京津唐早熟區(qū)夏玉米品種推廣現(xiàn)狀及育種思考

李春杰 李 軍 柴玉坡 張 杰 徐云杰 李海軍

（1 河北省種子管理總站，石家莊 050000；2 河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學院，張家口 070000；3 道一河北農(nóng)作物研究有限公司，石家莊 050031）

京津唐夏玉米早熟區(qū)主要包括北京、天津和河北廊坊、唐山、滄州和保定的部分區(qū)域，此區(qū)域常年有效積溫處于3700～4300℃之間；有效積溫決定本區(qū)域農(nóng)作物一年兩熟積溫略顯不足，一年一熟積溫浪費太多[1]。于是國家農(nóng)作物種子主管部門把此玉米種植區(qū)域定為京津唐玉米夏播早熟區(qū)。此區(qū)域夏玉米生長期從6 月16 日至9 月25 日，有效活動積溫約為2500℃，適宜種植的夏玉米品種生育期（出苗至成熟）在95～100d 之間，據(jù)不完全統(tǒng)計，此區(qū)域現(xiàn)種植夏玉米面積約有66.7 萬hm2。

1 該區(qū)域內主栽品種情況

京津唐夏玉米早熟區(qū)在唐抗5 號玉米品種推廣之前，并沒有形成適宜此區(qū)域的主栽品種。在20 世紀80 年代該區(qū)域種植品種有京早7、掖單4、京早8等，直到90 年代唐抗5 號審定后快速成為該地區(qū)內占有絕對優(yōu)勢的主栽品種[2]；2003 年紀元1 號審定以后，紀元系列品種在該區(qū)域快速搶占了大部分市場份額；2013 年以來隨著京農(nóng)科728 的審定和推廣，京農(nóng)科系列品種在該區(qū)域內又開了一朵不一樣的花。到目前為止，京津唐區(qū)域內紀元系列品種和京農(nóng)科系列品種發(fā)揮各自的優(yōu)勢，占據(jù)了大部分市場份額。并且前幾年京農(nóng)科系列品種推廣勢頭發(fā)展很快，但由于該區(qū)域的氣候類型的復雜性，紀元系列品種憑借品種的穩(wěn)產(chǎn)和高抗等優(yōu)勢依舊穩(wěn)坐第一把交椅。

2 該區(qū)域主栽品種分析

談及京津唐區(qū)域主栽品種一定繞不開唐抗5號，因為唐抗5 號審定并迅速推廣，結束了本區(qū)域沒有適宜的主栽品種之局面。唐抗5 號品種將株高降至250cm 左右，生育期95～99d，適宜種植密度4000株/667m2，并且此品種對矮花葉病毒病免疫，高抗青枯病、粗縮病，抗大斑病、小斑病及絲黑穗病，以及生育期比當時生產(chǎn)上種植的品種早熟7d 左右[3]，這些特征特性決定了唐抗5 號在熟期、抗倒伏、綜合抗病性及豐產(chǎn)性上都占有絕對優(yōu)勢，唐抗5 號的審定、推廣是該區(qū)域育種上一次大的突破。

京津唐區(qū)域另一類型品種是紀元系列。紀元系列品種始于2003 年紀元1 號的審定，系列品種生育期平均約為98d，株高降到230cm 左右，紀元系列品種在田間表現(xiàn)高抗大斑病、小斑病、青枯病、粗縮病等，審定時產(chǎn)量明顯優(yōu)于對照品種唐抗5 號，其中參加天津生產(chǎn)試驗時產(chǎn)量較對照唐抗5 號超出37.4%。雖然紀元系列品種適宜密度介于3500～3800 株/667m2[4]，但耐密性略遜于唐抗5 號；與當時生產(chǎn)推廣的品種比較，由于紀元1 號在保證綜合抗病性的優(yōu)勢下，產(chǎn)量、株高和抗倒性等表現(xiàn)具有較強優(yōu)勢，尤其是矮株高和超強的抗倒伏能力，正好解決了該區(qū)域內7 月底或者8 月初及9 月初時期，幾乎不少于5 年3 次的大風夾雨氣候導致的玉米倒伏問題。不難想象紀元系列品種自審定后在生產(chǎn)推廣過程中迅速占領市場的情景。

京津唐區(qū)域另一個特殊類型品種是2013 年以京農(nóng)科728 審定為標志的京農(nóng)科系列品種，京農(nóng)科728 審定時生育期為98d，生產(chǎn)推廣中的實際生育期約為102d，株高270cm，穗位100cm 左右，品種適宜種植密度為4000～4500 株/667m2，接種鑒定和田間表現(xiàn)中抗粗縮病，感莖腐病，高感彎孢葉斑病、瘤黑粉病。該系列品種在耐密性、株型表現(xiàn)上優(yōu)勢明顯，京農(nóng)科系列玉米品種基本滿足了該區(qū)域抗病性和抗倒伏的要求，產(chǎn)量和品種類型有一定優(yōu)勢。品種審定后搶占了部分紀元類品種的市場，打破了紀元類品種在區(qū)域內獨占鰲頭的局面。在生產(chǎn)推廣方面，京農(nóng)科系列品種在2016 年前市場份額增長迅速，該系列品種由于抗倒伏能力達到了該區(qū)域基本要求，尤以密度和株型方面適應生產(chǎn)推廣品種發(fā)展的潮流，曾經(jīng)一度有取代紀元系列品種的趨勢。同時該系列品種生育期正常年份平均高于102d，如京農(nóng)科728 生產(chǎn)中生育期約102d，NK815 生育期104d[5-6]，這也是該系列品種產(chǎn)量潛力優(yōu)勢的一個基礎。加之近30 年來，包括京津唐地區(qū)在內的東華北和黃淮海玉米種植區(qū)，由于天氣變暖，活動積溫較高[7-8]，農(nóng)民沒有等到玉米完熟后收獲的習慣等原因，京農(nóng)科系列品種成為該區(qū)域內有較大推廣前景的品種。

