楊秀乾+王黎明+劉好梁+馮春福+朱祥芬+劉傳兵+王靜
摘要 本文闡述了玉米新品種恩單3558的選育目標(biāo)及經(jīng)過,詳細(xì)介紹了恩單3558的特征特性及產(chǎn)量表現(xiàn),全面總結(jié)了恩單3558的栽培技術(shù)要點,以期為恩單3558的進一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 玉米;恩單3558;選育經(jīng)過;栽培技術(shù)
中圖分類號 S513.038 文獻標(biāo)識碼 B 文章編號 1007-5739(2018)01-0035-03
Breeding and Cultivation of New Maize Variety Endan 3558
YANG Xiu-qian WANG Li-ming LIU Hao-liang FENG Chun-fu ZHU Xiang-fen LIU Chuan-bing WANG Jing
(Academy of Agricultural Sciences of Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture,Enshi Hubei 445000)
Abstract The breeding goal and breeding process of new maize variety Endan 3558 was summarized. The characteristics,special features and output performance of Endan 3558 were introduced. The key points of cultivation techniques of Endan 3558 were summarized to provide basis for further promoting of Endan 3558.
Key words maize;Endan 3558;breeding process;cultivation techniques
隨著社會的發(fā)展、農(nóng)業(yè)科技的進步以及農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)的重大改變,市場對玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)提出了更高的要求。特別是以高溫高濕、立體氣候明顯、病害多發(fā)為特點的西南山區(qū),高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適是近階段乃至未來幾十年玉米(Zea mays L.)育種的方向和目標(biāo)[1-2]。近年來,湖北省及西南山區(qū)海拔800 m以上的玉米產(chǎn)區(qū)玉米灰斑病快速蔓延以及栽培模式的轉(zhuǎn)變,使得目前市場上推廣的許多品種表現(xiàn)出抗性下降、產(chǎn)量降低、生命周期縮短的特點。但是近幾年來,隨著資本市場對玉米種業(yè)的進入,以及與玉米種業(yè)相關(guān)的科研、品種審定、市場推廣的開放,許多國內(nèi)外優(yōu)秀的品種不斷地進入到湖北省甚至西南玉米生產(chǎn)區(qū)的市場中來,如國內(nèi)的華玉系列[3-4]、康農(nóng)玉系列以及國外的先玉系列、正大系列等,其廣泛的適應(yīng)性、豐產(chǎn)性以及良好的商品質(zhì)量深受老百姓的喜愛及消費市場的青睞。因此,在現(xiàn)有的自身優(yōu)勢基礎(chǔ)之上,為了進一步提高自身的競爭實力,恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米育種團隊根據(jù)本地區(qū)的實際特點,通過引入外來綜合抗性好、品質(zhì)優(yōu)、耐粗放管理的玉米種質(zhì)資源,并對本地的骨干自交系進行改良,經(jīng)過恩施、海南多年多點選育出具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適的玉米雜交新組合恩單3558,在2年的區(qū)域試驗中脫穎而出,在武陵山高海拔地區(qū)玉米新組合區(qū)域試驗中表現(xiàn)突出[5]。
