黃淮海玉米育種的密度選擇探討

李彥昌 王海亮 王昌亮 王芬霞 張同香

（河南省鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，鶴壁458030）

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化和社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，黃淮海玉米區(qū)的玉米生產(chǎn)也逐步走向了全程機(jī)械化。眾所周知，提高玉米的種植密度能有效地提高產(chǎn)量，但是提高種植密度同時(shí)也給玉米生產(chǎn)帶來了倒伏、病害、結(jié)實(shí)不良等一系列風(fēng)險(xiǎn)，如何選擇適宜未來全程機(jī)械化的玉米種植密度是目前玉米生產(chǎn)從事者關(guān)心的問題。以此溯源，如何能提供適合目前及未來玉米生產(chǎn)所需要的品種是玉米育種工作者需要解決的問題。密植育種法是目前黃淮海夏玉米區(qū)育種工作者公認(rèn)的玉米育種理論之一[1]，大家在育種實(shí)踐中也充分運(yùn)用了這一玉米育種理論，但在育種實(shí)踐中，具體選擇多大的密度去選擇自交系以及用多大的密度去選擇雜交種卻是仁者見仁、智者見智。

1 黃淮海玉米生產(chǎn)密度現(xiàn)狀

黃淮海夏玉米區(qū)種植密度2005-2016年整體呈顯著上升態(tài)勢，種植密度增加主要集中于2005-2009年間，2009年后種植密度基本保持穩(wěn)定。以2014-2016年調(diào)研數(shù)據(jù)平均值代表當(dāng)前玉米生產(chǎn)水平，黃淮海夏玉米區(qū)種植密度分布最為集中，其四分位數(shù)間距（IQR，Interquartile range）集中在 5．90萬 ～6．48萬株/hm2的狹小區(qū)間內(nèi)[2]。此變化趨勢與黃淮海區(qū)主推玉米品種的變化趨于一致，2005年以前，黃淮海夏玉米區(qū)主栽玉米品種為稀植大棒型玉米品種，以豫玉22、魯單981、農(nóng)大108等為代表；2005-2009年間，處于稀植大棒型品種與以鄭單958、浚單20等耐密植品種交替期；2009年以后，稀植大棒型品種基本退出黃淮海區(qū)域，鄭單958、浚單20以及一大批類似鄭單958品種占據(jù)黃淮海夏玉米區(qū)主要市場，至今未變。

從2005年至今的黃淮海區(qū)域玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，玉米密度穩(wěn)步提高并穩(wěn)定在60000株/hm2左右，主推玉米品種的適宜種植密度是決定玉米生產(chǎn)密度的主要因素，栽培因素和生產(chǎn)條件的改變沒有明顯的改變玉米的生產(chǎn)密度狀況。

2 黃淮海玉米品種試驗(yàn)密度現(xiàn)狀

從近年國家黃淮海夏玉米區(qū)域試驗(yàn)及黃淮海主要省份夏玉米區(qū)域試驗(yàn)密度組設(shè)置情況來看（表1），國家黃淮海夏玉米區(qū)試2009年以后不再設(shè)置60000株/hm2密度組，河南、河北、山東也在2015年后逐漸取消了60000株/hm2密度組。

表1 2009-2018年國家黃淮海夏玉米區(qū)域試驗(yàn)及黃淮海主要省份夏玉米區(qū)域試驗(yàn)密度組設(shè)置情況 （株/hm2）

國家黃淮海夏玉米區(qū)試2009-2012年僅設(shè)置67500株/hm2密度組，2013-2016年僅設(shè)置75000株/hm2密度組，2017-2018年又恢復(fù)設(shè)置為67500株/hm2、75000株/hm2兩個(gè)密度組。河南、河北、山東3省67500株/hm2密度組從2009-2018年一直保留；河南和山東從2009開始設(shè)置了75000株/hm2密度組，河北省稍晚一些，從2013年開始設(shè)置了75000株/hm2密度組。河南、河北、山東3省2016年以后逐漸只保留了67500株/hm2和75000株/hm2兩個(gè)密度組，也就是說，從2017年開始，國家級河南、河北、山東3個(gè)黃淮海夏玉米區(qū)域主要省份試驗(yàn)密度趨于一致。

由此可見，經(jīng)過10年的調(diào)整，黃淮海夏玉米區(qū)域試驗(yàn)密度逐漸穩(wěn)定下來，明確了67500株/hm2和75000株/hm2為本區(qū)域夏玉米品種的最佳試驗(yàn)密度，由于生產(chǎn)上玉米種植密度要略小于試驗(yàn)密度，所以代表了未來5～10年，本區(qū)域夏玉米生產(chǎn)密度將穩(wěn)定在 60000～75000 株 /hm2。

