優(yōu)良植株利用DH育種技術(shù)進(jìn)行誘導(dǎo)，獲得單倍體籽粒，種植后將自然加倍植株自交獲得結(jié)實(shí)果穗（DH系），再經(jīng)擴(kuò)繁和多點(diǎn)鑒定及嚴(yán)格篩選，獲得了優(yōu)良的DH純系‘京MC01?！㎝C01具有一般配合力高和綜合抗性好的特點(diǎn)。株型緊湊，花藥深紫色，花絲淡紅色。北京地區(qū)夏播生育期100天，春播110天。株高198 cm，穗位65 cm，穗長18 cm，穗行數(shù)14行，穗粗4.5 cm，長筒型果穗，軸紅色。籽粒半硬粒型，黃粒?？勾?、小斑病、莖腐病、矮花葉病毒病和穗粒腐病。

父本‘京2416來源于‘京24與5237雜交組成的基礎(chǔ)材料的選系，按照“高大嚴(yán)”選系技術(shù)并變換不同生態(tài)區(qū)經(jīng)多代自交選育而成?！?416具有較高的一般配合力。株型緊湊，幼苗葉鞘紫紅色，淡紫色花藥，綠色花絲。北京地區(qū)春播生育期100天，夏播95天。株高160 cm，雄穗分支3～5個(gè)，花粉量大，穗位75 cm，穗長16 cm，穗粗4.8 cm，穗行數(shù)12行，錐型穗，白軸，硬粒型，黃粒。該自交系抗玉米大、小斑病、花葉病毒病等。

1.2 雜交組合配制與篩選

依據(jù)雜種優(yōu)勢群和雜種優(yōu)勢模式理論，將親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的自交系進(jìn)行組配易選育到強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合[11]。2007年冬在海南初配京MC01×京2416雜交組合，2008年在本單位測比試驗(yàn)中，平均小區(qū)產(chǎn)量折12829.5 kg/hm2，比對(duì)照‘京單28號(hào)增產(chǎn)12.9%，在2009年本單位品比試驗(yàn)中，該雜交種的平均小區(qū)產(chǎn)量折12061.5 kg/hm2，比對(duì)照‘京單28號(hào)增產(chǎn)14.2%。2年試驗(yàn)均表現(xiàn)突出。該組合產(chǎn)量潛力高，抗病抗倒，早熟，籽粒品質(zhì)好，后期脫水速度快。2009年參加國家京津唐夏播早熟玉米組預(yù)備試驗(yàn)，2010—2011年參加國家玉米區(qū)域試驗(yàn)。2012—2013參加北京市夏播早熟玉米組試驗(yàn)。

2 品種特征特性

在京津唐夏播區(qū)出苗—成熟98天，比對(duì)照‘京單28號(hào)早熟1天；北京地區(qū)夏播出苗至成熟98天，比對(duì)照‘京玉7號(hào)晚1天；需有效積溫2500℃左右；幼苗葉鞘紫色，葉片綠色，葉緣淡紫色，花藥淡紫色，穎殼淡紫色；株型緊湊，株高276 cm，穗位高95 cm，成株葉片數(shù)19片，花絲淡紅色，果穗筒型，穗長17.7 cm，穗行數(shù)14～16行，穗軸紅色，籽粒黃色，半馬齒型，百粒重38.3 g。平均倒伏（倒折）率0.45%[11]。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

‘京農(nóng)科728于2009年參加國家京津唐夏播早熟玉米組預(yù)備試驗(yàn)（區(qū)試代號(hào)ZY728），在7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)全部比相臨對(duì)照‘京玉7號(hào)增產(chǎn)，按臨標(biāo)比增產(chǎn)列參試品種第3位，進(jìn)入2010—2011參加國家京津唐夏播早熟玉米區(qū)域試驗(yàn)，2011年參加國家京津唐玉米生產(chǎn)試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，該品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、抗性和生育期均達(dá)標(biāo)。2012年通過國家審定。

2012—2013年參加北京市夏播早熟玉米組試驗(yàn)（區(qū)試代號(hào)‘京科早728），2013年參加同組的生產(chǎn)試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，該品種比對(duì)照顯著增產(chǎn)，符合審定，2014年通過北京市審定。

