抗病豐產(chǎn)玉米新品種‘晉單83’的選育與配套栽培技術(shù)

王 燕，王建軍，趙變平，賈 鑫，楊俊偉，李彥良，王富榮

（1山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，山西忻州034000；2山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所，太原030031）

0 引言

玉米是山西省的主要糧食作物，其播種面積和產(chǎn)量居各種作物之首[1-2]。長期以來，玉米病害是影響當(dāng)?shù)赜衩赘弋a(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要限制因素之一[3]。20世紀(jì)90年代以來，玉米矮花葉病在山西大流行，僅1998年發(fā)病面積近45萬hm2，占全省玉米播種面積的52%，因病減產(chǎn)5萬t，直至現(xiàn)在山西南部玉米矮花葉病仍然十分嚴(yán)重，‘先玉335’等春播玉米發(fā)病率高達(dá)100%[4-5]。玉米絲黑穗病的發(fā)病面積35萬hm2以上，占全省玉米種植面積的40%左右，一般田發(fā)病率4%～10%，重病田達(dá)30%～60%。玉米粗縮病在晉南復(fù)播區(qū)大面積發(fā)生流行，僅1993年受損玉米面積至少2萬hm2[6]；玉米青枯病發(fā)生相當(dāng)嚴(yán)重，尤其在秋季多雨的年份，大面積玉米枯死，產(chǎn)量損失20%以上[7]。

許多研究表明，選育和種植抗病品種是控制玉米病害最經(jīng)濟(jì)有效的措施[8-11]。由于常用玉米自交系易感矮花葉病、莖腐病、粗縮病[12-14]，生產(chǎn)上種植的雜交種多數(shù)抗病性差，在病害流行年份給玉米生產(chǎn)造成很大損失。本研究針對山西玉米病害發(fā)生嚴(yán)重，生產(chǎn)上缺乏抗病高產(chǎn)玉米雜交種的問題，在以往玉米種質(zhì)資源抗矮花葉病、莖腐病、絲黑穗病、大斑病鑒定基礎(chǔ)上[15-18]，以選育多抗高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種為目標(biāo)，利用篩選的國內(nèi)外優(yōu)良玉米種質(zhì)資源，通過組配基礎(chǔ)群體，人工接種鑒定，定向雜交選育等方法，將多種抗病優(yōu)良基因聚合，培育出抗病豐產(chǎn)玉米新品種‘晉單83’。

1 品種來源及選育過程

1.1 母本來源與選育

母本自交系‘X136-4’是利用含有熱帶血緣的多抗性自交系‘齊319’[19]與優(yōu)異自交系‘鄭58’[20]雜交，組配基礎(chǔ)群體。為了增加選擇壓力，播種時接種絲黑穗病菌，幼苗期接種甘蔗花葉病毒、喇叭口期接種大斑病菌，抽雄期接種莖腐病菌進(jìn)行抗性鑒定；同時選擇優(yōu)良單株互交和自交，聚合雙親優(yōu)良性狀，實現(xiàn)基因互補(bǔ)，經(jīng)8 個世代定向選育而成。該自交系幼苗芽鞘紫色，葉片深綠色，株型半緊湊，株高198 cm，穗位高78 cm，葉片數(shù) 20 片；雄穗分枝5～7 個，花藥、花絲粉紅色，花粉淡綠色；果穗筒型，穗長16～17 cm，穗行數(shù)14～16行；穗軸粉紅色，籽粒黃色，半硬粒型；結(jié)實性好，氣生根發(fā)達(dá)，抗倒性強(qiáng)?？菇z黑穗病、莖腐病、穗腐病，中抗大斑病、矮花葉病和粗縮病。生育期125天。

1.2 父本來源與選育

父本自交系‘X232’是利用國內(nèi)優(yōu)良自交系‘昌7-2’[21]與早熟自交系‘武314’[22]雜交，然后用‘昌7-2’回交1次，通過6個世代定向選擇、抗病性鑒定和配合力測定培育而成。該自交系幼苗芽鞘紫色，葉片綠色，株型緊湊，株高182 cm，穗位高90 cm；葉片數(shù)20片，葉片上沖；雄穗分枝12～15 個，花藥、花絲黃綠色；果穗筒型，穗長12～14 cm，穗行數(shù)14～16行；穗軸白色，籽粒黃色，半馬齒型，結(jié)實性好?？拱ㄈ~病、莖腐病、穗腐病，中抗大斑病、小斑病。生育期120天。

