甘肅墾玉號玉米品種的選育與研究

王中倉 張改元

（甘肅農(nóng)墾良種有限責(zé)任公司，景泰 730400）

玉米是我國種植面積最大的糧食作物，也是經(jīng)濟(jì)效益最明顯、增產(chǎn)潛力最大的高產(chǎn)作物。目前已成為食用、飼用、工業(yè)用、醫(yī)用、能源等多個領(lǐng)域的主要原料。近年來因消費(fèi)水平的急劇增加，我國已成為玉米進(jìn)口大國，產(chǎn)量供需缺口問題嚴(yán)重[1]。因此挖掘玉米增產(chǎn)潛力，選育推廣優(yōu)勢品種是保障我國糧食安全的重中之重。甘肅農(nóng)墾良種有限責(zé)任公司墾玉號玉米品種的選育和推廣，為甘肅省乃至西北地區(qū)玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。本文主要概述了墾玉號玉米品種的主要特征及研究進(jìn)展，以期為該類品種的大面積推廣種植提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料選用2012-2018年甘肅農(nóng)墾良種有限責(zé)任公司通過審定的8個玉米品種（表1）。

表1 2012-2018年通過審定的玉米品種名稱及審定編號

1.2 試驗(yàn)方法依據(jù)主要農(nóng)作物品種審定公告中提供的數(shù)據(jù)，分別比較極早熟、早熟、中晚熟及鮮食玉米4類品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、籽粒品質(zhì)及抗病性。其中，產(chǎn)量的分析采用與區(qū)域或生產(chǎn)試驗(yàn)所用對照品種相比較的方法進(jìn)行。

1.2.1 農(nóng)藝性狀包括株高、穗位高、葉片數(shù)、出籽率、千粒重和容重。株高、穗位高的測量，在開花后每區(qū)選取具有代表性植株20株，用直尺測量自地面至雄穗頂端或最上部果穗著生節(jié)的高度，取平均值；葉片數(shù)的測量，每小區(qū)定點(diǎn)10株，隨著玉米生長，標(biāo)記葉片，抽雄期后調(diào)查主莖葉數(shù)，求其平均數(shù)；出籽率（%）=（籽粒干重/果穗干重）×100%；千粒重的測定，將取樣的果穗脫粒后，籽粒充分混合，從中隨機(jī)取500粒稱重、重復(fù)取樣3次，取2個相近數(shù)之和即為千粒重；容重的測定，從樣品中用分樣器分出平均樣品2份，取1份平均樣品約1000g過篩分級，上層篩孔直徑12.0mm，下層篩孔直徑3.0mm，取下層篩的篩上物混勻，用容量器進(jìn)行測定，然后稱重。

1.2.2 籽粒品質(zhì)包括普通玉米的粗蛋白含量、粗脂肪含量、粗淀粉含量、賴氨酸含量以及鮮食玉米的支鏈淀粉（占總淀粉）比例和外觀、蒸煮品質(zhì)，以上品質(zhì)數(shù)據(jù)均由農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心測定。

1.2.3 抗病性主要分析了所有品種抗莖基腐病、絲黑穗病、大斑病的能力和部分品種抗小斑病、矮花葉病、紅葉病、瘤黑粉病、穗腐病及彎孢病的能力，抗病性由國家或省農(nóng)業(yè)科學(xué)院人工接種鑒定。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2012-2018年在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院各試驗(yàn)基地分別進(jìn)行，試驗(yàn)地地勢平坦、肥力中等、地力均勻，且具有較好的氣候環(huán)境代表性，年平均氣溫 0～15℃，降水量 36.6～734.9mm，無霜期140～280d。區(qū)域試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積≥20m2，3次重復(fù)，4～6行區(qū)，收獲時每小區(qū)取中間2行，兩頭各除去2株，按實(shí)收面積計(jì)產(chǎn)，計(jì)產(chǎn)時水分標(biāo)準(zhǔn)為14%。生產(chǎn)試驗(yàn)種植方式、播種及田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铮娣e為200m2，無重復(fù)，小區(qū)種植行數(shù)為8～12行區(qū)，全區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)，計(jì)產(chǎn)時水分標(biāo)準(zhǔn)為14%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同玉米品種植株農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量情況從表2可以看出，極早熟品種墾玉10號株高較低、穗位高適中，墾玉16株高、穗位高適中，兩個品種葉片數(shù)在16～18片之間，在甘肅省極早熟玉米類型區(qū)生育期分別是133d和122d，這兩個品種區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量較對照品種均有較大增幅，分別為24.8%、15.5%和13.6%、13.9%；早熟品種墾玉147葉片數(shù)19片，株高、穗位高較低，在早熟玉米類型區(qū)生育期為133d，2年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量比對照增產(chǎn)14.7%，生產(chǎn)試驗(yàn)比對照增產(chǎn)9.2%；中晚熟品種墾玉50、墾玉90、墾玉1608葉片數(shù)在19.7～20.8片之間，生育期在131～145d之間，2年區(qū)域試驗(yàn)較對照增產(chǎn)5.1%～9.3%，生產(chǎn)試驗(yàn)較對照增產(chǎn)6.3%～8.2%。

