糧飼兼用型玉米品種石玉13 號(hào)及育種策略

馮健英 許 洛 李中建 王紹新 鄭書海 馮兵偉 陳 莉

（河北省石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，石家莊 050041）

“糧改飼”政策是農(nóng)業(yè)部落實(shí)國家關(guān)于加快農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革，推進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大部署[1-3]。在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推動(dòng)下，2018年河北省玉米種植面積304.787 萬hm2，玉米產(chǎn)量下降至1730.97 萬t[4]。在糧改飼的推進(jìn)工作中最成熟的方式是發(fā)展青貯玉米，國內(nèi)外畜牧業(yè)都是通過玉米青貯實(shí)現(xiàn)牲畜“過腹增值”，延長了玉米產(chǎn)業(yè)鏈條，將種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)結(jié)合起來，帶動(dòng)了農(nóng)牧業(yè)同步增收[5-9]。自2015 年啟動(dòng)“糧改飼”工作以來，國內(nèi)各育種單位就飼用玉米的選育工作加大了力度，一批青貯專用品種、通用品種、兼用品種不斷涌現(xiàn)，為“糧改飼”的進(jìn)一步推進(jìn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[10-13]。但目前國內(nèi)各大生態(tài)區(qū)表現(xiàn)優(yōu)異的青貯專用品種較少，現(xiàn)階段根據(jù)我國生產(chǎn)現(xiàn)狀，各業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為要以糧飼通用或糧飼兼用品種的選育和推廣為主，種糧大戶和合作社也更傾向于選用這一類品種以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，甚至直接選用持綠性好的籽粒玉米品種替代。針對(duì)國家政策和黃淮海地區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)狀，借鑒前人關(guān)于青貯玉米研究基礎(chǔ)和思路[14-16]，制訂了適合黃淮海夏播玉米區(qū)糧飼兼用玉米品種選育的育種目標(biāo)，經(jīng)過數(shù)年努力，選育出糧飼兼用型玉米品種石玉13 號(hào)，通過配套技術(shù)試驗(yàn)，制訂了關(guān)鍵栽培技術(shù)要點(diǎn)，為大面積應(yīng)用提供科技支撐。通過國內(nèi)外種質(zhì)資源的互補(bǔ)結(jié)合，初步形成了黃淮海地區(qū)糧飼兼用玉米品種選育的雜優(yōu)模式，可為該區(qū)域的育種實(shí)踐提供指導(dǎo)。

1 親本來源與品種選育

1.1 親本來源母本PH4 來源于先玉335 二環(huán)系，2008 年以先玉335 為基本材料連續(xù)自交6 代，期間各代選擇抗倒性強(qiáng)、抗病性好、結(jié)實(shí)性突出的優(yōu)良單株，結(jié)合配合力測(cè)試，于2012 年育成。父本W(wǎng)25 來源于登海雜交種二環(huán)系，2008 年課題組把登海種業(yè)在趙縣實(shí)驗(yàn)基地展示的品種DH83 作為基礎(chǔ)材料進(jìn)行選系，該品種抗病、抗倒性突出，持綠性極強(qiáng)，經(jīng)過連續(xù)6 代的自交，選擇抗倒性強(qiáng)、花粉量大、配合力高的單株，于2012 年育成。

1.2 雜交種選育2012 年冬季，在海南三亞用PH4 作母本、W25 作父本組配而成。2014-2015年參加河北省地市農(nóng)科院所聯(lián)合鑒定，密度5000株/667m2，產(chǎn)量741.92kg/667m2，居參試品種的第2 位，較對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)8.49%。2016 年河北眾誠聯(lián)合體5000 株/667m2區(qū)試中，每667m2平均產(chǎn)量694.8kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)4.54%，居第2 位；2017 年同組區(qū)試中平均產(chǎn)量699.9kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)2.60%，居第2 位；2 年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量697.4kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)3.57%。2017 年同密度組生產(chǎn)試驗(yàn)，每667m2平均產(chǎn)量688.3kg，比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)3.51%，居參試品種第2 位。2018 年7 月通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)：冀審玉20188010，參試代號(hào)為石玉1503。

2 品種特征特性

該品種株型半緊湊，幼苗葉鞘紫色，株高271cm，穗位高97cm。在石家莊平均生育期105d。全株葉片數(shù)約20 片，雄穗分枝數(shù)中等，花藥紫色，花絲淺紫色。果穗筒型，穗軸紅色，穗長18.7cm，穗行數(shù)16～18 行，平均16.4 行，禿尖長2.2cm。籽粒黃色、馬齒型，千粒重334g，出籽率87.5%。2017年經(jīng)河北省農(nóng)作物品種品質(zhì)檢測(cè)中心測(cè)定：蛋白質(zhì)10.43%，脂肪2.74%，淀粉72.70%，賴氨酸0.30%。2016-2017 年經(jīng)河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗病鑒定：中抗彎孢葉斑病、穗腐病，抗小斑病，高抗莖腐病，高感南方銹病、瘤黑粉病。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

