高产优质多抗玉米品种丰乐358 的选育及栽培技术

2023-07-21 10:37李海良王利明佘宁安崔明亮马小川
农业科技通讯 2023年7期
关键词:晚熟母本华北

李海良 王利明 佘宁安 崔明亮 马小川

(合肥丰乐种业股份有限公司/农作物种子新技术与新品种创制安徽省重点实验室 安徽 合肥 230088)

东华北春玉米区是我国的粮食主产区, 该区具有土壤肥沃、昼夜温差大、机械化作业程度高等诸多优势,为我国粮食的丰产稳产提供了有利支撑。 但是该地区近年来气象灾害呈现出多发和频发的态势,主要有干旱、洪涝、风灾和低温冻害等,且旱涝已替代低温成为影响该地区玉米产量的主要制约因素[1]。

针对上述市场情况,本公司提出多抗、高产、优质、耐密的育种目标,采用高密度、大群体、严胁迫、变换地的选育方法,先后在海南乐东、河南新乡、安徽亳州、 辽宁沈阳及内蒙古赤峰等地设置玉米育种基地,历经6 年10 代选育出高产、多抗、广适、高配合力的玉米自交系F107B,同时利用单倍体诱导的育种技术选育出优异自交系L507C。 2013 年冬在海南以F107B 为母本、L507C 为父本杂交育成玉米杂交种丰乐358,该品种2014-2016 年参加本单位在东华北地区的组合鉴定试验,2017-2019 年参加东华北绿色通道试验,2020 年通过东华北中晚熟春玉米类型区审定(审定编号:国审玉20206101)。 同时2019 年为该品种申请品种保护,并于2020 年获得植物新品种权证书(品种权号:CNA20191003233)。

1 亲本来源及选育过程

1.1 母本F107B

以PH6WC×豫82 为基础材料, 然后用PH6WC回交, 再自交10 代选育而成。 其株型紧凑, 叶色浓绿, 茎秆粗壮, 支持根发达, 颖壳、 气生根、 花药均为紫色, 花丝浅紫色, 雄穗分枝2~4 个, 株高196 cm 左右, 穗位高65 cm 左右, 果穗筒形, 穗长13.3 cm 左右,穗粗5.2 cm 左右,穗行数14~16 行,行粒数24 粒左右,穗轴白色,籽粒黄色、偏马齿形,千粒重303 g 左右。 该自交系具有综合抗病性好(特别是对穗腐病、青枯病、大斑病)、茎秆坚硬、品质好、容重高等优点。

1.2 父本L507C

以PH4CV×A6101 为基础材料,利用双单倍体技术选育而成。 该自交系株型紧凑, 颖壳绿色, 花药青色, 花丝、 气生根浅紫色, 雄穗分枝8~10 个,株高201 cm 左右,穗位高72 cm 左右,果穗筒形,穗长9.6 cm 左右,穗粗4.0 cm 左右,穗行数16 行,行粒数24 粒左右,穗轴白色,籽粒黄色、半硬粒型,千粒重295 g 左右。 其在保持原有早熟脱水快优点的同时,增加了花粉量,延长了散粉时间,显著增强了品种对高温干旱及阴雨寡照等逆境条件的抵抗能力。

1.3 选育过程

丰乐358 是合肥丰乐种业2013 年冬在海南以自选系F107B 为母本、 自选系L507C 为父本杂交育成的玉米杂交种,2014-2016 年参加本单位的组合鉴定试验,均表现为高产、稳产、抗性好。 2017-2018 年参加东华北中晚熟春玉米组绿色通道区域试验,2019 年参加东华北中晚熟春玉米组绿色通道生产试验,2020 年通过东华北中晚熟春玉米类型区审定。

2 品种特征特性

2.1 农艺性状

丰乐358 幼苗叶鞘、叶缘紫色,叶片绿色,花药、颖壳浅紫色。 株型紧凑,株高281 cm,穗位高109 cm,穗长19.1 cm,穗行数16~18 行,千粒重386 g,出籽率89.4%,穗轴白色,籽粒黄色、半马齿形。

2.2 熟期适中,适应性广

丰乐358 在东华北中晚熟春玉米组从出苗至成熟需要128.7 d,比对照郑单958 早熟0.7 d。 经过近年来的示范推广, 适宜在东华北中晚熟大部分春玉米类型区推广种植,特别适宜在辽宁省,内蒙古的赤峰、通辽,河北省张家口市、唐山市、廊坊市、保定市北部、沧州市北部的春播区种植。

