新型玉米杂交种九和玉1号的选育与栽培技术研究

2020-02-16 13:30许兰杰袁科曼聂占胜梁慧珍
生物灾害科学 2020年1期
关键词:郑单机收父本

许兰杰,袁科曼,聂占胜,梁慧珍*

新型玉米杂交种九和玉1号的选育与栽培技术研究

许兰杰1,袁科曼2,聂占胜2,梁慧珍1*

(1. 河南省农业科学院芝麻研究中心,河南 郑州 450002;2. 河南九和丰种业有限公司,河南 郑州 450000)

九和玉1号于2017年通过陕西省夏玉米区机收组审定,在2018年分别通过河南、山东、河北、江苏、安徽等省的引种认定,在2019年被推荐进入黄淮海夏玉米区国家机收组生产试验,表现优异,有望通过国家的审定。九和玉1号是以PPC12为母本,以ZDK26为父本,于2010年组配选育而成的玉米单交种。具有高产、稳产、适应广、抗逆性强、绿色抗虫、抗病、抗倒、耐高温、耐干旱、耐密、早熟、脱水快、易机收的优良性状。为了九和玉1号更好的服务于现代化玉米产业生产,对该品种的选育过程、亲本特性、品种特性、制种技术、栽培技术等方面进行了详细的分析和研究,为玉米产业生产提供技术依据和参考。

新型玉米品种;选育;栽培技术

玉米是我国三大粮食作物之一,常用于食用、工业用及医药原料[1-2]。自进入21世纪以后,社会高速发展;各行各业都进入了飞速发展的时代。农村劳动力大量转移到大中城市的现代化企业中,出现了劳动力不足的现象;随着城乡一体化和农业现代化发展深入,农业生产全程机械化操作的程度需求越来越高[3-4]。籽粒机收是玉米实现全程机械化的前提[5-6]。自2015年以来,我国审定了一批国审和省审玉米杂交,例如:郑单1002、浚单29、丹玉606号、天泰33、中地88、陕单636等[7-13],显著提高了玉米的产量和品质,然而与预期目标仍然存在一定的差异。在全球工业化发展推进的过程中,对气候的影响也越来越严重,全球气候变暖,“厄尼尔”天气常态化,高温、干旱、阴雨、暴风、暴雨、冰雹等灾害性天气严重威胁农业生产[14-15]。在中央农业农村发展工作规划的指导下和“绿水青山就是金山银山”的伟大思想引导下,坚持发展生态农业基本理念。笔者与研发团队一起,以“助力农业发展为己任,致力解决玉米产业生产问题为目标”;开展了具备高产、稳产、适应广、抗逆性强、绿色抗虫、抗病、抗倒、耐高温、耐干旱、耐密、早熟、脱水快、易机收等优良特性新型玉米品种的选育工作,以适应现代农业的发展,满足玉米产业生产的需求。经过十多年的潜心研究,终于在2012年成功选育出了新型玉米杂交种九和玉1号(陕审玉2017018号)。2017年至2019年陆续通过陕西、河南、河北、山东、江苏、安徽等省和黄淮海国家实验的审定和认定,同时得到了行业专家和农户的认可和好评。

1 九和玉1号选育过程

1.1 母本PPC12的选育

母本PPC12是在2006年以(昌7-2×jnd009)×ph4cv为基础材料,经过河南、海南的连续加代,严格筛选,于2011年选育出来具有较高配合力和多种优良性状自交系。

母本PPC12株型紧凑,株高170 cm;幼苗叶鞘浅紫色;成熟期时总叶片数17片,叶长(上位穗上叶)80 cm,叶宽10 cm,叶色深绿。雄穗3~4个分支,花药黄色;雌穗花丝青黄色;穗位55 cm,果穗筒型。穗长11 cm,穗粗4.8 cm,穗行数16~18行,穗轴红色,籽粒硬粒,半马齿,籽粒顶端橘黄色,籽粒背面橘红色,品质优。茎秆坚韧,根系发达,抗倒伏;高抗病虫害,活杆成熟,熟期早,稳产性好,籽粒脱水快。

1.2 父本ZDK26的选育

父本ZDK26是在2006年m54×辽3162为基础材料,经过河南、海南的连续加代,严格筛选,于2011年选育出来具有较高配合力和多种优良性状自交系。

父本ZDK26株型紧凑,株高210 cm;幼苗叶鞘浅紫色;成熟期时总叶片数18片,叶长(上位穗上叶)80 cm,叶宽10 cm,叶色浅绿;雄穗3~4个分支,花药黄色;雌穗花丝青黄色;穗位50 cm,果穗筒型,穗长18 cm,穗粗4.8 cm,穗行数16~18行。穗轴红色,籽粒硬粒半马齿,籽粒顶端橘黄色,籽粒背面橘红色,品质优良;茎秆坚韧,根系发达,抗倒伏;高抗病虫害,活杆成熟,熟期早,花粉量大,花粉活力好,稳产性好,籽粒脱水快。