3 黃淮海玉米自交系密度選擇探討

理論和實(shí)踐表明玉米雜交種的耐密性與親本自交系有著直接的聯(lián)系[3]，玉米育種材料選擇密度的提高時(shí)間、趨勢與玉米試驗(yàn)密度的提高呈正相關(guān)，隨著黃淮海主要區(qū)域玉米試驗(yàn)密度的提高，也從側(cè)面促使育種者提高育種材料的選擇密度，加大選擇壓力，并逐步淘汰現(xiàn)有的低密度水平育種材料。通過近幾年育種者對高密選擇的實(shí)踐探索，逐漸發(fā)現(xiàn)高密育種是一條提高玉米育種材料水平的有效途徑，能顯著地提高育種材料的耐密性、適應(yīng)性、結(jié)實(shí)性，為選育耐密性品種做好了鋪墊。

育種材料選擇壓力的條件設(shè)置都是以育種材料的水平為依據(jù)。從育種實(shí)踐來看，目前黃淮海夏玉米區(qū)大部分自交系的選擇密度在60000～120000株/hm2之間，有個(gè)別育種者玉米育種材料的選擇密度達(dá)到了150000株/hm2的水平。從時(shí)間段上來看，2009年以前大部分玉米育種者育種材料的選擇密度還在60000～75000株/hm2之間徘徊，2010年以后，隨著密植育種法逐漸為育種者所接受，黃淮海區(qū)域大部分育種者玉米育種材料的選擇密度逐漸提高到75000～120000株/hm2，并且范圍有不斷擴(kuò)大趨勢。由于國家黃淮海夏玉米區(qū)域試驗(yàn)密度在2013-2016年僅設(shè)置了75000株/hm2密度組，品種試驗(yàn)密度是育種材料選擇密度的隱形指揮棒，所以在2013年以后的幾年，大量的育種者快速提高自己育種材料的選擇密度，100000株/hm2以上的密度十分常見。通過近幾年的玉米育種實(shí)踐探索，黃淮海區(qū)域育種者逐漸發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的育種材料水平密度最佳適宜區(qū)間為75000～90000株/hm2，國家黃淮海區(qū)試的試驗(yàn)密度從2017年開始又恢復(fù)設(shè)置67500株/hm2密度組也是這一原因的體現(xiàn)。

盲目跟風(fēng)僅僅去提高育種材料的選擇密度，而不從提高育種材料的耐密水平入手，只會(huì)無法選擇地淘汰大量優(yōu)良的育種材料。育種材料耐密性的提高是一個(gè)長期而艱難的過程，需要大量的時(shí)間和工作量去積累、去選擇，育種材料不會(huì)因?yàn)樘岣吡诉x擇密度就會(huì)變得耐密，根據(jù)自己現(xiàn)有的育種材料的水平，選擇適當(dāng)?shù)姆N植密度，才能最大程度地發(fā)揮育種材料的作用。

4 黃淮海玉米雜交種篩選密度探討

從近十年來黃淮海區(qū)域各育種單位對玉米雜交種篩選密度設(shè)置情況來看，由于玉米品種試驗(yàn)指揮棒的作用，大部分跟著玉米試驗(yàn)密度變化而變化。2009年以前60000株/hm2還比較常見，隨著品種試驗(yàn)密度逐漸向67500株/hm2和75000株/hm2轉(zhuǎn)變，黃淮海各育種單位雜交種篩選密度也逐漸變?yōu)?7500株 /hm2和 75000株 /hm2；2013年后，逐漸變?yōu)橐?5000株/hm2為主，67500株/hm2為輔，2013-2016年間，有個(gè)別單位雜交種篩選密度僅剩75000株/hm2；由于受現(xiàn)在黃淮海大部分育種單位所用的育種材料所限，超過一半的新組合在67500株/hm2密度下表現(xiàn)更好，所以2016年后，部分育種單位又恢復(fù)了67500株/hm2的篩選密度。

近些年來，個(gè)別育種單位曲解了密植育種法的含義，盲目地提高雜交種的篩選密度，達(dá)到120000株/hm2的篩選密度，更有極個(gè)別達(dá)150000株/hm2的篩選密度，由于育種材料的水平所限，造成這些高密度的篩選地塊出現(xiàn)大量倒伏、結(jié)實(shí)不良等現(xiàn)象，篩選一無所獲，浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力。

由此可見，雜交種的篩選密度還是要根據(jù)自己手中育種材料的水平合理地設(shè)置，充分地表現(xiàn)出新組合的水平，同時(shí)準(zhǔn)確地對接品種試驗(yàn)密度，以便于優(yōu)良的玉米新組合在最適宜的種植密度下能快速地投入到玉米生產(chǎn)中去。

5 討論

合理地選擇玉米篩選密度是提高育種成功率的一條有效途徑[4-5]，玉米育種成功的核心基礎(chǔ)在于對所用的育種材料的充分認(rèn)識。準(zhǔn)確地對接現(xiàn)有黃淮海區(qū)域的品種試驗(yàn)密度，是加快玉米通過審定、快速推向市場的重要方法。玉米高密育種法是一個(gè)很好的玉米育種理論，在實(shí)際操作中，要根據(jù)自己育種材料的水平設(shè)置合理的自交系、雜交種選擇密度，不要盲目的拔高，可最有效地提高選育玉米品種的速度和質(zhì)量。