3.1 青貯玉米篩選試驗(yàn)2017 年在藁城區(qū)東里莊安排了10 個(gè)玉米品種青貯篩選試驗(yàn)，包括沃玉3 號(hào)、奔誠6 號(hào)、農(nóng)大372、桂青貯1 號(hào)、MC703、石玉12 號(hào)、青貯808、洰豐185、石玉13 號(hào)和對(duì)照品種鄭單958。前茬冬小麥，小區(qū)1000m2，對(duì)比試驗(yàn)，不設(shè)重復(fù)，6 月15 日種植，9 月25 日用機(jī)械全株收獲青貯飼料，稱取鮮重。結(jié)果表明，參試品種株高256～321cm 不等，倒伏、倒折率為0～12.3%，全株青貯玉米每667m2產(chǎn)量2.83～4.23t，平均為3.409t，株高295cm，穗位高105cm，倒伏、倒折率合計(jì)0，莖粗2.42cm。綜合來看，參試品種中，糧用品種大多青貯產(chǎn)量較低，減產(chǎn)嚴(yán)重，只有石玉13 號(hào)超對(duì)照鄭單958，作為糧飼兼用品種表現(xiàn)出青貯產(chǎn)量大、抗倒伏能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

3.2 大面積多點(diǎn)示范試驗(yàn)2018 年在趙縣德眾種業(yè)有限公司安排了6.67hm2石玉13 號(hào)示范田，全部用于裹包青貯，平均產(chǎn)量3.98t/667m2，田間表現(xiàn)出抗病性、抗倒性強(qiáng)，后期持綠性好的特點(diǎn)，是一個(gè)理想的糧飼兼用品種，受到了用戶的青睞。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.1 播種準(zhǔn)備種子選用發(fā)芽率95%以上、純度96%以上、凈度99%以上的精品包衣種子。播前進(jìn)行精細(xì)整地，清除雜草，前茬是冬小麥的要進(jìn)行滅茬處理，提高播種質(zhì)量和消除蟲源。

4.2 種肥一體化選用種肥一體化深層施肥單粒播種機(jī)作業(yè)，每667m2施復(fù)合緩釋肥40kg，河北中南部春播在4 月20 日之后，麥后直播在6 月10-20日為宜。作為青貯玉米種植，密度控制在5000株/667m2；作為籽粒玉米種植，密度控制在4500株/667m2。

4.3 苗期一噴多防在玉米展開葉3～5 片葉時(shí)，一次性噴施殺蟲劑、玉米苗后除草劑等防治苗期蟲害和田間雜草，面積較大地塊可推廣使用植保機(jī)械作業(yè)，提高作業(yè)質(zhì)量和效率。

4.4 肥水控制春季造墑播種，夏季在播種后澆蒙頭水，苗期適當(dāng)蹲苗，大喇叭口期每667m2有小型施肥機(jī)械追施尿素15～20kg；澆好抽雄吐絲水，防止卡脖旱，中后期根據(jù)天氣澆水，作為青貯玉米種植，中后期加大水肥供應(yīng)，田間持水量不低于75%，中后期不脫肥。

4.5 生物防控病蟲害苗期結(jié)合防治灰飛虱以防粗縮病，7 月中上旬，在成蟲羽化期使用殺蟲燈結(jié)合性誘劑誘殺；成蟲產(chǎn)卵初期釋放赤眼蜂滅卵。心葉末期噴灑蘇云金桿菌、白僵菌等生物農(nóng)藥，造成危害時(shí)可選用四氯蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽等殺蟲劑噴施。抽雄吐絲后不再使用殺蟲殺菌劑，防止飼料有農(nóng)藥殘留。

4.6 適時(shí)收獲作為青貯玉米種植的收獲時(shí)期掌握在籽粒乳線達(dá)到1/2～2/3，作為籽粒玉米種植的收獲期盡量達(dá)到完熟期，以果穗苞皮松散、籽粒出現(xiàn)黑層為宜。

5 糧飼兼用效益分析

石玉13 號(hào)作為青貯玉米品種應(yīng)用效益也十分可觀。2017 年通過在藁城市昊鑫種植合作社大面積示范6.8hm2，比主推玉米品種鄭單958 增效顯著。石玉13 號(hào)每667m2平均產(chǎn)量4.00t，銷售價(jià)0.30 元/kg，除去每667m2收獲成本150 元，純收益1050 元；主推玉米品種鄭單958 作為青貯飼料，平均產(chǎn)量3.50t，銷售價(jià)0.30 元/kg，除去每667m2收獲成本150 元，純收益900 元；鄭單958 作為籽粒玉米，平均產(chǎn)量601kg，銷售價(jià)1.70 元/kg，除去每667m2收獲和脫粒成本160 元，純收益860 元。石玉13 號(hào)作為青貯玉米種植比鄭單958增收16.7%～24.4%。

可見，種植玉米時(shí)，收獲方式不同，收益相差很大，一般來說收青貯飼料＞收籽粒＞收濕果穗，糧飼兼用玉米作為青貯的收益要顯著高于收獲籽粒和果穗，石玉13 號(hào)的青貯收益要顯著高于普通籽粒品種。

