山西玉米新品種HN518 的選育

楊 睿 張 正 楊麗莉 張彥琴 常建忠 董春林

（1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)研究院/黃土高原東部旱作節(jié)水技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室/ 有機(jī)旱作山西省重點實驗室，太原 030031；2 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，太谷 030801）

玉米（Zea maysL.）是我國北方第一大糧食作物，種植范圍廣泛，是重要的經(jīng)濟(jì)作物和飼料來源，有較高的經(jīng)濟(jì)價值[1]。山西省作為我國玉米主要產(chǎn)區(qū)之一，屬于半濕潤和半干旱地區(qū)，為溫帶季風(fēng)氣候。依據(jù)玉米種植區(qū)域的氣候類型、生態(tài)條件等因素將全省玉米品種同一適宜生態(tài)區(qū)分為北部極早熟春玉米Ⅰ區(qū)和極早熟春玉米Ⅱ區(qū)、中北部早熟春玉米區(qū)、東華北中晚熟春玉米區(qū)、夏播玉米區(qū)[2]。其中，夏播玉米區(qū)為黃淮海夏玉米類型區(qū)，包括山西省臨汾-運城盆地及陽城縣沁河下游區(qū)域。該區(qū)域位于山西省南部，介于34°35′～36°57′N、110°15′～112°04′E 之間，屬暖溫帶半濕潤氣候，氣候溫和，無霜期180～200d，全年平均降雨量500～650mm（多集中在6 月中下旬至10 月上旬），光熱資源充足，自然條件對玉米生長發(fā)育極為有利[3]。耕作制度上為小麥玉米套種和直播的一年兩熟制。該區(qū)是山西夏播玉米主產(chǎn)區(qū)，玉米作為當(dāng)?shù)刈畲蟮那锛Z作物，種植面積達(dá)13.247 萬hm2，占秋糧面積90%左右，占該區(qū)耕地總面積的37.3%，年≥10℃有效積溫為3300～4500℃，麥?zhǔn)蘸蟮氖Ｓ?年≥10℃有效積溫為2600～2800℃[4]。

近年來，溫室效應(yīng)逐漸加劇，局部地區(qū)氣溫不斷上升，極端高溫天氣頻繁出現(xiàn)，夏播玉米區(qū)受高溫脅迫影響加大[5]，玉米生長發(fā)育方面均受到不同程度的阻礙[6]，如葉片生長[7]、花藥開裂散粉[8]、果穗籽粒灌漿等[9]，玉米結(jié)實率隨之降低[10]。同時，高溫雨季導(dǎo)致病害加重，青枯病、穗腐病頻發(fā)，使該地區(qū)玉米產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降[11]。針對當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上存在的實際問題，課題組根據(jù)山西省南部夏播生態(tài)區(qū)自然條件和氣候特點開展了以生育期適宜、耐高溫、抗性強(qiáng)為選育目標(biāo)的玉米新品種培育。以基因分離和重組原理、循環(huán)育種及雜種優(yōu)勢理論為基礎(chǔ)，通過化學(xué)誘變和輪回選育相結(jié)合的手段對基礎(chǔ)育種材料進(jìn)行改良，經(jīng)過大量選配組合育成了產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的玉米新品種HN518。同時進(jìn)行高產(chǎn)栽培技術(shù)、制繁種技術(shù)配套，為該品種在夏播玉米區(qū)的推廣提供技術(shù)支撐，對推動山西玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

1 HN518 親本選育過程

1.1 母本H1332007 年以骨干自交系鄭58 經(jīng)EMS 化學(xué)誘變的突變體變異系為基礎(chǔ)材料，連續(xù)自交純合至S7，于2011 年育成自交系H133（圖1）。株型半緊湊，葉鞘淺紫色，葉緣綠色，葉色深綠，葉片較寬且挺，全株17～18 片葉；株高130cm，穗位高35cm，雄穗主枝與分枝角度較小，分枝3～4 個；花藥綠色，穎殼紫色，花絲紅色；果穗筒型，穗軸白色，穗長18.2cm，穗行數(shù)14 行，行粒數(shù)28 粒，籽粒米黃色、半馬齒型，百粒重30.1g，為中早熟品種。

圖1 母本H133 選育系譜圖

1.2 父本H4772006 年開始，以（昌7-2×P138）F2×昌7-2 為選育基礎(chǔ)材料，采用系譜法，連續(xù)自交純合至S6選育而成H477（圖2）。株型半緊湊，葉鞘綠色，葉緣綠色，葉片較短而寬，全株19～20 片葉；株高210cm，穗位高80cm，雄穗發(fā)達(dá)，主枝與分枝角度大，分枝5～7 個；花藥綠色，穎殼紫色，花絲綠色；果穗錐型，穗軸紅色，穗長15.1cm，穗行數(shù)16 行，行粒數(shù)25 粒，籽粒黃色、硬粒型，百粒重23.1g，生育期較長，為晚熟類型。

圖2 父本H477 選育系譜圖

2 HN518 的選育

2013 年選用H133 為母本、H477 為父本雜交，2014 年在山西臨汾進(jìn)行產(chǎn)量鑒定試驗，2015-2016年參加山西省品種比較試驗，同時進(jìn)行多點鑒定試驗。2017-2018 年參加山西省南部復(fù)播玉米區(qū)域試驗，同時進(jìn)行了DUS 檢測、抗病鑒定，2019 年參加山西省南部復(fù)播玉米生產(chǎn)試驗及品質(zhì)分析，2020 年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號為：晉審玉20200029。