1.3 雜交種選育過程

2004年以‘X136-4’為母本、‘X232’為父本組配雜交組合，2005 年在本所試驗場進(jìn)行組合鑒定表現(xiàn)優(yōu)良，2006—2007 年進(jìn)行品種比較試驗，試驗結(jié)果，‘X136-4×X232’組合表現(xiàn)突出，兩年所內(nèi)品比平均產(chǎn)量10983.8 kg/hm2，比對照品種‘鄭單958’增產(chǎn)9.6%，株型緊湊，生長勢強(qiáng)，抗病性強(qiáng)，結(jié)實性好，綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良。2008 年參加山西省南部復(fù)播區(qū)預(yù)備試驗，2009—2010年進(jìn)入?yún)^(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，產(chǎn)量和綜合性狀表現(xiàn)突出，2011年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會審定，定名為‘晉單83 號’（審定編號：晉審玉2011020）。

2 品種特征特性

2.1 植物學(xué)特性

幼苗芽鞘紫色，株型緊湊，全株葉20片，株高288 cm，穗位高126 cm；雄穗一級側(cè)枝13～15 個，花絲粉紅色，花藥黃色，花粉黃色；穗長18 cm，穗粗5.0 cm，果穗筒型，穗軸粉紅色，穗行數(shù)16 行，行粒數(shù)49.2 粒，粒型半馬齒型，粒色黃色，百粒重31.2 g，出籽率85.2%。

2.2 生物學(xué)特性

山西南部復(fù)播生育期100.5 天，與對照品種‘鄭單958’相當(dāng)，需要≥10℃有效積溫2650℃。適宜在山西運城、臨汾、晉城復(fù)播區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)種植，也可在山西春播中熟玉米區(qū)種植。

2.3 抗病性

2009—2010 年經(jīng)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所人工接種鑒定，高抗莖腐病、矮花葉病，抗穗腐病、粗縮病，中抗絲黑穗病、大斑病，是一個多抗性玉米雜交種（表1）。

2.4 品質(zhì)性狀

2010 年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱）檢測，容重746 g/L，粗蛋白9.28%，粗脂肪4.19%，粗淀粉76.14%。粗淀粉含量高，超過了高淀粉玉米標(biāo)準(zhǔn)1.14個百分點，屬高淀粉玉米。

表1 ‘晉單83’抗病性鑒定結(jié)果

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

3.1 預(yù)備試驗

2008年參加山西省南部復(fù)播區(qū)預(yù)備試驗，‘晉單83’平均產(chǎn)量8518.5 kg/hm2，比對照品種‘鄭單958’增產(chǎn)8.9%。

3.2 區(qū)域試驗

2009—2010年參加山西南部復(fù)播區(qū)域試驗，‘晉單83’平均產(chǎn)量分別為 9198.0 kg/hm2和10063.5 kg/hm2，分別比對照‘鄭單958’增產(chǎn)6.9%和5.8%（表2、表3），兩年平均產(chǎn)量9630.8 kg/hm2，比對照增產(chǎn)6.4%。

3.3 生產(chǎn)試驗

2010年參加山西南部復(fù)播區(qū)生產(chǎn)試驗，‘晉單83’平均產(chǎn)量9976.5 kg/hm2，比對照‘鄭單958’增產(chǎn)6.8%（表4）。

4 種子生產(chǎn)技術(shù)

‘晉單83’的制種區(qū)域隔離條件為250～300 m，種植密度67500～75000 株/hm2。在甘肅制種適宜播種期為4 月中下旬，母本播種7 天后再播父本，父母行比1:5。嚴(yán)格去雜去雄，母本自交系植株較高，抽雄時帶1～3 片葉去雄，可降低株高，便于父本傳粉，授粉結(jié)束后及時割除父本，以便通風(fēng)透光、降低田間濕度、減少病蟲害的發(fā)生、防止混雜，保證種子質(zhì)量，提高種子產(chǎn)量。

制種田病蟲害防治宜采取專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治技術(shù)，選擇適宜的種衣劑包衣種子防治地下害蟲和土傳病害，父母本要選用不同警戒色種衣劑。中后期重點是防治玉米螟，可在大喇叭口期用辛硫磷顆粒劑灌心葉，或混噴殺蟲劑和殺菌劑控制后期病蟲害。

玉米成熟后，適時收獲，及時翻曬，果穗脫粒加工時注意清選機(jī)器，嚴(yán)防機(jī)械混雜。正常條件下制種，種子產(chǎn)量可達(dá)6000 kg/hm2以上。

5 配套栽培技術(shù)

5.1 適期播種

山西南部復(fù)播宜在6 月上旬播種，麥?zhǔn)蘸罅舾卟缁蛴媒斩挿鬯闄C(jī)滅茬覆蓋后，用免耕單粒播種機(jī)及時播種，播種越早越好，一般不遲于6月20日。春播玉米宜在4月下旬至5月上旬播種，旋耕后采用機(jī)播，寬窄行種植，寬行距為70 cm，窄行距為40 cm。播種深度3～5 cm。