表2 不同玉米品種植株農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量情況

2.2 不同玉米品種籽粒農(nóng)藝性狀及品質(zhì)情況由表3可知，墾玉號玉米品種的千粒重在310.0～397.0g之間，出籽率為82.0%～86.2%。極早熟品種墾玉10號和墾玉16的粗蛋白含量均較高，分別達(dá)到了12.96%和11.20%；早熟品種墾玉147為9.43%；中晚熟品種墾玉50、墾玉90、墾玉1608的粗蛋白含量在7.30%～9.82%之間；所有品種中墾玉10號的粗蛋白含量最高。極早熟品種粗脂肪含量分別為3.83%、3.41%；早熟品種粗脂肪含量較高，達(dá)到了4.36%；中晚熟品種粗脂肪含量在3.61%～4.92%之間；所有品種中，墾玉1608粗脂肪含量最高。極早熟品種粗淀粉含量在70.79%～72.08%之間，早熟品種為73.50%，中晚熟品種在67.38%～75.79%之間，墾玉50粗淀粉含量最高。3個熟期玉米品種中，賴氨酸含量均較少，極早熟品種墾玉10號和墾玉16排第1位和第2位，中晚熟品種墾玉1608賴氨酸含量達(dá)到0.32%，排第3位。從表4可以看出，鮮食玉米墾白糯2號和墾彩糯3號支鏈淀粉占總淀粉含量的99.38%和100%，外觀及蒸煮品質(zhì)優(yōu)良，均達(dá)到1級。

表3 不同玉米品種籽粒農(nóng)藝性狀及品質(zhì)情況

表4 不同鮮食玉米品種品質(zhì)情況

2.3 不同玉米品種的抗病性及適宜種植密度從表5可以看出，除墾玉147高感莖基腐病外，其余品種均表現(xiàn)出高抗或者中抗莖基腐病。中抗絲黑穗病的品種有墾玉10號、墾玉147、墾玉50，其余品種為感。中抗大斑病的品種只有墾玉147?？够蛑锌顾敫〉钠贩N有墾玉16、墾玉90、墾玉1608、墾彩糯3號4個品種，同時墾玉16、墾彩糯3號高抗瘤黑粉病。所有品種田間自然條件下表現(xiàn)出抗旱、耐瘠性好，抗倒折、倒伏能力強(qiáng)的優(yōu)勢，特別是抗莖基腐病能力強(qiáng)。由于近幾年西北玉米區(qū)大面積發(fā)生莖基腐病，選育推廣抗莖基腐病的玉米品種就顯得尤為重要。同時，種植區(qū)應(yīng)避開玉米品種感或高感病害的頻發(fā)區(qū)。墾玉號的適宜種植密度一般在52500～82500株/hm2范圍內(nèi)，具體適宜種植密度見表5。

表5 不同玉米品種抗病性及適宜種植密度

3 結(jié)論與討論

公司成功選育出極早熟玉米品種墾玉10號和墾玉16，其中墾玉10號累計(jì)推廣面積達(dá)10萬hm2，增產(chǎn)糧食7366.4萬kg，為西北高海拔區(qū)玉米的生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)。早熟玉米品種有墾玉147，中晚熟玉米品種有墾玉50、墾玉90及墾玉1608，其中墾玉50粗淀粉含量高（75.79%），達(dá)到我國高淀粉玉米二級行標(biāo)，同時兼有抗青枯能力強(qiáng)和活稈成熟的優(yōu)勢，具有較好的糧飼兼用特性，已累計(jì)推廣面積達(dá)8萬hm2，增產(chǎn)糧食5004.4萬kg。墾玉1608植株高大、葉片寬厚濃綠、抗逆性好、增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性高，籽粒粗蛋白（9.82%）和粗脂肪（4.92%）含量均較高，今后主要作為糧飼兼用型玉米推廣種植。鮮食玉米品種墾白糯2號和墾彩糯3號鮮穗糯性好、香味純正、營養(yǎng)豐富[2]。今后玉米新品種的選育應(yīng)在保持墾玉號品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗旱耐瘠等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)提高產(chǎn)量潛力，同時加強(qiáng)籽粒的品質(zhì)，協(xié)調(diào)好產(chǎn)量與品質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)與抗逆之間的關(guān)系[3]，為進(jìn)一步推進(jìn)機(jī)收玉米和糧飼兼用型玉米品種的選育奠定基礎(chǔ)，為此，提出以下建議。

3.1 機(jī)收玉米品種的選育從墾玉號育成品種來看，其營養(yǎng)品質(zhì)較好，產(chǎn)量較高。但過去一直對高產(chǎn)、早熟、耐密、宜機(jī)收玉米品種的重視度不夠，主要表現(xiàn)在耐密性較差，脫水速度慢，成熟時果穗苞葉緊不易剝離。為解決這些突出問題，今后應(yīng)重點(diǎn)選育抗逆性強(qiáng)，品質(zhì)優(yōu)良，增產(chǎn)率≥3.0%，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≥5000株/667m2的適應(yīng)全程機(jī)械化作業(yè)的玉米新品種。

3.2 糧飼兼用玉米新品種的選育隨著甘肅省畜牧業(yè)的發(fā)展，飼料需求日益增加。種植結(jié)構(gòu)也由原來的“糧食-經(jīng)濟(jì)作物”二元結(jié)構(gòu)向“糧食-飼料-經(jīng)濟(jì)作物”三元結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。糧飼兼用型玉米品種的研發(fā)推廣將成為玉米發(fā)展的主要方向。目前，公司成功選育的墾玉1608產(chǎn)糧產(chǎn)草能力突出，可作為主要的糧飼兼用型玉米品種來推廣。但公司在糧飼兼用型玉米品種選育方面仍存在一些問題，即品質(zhì)問題和技術(shù)問題，今后主要突破兩個方面：一是提高新選育品種秸稈的營養(yǎng)品質(zhì)，增加玉米秸稈粗蛋白、粗脂肪等的含量；二是獲得從播種、管理、收獲到加工儲藏各個環(huán)節(jié)的技術(shù)數(shù)據(jù)和管理經(jīng)驗(yàn)，為確保玉米種植戶獲得較高收益提供科技支撐[4]。