‘京農(nóng)科728列為北京市2013年玉米更新?lián)Q代品種，在北京市密云縣河南寨鎮(zhèn)兩河村種植晚春播（5月29日播種）2 hm2進(jìn)行示范。生產(chǎn)表明，‘京農(nóng)科728株型緊湊，穗位低，早熟，綜合性狀優(yōu)良；田間病害極輕，遇大風(fēng)強(qiáng)降雨（7月31日）未發(fā)生倒伏，綜合抗性好。田間實(shí)地測產(chǎn)穗數(shù)66690穗/hm2、穗粒數(shù)561粒、千粒重408 g，產(chǎn)量達(dá)12990 kg/hm2，建議在北京晚春播和夏播地區(qū)作為主栽品種推廣應(yīng)用[13]。

4 抗性

4.1 抗病蟲性

4.1.1 接種鑒定結(jié)果 經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所與河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所2010、2011年接種鑒定，中抗—高抗大斑病、小斑病（變幅1～5級(jí)），中抗—抗莖腐病（變幅5.4%～15.4%），感—中抗彎孢葉斑?。ㄗ兎?～7級(jí)），感—高感玉米螟（變幅8.0%～9.0%）。2012、2013年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究接種結(jié)果見表2。

4.1.2 田間表現(xiàn) 抗病性表現(xiàn)為：2012年北京區(qū)試田間，1個(gè)試點(diǎn)出現(xiàn)絲黑穗病為1%。2013年區(qū)試田間1個(gè)試點(diǎn)出現(xiàn)大斑病為3級(jí)；1個(gè)試點(diǎn)出現(xiàn)彎孢葉斑病為3級(jí)；1個(gè)試點(diǎn)出現(xiàn)青枯病為3%；2個(gè)試點(diǎn)出現(xiàn)粗縮病分別為1.1%、0.4%。

4.2 抗倒性

2010—2011國家京津唐玉米區(qū)域試驗(yàn)，平均倒伏（倒折）率0.45%。

2012年北京市玉米區(qū)域試驗(yàn)，田間各試點(diǎn)均無倒伏、倒折。2013年北京市玉米區(qū)試田間1個(gè)試點(diǎn)發(fā)生倒伏，比例為0.4%；1個(gè)點(diǎn)發(fā)生倒折，比例為0.8%。區(qū)試兩年平均倒伏率0%、平均倒折率0.1%。

5 品質(zhì)

經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（哈爾濱）測定，‘京農(nóng)科728的籽粒粗蛋白含量9.03%，粗脂肪含量4.12%，粗淀粉含量73.33%，賴氨酸含量0.31%，容重757 g/l。

6 種子生產(chǎn)制種技術(shù)

‘京農(nóng)科728的制種區(qū)域隔離條件為250～300 m，種植密度67500株/hm2，最高密度不超過75000株/hm2。在甘肅適于4月上旬播種，父本和母本同期播種，行比為5：1。母本自交系節(jié)間拉開較長，植株較高，抽雄時(shí)帶3～4片葉，可以降低株高，便于父本授粉。

施用肥料要求純氮150～225 kg/hm2，可全部播前深翻底施，或1/2底施和1/2在小喇叭口期追施，磷鉀肥配合。苗期噴施阿維菌素藥劑防治飛虱、薊馬，大喇叭口期利用辛硫磷拌沙灌心，防治玉米螟。

成熟果穗脫粒加工時(shí)注意清選機(jī)器，嚴(yán)防機(jī)械混雜。

7 適宜種植區(qū)域與栽培技術(shù)要點(diǎn)

‘京農(nóng)科728豐產(chǎn)性好，適應(yīng)性廣，穩(wěn)產(chǎn)性高，抗病性強(qiáng)，生育期較短，品質(zhì)優(yōu)良，適宜北京、天津兩市，河北省的唐山、廊坊、保定北部、滄州中北部等有效積溫2500℃左右地區(qū)種植，生產(chǎn)上進(jìn)行逐步試驗(yàn)示范，以得到大面積推廣。

為保證品種的潛力得到發(fā)揮，要制定配套的栽培措施，包括種子、田間肥水管理和病蟲害防治等。

7.1 適時(shí)播種，確保播種質(zhì)量

在京津唐等區(qū)域夏播，適宜播種期為6月中旬—下旬。精選種子，使用包衣種子，進(jìn)行播前晾曬，可較好防治苗期地下害蟲，促進(jìn)萌發(fā)，起到促根壯苗作用。在中等肥力以上地塊，足墑播種，保證播種質(zhì)量，達(dá)到苗齊、苗全、苗壯。

7.2 適當(dāng)密植，平衡施肥

‘京農(nóng)科728株型緊湊，適宜密度60000株/hm2，高肥水地塊種植密度可增加到67500株/hm2。在其他地區(qū)種植參照當(dāng)?shù)胤N植方式進(jìn)行。