表2 ‘晉單83’2009年山西南部復(fù)播區(qū)域試驗結(jié)果

表3 ‘晉單83’2010年山西南部復(fù)播區(qū)域試驗結(jié)果

表4 ‘晉單83’2010年山西南部復(fù)播生產(chǎn)試驗結(jié)果

5.2 合理密植

種植密度應(yīng)根據(jù)土壤肥力而定，低肥力地52500株/hm2，中肥力地 60000 株/hm2，高肥力地 67500 株/hm2。旱坡地適宜低密度種植，水澆地適當(dāng)加大種植密度。

5.3 科學(xué)施肥

在前茬作物施足有機(jī)肥和磷鉀肥的前提下，以施用氮肥為主。根據(jù)產(chǎn)量確定施肥量，一般高產(chǎn)田按每生產(chǎn)100 kg籽粒施用純氮3 kg、五氧化二磷1 kg、氧化鉀2 kg 計算；輕施苗肥、重施穗肥。苗肥在玉米拔節(jié)期，將氮肥總量30%和全部磷、鉀肥及微肥沿幼苗一側(cè)開溝深施，以促根壯苗；穗肥在玉米大喇叭口期，追施總氮量的70%，深施以促穗大粒多粒重。也可選用玉米緩釋專用肥，苗期一次性施入[23]。

5.4 灌溉

玉米苗全、均勻、健壯是高產(chǎn)的前提，播種時墑情較差或播后短期無足量降雨，采用小畦速灌的方法及時澆水保證苗全和正常生長。大喇叭口至花期是玉米高產(chǎn)的需水臨界和關(guān)鍵期，根據(jù)墑情和降雨酌情澆水，以結(jié)合追肥于大喇叭口期澆灌為佳。

5.5 防治病蟲

玉米病蟲害的防治以綠色防控技術(shù)為支撐，專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治。播前種子用咯菌腈·精甲霜懸浮種衣劑、苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇，吡蟲啉、噻蟲嗪等種衣劑包衣防治苗期地下害蟲和土傳病害；苗期噴施阿維菌素藥劑防治飛虱、薊馬，或用高效氯氰菊酯乳油300 mL/hm2，兌水450 kg/hm2進(jìn)行噴霧防治二代粘蟲；大喇叭口期用辛硫磷顆粒劑灌心葉，或用蘇云金桿菌乳劑200～300 倍液噴霧防治玉米螟。采用現(xiàn)代高效植保機(jī)械，如植保無人機(jī)、風(fēng)送式噴霧機(jī)等解決玉米桿高難施藥的問題。

5.6 化學(xué)除草

玉米播后苗前土壤處理，可選用90%乙草胺乳油1800 mL/hm2，兌水525 kg噴施；也可用40%乙·阿合劑懸浮劑 2250～3000 mL/hm2，兌水 750 kg 噴霧控制雜草；玉米苗后莖葉處理，可選用52%煙嘧磺隆·莠去津可濕性粉劑1125～1500 g/hm2，兌水750 kg，在玉米3～5葉期均勻噴霧于雜草莖葉。

6 結(jié)論與討論

針對玉米生產(chǎn)上病害發(fā)生危害嚴(yán)重，亟需抗病豐產(chǎn)新品種的要求，利用國內(nèi)抗病優(yōu)異自交系組配基礎(chǔ)群體，采用聚合雜交，回交改良，接種鑒定，定向選擇，早代測配方法，以選育的抗病優(yōu)良自交系‘X136-4’為母本，‘X232’作父本，雜交育成抗病豐產(chǎn)玉米新品種‘晉單83’。該品種具有抗病性強(qiáng)，品質(zhì)優(yōu)良，豐產(chǎn)性好，適應(yīng)性廣的特性。其父母本屬于不同種質(zhì)類群，遺傳差異較大，雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，符合雜交種選育原則和雜種優(yōu)勢模式理論[24]?！畷x單83’的種子生產(chǎn)技術(shù)簡便，制種產(chǎn)量高，生產(chǎn)成本低，已由河南發(fā)事達(dá)種業(yè)有限公司獨家代理開發(fā)。優(yōu)良品種配套高產(chǎn)栽培技術(shù)，才能充分發(fā)揮新品種的增產(chǎn)潛能[25]。因此，提出了適期早播，合理密植，配方施肥，節(jié)水灌溉，綜合防治病蟲草害的配套栽培技術(shù)，為新品種大面積推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。