1.3 九和玉1号的选育过程

2011年以PPC12为母本,以ZDK26为父本配制杂交种;2011年品比试验中,666.7 m2产量为675 kg,比对照郑单958增产5.5%;2012年多点鉴定中,666.7 m2产量为719 kg,比对照郑单958增产9.5%;2014—2016年参加陕西省关中夏玉米区机收组实验;2017年通过陕西省审定。2017年在河南、河北、山东、江苏、安徽等省参加引种试验;2018年通过引种备案,同年被推荐到黄淮海夏玉米区国家机收组区域试验;2019年进入黄淮海夏玉米区国家机收组生产试验,并被专家组评定为“新型优秀玉米品种”。

2 九和玉1号的特征特性

2.1 九和玉1号的特征特性

九和玉1号属早熟玉米杂交品种,夏播从播种到成熟100 d,比对照郑单958早熟10 d。第一叶尖端形状椭圆型,幼苗叶鞘浅紫色;株型半紧凑,株高230 cm,穗位75 cm;成熟期时总叶片数20片,叶长(上位穗上叶)87 cm,叶宽8 cm,叶色深绿。雄穗5~6个分支,花药黄色;雌穗花丝青黄色;果穗筒型,穗长17 cm,穗粗4.8 cm,穗行数16~18行,行粒数35粒左右;穗轴红色,籽粒半硬粒,半马齿,籽粒顶端橘黄色,籽粒背面黄褐色,千粒质量350 g,出籽率89%。

2.2 九和玉1号稳产性好,丰产性突出

2015年陕西省关中夏玉米区5 500株机收区域试验中,九和玉1号平均666.7 m2产量为711.7 kg;对照郑单958平均666.7 m2产660.8 kg;九和玉1号平均产量比对照郑单958增产7.7%,增产点次91.7%。2016年陕西省关中夏玉米5 500株机收组区域试验中,九和玉1号平均666.7 m2产量为668.2 kg;对照郑单958平均666.7 m2产619.9 kg;九和玉1号平均产量比对照郑单958增产7.8%,增产点次100%。2017年陕西省关中夏玉米区5 500株机收生产试验中,九和玉1号平均666.7 m2产量为665.9 kg;对照郑单958平均666.7 m2产617.7 kg;九和玉1号平均产量比对照郑单958增产7.8%,增产点次100%。

2018河南省引种试验中,九和玉1号平均666.7 m2产量为686.8 kg;对照郑单958平均666.7 m2产651.00 kg;九和玉1号平均产量比对照郑单958增产5.50%。2018江苏省引种试验中,九和玉1号平均666.7 m2产量为576.66 kg;对照郑单958平均666.7 m2产548.7 kg;九和玉1号平均产量比对照郑单958增产5.10%。

2.3 综合抗性强

2017年河南农业大学植保学院鉴定九和玉1号中抗小斑病、中抗弯孢霉叶斑病、高感锈病、高抗茎基腐病、高感瘤黑粉病、中抗穗腐病。陕西省关中夏玉米抗病鉴定:高抗瘤黑粉病、中抗穗腐病和小斑病、感茎腐病、高感大斑病。2017年江苏省农业科学院植物保护研究所接种鉴定九和玉1号抗大斑病、中抗小斑病、茎腐病、南方锈病、瘤黑粉病、感纹枯病,高感粗缩病。

2.4 脱粒性好,易机收

2016年陕西省关中夏玉米5 500株机收组区域试验中,九和玉1号平均含水量为22%;籽粒破碎率为4.1%;2017年陕西省关中夏玉米5 500株机收组区域试验中,九和玉1号平均含水量为23%;籽粒破碎率为4.2%;2018河南省引种试验中,九和玉1号平均666.7 m2含水量为24%,籽粒破碎率为4.3%。经过连续3年的籽粒机收实验平均含水量在23%,籽粒破损率在4.2%,低于国家标准以下;非常适合机械化收获。

2.5 品质优良

由农业农村部谷物品质监督检验测试中心分析,籽粒容重732 g/L,粗蛋白(干基)10.01%,粗脂肪(干基)4.05%,粗淀粉(干基)73.85%,赖氨酸含量0.36%。质量达到国家一级玉米标准(GB1353-1999);粗淀粉含量达到淀粉发酵工业用玉米二等标准(GB/T8613-1999)。