綜合考慮土壤肥力、產(chǎn)量水平和品種需肥特點(diǎn)來計(jì)劃肥料數(shù)量、肥料元素，進(jìn)行平衡施肥。施足底肥可保證玉米前期早生快發(fā)，后期不缺肥，利于形成大穗，籽粒飽滿?？墒褂酶燹r(nóng)家肥15000 kg/hm2以上，精制有機(jī)肥6000 kg/hm2 以上，于播前均勻撒入田間，隨著耕作翻入耕層。純氮210～240 kg/hm2，可全部播前深翻底施，或1/2底施和1/2在小喇叭口期追施。氮磷鉀復(fù)合肥作種肥150 kg/hm2。拔節(jié)后追尿素225 kg/hm2和硫酸鉀600 kg/hm2，促莖稈健壯；大喇叭口期澆水以攻穗增粒；開花期結(jié)合澆水追尿素75～120 kg/hm2，以養(yǎng)根保葉，提高光合生產(chǎn)力，增加粒重。

7.3 加強(qiáng)田間管理，適時(shí)收獲

加強(qiáng)田間管理，保證苗全苗壯。3葉期間苗，5葉期定苗。病苗、蟲咬苗及發(fā)育不良的幼苗在晴天下午較易萎蔫，便于識(shí)別。徹底剔除苗矮葉密、下粗上細(xì)、彎曲、葉色黑綠的絲黑穗浸染苗。

肥水管理應(yīng)該以促為主，重施穗肥，酌施粒肥。拔節(jié)期追施氮肥，大喇叭口期追施尿素150 kg/hm2。

防治病蟲應(yīng)以預(yù)防為主，綜合防治。苗期噴施阿維菌素藥劑防治飛虱、薊馬；防治二代粘蟲，可用2.5%功夫乳油或20%速滅殺丁乳油300 mL/hm2兌水 450 kg/hm2進(jìn)行噴霧防治。大喇叭口期利用辛硫磷拌沙灌心或BT乳劑（200～300倍液）防治玉米螟。

控制雜草。使用38%莠去津懸浮劑2250～ 3000 mL或50%乙草胺乳油1500～2250 mL/hm2，兌水不少于600 kg/hm2，使用常規(guī)噴霧，進(jìn)行土壤封閉處理。

玉米成熟后適時(shí)收獲。玉米籽粒乳腺消失出現(xiàn)“黑層”后，才真正進(jìn)入完熟期。盡量晚收，可以充分發(fā)揮該品種的增產(chǎn)潛力，增加籽粒產(chǎn)量，減少霉變機(jī)率，提高品質(zhì)。京農(nóng)科‘728脫水快，早熟性好，抗倒性強(qiáng)，適宜機(jī)械化收獲。

8 結(jié)論與討論

針對(duì)玉米生產(chǎn)上亟需優(yōu)良新品種并加以配套技術(shù)來獲得高產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)要求，利用優(yōu)異新種質(zhì)X1132為基礎(chǔ)材料，通過集成“高大嚴(yán)”選系方法、DH技術(shù)等方法選育優(yōu)良自交系，以‘京MC01為母本，‘京2416為父本雜交育成玉米雜交種‘京農(nóng)科728，具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、早熟、耐密、抗倒、籽粒脫水速度快等特點(diǎn)，適合玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)。父母本分屬于不同種質(zhì)類群，遺傳差異較大，雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，符合雜交種選育原則和雜種優(yōu)勢模式理論[14]。雜交種種子生產(chǎn)技術(shù)簡便，母本‘京MC01具有良好農(nóng)藝性狀，綜合抗性好，父本‘京2416散粉性好，制種產(chǎn)量高，風(fēng)險(xiǎn)和生產(chǎn)成本低。該品種由北京龍?jiān)欧N業(yè)獨(dú)家代理開發(fā)[15]，2013年列為北京市玉米更新?lián)Q代品種，列入2014年北京市主推品種[16]。在生產(chǎn)上，結(jié)合具體耕作條件，采取配套栽培技術(shù)措施，通過科學(xué)管理，合理使用肥水[17-18]，發(fā)揮品種潛力，容易獲得高產(chǎn)?！┺r(nóng)科728將對(duì)京津冀玉米區(qū)實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化起到很大推動(dòng)作用，對(duì)落實(shí)京津冀協(xié)同發(fā)展國家戰(zhàn)略，共同支撐與引領(lǐng)京津冀現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)糧食持續(xù)增產(chǎn)和保障糧食安全具有重要意義。

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