3 品種特征特性

3.1 農(nóng)藝性狀HN518 出苗至成熟111d，與對照鄭單958 相當(dāng)，需≥10℃的活動積溫約2750℃。

株型半緊湊，幼苗第1 葉葉鞘淺紫色，尖端圓形，葉緣紫色；株高278cm，穗位高113cm，成株葉片數(shù)19 片；雄穗分枝4 個，最高位側(cè)枝以上的主軸長27cm；花藥綠色，穎殼紫色，花絲紅色；穗長20.1cm，穗行數(shù)16 行，行粒數(shù)33 粒；果穗筒型，穗軸紅色；籽粒黃色、馬齒型，百粒重31.0g，出籽率85.0%。

3.2 品質(zhì)分析2019 年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱）分析：籽粒容重739g/L，粗蛋白含量9.86%，粗脂肪含量3.86%，粗淀粉含量74.05%。

3.3 抗逆性2017-2018 年經(jīng)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院鑒定：高抗絲黑穗病，中抗大斑病、莖基腐病、矮花葉病，抗穗腐病。

4 產(chǎn)量表現(xiàn)

4.1 區(qū)域試驗HN518 于2017-2018 年參加山西省南部復(fù)播玉米區(qū)域試驗，由表1 可知，2017 年每hm2產(chǎn)量為9903.4kg，比對照鄭單958 增產(chǎn)4.6%，5 個試驗點全部增產(chǎn)；2018 年平均產(chǎn)量為10051.0kg，比對照鄭單958 增產(chǎn)5.5%，5 個試驗點全部增產(chǎn)；2 年平均產(chǎn)量為9977.2kg，比對照增產(chǎn)5.0%。

表1 2017-2018 年山西省南部復(fù)播玉米區(qū)域試驗產(chǎn)量結(jié)果

4.2 生產(chǎn)試驗HN518 于2019 年參加山西省南部復(fù)播玉米生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量9621.7kg/hm2，比對照鄭單958 增產(chǎn)5.4%，5 個試驗點中，有4 點增產(chǎn)（表2）。

表2 2019 年山西省南部復(fù)播玉米區(qū)生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果

5 栽培技術(shù)要點

5.1 播期及播種方式HN518 適合山西省南部復(fù)播區(qū)種植，宜在6 月上旬至中旬播種，選擇中等或中等肥力以上地塊種植。小麥?zhǔn)斋@后，可采用硬茬施肥播種機(jī)單粒播種。一般肥力地塊適宜種植密度為60000～67500 株/hm2，行距50cm，株距30～32cm。

5.2 肥水管理在幼苗3 葉期進(jìn)行間苗，間苗時及時勻苗，確保幼苗齊、全、壯。5 葉期進(jìn)行定苗，定苗時拔除病苗、弱苗及雜苗，留壯苗。高效復(fù)合肥作種肥，結(jié)合播前整地施入，每667m2施10～20kg，播前澆足底墑水，達(dá)到一播保全苗的目的[12]。在玉米第10 片葉完全展開時或抽雄前1 周，可適量追施氮肥，每667m2施尿素25～30kg，促進(jìn)莖、葉生長與雌穗分化，可有效提高植株光合作用[13]，延長葉片功能期，實現(xiàn)玉米穗大、粒多、粒重，最終實現(xiàn)高產(chǎn)。

5.3 病蟲草害綜合防治玉米播后出苗前，每hm2用42%甲乙莠水懸乳劑2250～3000mL 進(jìn)行土壤封閉處理[14]，防治闊葉雜草，持效期可達(dá)60d；出苗后4～5 葉期，雜草2～3 葉期可用40%莠去津3000～3750mL 進(jìn)行行間定向噴施，防治雜草。玉米生長發(fā)育過程中主要蟲害有地老虎、玉米螟、黏蟲、紅蜘蛛、草地貪夜蛾等[15]，在5～6 葉期用4.5%氯氰菊酯乳油1500～2000 倍液均勻噴施防治黏蟲；大喇叭口期每hm2用5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑450g 噴施，也可用辛硫磷顆粒藥劑施于玉米心葉處防治玉米螟；紅蜘蛛的發(fā)生與氣候干燥密切相關(guān)[16]，遇干旱年份應(yīng)密切監(jiān)視，及早發(fā)現(xiàn)，同時用2%天達(dá)阿維菌素3000 倍液噴霧全株防治。

主要病害有瘤黑粉病、大斑病、小斑病、青枯病等，以預(yù)防為主，防治結(jié)合。及時做好田間調(diào)查，做到早發(fā)現(xiàn)早防治，有效減少病害面積和程度。

5.4 適時收獲當(dāng)籽粒底部黑層形成，乳線消失，苞葉松散即可擇日采收。若條件允許可適當(dāng)推遲收獲日期，降低玉米籽粒含水量，提高玉米商品屬性。

6 種子繁育技術(shù)要點

制種時應(yīng)選擇土質(zhì)肥沃、排灌方便的平坦地塊做制種基地[17]。為保證雜交玉米的制種純度，應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程選擇規(guī)劃制種隔離區(qū)[18]，要求制種空間隔離距離在300～500m 之間。山西本地雜交種制種時，父母本應(yīng)隔期播種，以父本種植3～4d 后再播種母本為宜。制種田父母本種植行比例為1∶6；高水肥條件下每667m2留苗4000～4500 株，中水肥條件下留苗3500～4000 株；在各生育時期如5 葉間苗期、拔節(jié)期后、抽雄期前、抽雄期和收獲時脫粒前，要多次進(jìn)行嚴(yán)格的去雜去劣，保證雜交玉米種制種純度[18]；制種田的栽培管理水平應(yīng)高于當(dāng)?shù)卮筇镉衩?，注意防治蟲害，適時收獲。