玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”的建立與應用

卜俊周，岳海旺，彭海成，陳淑萍，魏建偉，謝俊良

（河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北省農(nóng)作物抗旱研究重點實驗室，河北衡水053000）

玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”的建立與應用

卜俊周，岳海旺，彭海成，陳淑萍，魏建偉，謝俊良*

（河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北省農(nóng)作物抗旱研究重點實驗室，河北衡水053000）

玉米是我國的主要作物，在糧食及飼料作物生產(chǎn)中占有重要地位。我國玉米單產(chǎn)的提高，35%～40%歸功于品種。針對當前選育的玉米新品種適應性差的現(xiàn)狀，建立并完善了玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”。該體系主要包括新組合初級鑒定、中級聯(lián)合鑒定、高級聯(lián)合鑒定和生產(chǎn)鑒定4個相互關(guān)聯(lián)并梯次遞進的階段。應用此方法能夠?qū)τ衩仔陆M合的適應性和產(chǎn)量等主要生物學及經(jīng)濟學性狀進行全面鑒定、評價與選擇，加快培育適應性廣的優(yōu)良玉米品種步伐，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收服務。

玉米；適應性；四級梯次鑒定體系；鑒定技術(shù)

玉米是目前世界上產(chǎn)量最高的谷類糧食作物，也是禾谷類作物中增產(chǎn)潛力較大的作物之一[1，2]。玉米是我國的主要作物，在我國糧食及飼料作物生產(chǎn)中占有重要地位[3]。隨著人口增加和經(jīng)濟的發(fā)展，玉米的需求量不斷上升。耕地面積的減少，加上環(huán)境變化的加劇，使得生產(chǎn)上對高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強玉米新品種的需求日趨迫切[4]。美國玉米的平均產(chǎn)量為8 000 kg/hm2，而目前我國僅為5 000 kg/hm2[5，6]。我國玉米的育種水平及生產(chǎn)水平遠遠低于美國等農(nóng)業(yè)發(fā)達國家，育種工作中仍存在許多薄弱環(huán)節(jié)與不足，尤其是育成品種的適應性。

玉米品種的強適應性選育是育種工作的一項重要內(nèi)容，也是育種者潛心研究的主要育種目標[7]。目前，許多育種者往往通過1個點次、1個年度的試驗來鑒定和評價所配制的新組合，條件稍微好些的也僅是設幾個點次1 a鑒定后就參加試驗。其結(jié)果大多是所配制的組合經(jīng)不起時間、地點的考驗，即使通過了國家或者省級審定，在生產(chǎn)上推廣過程中也會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。

針對當前選育的玉米新品種在不同年份、不同地點之間產(chǎn)量差異較大，適應性與穩(wěn)產(chǎn)性差的現(xiàn)狀，根據(jù)河北省和國家玉米生產(chǎn)區(qū)域布局，借鑒國外育種研究經(jīng)驗，河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所通過多年玉米新品種選育實踐，建立并逐漸完善了玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”。該體系主要包括新組合初級鑒定、中級聯(lián)合鑒定、高級聯(lián)合鑒定和生產(chǎn)鑒定4個相互關(guān)聯(lián)并梯次遞進的階段，通過四級梯次鑒定體系，玉米新組合的成熟期、抗逆性、適應性、產(chǎn)量等主要生物學和經(jīng)濟學性狀得到全面鑒定、評價與選擇，為高產(chǎn)、抗逆、廣適玉米新品種選育提供了有效手段和重要保證。

1 玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”的建立

1.1 新組合初級鑒定

新組合初級鑒定又稱為一級鑒定，鑒定對象是玉米高代自交系與測驗種測配形成的玉米新組合，組合數(shù)量一般數(shù)千至數(shù)萬個不等，鑒定地點設在河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所試驗站。試驗采取間比法排列，2行/區(qū)，行長5 m左右。主要鑒定性狀包括生育期、抗倒伏性、抗病性（青枯病等）、耐密性、籽粒脫水速率和產(chǎn)量等；主要目的是篩選早熟、抗逆、耐密、脫水快、高產(chǎn)玉米新組合，參加下年度新組合多點鑒定試驗，一般每年入選率2%左右。自然災害輕的年份，部分性狀得不到充分表達和鑒定選擇，入選率要高些。

