陜西玉米機(jī)收品種選育與推廣的思考

嚴(yán)勇敢 劉五志 張宏軍 趙小峰

（陜西省種子管理站，西安710018）

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陜西玉米機(jī)收品種選育與推廣的思考

嚴(yán)勇敢 劉五志 張宏軍 趙小峰

（陜西省種子管理站，西安710018）

摘要：經(jīng)濟(jì)社會科技的發(fā)展，使機(jī)收玉米品種的選育與推廣成為種業(yè)界熱點(diǎn)問題之一。本文從玉米品種發(fā)展入手，分析了玉米品種更新?lián)Q代與玉米產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)系，闡述了機(jī)收品種成為玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素；從玉米機(jī)收品種的特點(diǎn)出發(fā)，提出了創(chuàng)新種質(zhì)資源、運(yùn)用現(xiàn)代育種方法、密度與株型選擇、脫水與果穗選擇的機(jī)收品種選育思路；根據(jù)陜西實(shí)際情況，分析了收貯設(shè)施和烘干設(shè)備建設(shè)，在機(jī)收品種推廣中的地位和作用。對育種者、管理者、營銷者具有極為重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：玉米；品種；選育與推廣；思考

玉米是我國種植面積最大的糧食作物，也是今后一個時期消費(fèi)增長最快的糧食品種。從玉米品種的更新?lián)Q代入手，研究玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對促進(jìn)農(nóng)村進(jìn)步，確保國家糧食安全，增加農(nóng)民收入意義極為重大。

1 陜西玉米品種的發(fā)展

1.1 復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境與陜西玉米品種的多樣性 陜西南北狹長，地形地貌比較復(fù)雜，形成陜北、關(guān)中和陜南3個截然不同的自然氣候區(qū)。各區(qū)內(nèi)由于氣候、地形、土質(zhì)、生產(chǎn)條件及技術(shù)水平的差異，形成了不同的玉米生態(tài)分布和耕作栽培制度，有比較明顯的春、夏播玉米之分。陜北渭北春玉米區(qū) 該區(qū)大于10℃的積溫為2800~4200℃，玉米生長期平均氣溫22~25℃，光溫生產(chǎn)潛力13500~27000kg/hm2，種植制度春播，一熟，適宜種植中熟或中晚熟品種。陜南春玉米區(qū) 該區(qū)大于10℃積溫為2200~3400℃，玉米生長期平均氣溫18~22℃，光溫生產(chǎn)潛力10500~16500kg/hm2，種植制度春播，一熟，適宜種植中熟或中早熟品種。關(guān)中夏玉米區(qū) 該區(qū)大于10℃積溫為4100~4300℃，玉米生長期平均氣溫27~30℃，光溫生產(chǎn)潛力12000~18000kg/hm2，種植制度夏播，兩熟，適宜種植中早熟或中熟品種。

陜南、陜北、關(guān)中復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境、氣候條件、栽培習(xí)慣形成了陜西玉米品種的多樣性。不僅要有適合陜南、陜北種植的春玉米品種，而且還要有適合關(guān)中種植的夏玉米品種。即便春玉米品種中，適合陜北、陜南種植的也不盡相同，所有這些形成了陜西獨(dú)特的玉米品種區(qū)域分布的多樣性。

1.2 品種更新?lián)Q代與產(chǎn)業(yè)革命 每次品種更新?lián)Q代都引起了玉米產(chǎn)業(yè)的革命。新中國成立以來，育種科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了玉米品種的更新?lián)Q代。20世紀(jì)50年代推廣遼東白、金皇后等品種，代替了當(dāng)時的硬粒農(nóng)家品種；60年代開始推廣玉米雙交種，代替了遼東白和金皇后等品種；70年代初開始又以單交種代替雙交單、頂交種；80年代以來，玉米品種又經(jīng)過幾次更新?lián)Q代，先后育成和推廣了緊湊型品種和甜糯、青貯等專用型品種。