2.6 九和玉1号种植区域

九和玉1号适应区域广泛,适宜在陕西关中夏播玉米区、河南省和山东省玉米种植区、安徽淮河以北玉米区;包括亳州市、阜阳市、淮北市、宿州市,淮南市和蚌埠市两市的淮河以北地区、衡水市、石家庄(含辛集市)、邢台市、邯郸市、保定市的清苑区、顺平县、高阳县及以南地区(含定州市),沧州市的肃宁县、河间县、沧县、黄骅市及以南区域、江苏省淮河以北夏播区种植。

3 九和玉1号制种技术

3.1 选 地

制种地块应选择灌溉设施井渠双配套、海拔适中,温度适宜,土壤肥沃的地块,应尽可能做到集中连片。

3.2 隔 离

制种田采用空间隔离时,与其他玉米花粉来源地距离不少于300 m。其他自然障碍隔离、时间隔离等需要实地查看,多方协商决定。

3.3 播种时间

应视当地5 cm土壤耕层地温稳定通过10 ℃以上时进行播种。一般为4月上旬,适当早播有利于提高产量水平。

3.4 播种要求

播深一致、落粒均匀、单粒播种、覆土厚薄适中,镇压要实,薄膜覆盖严实。密度:母本一般用9穴播种滚筒,理论密度每666.7 m2约为7 600株,出苗率约为85%~95%,实际保苗每666.7 m2约为6 000~6 900株;父本株距应略小于母本,666.7 m2留苗为1 200~1 500株。

父母本错期:母本播种后第4天播种父本,父本应有30%左右双子率,小苗充当二期父本。行比:父母本行比以1∶6为宜。

3.5 肥水管理

底肥(666.7 m2用量):5 kg 51%含量钾肥(罗布泊钾肥)+5 kg有机肥(安琪)+25 kg二胺。混合均匀后,种肥同播。

冲释追肥(666.7 m2用量):尿素50 kg,磷酸二氢钾5 kg,锌硼肥1~2 kg。

灌水管理:全生育期不能缺水,不能出现卷叶现象,否则严重影响产量。巧滴出苗水,重滴拔节水和抽穗水。

3.6 严格去杂去劣

3.6.1 苗期去杂 母本长势要求整齐一致,去掉大苗、弱苗,将不符合本品种典型性状的杂苗、劣苗一次性拔除。

3.6.2 拔节期去杂 有些杂异株小苗一般不宜区分,定苗时很难一次性去除,随着植株的生长,进入拔节期,杂株的优势逐渐显露出,明显较亲本高大,叶型叶色也有很大的不同,此时应将不符合本组合的植株全部砍除。

3.6.3 抽雄前去杂 这次去杂关系很大,在去雄前10 d进行一次彻底的去杂,依据植株的长势、株型、叶形等性状识别杂株,保证制种田杂株率不超过标准要求,母本低于2‰,父本低于1‰。

3.6.4 晒场拣杂 在母本果穗收获上场后,在翻晒过程中,主要根据穗型、粒色、粒型、穗轴特征拣除与标准穗不符的果穗,同时拣除腐穗。

3.7 及时彻底去雄

3.7.1 严格去雄质量 实行带叶摸苞去雄(超前去雄),即在母本雄穗未露出之前,旗叶鼓肚时,带一到二片叶子超前去雄,不留残枝,做到抽雄不见雄,拔出的雄穗集中带出地头深埋,以保证抽雄质量。

3.7.2 严格把握去雄时间 母本去雄时限性强,事关制种的成败。调查可去雄株率占80%左右时,及时组织人手,大规模去雄,提高去雄效率和减少劳力浪费,集中时间,集中所有劳力,要求及时、干净、彻底,一次去雄率达到99%以上。

3.7.3 重复多次去雄 大规模去雄后,每天一遍复查,去除大规模去雄遗漏的母本雄穗,直到复查不到母本雄穗为止。

3.8 割除父本

授粉结束后10 d,及时割除父本,加大通风透光,提高产量,促进母本早熟,以早收获、早晾晒、早筛选。也有利于防止后期玉米因湿度过大引起的病害虫害;也可消除父母本同时收获而导致的人为混杂和机械混杂等隐患,从而保证种子纯度。

4 九和玉1号栽培技术

4.1 播 种

九和玉1号属于早熟品种,高产,稳产,适合中等肥力以上的地块种植。黄淮海夏播区种植一般在5月下旬至6月上中旬为适宜播种期,播种深度在4 cm左右,播种方式是等行距或宽窄行距精量单粒播种。中等肥力地块种植密度在每666.7 m24 000~4 500株为宜,高水肥地块种植密度在每666.7 m25 000~5 500株为宜。