2.3 综合抗逆性强,结实性好

丰乐358 商品种经过精选包衣,具有高芽势、耐低温等优点,出苗全且齐;其株型紧凑,茎秆粗壮,支持根发达,穗位低,抗倒伏能力强;雄穗分枝7~10 个,花粉量大,散粉持续期长,果穗禿尖小、结实性好。

经丹东市农业科学院及吉林省农业科学院植物保护研究所2017-2018 年2 年的接种鉴定,丰乐358中抗大斑病、茎腐病、穗腐病,感丝黑穗病、灰斑病。

2.4 高产稳产,品质优

产量表现:丰乐358 于2015 年参加本公司组织的东华北中晚熟区域比较试验,28 个试验点中25 个点增产、3 个点减产,增产点次率为89.30%,平均产量11 463.00 kg/hm2, 比对照郑单958 增产7.20%;2016 年参加东华北中晚熟区域比较试验,31 个试验点中29 个点增产、2 个点减产, 增产点次率为93.50%,平均产量12 397.50 kg/hm2,比对照郑单958增产10.50%;由于连续2 年增产稳产,因而推荐参加2017 年绿色通道东华北中晚熟区域试验; 参加2017-2018 年区域试验,2 年平均产量11 349.00 kg/hm2,比对照郑单958 增产3.89%;2019 年生产试验,平均产量为12 354.00 kg/hm2, 比对照郑单958 增产4.36%(表1)。 经过近2 年的示范推广,在内蒙古通辽市最高产量达14 250.00 kg/hm2。

表1 丰乐358 在各级试验中的产量表现

品质方面, 经农业农村部谷物品质监督检验测试中心(哈尔滨)检测,丰乐358 籽粒容重747 g/L,粗蛋白质(干基)含量9.55%,粗脂肪(干基)含量3.40%,粗淀粉(干基)含量75.14%,赖氨酸含量0.27%。

3 高产栽培技术

3.1 适时播种,合理密植

东华北地区早春气温偏低,过早播种,低温冻害会造成粉籽,出现缺苗断垄。4 月下旬至5 月上旬,待地表温度达到10℃时, 再选择中等肥力地块进行播种较为适宜。

丰乐358 是紧凑型玉米品种, 参加试验密度为6.75 万株/hm2。 实际种植推广中应结合具体地力情况,密度为6.00 万~6.75 万株/hm2较为合适。 密度太低,没有一定的群体构成,达不到高产目的,同时行间封垄晚, 容易造成杂草肆意生长, 与作物争夺水肥;密度过高,田间郁闭,玉米群体的通风透光性能差,易使其旺长,后期造成空秆或者倒伏,同时滋生病虫害,也不能形成良好的群体结构。

3.2 病虫草害综合防治

大斑病、茎腐病、穗腐病、丝黑穗病和灰斑病是东华北春玉米区的主要病害, 且近年来由于秸秆还田或直接贴茬播种等保护性耕作的实行, 田间秸秆覆盖物多,北方春玉米产区玉米茎腐病、穗腐病、灰斑病的发生也日趋严重。 病害是影响玉米产量的重要因素, 选育抗病品种是防治玉米病害最为经济、有效和环保的方式[2]。 在多年的试验中,丰乐358 综合抗病性强,中抗大斑病、茎腐病、穗腐病,同时公司采用了先正达公司的包衣剂进行包衣, 能够有效降低丝黑穗的发病率。

东华北春玉米区主要害虫有玉米螟、 黏虫、蚜虫、红蜘蛛等,其中苗期主要是玉米螟幼虫及黏虫钻蛀心叶、取食叶片,生产上一般在玉米3~5 叶期,随伟玉(24%硝·烟·莠去津)一同喷施精霸(12%甲维·虫螨腈)进行草害及虫害防治[3];中期有玉米螟、草地贪夜蛾等为害玉米果穗,生产上可以采用人工释放赤眼蜂, 或是在大喇叭口期用10%的甲维茚虫威或康宽(20%氯虫苯甲酰胺)进行防治。 研究表明,灌浆前期发生干旱限制了同化物在籽粒的积累, 使其在玉米叶片及茎秆中大量累积[4],植株易遭受蚜虫、红蜘蛛等刺吸式害虫的侵袭。 对于蚜虫及红蜘蛛多发的干旱地区, 可以在散粉结束后使用阿维·螺螨酯+噻虫嗪进行飞防,减轻其对叶片及茎秆的危害,进而延长生殖生长,实现稳产高产。