玉米品種的更新?lián)Q代，促使玉米的種植區(qū)域、面積、單產(chǎn)、栽培方式、用途等方面得到了很大發(fā)展。（1）品種更新?lián)Q代促進(jìn)玉米種植面積擴(kuò)大。1952年陜西省僅種玉米61萬hm2，20世紀(jì)50年代末達(dá)到75萬hm2，60年代維持在87萬hm2，70年代突破107 萬hm2，1978年達(dá)到108萬hm2，80年代略有下降，維持在94萬hm2，90年代基本上維持在100萬hm2左右，20世紀(jì)初，維持在115萬hm2左右。（2）品種更新?lián)Q代提高了玉米單產(chǎn)。1952年全省每hm2平均產(chǎn)量為990kg，隨后始終維持在1500kg以下，1974年突破2250kg，1983年又突破3000kg，達(dá)到3052kg，1993年達(dá)到4247kg，創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄，1997年和1998年再創(chuàng)歷史紀(jì)錄，達(dá)到4516kg，近年來基本維持在4500kg。從總體來看，玉米大面積生產(chǎn)水平一般每hm2為4500~5000kg，部分高產(chǎn)田可達(dá)到7500kg，個別夏玉米單產(chǎn)達(dá)到9000kg，春玉米大面積實(shí)現(xiàn)15000kg以上已成為事實(shí)。（3）品種更新?lián)Q代增加了玉米用途。20世紀(jì)80年代以前，玉米主要是做為糧食，滿足人們的飲食需要。隨著青貯等專用玉米品種的推廣，玉米在飼料中的主導(dǎo)地位日益重要，鮮食甜、糯玉米已成為人們不可或缺的搭配零食，爆裂玉米極大地豐富了人們的生活需求。（4）品種更新?lián)Q代促進(jìn)了栽培、加工、貯藏、機(jī)械等技術(shù)的改進(jìn)。

1.3 機(jī)收品種與玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化持續(xù)推進(jìn)，玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)更加多元，影響因素更加多樣，任務(wù)也更加艱巨。促進(jìn)玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，必須樹立系統(tǒng)性思維，做好整體謀劃和頂層設(shè)計(jì)，找準(zhǔn)影響玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要矛盾，采取重點(diǎn)突破，全面跟進(jìn)的策略。依靠科技進(jìn)步，選育和推廣機(jī)械直收子粒玉米品種（以下簡稱機(jī)收玉米品種）不僅是破解玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破口，而且對推進(jìn)整個農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。選育推廣機(jī)收品種是適應(yīng)農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)變化的新形勢，促進(jìn)發(fā)展新型農(nóng)村經(jīng)濟(jì)主體的新要求，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入。

2 機(jī)收玉米品種的特點(diǎn)和選育

2.1 機(jī)收玉米品種的特點(diǎn) 機(jī)械直收子粒玉米品種是一類特殊的玉米品種，對該類品種的生產(chǎn)要求，一是機(jī)收時子粒破碎率低；二是機(jī)收時田間果穗遺落率低；三是機(jī)收時倒伏倒折率低。為達(dá)到上述3個指標(biāo)，機(jī)收玉米品種應(yīng)具備以下主要生物學(xué)特性：根系發(fā)達(dá)，主根、須根和氣生根生長旺盛；莖稈粗細(xì)適中、堅(jiān)硬、韌性強(qiáng)；子粒完熟時含水量低，脫水期脫水快，硬粒型或半硬粒型，硬馬齒型；穗軸含水量低，穗軸細(xì)，硬度大，韌性強(qiáng)；株型緊湊，大小適中，不貪青，穗位整齊，果穗與莖稈夾角適中，完熟后苞葉松，果穗下垂；抗莖腐病。