3 從種質資源遺傳角度分析該區(qū)域品種選育

唐抗5 號、紀元系列和京農(nóng)科系列這些在京津唐區(qū)域種植推廣的優(yōu)勢品種在種質資源上有一個共同特點，就是雙親中都有一個親本是唐四平頭。唐四平頭是唐山地區(qū)農(nóng)家種經(jīng)原華北農(nóng)業(yè)科學院選育的自交系，該類血緣自交系在該區(qū)域長時間生長繁殖，經(jīng)過自然與人工選擇，與京津唐地區(qū)氣候類型高度耦合。該區(qū)域主栽雜交種50%的血緣來自于唐四平頭，基本上滿足了品種的早熟性、抗病性和適應性，尤其是對該區(qū)域多變的逆境氣候。

主推品種除了唐四平頭類群的血緣共性外，另一半的種質資源的血緣有很大的差異。這涉及到唐四平頭種質資源的雜種優(yōu)勢模式：一種類型是唐四平頭與蘭卡斯特雜優(yōu)模式，即唐抗5 號的雜優(yōu)類型。蘭卡斯特雜唐四平頭模式中，雜交種表現(xiàn)出綜合抗性優(yōu)異、適應性廣、早熟性好等特點。利用該模式優(yōu)勢的同時注意選擇豐產(chǎn)性和抗倒伏的能力。另一類雜優(yōu)模式是利用PA 雜唐四平頭，即京農(nóng)科系列的模式。該模式中PA 種質基本上都是來自于美國雜交種的二環(huán)系，該模式中豐產(chǎn)性、耐密性及株型優(yōu)勢明顯，同時注意協(xié)調好抗倒伏能力及對光溫敏感問題的反應，因此該類資源更適合于春播區(qū)。該區(qū)域內第三類特殊類別的雜優(yōu)模式就是紀元系列，通過其母本的表型值暫定為國內特殊瑞德雜唐四平頭。該瑞德種質以廊系-1作為核心種質，該模式除了具有穩(wěn)產(chǎn)性、豐產(chǎn)性、耐高溫寡照和抗病性優(yōu)良外，在矮稈性狀和抗倒伏能力方面有較大提升，由于該模式中雙親的株高較矮，葉片比較寬大，并且籽粒較大（母本原因），而該區(qū)域在夏玉米出苗期間容易出現(xiàn)芽澇問題，此特點在一定程度上降低了種子的拱土能力，容易造成出苗問題。

京津唐地區(qū)目前強優(yōu)勢模式基本上就這3 種，為了持續(xù)提升該區(qū)域品種的競爭力和品種水平，在利用好這3 種雜優(yōu)模式的同時，探討增加新的種質資源是必經(jīng)之路。

4 育種思路的探討及育種中應該注意的問題

4.1 生育期的適度京津唐區(qū)域內有效積溫的緊張導致了該區(qū)域內的品種最適宜生育期不長于100d。由于雜交種生育期的遺傳規(guī)律是中親值并偏向于晚熟親本；考慮到制種等問題，探討該區(qū)域內雜交種雙親中應適當縮短父本的生育期，同時利用唐四平頭父本的早熟性和高灌漿速率的優(yōu)勢平衡點。

4.2 抗倒伏問題倒伏是玉米生產(chǎn)中越來越受關注的一個性狀，京津唐區(qū)域基本上每年7月底、8月初或者9月初都有發(fā)生大風加雨的天氣，所以要想在區(qū)域內成為主栽品種，抗倒伏是一個品種能否在該區(qū)域生產(chǎn)中站住腳的一個重要基本性狀。

4.3 適宜的密度定位受京津唐區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展及土壤、氣候等綜合因素影響，區(qū)域內的品種密度的定位是育種的一個基本值，在相當長時間內密度在4000～4500 株/667m2是一個比較務實的選擇，當然這一點有待進一步探討和生產(chǎn)驗證。

4.4 有效積溫和日照時數(shù)的變化趨勢京津唐區(qū)域內在保證玉米穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)、綜合抗性達標、抗倒伏能力達標的情況下，再進一步發(fā)展，切記不可以利用延長生育期的手段來增加產(chǎn)量潛力及提高抗性。近50 年來京津唐區(qū)域氣候變化趨勢和全國基本一致，近20 年雖然仍處于較高有效積溫階段，但是總體呈下降趨勢。近40 多年來，京津唐區(qū)域夏季出現(xiàn)極端高溫的同時，日照時數(shù)逐年減少較快，以唐山為例，該地區(qū)日照時數(shù)減少的傾向率高于每10 年65h，即由20 世紀70 年代末的每年2658h 降至2016 年的2401h[8-9]。所以利用PA 血緣或者先玉335 母本類血緣為主的種質資源時，在京津唐夏播區(qū)須關注光溫敏感度問題。近幾年來不斷有公司在試圖攻占該生態(tài)區(qū)，隨著我國種業(yè)競爭進一步加劇，或有越來越多的種業(yè)人關注此區(qū)域，該區(qū)域的玉米育種、生產(chǎn)水平一定會快速得到提升。