1 育種目標(biāo)
湖北省及周邊玉米種植生態(tài)區(qū)處于武陵山區(qū),呈現(xiàn)以下5個顯著特點:一是立體分布明顯,從海拔100 m的低山到海拔1 700 m的高山均有種植,而且種植地區(qū)多為坡地,土壤有壤土、沙土等多種類型,土層深淺不一,土壤肥力分配不均,生態(tài)條件極為復(fù)雜;二是隨著全球氣溫的變暖,氣候的多變,導(dǎo)致在玉米的生長季節(jié)各種災(zāi)害性氣候頻發(fā),苗期的低溫寡照,中期的持續(xù)干旱、局部暴雨大風(fēng)、后期的連綿陰雨等“冷、澇、旱、風(fēng)”災(zāi)害性氣候嚴(yán)重制約玉米生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展;三是隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速發(fā)展,農(nóng)村青壯勞動力大量向城市轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致農(nóng)村的勞動力缺乏,引起玉米生產(chǎn)的粗放管理和對化學(xué)肥料的過度依賴等特點日益突出;四是玉米作為山區(qū)農(nóng)民不可或缺的糧飼作物和經(jīng)濟作物,以及下游加工企業(yè)市場的進一步多樣化,二者都對玉米品種和產(chǎn)量有著雙重的需求;五是各種病害的快速發(fā)生發(fā)展,各種生理小種的不斷變化,加上品種品性的退化,導(dǎo)致海拔700 m以上地區(qū)玉米灰斑病的快速蔓延以及海拔1 200 m以上地區(qū)玉米穗腐病的危害加重,多數(shù)推廣時間長的品種或是綜合抗性較差的品種,很難在湖北省及周邊山區(qū)進行推廣。因此,針對上述玉米生產(chǎn)上的特點,恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米育種課題組不斷地對育種目標(biāo)進行完善,從最初的一味追求高產(chǎn)到目前的以產(chǎn)量高、綜合抗性好、品種優(yōu)、適應(yīng)性廣、農(nóng)藝性狀佳、耐粗放管理為玉米新品種的選育目標(biāo)[5]。
2 雜交玉米品種恩單3558的選育過程
2.1 母本DC561的選育過程
2006年夏季在恩施組配雜交種“丹598/黃C”為選系基礎(chǔ)材料;2006—2010年在恩施和海南兩地連續(xù)多代進行交叉選擇,對植株按照葉部斑病中抗及以上的標(biāo)準(zhǔn)進行單株選擇;對果穗按照籽粒大、結(jié)實率高、品質(zhì)優(yōu)、無穗粒腐的標(biāo)準(zhǔn)進行單穗選擇。并于2010年獲得性狀基本穩(wěn)定一致的系譜為(丹598/黃C)-5-6-1-1-1-1-1-1(簡寫為DC561)的株系。
2.2 父本(FY)DH-15的選育過程
2009年夏季在恩施用自交系“F19”和“Y8G”組配基礎(chǔ)材料“F19/Y8G”,2009年冬季在海南采用單倍體誘導(dǎo)技術(shù)進行誘導(dǎo),2010年夏在天池山進行自然加倍授粉并獲得基礎(chǔ)材料“F19/Y8G”的DH系43個,2010年冬在海南繁殖并收獲考種,2011年夏在天池山進行抗性鑒定,選擇綜合抗性好、品質(zhì)優(yōu)、結(jié)實性好、散粉性好的DH系若干,其中“(F19/Y8G)DH-15”綜合表現(xiàn)最為突出,簡稱(FY)DH-15。與母本的傳統(tǒng)系譜選育方法相比,單倍體誘導(dǎo)技術(shù)具有縮短育種周期、克服遠緣雜交的不親和性及合成育種新材料等優(yōu)點[6-7]。
2.3 恩單3558的選育過程
恩單3558的選育過程見圖1。
3 恩單3558及其親本的特征特性
3.1 母本DC561
幼苗葉鞘紫色,花絲淡紅色,雄花穎片基部無色,穎殼綠色,花藥黃色;籽粒黃色、中間偏硬粒型,穗軸白色。
