高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種桂單903的選育與應(yīng)用

周錦國， 謝小東， 周海宇， 江禹奉， 覃蘭秋， 謝和霞， 唐照磊， 程偉東

(廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 玉米研究所/國家玉米改良中心 廣西分中心， 廣西 南寧 530007)

引言

【研究意義】玉米是我國第一大糧食作物，也是重要的經(jīng)濟(jì)作物和飼用作物，對(duì)國家的糧食安全和工業(yè)發(fā)展起著重要保障作用[1-2]。玉米是廣西僅次于水稻的第二大糧食作物，常年種植面積在60萬hm2左右，是廣西飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的主要原料，也是重要的糧食作物。目前，廣西地區(qū)仍有500多萬人以玉米為主食。因此，發(fā)展玉米生產(chǎn)關(guān)系到禽畜養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展和糧食安全保障等問題?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】廣西氣候、土壤和環(huán)境條件復(fù)雜，區(qū)域性小氣候明顯，常年需要推廣10個(gè)以上玉米雜交種才能滿足各地玉米生產(chǎn)的需要。目前廣西生產(chǎn)上推廣種植的玉米品種主要有桂單0810、桂單162、桂單166、桂單0811、兆豐505、正大808、正大719、佳福399、先達(dá)901、三北907、油玉909、恒玉821、亞航670等?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】隨著外來品種的不斷涌入和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的變化，近年廣西玉米莖腐病、穗粒腐病和灰斑病的發(fā)生有逐年加重趨勢(shì)，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病玉米新品種對(duì)于本地區(qū)玉米生產(chǎn)的需求更為迫切?！緮M解決的關(guān)鍵問題】廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所針對(duì)廣西特殊玉米生態(tài)區(qū)以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗和特殊適應(yīng)性為育種目標(biāo)[3-5]，應(yīng)用以熱帶種質(zhì)為主、溫帶種質(zhì)為輔的育種方法[6]，同時(shí)注重國外優(yōu)良玉米種質(zhì)的改良利用[7]，2020年育成玉米新品種桂單903(桂審玉2020083號(hào))，該品種產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣、品質(zhì)優(yōu)、抗性好，適宜廣西全區(qū)推廣種植。

1 選育過程

1.1 母本GRL17349的選育及特征特性

GRL17349是廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所2013年秋季利用美國先鋒公司雜交種先玉1173作基礎(chǔ)材料，連續(xù)選擇優(yōu)良單株自交8代，于2016年育成的自交系(選育過程見圖1)。該自交系在廣西春播生育期123 d，秋播生育期110 d。幼苗葉鞘淺紫色，第1葉尖端圓形，幼苗第4展開葉葉邊緣綠色，植株葉片19～20張，穗下部葉片株型平展，穗上部葉片較上沖，莖“之”字型程度弱，株高約187.8 cm，穗位高約70.5 cm，果穗著生于倒數(shù)第7～8片葉，雄穗長(zhǎng)約36.2 cm，雄穗分枝3～5個(gè)，花藥淡黃色，穎片基部綠色，護(hù)穎綠色，雌穗花絲淡綠色，雌雄協(xié)調(diào)。果穗錐形，果穗長(zhǎng)約13.8 cm，果穗粗約4.1 cm，穗行數(shù)14～18行，出籽率75.6%，千粒重281 g左右。籽粒黃色硬粒型，穗軸白色，中抗南方銹病。一般繁殖產(chǎn)量4 500 kg/hm2左右。