1.2 中級聯(lián)合鑒定

新組合中級聯(lián)合鑒定又稱為二級鑒定，鑒定對象是上年度通過一級鑒定入選的新組合，鑒定數(shù)量一般數(shù)百個。鑒定地點根據(jù)育種目標與方向進行確定和調(diào)整，一般選擇承德、衡水、滄州、保定、石家莊、邢臺、邯鄲等6～8個河北省內(nèi)試點，以及山東德州和聊城、河南安陽和新鄉(xiāng)、天津武清等5～6個省外試點，試點總數(shù)不低于10個。試驗采取間比法排列，4行/區(qū)，行長5 m左右。二級鑒定要對參試組合進行更加廣泛和全面的評價，主要鑒定性狀包括生育期、株高、穗位高、果穗性狀、抗倒伏性、抗病性（青枯病等）、耐密性、籽粒脫水速率和產(chǎn)量等；主要目的是鑒定新組合在國家主產(chǎn)區(qū)特別是河北省玉米區(qū)的抗逆性、適應性和產(chǎn)量表現(xiàn)，篩選10個左右新品系參加下年度國家、河北省區(qū)域試驗或聯(lián)合體試驗，為新品種審定提供優(yōu)秀組合，入選率10%。

近年來，農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移加快，玉米生產(chǎn)者呈現(xiàn)老齡化，玉米市場價格走低態(tài)勢明顯，玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨前所未有的嚴峻挑戰(zhàn)。玉米機收籽粒品種的選育成為育種的主攻方向。目前，歐美先進玉米生產(chǎn)大國和地區(qū)已實現(xiàn)機械化籽粒收獲，而我國玉米收獲模式仍停留在“機械摘穗（個別人工摘穗）—人工輔助剝皮—晾曬—囤貯—脫?！钡膹碗s流程，對勞動力有較強依賴，囤貯過程中也經(jīng)常出現(xiàn)霉變。實現(xiàn)玉米機械化籽粒直接收獲可以有效降低玉米生產(chǎn)勞動力成本、提高生產(chǎn)效率，經(jīng)濟效益十分明顯，是進一步提高玉米生產(chǎn)效益和實現(xiàn)玉米產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然要求。根據(jù)組合特性，二級鑒定專門設置一組機收組多點鑒定試驗，機收組試驗增設宜機收特性鑒定與評價指標，包括生育時期、乳線消失特性、籽粒脫水特性、籽粒含水量等指標。

1.3 高級聯(lián)合鑒定

高級聯(lián)合鑒定又稱為三級鑒定，根據(jù)具體區(qū)試或聯(lián)合體試驗品種數(shù)量確定試驗組數(shù)，一般設3～4組，每組15個左右品種。采用隨機區(qū)組設計，3次重復，5行/區(qū)，小區(qū)面積20 m2，實收中間3行（面積12 m2）計產(chǎn)，四周設不少于4行的保護行。每年區(qū)域試驗產(chǎn)量較對照品種增產(chǎn)5.0%［或較參試品種產(chǎn)量（平均）增產(chǎn)3.0%］，區(qū)域試驗增產(chǎn)試驗點比例＞70%。區(qū)域試驗倒伏（折）率之和＜8.0%，且倒伏（折）率之和＞10.0%的點次比例不超過20%。

機收組試驗的玉米，每年區(qū)域試驗生育期較對照品種早熟2 d以上；收獲時籽粒含水量＜25%；穗位整齊，苞葉松緊適中；適宜種植密度＞67 500株/hm2。

1.4 生產(chǎn)鑒定

生產(chǎn)鑒定又稱為四級鑒定，生產(chǎn)鑒定品種較對照品種增產(chǎn)3.0%；增產(chǎn)試驗點數(shù)量占試驗點總數(shù)量的比例＞70%；生產(chǎn)鑒定試驗倒伏（折）率之和＜8.0%，且倒伏（折）率之和＞10.0%的試驗點數(shù)量不能超過試驗點總數(shù)量的20%。

機收組試驗的玉米，生產(chǎn)鑒定品種產(chǎn)量不低于對照品種；生產(chǎn)鑒定增產(chǎn)試驗點數(shù)量占1/2以上；機收組玉米生產(chǎn)試驗倒伏（折）率之和＜3.0%。

2 玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”的應用

河北省農(nóng)林科學院旱作農(nóng)業(yè)研究所每年配制玉米新組合8 000～10 000個，在研究所進行初級鑒定（一級鑒定）；第2年將一級鑒定試驗擇優(yōu)篩選的300個左右新組合在河北衡水、滄州、石家莊、邯鄲，山東聊城、德州，河南安陽以及天津進行中級聯(lián)合鑒定（二級鑒定）；第3年根據(jù)二級鑒定結(jié)果，篩選10個左右新品種參加河北省區(qū)域試驗和國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系黃淮海聯(lián)合鑒定（三級鑒定）；第4年選擇1～2個新品種參加生產(chǎn)小面積示范鑒定以及合作企業(yè)生產(chǎn)鑒定（四級鑒定），為新品種生產(chǎn)應用奠定基礎。

玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”的建立，改變了過去僅僅依靠衡水1個點次、1個年度的試驗來鑒定與評價新組合的機制，大大提高了新品種選育的準確性和工作效率，也使得育成新品種的適應性得到精準評判，為快出品種、出優(yōu)秀品種搭建了一個科學評價平臺。應用該鑒定體系選育出了許多玉米新品種，如，2000年衡單10號通過河北省和天津市審定；2001年衡單11號通過河北省審定，2006年衡單456和衡單168通過天津市審定，2007年衡單311（審定名稱為“奔城8”）和金秋963通過河北省審定，2011年衡單6272通過河北省審定，2014年衡玉175（審定名稱為“中地175”）通過河北省審定；2016年衡玉321參加河北省和天津市生產(chǎn)試驗，衡玉1182參加河北省生產(chǎn)試驗，衡玉4349等多個新品種參加河北省區(qū)域試驗以及聯(lián)合體綠色通道試驗。這些品種突出表現(xiàn)為適應性好，在各級產(chǎn)量試驗中表現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗倒伏、適應性廣。

3 結(jié)論

近年來，惡劣的氣候條件對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了顯著影響，氣候變暖對玉米生產(chǎn)的影響因產(chǎn)區(qū)而異，溫度升高對部分高緯度或高海拔地區(qū)玉米生產(chǎn)總體有利，但是也會導致玉米生育期和有效灌漿期縮短。氣溫逐年升高、干旱情況逐年加重，惡劣的極端天氣頻繁出現(xiàn)，如，冰雹、暴雨、連陰雨，病蟲害暴發(fā)幾率升高。尤其是2016年8月連續(xù)高溫使部分玉米品種的雌穗無法形成或發(fā)育遲緩，造成雌雄嚴重不調(diào)。玉米大田形成不少的空稈、空軸、缺粒、禿尖、癟粒等雌穗分化異?，F(xiàn)象[8]。所有這些，對玉米的適應性都提出了更高的要求。玉米新品種適應性“四級梯次鑒定體系”的建立和應用，使選育出的品種適應性更強，更容易篩選出比較適宜當?shù)厣a(chǎn)的早熟、高產(chǎn)、抗病、耐密植、抗旱、抗倒伏、適宜機械化收獲的品種，實現(xiàn)玉米高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，獲得顯著的經(jīng)濟效益。

［1］徐艷霞，李旭業(yè)，王曉春，李曉波.建國以來我國玉米育種技術(shù)的發(fā)展與成就［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2009，（6）：165-168.

［2］卜俊周，岳海旺，彭海成，陳淑萍，謝俊良.不同種植行距對玉米生長性狀產(chǎn)量及機械化收獲效率的影響［J］.河北農(nóng)業(yè)科學，2013，17（2）：8-9，23.

［3］卜俊周，謝俊良，彭海成，李建兵.河北省玉米育種的現(xiàn)狀及思考［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2008，（1）：9-10.

［4］朱俊峰，范永玲，曹才瑞，溫漢光，喬云紅，張錚嶸，王志宏.氣候變暖與農(nóng)作物品種的適應性栽培［J］.科學之友，2010，（26）：151-152.

［5］張世煌，胡瑞發(fā).加入WTO以后的玉米種業(yè)技術(shù)進步和制度創(chuàng)新［J］.雜糧作物，2004，24（1）：19-22.

［6］李巖，董本春，王提江，候文蘋，李曉光，鄭永照，李凱，岳陽.玉米品種適應性鑒定試驗［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016，（1）：73-74.

［7］段運平，王河成，石紅衛(wèi).穿梭育種對玉米適應性選育的實踐［J］.山西農(nóng)業(yè)科學，1997，25（1）：3-6.

［8］李風章，李建軍，高震，徐國舉，孫永霞，王海軍，許迎春，盧瑞乾.鶴壁市玉米新品種的比較研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2015，43（10）：61-62.

The Establishment and Application of New M aize Variety Adaptability of Four Echelon Identification System

BU Jun-zhou，YUE Hai-wang，PENG Hai-cheng，CHEN Shu-ping，WEI Jian-wei，XIE Jun-liang*
（Dryland Farming Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Hebei Key Laboratory of Crop Drought Resistance，Hengshui 053000，China）

Maize is the main crop in China，which plays an important role in the production of food and feed crops.35%-40%increasing of maize yield in China is due to variety.New maize variety adaptability of Four Echelon Identification System was established and improved in view of the current situation of poor adaptability of new maize varieties.The system mainly includes the new combination primary identification，intermediate joint identification，senior united identification and production identification of four interconnected and arrangement in progressive stage.This method can be used to identify，evaluate and select the main biological and economic characters of new maize combinations，and accelerate the cultivation of a wide range of adaptability of excellent maize varieties，then provide services for the agricultural production and increasing of farmers’income.

Maize；Adaptability；Four Echelon identification system；Characterization technique

S513

：A

：1008-1631（2017）02-0085-03

2016-09-23

國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（nycytx-02）

卜俊周（1973-），男，河北趙縣人，副研究員，主要從事玉米育種研究。E-mail：bujunzhou@126.com。

謝俊良（1965-），男，河北冀州人，研究員，碩士，主要從事玉米育種研究。E-mail：hbhzsxjl@126.com。