株型半緊湊,葉片深綠色、較寬,穗上葉較短,且與莖稈夾角小,葉頂端披,穗上節(jié)間長;穗下部葉片與莖稈夾角中,中等彎曲。在密度6.0萬株/hm2且生長正常的情況下,株高185 cm,穗位高58 cm;雄花分枝4~7個,分支較短;主莖葉片數(shù)19~21片,穗上葉片數(shù)5~6片;根系發(fā)達,支持根紫紅色。
果穗錐到筒型,果穗長10.3 cm,穗行數(shù)16~20行,行粒數(shù)24粒左右,千粒重216 g;出籽率86.2%;結(jié)實性好。在恩施海拔1 200 m地區(qū)春播生育期129 d??骨嗫莶。恢锌褂衩状蟀卟?、小斑病、彎孢菌葉斑病、穗腐病,高抗玉米灰斑?。豢沟沽?。
3.2 父本(FY)DH-15
幼苗葉鞘紫色,花絲紫紅色,雄花穎片基部紫色,穎殼淺紫色,花藥紫色;籽粒黃色、中間型,穗軸白色。
株型半緊湊,葉片著生較稀,葉色濃綠,葉片長,根系發(fā)呆;在密度6.0萬株/hm2且生長正常情況下,株高244 cm,穗位高120 cm;雄花側(cè)枝分枝數(shù)5~7個,分支細(xì)而長;主莖葉片數(shù)21片,葉片持綠期長。在恩施海拔1 200 m地區(qū)春播生育期133 d。
果穗較長,長15.6 cm,穗粗4.4 cm,穗行數(shù)14~16行,行粒數(shù)34粒,千粒重222 g,出籽率87.5%??褂衩状蟀卟?、小斑病和玉米灰斑病等葉部病害,中感紋枯病和莖腐病,抗倒伏能力強。
3.3 雜交種恩單3558
幼苗第一葉鞘紫紅色;苗期對長期低溫陰雨天氣敏感,容易使莖稈變成紫紅色,成株株型半緊湊;花絲紫紅色;雄花穎殼紫色,花藥紫色;雄花分枝數(shù)8~12個,花粉量大;果穗長錐型,籽粒黃色、馬齒型,穗軸白色。生育期134 d左右,屬中晚熟品種。
在種植密度5.25萬株/hm2的情況下,株高308.1 cm,穗位高144.2 cm左右;總?cè)~片數(shù)21~22片,穗上葉5~6片。果穗長17.7 cm,粗5.6 cm,禿尖長0.6 cm左右;穗行數(shù)18.3行,行粒數(shù)36.4粒;穗粒重、千粒重分別為229.9、356.6 g,干穗出籽率85.6%,產(chǎn)量11 013.75 kg/hm2。
在湖北省山區(qū)組區(qū)域試驗中進行抗性鑒定,田間大斑病3級;小斑病3級;灰斑病3級;銹病3級;穗腐病3級;莖腐病病株率0.8%;9級紋枯病病株率0.7%。田間倒伏(折)率3.5%。
恩單3558在2016年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心測定,容重766 g/L,粗蛋白(干基)含量11.54%,粗脂肪(干基)含量4.73%,粗淀粉(干基)含量71.86%,達到國家優(yōu)質(zhì)玉米特征。
4 恩單3558的產(chǎn)量表現(xiàn)
4.1 區(qū)試產(chǎn)量結(jié)果
2015年恩單3558參加湖北省玉米山區(qū)組品種區(qū)域試驗,平均產(chǎn)量11 527.5 kg/hm2,較對照雙玉919增產(chǎn)9.43%,9增0減,增產(chǎn)點率為100.0%,居第3位;2016年平均產(chǎn)量10 500 kg/hm2,較對照雙玉919增產(chǎn)10.2%,7增1減,增產(chǎn)點率為87.50%,居第6位。2015—2016年2年平均產(chǎn)量11 013.75 kg/hm2,較對照雙玉919增產(chǎn)9.79%,2年共16增1減,增產(chǎn)試點占總試點的比例高達94.12%。
4.2 生產(chǎn)示范結(jié)果
