玉米抗倒伏性狀遺傳研究及提高玉米抗倒伏性田間管理方法

賀博

近幾年來(lái)，玉米發(fā)生倒伏的頻率逐年增加，給玉米生產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失。倒伏發(fā)生的程度不同，對(duì)產(chǎn)量的影響也不同，輕者減產(chǎn)5% ～10%，重者減產(chǎn)30% ～50%，個(gè)別嚴(yán)重的情況近乎絕產(chǎn)，防治玉米倒伏是玉米栽培管理的重要目標(biāo)之一，也是遺傳育種工作的重要攻關(guān)課題。

倒伏是直立生長(zhǎng)的成片發(fā)生歪斜，甚至全株匍倒在地的現(xiàn)象。倒伏是由外界因素引發(fā)的植株莖稈從自然直立狀態(tài)到永久錯(cuò)位的現(xiàn)象。倒伏可使作物的產(chǎn)量和質(zhì)量降低，收獲困難。倒伏大多發(fā)生在作物生育的中后期。玉米在雄穗開(kāi)花前發(fā)生倒伏，還會(huì)影響授粉結(jié)實(shí)。倒伏的發(fā)生"增加了作物收割難度"，會(huì)極大地影響了作物收獲產(chǎn)量和品質(zhì)。

一、抗倒伏的性狀遺傳特點(diǎn)

1 玉米倒伏的主要表型性狀

玉米倒伏的主要表型性狀包括株高、穗位高、近地面節(jié)間長(zhǎng)、莖粗、莖皮厚度、單位莖稈體積的莖稈重和莖皮重、莖稈穿刺強(qiáng)度、環(huán)狀氣生根數(shù)和莖稈橫折強(qiáng)度等性狀。文獻(xiàn)中的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：株高和穗位過(guò)高易倒伏；節(jié)間長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)易倒伏；莖粗、莖皮厚度低的易倒伏；單位莖稈體積的莖稈重和莖皮重低的易倒伏；莖稈穿刺強(qiáng)度和莖稈橫折強(qiáng)度低的易倒伏；環(huán)狀氣生根數(shù)少的易倒伏。但是文獻(xiàn)中也說(shuō)明如果單獨(dú)提高某個(gè)性狀來(lái)提高抗倒伏能力的話，其結(jié)果是抗倒伏能力不一定增強(qiáng)或著對(duì)產(chǎn)量造成影響。如：提高氣生根數(shù)量，但是株高很高、植株莖稈很細(xì)易莖倒；單獨(dú)降低株高和穗位高達(dá)到了抗倒的作用，但是生物產(chǎn)量受到了嚴(yán)重的影響。所以這些性狀必須合理搭配，達(dá)到性狀互補(bǔ)的效果來(lái)提高植株抗倒伏能力。

2 玉米倒伏性狀的主成分分析和遺傳分析

抗倒伏性狀主要分成了3個(gè)主成分，第一主成分主要綜合了莖稈的質(zhì)量性狀，包括莖稈橫折強(qiáng)度和穿刺強(qiáng)度等；第二主成分主要綜合了株高、穗位和氣生根數(shù)等性狀的信息；第三主成分主要綜合了莖粗、根倒級(jí)數(shù)等。從抗倒伏的角度看，第一主成分越大，莖稈質(zhì)量越好，但同時(shí)會(huì)增加株高和穗位高，加大根倒伏的風(fēng)險(xiǎn)，故不能單純追求第一主成分最大化。第二主成分的正向選擇恰好能克服增加株高的風(fēng)險(xiǎn)。第三主成分雖能增加莖粗，但會(huì)降低莖稈穿刺強(qiáng)度、減少氣生根數(shù)，應(yīng)大小適中較宜。

抗倒伏性狀的遺傳分析表明：對(duì)性狀的一般配合力和特殊配合力分析得出，對(duì)于多數(shù)性狀來(lái)說(shuō)，基因的加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)都很重要。株高和莖稈橫折強(qiáng)度的基因非加性效應(yīng)較加性效應(yīng)重要。莖粗主要受基因非加性效應(yīng)控制。氣生根數(shù)和莖稈穿刺強(qiáng)度的兩種基因效應(yīng)的作用相當(dāng)，也是非加性效應(yīng)略高。所以抗倒性玉米雜交種組配應(yīng)強(qiáng)調(diào)雙親或至少一個(gè)親本的機(jī)械強(qiáng)度、氣生根數(shù)和莖粗較高，但雙親都應(yīng)矮化。

二、 抗倒伏的田間管理方法

根據(jù)玉米抗倒伏遺傳性狀特點(diǎn)和田間管理實(shí)踐得出，玉米倒伏通常有莖倒、根倒和莖折斷等3種類型，引起倒伏的主要原因有：（1）拔節(jié)期水肥過(guò)猛。如拔節(jié)期水肥過(guò)足，出現(xiàn)生長(zhǎng)偏旺，植株節(jié)間細(xì)長(zhǎng)，機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，極易引起莖倒伏。（2）根系不發(fā)達(dá)。磷肥不足.根系原生長(zhǎng)不良，或整地質(zhì)量差，根系入土較淺，令生根不發(fā)達(dá)等，一旦澆水后遇風(fēng)或風(fēng)雨交加，極易出現(xiàn)根倒。（3）抽雄前生長(zhǎng)過(guò)旺。抽雄前如玉米生長(zhǎng)過(guò)旺，莖稈組積嫩弱，遇風(fēng)即易出現(xiàn)折斷現(xiàn)象口。（4）密度過(guò)大。由子片面追求高密度增產(chǎn)，株行距過(guò)小或間苗不充分，引起株間擁擠，節(jié)間細(xì)長(zhǎng)，組織疏松，易引起莖倒或莖折斷。（5）病蟲(chóng)危害。拔節(jié)期間或抽雄前病蟲(chóng)危害莖稈也極易引起倒伏。

針對(duì)上述原因，防止玉米倒伏的措施主要有以下幾點(diǎn)：

（1）合理密植。依據(jù)地力和品種特征一合理密植，充分利用光能，可減少因根系少而淺及節(jié)間過(guò)長(zhǎng)引起的倒伏。

（2）合理施肥。根據(jù)王米計(jì)劃產(chǎn)量和土壤供肥量，實(shí)施氮、磷、鉀平衡配方施肥，并結(jié)合玉米需肥規(guī)律，確定適宜的施肥時(shí)期和施肥量，可有效防止倒伏。

（3）肥地蹲苗。對(duì)水肥比較高的田塊，拔節(jié)間采用控水肥蹲苗方法，促根下扎和莖稈健壯防倒。

（4）選用矮稈抗倒優(yōu)良品種。

（5）育苗移栽。移栽玉米由于有緩苗期，莖稈墩實(shí)粗壯，抗倒伏能力增強(qiáng)。

（6）化學(xué)調(diào)控。一般在玉米5～6片葉時(shí)，噴施0.015%的多效唑，用藥液750kg/hm2，也可起到防倒伏作用。

（作者單位：121000 遼寧省錦州市太和區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心）