阔叶类的反枝苋、龙葵、苘麻、马齿苋、马泡,禾本科类的狗尾巴草、马唐、牛筋草等及莎草类的香附子是北方春玉米田的主要杂草[5]。 生产上建议在播种后3~5 d 选用乙草胺、 异丙甲草胺进行苗期封闭除草;7~9 叶期,结合追肥进行中耕除草;对于田间地头的杂草,可以在散粉后20 d 用闲耙(41%草甘膦异丙胺盐水剂)+5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐喷施, 在消除杂草的同时也消灭了虫源。

3.3 合理水肥,适时晚收

选择中等以上肥力土地, 结合秋垡施入农家肥3 万~4 万kg/hm2; 对于秸秆还田地块还应施入225~300 kg/hm2尿素,进而提升土壤C/N 比,加速微生物对秸秆的消化分解;播前结合起垄施入450~750 kg/hm2的玉米专用复合肥; 授粉后结合灌溉施入尿素150~300 kg/hm2,以提高玉米的结实率、增加粒重。

东华北春玉米区大多为雨养农业, 随着气候变暖, 自然降水的多寡决定着产量的高低[1]。 播前要浇好底墒水,确保一出全苗;7~9 叶期,结合中耕除草进行抗旱保墒;喇叭口期要结合天气进行灌溉,确保玉米正常吐丝散粉; 结实后如遇到连续高温干旱要及时灌溉,避免玉米秃尖、花粒。

研究表明,近20 年来东北地区气候变暖,而春玉米品种的生育期也随之延长。 通过选育品种及调整播期来适应气候变暖, 能有效地提高玉米产量[6];调查显示大部分地区春玉米营养生长(播种期至抽雄期)日数减少,生殖生长(抽雄期至成熟期)日数增加,全生育期增加[7]。 因此在有利天气的前提下,推广适时延期收获,可以更好地利用有效积温与光照,促进玉米高产稳产。 丰乐358 抗多种病害,茎秆韧性强,站秆性好, 到生育后期仍不倒伏, 可在苞叶发黄后7~10 d,再采用机械收穗,更能发挥玉米高产潜力。

4 西北高产制种技术

张掖市等玉米制种基地多年来连年种植玉米,土壤有机质含量低, 养分比例失调, 生物多样性降低,土传病虫害逐年加重等问题日益突出,是制约玉米制种产业健康发展的瓶颈[8-9]。 而品种能否成功推广,除与品种在大田的优良表现有关外,还与制种产量、种子质量、生产成本等密切相关[10]。

4.1 地块选择及种子准备

为确保种子纯度及质量,应选择地力良好、地势平坦、交通便利,具备排灌设施及隔离条件的、有效积温达3 000℃的地块。

选用纯度在99%以上、 发芽率在90%以上的亲本种子,提前3~5 d 用不同颜色的包衣剂分别对父母本种子进行包衣并晾晒,可以有效地提高种子活力、防治土传病虫害[10]。

4.2 水肥管理

整地前施入750 kg/hm2复合肥(N∶P∶K 为15∶15∶15)和15 000 kg/hm2腐熟农家肥作为底肥;散粉吐丝前结合飞防,补充磷钾肥及锌硼肥,有利于籽粒灌浆饱满;授粉后结合灌溉,追施尿素150~300 kg/hm2。

苗期适当干旱促进根系下扎, 提高玉米的抗倒及抗旱能力; 孕穗期及灌浆期要及时足量地进行灌溉; 生育后期田间要保持湿润状态, 能有效防治蚜虫、红蜘蛛等。

4.3 病虫害防治

种子播前包衣,能有效防治蛴螬、金针虫等地下害虫;大喇叭口期喷施茚虫威+噻虫嗪,能有效防治玉米螟、草地贪夜蛾及蚜虫危害,这样有利于父本行正常抽穗散粉、母本行正常吐丝;生育后期结合当地气象条件,喷施阿维·螺螨酯防治红蜘蛛。因丰乐358母本抗病性强,无需进行锈病、茎腐病的防治。

4.4 去杂去雄

从种子出苗到抽穗需要根据亲本的株叶形态、株高穗位高低、花丝花药颜色进行去杂,砍除非亲本株及变异株。

母本需要提前摸苞(带1~2 片叶)去雄,这样降低了株高,也保证了纯度。第1 次去雄后,隔2 d 再进行一次,最后一次去雄时连同小苗一起砍除。

母本授粉完毕及时割除父本行, 可以改善通风透光,使光热水肥集中供应到母本行,避免种子混杂的同时提高制种产量。

4.5 种子收获

丰乐358 母本持绿性及站秆性好, 可在授粉后55~60 d 带苞叶收获。 加工前根据粒型、轴色等进行杂穗、病穗的挑拣。 当穗轴变硬,籽粒水分降至16%~18%时,即可进行脱粒加工。

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