2.2 機(jī)收玉米品種的選育思路 機(jī)收玉米品種既要具備一般品種所具有的特異性、一致性、穩(wěn)定性、適用性等條件，又要達(dá)到生產(chǎn)上對機(jī)收品種要求的機(jī)收時子粒破碎率、果穗遺落率、倒伏倒折率低等3個條件。在具體育種目標(biāo)制定上，既要考慮豐產(chǎn)性、抗逆性、品質(zhì)等，又要特別考慮機(jī)收對品種的抗倒性、子粒含水量及生育期等生物學(xué)特性的特殊要求。在育種思路上要從機(jī)收品種的生物學(xué)特性選擇入手，采用現(xiàn)代化的育種方法和手段，綜合利用各種特異性種質(zhì)資源，按照春、夏玉米品種條件的差異，先易后難，構(gòu)建機(jī)收品種選育可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)和物質(zhì)體系。

2.2.1 充分收集創(chuàng)新各種特異性種質(zhì)資源 優(yōu)良種質(zhì)資源是品種選育的基礎(chǔ)。早熟、抗倒、抗病、子粒含水量低、脫水快等特異性種質(zhì)資源是機(jī)收品種選育不可缺的物質(zhì)條件。從我國玉米品種更新?lián)Q代的歷史上看，每次品種的更新，都是我國相適應(yīng)的種質(zhì)資源的更新、創(chuàng)新和積累的飛躍，說明種質(zhì)資源的引進(jìn)與創(chuàng)新是引領(lǐng)品種選育、品種更新更換的關(guān)鍵。在培育機(jī)收玉米品種時，要突出基礎(chǔ)材料的收集、創(chuàng)新和外引種質(zhì)的馴化改良，不能停留在簡單的利用二環(huán)系的水平上，必須走自主創(chuàng)新的育種之路。一是要針對性地利用國際交流、合作等形式，廣泛收集國外特異性種質(zhì)資源；二要利用國內(nèi)已建成的楊凌、深圳、北京3個新品種交易平臺和各個育種聯(lián)合體、育種聯(lián)盟、合作項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)外特異性種質(zhì)資源的交流、交易和收集利用。三要對收集的各種特異性材料進(jìn)行創(chuàng)新和改良。

2.2.2 正確運(yùn)用現(xiàn)代育種技術(shù)和方法 常規(guī)育種技術(shù)是育種工作的基礎(chǔ)，現(xiàn)代育種技術(shù)是常規(guī)育種方法的延伸和補(bǔ)充，二者是相互補(bǔ)充和促進(jìn)的，傳統(tǒng)的育種方法與現(xiàn)代育種技術(shù)相結(jié)合，代表了育種科學(xué)發(fā)展的方向。常規(guī)育種技術(shù)在育種技術(shù)實(shí)踐中曾經(jīng)處于且必將繼續(xù)處于不可替代的地位，利用這一技術(shù)還會育成大批的優(yōu)良品種，但它存在著3方面的缺陷：（1）育種周期長，從雜交到育出品種一般需要7~8年甚至10多年；（2）效率低，每年要配制幾百個甚至上千個雜交組合，常常是能從中選出1個品種就很不錯了；（3）預(yù)見性差，一般很難預(yù)測雜交后代的表現(xiàn)，有時即使成功，也不明白其中的真正原因。

在現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展中，細(xì)胞工程、染色體工程、基因工程以及生物分子育種技術(shù)，在提高選擇效率預(yù)見性、縮短育種周期、改善品質(zhì)、增強(qiáng)品種抗逆性等方面發(fā)揮著重要作用，可以彌補(bǔ)常規(guī)育種技術(shù)的不足，是實(shí)現(xiàn)作物育種突破的關(guān)鍵。在未來的育種實(shí)踐中，要優(yōu)化育種程序，將現(xiàn)代生物技術(shù)和方法與傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合，建立高效、快速的新品種培育技術(shù)新體系。在后代單株選擇與穩(wěn)定過程中，正確利用分子標(biāo)記輔助選擇、未成熟胚培養(yǎng)成苗技術(shù)、玉米花粉誘導(dǎo)等技術(shù)。廣泛利用現(xiàn)代生物技術(shù)，彌補(bǔ)常規(guī)育種的缺陷，促進(jìn)傳統(tǒng)育種方式與現(xiàn)代育種方式相結(jié)合，把農(nóng)作物育種水平提升到一個新的高度。