4.2 肥水管理要求

大水大肥,一促到底。底肥(666.7 m2用量):45%含三元平衡复合肥60~70 kg,种肥同播。在大喇叭口期每666.7 m2追肥尿素30 kg,磷酸二氢钾5 kg,锌硼肥2 kg。九和玉1号全生育期不能缺水,不能出现卷叶现象,否则严重影响产量。巧灌出苗水,重灌拔节水和抽穗水。

4.3 病虫草害防治

小喇叭口期用15 kg/hm2呋喃丹丢芯,能有效防治穗部螟虫,蚜虫等。化学除草时要根据当地的草龄和草相合理正确的使用化学除草剂。九和玉1号早熟,生长发育快,对激素类农药比较敏感,全生育期禁止使用化控剂和激素类除草剂。

5 讨论与结论

九和玉1号从育种理论角度看,利用的并不是远缘的杂交优势,而是利用近等基因系间的杂优势,聚合了多种优良基因,达到多基因聚合互作控制优良性状的目的,同时还实现了杂交优势的利用。九和玉1号从玉米种质资源创新的角度分析,经典的应用了循环育种和多种优良基因聚合育种技术,选育出了具有多抗、早熟、耐密、配合力高,亲和力好的优质亲本材料;为丰富玉米种子资源奠定了基础。九和玉1号从玉米产业生产的角度看,彻底解决了生产中的抗倒性、抗病性、抗逆性、抗虫性、耐高温干旱性、优质、机收性等诸多问题。解决了耐密性与抗倒性的矛盾、早熟性与抗病性的矛盾、早熟性与高产性的矛盾、高产与优质的矛盾;为玉米产业的发展奠定了基础。

九和玉1号具有高产、稳产、适应广、抗逆性强、绿色抗虫、抗病、抗倒、耐高温、耐干旱、耐密、早熟、脱水快、易机收等多个优良性状,为玉米产业实现全程机械化提供了优良的品种资源;推动了国家农业现代化进程的步伐。

九和玉1号是一个相对比较优秀的新型玉米品种,具备多个不可替代的优良性状,为玉米高产,优质、多抗提供了种子资源。在农业推广过程中,得到广大农户的认可。随着生态环境和农业生产机械化程度的不断提高,九和玉1号抗高温和脱粒性方面还不够优秀,笔者将对其作进一步的改良探索。

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Research on Breeding and Cultural Technology for New Maize Hybrids of Jiuheyu1

XU Lan-jie1, YUAN Ke-man2, NIE Zhan-sheng2, LIANG Hui-zhen1*

(1. Sesame Research Center, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China; 2. Henan Jiuhefeng Seed Company, Limited, Zhengzhou 450000, China)

Jiuheyu1 was examined and approved of in the summer maize mechanical harvest block by Shaanxi Province in 2017; Introduction test was succeeded in 2018 at He’nan, Shandong, Jiangshu, Anhui and so on. Jiuheyu1 was selected to get into Huang-Huai-Hai summer maize area production test of mechanical harvest block, and showed excellence, and it was hoped to be authorized by National Crop Variety Examination and Approving Committee. The maize hybrids of Jiuheyu1 was obtained by using “PPC12” as female parent and “ZDK26” as male parent in 2010, and it was characterized by advantages such as high and stable yield, good adaptability, strong resistance, insect resistance, disease resistance, lodging resistance, high heat resistance, dry resistance, density toleration, early maturity, dehydrating speed, and easily mechanical harvest. To make Jiuheyu1 serve modern industrial maize production, this paper analyzed and studied its breeding process, characteristics of parents, variety characters, seed production, cultivation technology, and so on. The results provided a useful theoretical basis and technological references for modern industrial maize production.

new type of maize; breeding; cultivation technology

S513

A

2095-3704(2020)01-0100-05

2020-01-16

国家农业科研杰出人才及其创新团队项目(农财发(2016)45号)、河南省重大科技专项(181100110300)、河南省科技攻关计划项目(182102310062, 192102110028)和河南省农业科学院自主创新基金项目(2018ZC75、2019ZC58)

许兰杰(1982—),女,助理研究员,博士,主要从事作物遗传育种与栽培研究,xulanjie18@126.com;*通信作者:梁慧珍,研究员,博士,lhzh66666@163.com。

许兰杰, 袁科曼, 聂占胜, 等. 新型玉米杂交种九和玉1号的选育与栽培技术研究[J]. 生物灾害科学, 2020, 43(1): 100-104.

10.3969/j.issn.2095-3704.2020.01.20

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