圖 1 母本GRL17349的選育過程

1.2 父本GRL21191的選育及特征特性

GRL21191是廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所2007年秋季利用美國孟山都玉米雜交組合MT001與玉米雜交種正大619進(jìn)行雜交組建選系群體，采用系譜法連續(xù)自交10代，于2012年育成穩(wěn)定自交系(選育過程見圖2)。該自交系在廣西春播生育期125 d，秋播生育期113 d。幼苗長(zhǎng)勢(shì)好，葉鞘深紫色，幼苗第4展開葉葉邊緣紫紅色，成株葉片數(shù)20～21葉。莖“之”字型程度弱，株高約234.6 cm，穗位高約106.3 cm，株型半緊湊，雄花發(fā)達(dá)，雄穗長(zhǎng)約36.7 cm,分枝9～13條，花粉量大，花藥飽滿，穎片基部淺紫色，護(hù)穎綠色。雌穗花絲紫紅色，雄花散粉2～3 d后雌穗開始吐絲。果穗著生于倒數(shù)第7片葉。果穗筒型，穗長(zhǎng)約12.5 cm，穗粗約4.7 cm，穗行數(shù)16～18行，出籽率75.3%，千粒重263 g。籽粒黃色，硬粒型，穗軸白色?？鼓戏戒P病、紋枯病、大小斑病。一般繁殖產(chǎn)量3 800 kg/hm2。

圖2 父本GRL21191的選育過程

1.3 桂單903的選育

2016年春季利用自交系GRL17349作為母本、自交系GRL21191作為父本配制雜交組合，2016年秋季在廣西農(nóng)科院明陽基地進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)中產(chǎn)量達(dá)10 281.0 kg/hm2，比對(duì)照(桂單162)增產(chǎn)12%；2017年春秋2季參加廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所玉米新組合異地鑒定試驗(yàn)，在廣西南寧、貴港、宜州、馬山、巴馬、百色、靖西7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行鑒定，抗性及產(chǎn)量表現(xiàn)突出，所有試驗(yàn)點(diǎn)均比對(duì)照增產(chǎn)；2018—2019年參加廣西普通玉米科研聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)均較好，并于2020年6月通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào)：桂審玉2020083號(hào))。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.1 區(qū)域試驗(yàn)

從表1看出，在2018年區(qū)域試驗(yàn)中，桂單903春季平均產(chǎn)量7 684.5 kg/hm2，比對(duì)照(桂單162)增產(chǎn)3.8%；7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，有6點(diǎn)比對(duì)照增產(chǎn)，占參試點(diǎn)的85.71%。秋季平均產(chǎn)量7 174.5 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)9.0%；8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中全部比對(duì)照增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100.00%。春秋2季平均產(chǎn)量7 429.5 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)6.3%，增產(chǎn)點(diǎn)率93.33%。

2.2 生產(chǎn)試驗(yàn)

在2019年生產(chǎn)試驗(yàn)中，桂單903春季平均產(chǎn)量7 224.0 kg/hm2，比對(duì)照(桂單162)增產(chǎn)4.9%；7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，有5點(diǎn)比對(duì)照增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率71.4%。秋季平均產(chǎn)量6 777.0 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)6.4%；7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100.0%(表1)。春秋2季平均產(chǎn)量7 000.5 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)5.6%，增產(chǎn)點(diǎn)率85.7%。

表1 桂單903在區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量

3 主要特征特性

3.1 農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀

高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種桂單903在廣西春播生育期為107 d，秋播生育期為103 d。芽鞘色為紫色，幼苗第4展開葉葉邊緣淺紫色。全生育期葉片數(shù)19～20片，株型平展，莖“之”字型程度無或極弱。株高281.8 cm，穗高116.2 cm，雄穗長(zhǎng)42 cm，雄穗一級(jí)分枝數(shù)為9～11?；ㄋ庮伾珵闇\紫色，穎片基部綠色，護(hù)穎淺紫色，花絲顏色為紫色。果穗與莖稈夾角小于45°，穗筒形，籽粒黃色硬粒型，軸色白色，穗長(zhǎng)18.4 cm，穗粗5.3 cm，禿頂長(zhǎng)1.9 cm，穗行幅度14～22行，平均行粒數(shù)34.3粒，單穗粒重143.5 g。日產(chǎn)量4.7 kg，千粒重336 g，出籽率79.1%，空稈率1.1%，雙穗率0.5%。

3.2 抗病性

2018—2019年經(jīng)廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所2年4季抗病接種鑒定，結(jié)果表現(xiàn)：高抗(HR)莖腐病，發(fā)病率4.9%；中抗(MR)紋枯病，病情指數(shù)為59.0；抗(R)南方銹病，感(S)大斑病，感(S)小斑病；感(S)鐮孢穗腐病，平均病級(jí)6.3。