2.2.3 機(jī)收玉米品種的密度與株型選擇 適當(dāng)?shù)拿苤彩窃霎a(chǎn)的措施之一，但脫離生產(chǎn)水平的極端密植能否在大面積生產(chǎn)上獲得高產(chǎn)值得商榷，但高稈、大穗和晚熟稀植的育種方向不可再延續(xù)。種植密度不僅僅是一個技術(shù)問題，更是一個生態(tài)區(qū)種植品種、氣候條件、土壤條件、栽培水平與習(xí)慣的綜合體現(xiàn)。因而在選育機(jī)收玉米品種時，既不能將目標(biāo)密度定的太低，也不能定的太高，根據(jù)目前國內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合陜西實(shí)際，機(jī)收品種的生產(chǎn)密度在陜西4500~6000株是可行的。

2.2.4 子粒脫水與果穗選擇 影響玉米收獲時子粒含水量的因素很多，但大體分為2個方面：一是成熟期的玉米子粒含水量，二是脫水期的脫水速度。玉米子粒含水量大小不是靠太陽曬，而是在形成黑層之前，玉米植株對果穗有一種很強(qiáng)的抽水作用，大部分是靠植株把子粒里的水分抽走的。在玉米灌漿期，植株依靠傳導(dǎo)系統(tǒng)，一方面將碳水化合物等有機(jī)成分傳輸?shù)焦?，另一方面將果穗中的水分從子粒和穗軸中運(yùn)走，降低穗部含水量。因而在灌漿期要選擇植株保持較好健康狀態(tài)，成熟期子粒含水量低的組合，在此基礎(chǔ)上，要選擇穗位整齊，果穗與莖稈夾角適中，完熟后苞葉松散，果穗下垂的組合。

2.2.5 其他營養(yǎng)器官和抗病性選擇 玉米莖稈倒伏和倒折是影響玉米機(jī)械化收獲的重要因素之一，倒伏倒折不僅增加機(jī)收的收獲難度，而且造成果穗的田間遺落增加，進(jìn)而造成豐產(chǎn)不豐收。解決這一問題，在組合選擇時，要選擇根系發(fā)達(dá)，地上和地下節(jié)根生長旺盛，葉片較窄、長短適中，長相上挺，果穗與莖稈夾角適宜，抗莖腐病和玉米螟的組合。

3 玉米品種發(fā)展趨勢及建議

當(dāng)前我國玉米發(fā)展的環(huán)境極其復(fù)雜，存在著一些較難處理的矛盾和問題，一是國家糧食安全的壓力與玉米面積下降的矛盾，二是農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量短缺，成本上升與玉米價格下滑的矛盾，三是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平提升與機(jī)收玉米品種缺少的問題。這些問題相互交織，需要用系統(tǒng)工程的思維和方法進(jìn)行研究和處理。選育推廣玉米機(jī)收品種無疑是今后玉米生產(chǎn)發(fā)展的大趨勢，這是生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系發(fā)展的必然要求，也是玉米生產(chǎn)再上臺階的重要條件，是種業(yè)科技工作者的歷史使命，回避或漠視這一問題都是錯誤的。但機(jī)收玉米品種的選育推廣也不是一朝一夕可以實(shí)現(xiàn)的，必須遵循經(jīng)濟(jì)、自然和社會發(fā)展規(guī)律，腳踏實(shí)地，扎實(shí)推進(jìn)。