6 糧飼兼用品種選育策略

6.1 親本創(chuàng)新目標(biāo)思路糧飼兼用玉米品種的親本材料在創(chuàng)新過程中，選擇基礎(chǔ)材料非常重要。首先，要注重籽粒性狀，育種目標(biāo)第一是糧用，也就是籽粒產(chǎn)量要高，所以，一定要選用配合力高、產(chǎn)量相關(guān)性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源，作為基礎(chǔ)材料。目前黃淮海地區(qū)兩大主推品種依然是鄭單958 和先玉335，這2 個(gè)品種就集合了高產(chǎn)性狀的相關(guān)基因，可作為首選基礎(chǔ)材料，用其親本進(jìn)行改良可事半功倍；其次，還要求基礎(chǔ)材料在抗病性和持綠性上突出，保證產(chǎn)量達(dá)到或接近青貯玉米專用品種，這方面的抗源以78599 類群最為合適，其改良系在抗大斑病、小斑病、莖腐病和后期持綠性上有優(yōu)勢(shì)，可作為互補(bǔ)的基礎(chǔ)材料，這在前人的研究中已經(jīng)得到廣泛認(rèn)同[17-19]；三是品質(zhì)要求，一方面選用高蛋白類型的材料，以保證育成品種的蛋白含量，另一方面選擇不同類型的品種蛋白含量差異較大，基礎(chǔ)材料選擇不準(zhǔn)，后期改良難度較大。78599 種質(zhì)、瑞德種質(zhì)和先鋒種質(zhì)是改良青貯玉米的主要種質(zhì)，各種質(zhì)互補(bǔ)結(jié)合才能育成糧飼兼用型優(yōu)良品種。

6.2 石玉13 號(hào)的親本選育途徑2008 年以美國先鋒玉米品種先玉335 為基礎(chǔ)材料，充分挖掘其優(yōu)良的堅(jiān)稈抗倒基因、耐密基因和豐產(chǎn)基因，來選育母本自交系，血緣關(guān)系上定向選擇偏瑞德群的優(yōu)良單株，在3 代以后隔代進(jìn)行配合力的測(cè)定，輔助選擇穗行；同時(shí)期選用具有抗病、持綠好的山東登海品種DH83（當(dāng)時(shí)展示品種編號(hào)）為基礎(chǔ)材料進(jìn)行父本系選擇，DH83 的典型特征就是枝葉繁茂、莖稈粗壯、抗病持綠性好，經(jīng)測(cè)定青貯適收期蛋白含量在8% 左右，具備了青貯材料的優(yōu)良性狀。在自交選擇過程中，注意留存雌雄協(xié)調(diào)和花粉量大的單株。2 個(gè)基礎(chǔ)材料的后代相互輪回選擇，提高了育成品種的幾率。

6.3 雜優(yōu)模式目前，青貯玉米專用品種和糧飼兼用品種的雜優(yōu)模式多種多樣，尤其是在黃淮海夏玉米區(qū)，青貯玉米的研究開始時(shí)間不長，沒有形成較為認(rèn)同的核心模式。徐艷榮等[20]經(jīng)過研究認(rèn)為，從全國來看，主推品種雜優(yōu)模式主要有旅大紅骨改良系×P 群改良系，占主推品種的29.1%；其次是瑞德改良系×P 群改良系，占主推品種的20.8%，瑞德改良系×巴西改良系占16.7%，熱帶改良系×P 群改良系占12.5%?？梢钥闯?，從全國的育種模式分析，P 群改良系是青貯玉米品種的主要材料來源，得益于其較長的生育期和較強(qiáng)的抗病性和持綠性。石玉13 號(hào)就是利用DH83后代中偏P 群種質(zhì)材料作父本、先玉335 改良后代作母本取得了較好效果。在黃淮海夏玉米區(qū)，用瑞德改良系×P 群改良系作為主要雜優(yōu)模式較為主流，育成品種有山東登海種業(yè)的登海青貯3930，鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院的鐵研青貯458，北京農(nóng)林科學(xué)院玉米中心的京科青貯301、京科青貯516等。這一模式可為黃淮海育種家借鑒。

7 討論

糧飼兼用玉米品種是我國玉米品種發(fā)展的一個(gè)過渡階段[16]。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民對(duì)于肉蛋奶的需求量增大，玉米飼用化比例提高是必然趨勢(shì)。但當(dāng)下青貯專用玉米品種缺少或種植風(fēng)險(xiǎn)較大的情況下，用糧用品種兼用作飼用品種也是無奈的選擇。在歐洲發(fā)達(dá)國家如法國、德國、荷蘭、比利時(shí)等國80%以上的玉米為青貯專用玉米品種或糧飼通用型玉米品種。糧飼兼用是由我國國情決定的，隨著畜牧業(yè)的發(fā)展規(guī)范、國家糧改飼政策的穩(wěn)步推進(jìn)，青貯玉米專用品種和通用品種將是未來發(fā)展的主流。國外育種家普遍認(rèn)為，青貯玉米專用品種首先是一個(gè)較好的糧用品種，才能保證飼料中足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，包括較高的淀粉含量和蛋白含量；其次再考慮整株的生物產(chǎn)量，所以前述的育種策略對(duì)于今后的育種方向仍然有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。