2014年在恩施市三岔鄉(xiāng)陽天坪(海拔930 m)種植933.33 m2,密度49 995株/hm2,產(chǎn)量11 463.75 kg/hm2,較對照雙玉919增產(chǎn)8.5%;在建始縣業(yè)州鎮(zhèn)(海拔560 m)種植1 200 m2,密度49 993株/hm2,產(chǎn)量9 811.8 kg/hm2,較康農(nóng)玉108增產(chǎn)5.2%。2015年在恩施市三岔鄉(xiāng)陽天坪(海拔930 m)種植1 666.67 m2,密度4.5萬株/hm2,產(chǎn)量11 229 kg/hm2,較對照雙玉919增產(chǎn)7.8%。在恩施州農(nóng)科院西河壩基地(海拔450 m)種植333.33 m2,密度4.5萬株/hm2,產(chǎn)量9 347.7 kg/hm2,較對照康農(nóng)玉108增產(chǎn)5.5%。在恩施市崔壩鎮(zhèn)(海拔700 m)種植1 000 m2,密度4.5萬株/hm2,產(chǎn)量10 343.4 kg/hm2,較對照雙玉919增產(chǎn)6.2%。2016年在恩施州農(nóng)科院西河壩基地(海拔450 m)種植666.67 m2,密度4.5萬株/hm2,產(chǎn)量10 312.5 kg/hm2,較對照康農(nóng)玉108增產(chǎn)5.8%。經(jīng)過2014—2016年3年在恩施不同的地區(qū)示范種植情況來看,恩單3558表現(xiàn)穗大、牙口深、結(jié)實性好、品質(zhì)優(yōu)、籽粒金黃色、出籽率高、葉斑病抗性強,深受試種區(qū)農(nóng)民及種子經(jīng)銷商的青睞。
5 栽培技術(shù)
5.1 合理選地,適時播種
玉米屬于喜陽性短日照作物,因此種植玉米宜選擇光照充足、土層深厚、肥力中等偏上、土壤保肥、保墑性良好、排灌方便的地塊種植。一般在土壤表層5~10 cm范圍內(nèi)的溫度達到12 ℃以上時方可播種,播種太深,容易引起出苗不暢、出苗率降低、長成弱苗,播種太淺,不容易吸收土壤水分,延長發(fā)芽時間,或者發(fā)芽之后溫度過高,吸收不到土壤水分,造成幼苗干枯致死,俗稱“炕籽”,因而播種深度以3~5 cm為最佳;根據(jù)氣象學(xué)隨著海拔升高100 m,溫度降低0.6 ℃的原理,一般海拔1 000 m以下地區(qū),直播在清明節(jié)前后7 d播種較為適宜,育苗移栽和地膜覆蓋種植可適當(dāng)提早7~10 d播種[7];海拔1 000 m以上地區(qū)需在4月中下旬采取地膜覆蓋栽培技術(shù)才能保證玉米在收獲時達到生理成熟,獲得高產(chǎn)。地膜覆蓋栽培較傳統(tǒng)的裸地栽培具有保墑、調(diào)肥、增溫、促進早熟和高產(chǎn)的顯著效應(yīng)[8-9]。
5.2 規(guī)范播種,保齊保壯
湖北省及周邊玉米種植區(qū)農(nóng)民由于常年的種植習(xí)慣,多數(shù)追求的是“稀植大穗”栽培模式,而且從節(jié)約種子的角度出發(fā),目前多數(shù)農(nóng)民采用營養(yǎng)盤或營養(yǎng)塊育苗移栽技術(shù),育苗移栽技術(shù)可以有效地保證苗齊、苗壯,達到農(nóng)民的理想效果。在育苗移栽苗床制作時,為了保證玉米出苗整齊、長勢強壯,需要在配制營養(yǎng)土?xí)r加復(fù)合肥7.5 kg/hm2、優(yōu)質(zhì)磷肥150 kg/hm2、腐熟農(nóng)家肥3 000 kg/hm2、優(yōu)質(zhì)鋅肥7.5 kg/hm2;同時為了防止地下害蟲在苗床對玉米苗的危害,還可拌入克百威7.5 kg/hm2(或者辛硫磷顆粒3.0~7.5 kg/hm2)于田塊營養(yǎng)土中。一般通過營養(yǎng)盤育的苗最好在2葉1心前移栽完畢,而營養(yǎng)塊育的苗最好在3葉1心前移栽。同時為了防止移栽后田間鳥類和地下害蟲的危害,應(yīng)在移栽前的苗床上噴灑毒死蜱500倍液或滅殺斃乳油500倍液或拌入辛硫磷顆粒7.5~15.0 kg/hm2,做到盤苗帶土帶藥移栽,可以達到有效的防治效果[10-12]。
如果為了節(jié)省勞動力則采用直播。但直播應(yīng)注意以下幾個方面:一是精細(xì)整地,做到土壤細(xì)、碎;二是足墑播種;三是施足農(nóng)家肥或者有機肥;四是注意種子與復(fù)合肥等底肥的隔離,防止因肥害導(dǎo)致缺苗斷壟;五是早施苗肥,并結(jié)合中耕除草,促進苗期生長旺盛。
5.3 合理密植,群體適度