3.3 抗倒性

2018年區(qū)域試驗(yàn)春秋2季平均倒伏率4.4%，無倒折現(xiàn)象，倒折率為0，倒伏倒折率之和為4.4%；倒伏倒折率之和≥12%(廣西玉米區(qū)域試方案中倒伏倒折率指標(biāo))的試點(diǎn)比例為0。2019年生產(chǎn)試驗(yàn)春秋2季倒伏0～8.0%，平均2.0%；倒折率0～4.6%，平均0.6%；倒伏倒折率之和為2.6%，倒伏倒折率之和≥12%的試點(diǎn)比例為0。

3.4 籽粒品質(zhì)

經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(北京)檢測(cè)分析，桂單903的籽粒容重782 g/L，粗蛋白9.41%，粗脂肪6.19%，粗淀粉71.45%，賴氨酸0.35%。

4 配套制種技術(shù)

4.1 制種基地的選擇

選擇土壤肥力中等以上、保水保肥能力強(qiáng)、排灌方便的地塊作制種基地。制種基地要求有隔離條件，即在制種或繁殖地周圍方圓500 m范圍內(nèi)不能種植其他玉米，以防串粉混雜。

4.2 播種時(shí)期及父母本種植行比

氣溫穩(wěn)定在12℃以上即可播種。父、母本同期播種，父、母本行比為1∶6,種植密度60 000株/hm2。

4.3 田間管理

田間及時(shí)間苗、定苗，中耕除草和施肥管理，重視磷鉀肥施用，根據(jù)土壤肥力狀況確定施肥量，一般施50 kg/667m2復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)。

4.4 保證種子純度

及時(shí)去雜去劣，在苗期、拔節(jié)期和抽雄前后各去雜1次，去除掉形態(tài)特征不同的植株。母本抽雄時(shí)應(yīng)及時(shí)徹底去雄。

4.5 種子收獲

如不需要父本種子的，待父本散粉結(jié)束后可將父本砍掉，如需要父本種子，則玉米成熟后要先收完所有父本種子隔開放好，再收母本種子。及時(shí)收曬，經(jīng)穗選除雜后及時(shí)脫粒曬干入庫。

5 高產(chǎn)栽培技術(shù)要點(diǎn)

5.1 適時(shí)播種與雜草控制

桂單903適宜廣西全區(qū)種植，春季氣溫穩(wěn)定在12℃以上為適播期。一般桂北地區(qū)春播在2月下旬至3月上旬，秋播在7月下旬至8月上旬；桂中、桂南地區(qū)春播在2月中上旬，秋播在8月上中旬。播種覆土后立即用封閉性除草劑乙草胺對(duì)水噴霧土壤表面，可防止雜草生長(zhǎng)。

5.2 合理密植

播種時(shí)可條播或穴播，適宜種植密度為45 000～52 500株/hm2。

5.3 及時(shí)間苗定苗

5～6葉期開始間苗、定苗，去除病苗、弱苗和突出苗，保留中等苗，保證苗勢(shì)整齊均勻一致。

5.4 科學(xué)施肥

播種時(shí)施腐熟農(nóng)家肥1 500～2 000 kg/667m2或復(fù)合肥15～20 kg/667m2作基肥；5～6葉定苗時(shí)，結(jié)合中耕松土追施攻苗肥，施尿素5～6 kg/667m2、復(fù)合肥7～8 kg/667m2；在大喇叭口期重施攻苞肥，施復(fù)合肥20 kg/667m2和尿素15 kg/667m2并進(jìn)行大培土，提高玉米抗倒能力。

5.5 加強(qiáng)田間水分管理

玉米植株不耐澇，大雨過后田間積水要及時(shí)排干水，避免長(zhǎng)時(shí)間浸泡。玉米抽雄前10 d至開花散粉后20 d是需水臨界期，對(duì)水分反應(yīng)最敏感，如遇干旱會(huì)造成嚴(yán)重產(chǎn)量降低，因此在這個(gè)時(shí)段要注意灌水抗旱。

5.6 注意防治病蟲害

苗期注意防治地老虎等地下害蟲，大喇叭口期注意防治玉米螟，玉米散粉吐絲前注意防治蚜蟲，整個(gè)生育期注意觀察和防治草地貪夜蛾危害。