3.1 非機(jī)收玉米品種的選育仍然是當(dāng)前種業(yè)發(fā)展的主要任務(wù) 玉米品種的更新?lián)Q代是科技、社會、經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展綜合作用的結(jié)果。我國玉米種植面積約3500 萬hm2，分布在4個不同的生態(tài)大區(qū)，各生態(tài)區(qū)不同的氣象、土壤、栽培等條件，選擇了適宜本區(qū)域種植的一大批玉米品種，與這些品種相適應(yīng)組建了一系列技術(shù)規(guī)程，開發(fā)了配套的農(nóng)業(yè)機(jī)具，這些品種在促進(jìn)玉米生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了不可替代的重要作用。要保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，保證國家糧食安全，當(dāng)前和今后一段時間，仍要毫不動搖地做好非機(jī)收玉米品種的推廣。

3.2 選育機(jī)收玉米品種是當(dāng)前和今后一段時間玉米產(chǎn)業(yè)攻關(guān)的第一任務(wù)，也是發(fā)展玉米產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)首先，由于歷史和科技發(fā)展的原因，目前國內(nèi)缺乏優(yōu)良的、原創(chuàng)的、自有知識產(chǎn)權(quán)的選育機(jī)收玉米品種所需的種質(zhì)資源。要選育機(jī)收品種，收集、創(chuàng)新、改良適應(yīng)要求的育種材料，任務(wù)極為艱巨。其次，我國商業(yè)化育種的理念、組織體系發(fā)展和成熟較晚，現(xiàn)代育種技術(shù)發(fā)展完善和應(yīng)用還不充分、不普及，現(xiàn)代育種技術(shù)與傳統(tǒng)育種方法有機(jī)結(jié)合要走的路還很長，困難還很多。

3.3 組建機(jī)收玉米品種配套的技術(shù)體系是推廣的前提

機(jī)收玉米品種的推廣，是玉米種植技術(shù)的革命。要研究制定與機(jī)收玉米品種相配套的栽培技術(shù)規(guī)程、土壤改良規(guī)程、農(nóng)藥使用規(guī)程，規(guī)范機(jī)收玉米品種的推廣行為。要全面普及技術(shù)，使種子生產(chǎn)經(jīng)營者、種子使用者、技術(shù)推廣者掌握和正確使用機(jī)收玉米品種和配套技術(shù)，最大限度地發(fā)揮機(jī)收品種的增產(chǎn)潛力。

3.4 開發(fā)適宜的機(jī)械和建設(shè)必要的設(shè)施是大面積推廣機(jī)收品種的必要條件 機(jī)收玉米品種的推廣是機(jī)收品種與農(nóng)業(yè)機(jī)收機(jī)械相結(jié)合的生產(chǎn)技術(shù)活動，不僅需要優(yōu)良的機(jī)收品種，而且需要與之配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械，是兩種技術(shù)的有機(jī)融合。因而要通過對農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)改良，推廣使用子粒破碎和果穗遺落率低的機(jī)械，不但可以提高機(jī)收效益，而且可以極大地減少育種者選育品種的難度，加快機(jī)收品種的選育與推廣。

機(jī)收玉米品種大面積推廣后，與種植非機(jī)收品種相比，后續(xù)帶來的最大特點(diǎn)是玉米收獲期，農(nóng)民短時間內(nèi)收獲了大量的玉米子粒，而不是玉米果穗，對這些過去在4~5個月內(nèi)逐步形成的、含水量高的大批量的玉米子粒進(jìn)行后續(xù)干燥處理和貯藏，防止霉?fàn)€和貯藏?fù)p失，不僅是一個經(jīng)濟(jì)問題，而且是一個社會問題，也是大面積推廣機(jī)收玉米品種要解決的必要條件。因而，組建大型糧食收貯企業(yè)，建設(shè)大批量機(jī)收貯藏設(shè)施，建設(shè)大批量成套子粒烘干設(shè)備，是推廣機(jī)收玉米品種、解決農(nóng)村勞動力短缺、減輕農(nóng)民勞動強(qiáng)度，提高農(nóng)民收入的必要條件。

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收稿日期：（2015-11-17）