實踐證明,在一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加群體密度是玉米增產(chǎn)的有效途徑之一,但是群體密度的增加會給玉米的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量帶來諸多不利的影響,如株高、穗位上升,莖粗變小,抗倒伏倒折能力降低,葉片光合作用變?nèi)?,田間濕度增加,空氣流通不暢,導(dǎo)致受溫度和濕度影響較大的紋枯病等病害有加重的趨勢,同時也會引起產(chǎn)量相關(guān)性狀的不利變化,如空稈率增加,禿尖增長,穗變小變短,籽粒千粒重和和容重下降[13],最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。恩單3558通過密度和肥料的耦合試驗表明,在單作且田間栽培管理技術(shù)一致的情況下,密度在5.25萬株/hm2左右時,產(chǎn)量達到最高。另外,套作應(yīng)根據(jù)共生作物的種植情況而定,一般以套作3.75萬株/hm2左右為宜。
5.4 合理施肥,前控后促
“莊稼一枝花,全靠肥當(dāng)家”,說明肥料在玉米的整個生育過程之中尤為重要,主要體現(xiàn)在以下3個方面:一是施肥種類。合理利用農(nóng)家肥或者有機肥與復(fù)合肥、尿素等化學(xué)肥料一起配合施用對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量有明顯的促進作用[14]。二是施肥數(shù)量,以“施足底肥、輕施苗肥、重施穗肥”為施肥原則,以復(fù)合肥600 kg/hm2左右作底肥,同時配合施用農(nóng)家肥15 t/hm2以上;尿素150、300 kg/hm2分別作苗肥、穗肥,可以達到苗期壯,中期旺,后期適度促進發(fā)育不早衰的目的。三是施肥時間,底肥、苗肥、穗肥分別在播種前或者播種同時、6~7片可見葉、13~14片可見葉時施肥,特別是苗肥和穗肥除了一般施肥規(guī)律之外,還必須結(jié)合田間苗情長勢而施,防止出現(xiàn)施肥間隔過短造成浪費或者間隔太長出現(xiàn)斷肥發(fā)黃的現(xiàn)象,只有合理施肥才能促進各個生育階段玉米的正常生長發(fā)育。
5.5 病蟲草害綜合防治
湖北省二高山以及生態(tài)區(qū)域相近的武陵山區(qū),在玉米生長的中后期經(jīng)常遇到高溫高濕的特殊氣候,很容易引起玉米紋枯病的發(fā)生,嚴(yán)重時會造成30%~40%的減產(chǎn)。恩單3558中抗紋枯病,在特殊的年份也會引起紋枯病的危害,造成整株死亡或者果穗早死現(xiàn)象。因此,恩單3558在推廣應(yīng)用中,應(yīng)加強田間管理,注意排漬降濕、通風(fēng)透氣,同時發(fā)現(xiàn)病株時要及時剝掉病葉并移出玉米田外,控制病菌的蔓延。另外,收獲后也要加強對田間病殘體的清理,降低田間病原菌的密度,同時噴施50%苯菌靈可濕性粉劑1 500倍液進行藥劑防治,可達到良好的防治效果[15]。在玉米出苗或移栽后,根據(jù)田間蟲害的嚴(yán)重程度及時用40%毒死蜱乳油1500倍液或10%高效氯氰菊酯乳油2 000倍液灌蔸,防止彎刺黑蝽和地老虎等地下害蟲危害;在苗期至大喇叭口期,根據(jù)玉米的危害程度用50%辛硫磷乳油、3.6%殺蟲單顆粒劑(或者25%殺蟲雙水劑)、1.5%甲維鹽乳油600~800倍液進行整株噴施,防治鉆心蟲、玉米螟等害蟲[16]。
目前,隨著市場上玉米專用除草劑(如金玉良田、苞衛(wèi)、煙嘧磺隆、硝磺草酮等)的普及以及農(nóng)村勞動力的減少,越來越多的農(nóng)民選擇噴施除草劑進行田間除草,但需注意要根據(jù)田間雜草的草相以及雜草的大小等情況,選用合適的玉米專用除草劑進行綜合防治[17]。
5.6 適時收獲,及時晾曬
恩單3558屬于中晚熟型品種,生育期偏長,因此在全田絕大部分果穗苞葉變黃,籽?;砍霈F(xiàn)黑色層即生理成熟時,應(yīng)利用晴好天氣及時搶收搶曬,盡量保證收獲后的玉米快速曬干、烘干或者晾干,防止籽粒霉變,保持玉米良好的商品特性和優(yōu)良的品質(zhì)特性[18]。
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