初探宜機收玉米種質資源的創新與利用

張潤生 白永新 李鵬 魏振飛 賈新宇 張建華

摘要：德國KWS公司以及美國先鋒玉米材料具有較強的耐密抗倒伏、早熟與脫水快等優點，將這些特點作為培育宜機收種質的重點，并合理地運用生物技術與常規技術有機融合的育種方法，不僅能為國家提供更多宜機收優良玉米種質資源，還能促進國內玉米育種業飛速發展。本文探究了創新和利用宜機收玉米種質資源的方法，僅供參考。

關鍵詞：宜機收;玉米種;資源創新;資源利用

中圖分類號：S513文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815012

收稿日期：2020-07-01

作者簡介：張潤生（1975-），男，本科，副研究員。研究方向：玉米育種。

玉米在世界上種植分布非常廣泛，且總產量以及推廣面積都極其大。在國家加快城鎮化發展腳步的過程中，農村勞動力發生了大量轉移，在此形勢下，種植業的勞動力成本越來越高，多種形式的土地發生流轉，在一定程度上促進玉米生產向著規?；?、機械化方向發展。傳統的玉米品種因為脫水較慢以及生育期較晚等，收獲以后堆放會出現豐產不增收的局面，使玉米生產無法達到全程機械化。直收玉米籽?；蛘呤斋@后快速脫粒曬干是種植合作社以及種植大戶的主要需求。新型農業發展過程中，具有抗倒伏、脫水快、耐密以及早熟等優點的玉米品種備受經營主體喜歡，同時也是未來玉米育種業主要的發展方向。

1國內外研究玉米品種機收的情況以及具體研究進展1.1國內對玉米品種機收的研究

中國目前眾多糧食作物當中，玉米機械化發展相比水稻以及小麥機械化發展較緩慢，導致玉米生產效率無法得到很好提升。對其原因進行探究，主要包括以下2種因素：傳統種植習慣、地塊分散以及農機具等;現在擁有的玉米品種無法使用機械進行生產[1]。想要實現機械化收獲籽粒，玉米品種必須具備抗倒伏、耐密、脫水快以及早熟等特點。

現在人們使用的玉米品種存在下述幾種問題：耐密植、桿高、成熟期比較長、穗大等，雖然鄭單系列的玉米品種耐密性有所提升，但生育期較長，通過改良，其變回原來的不耐密、稀植以及穗大等情況。此外，其還存在眾多缺點，如易倒伏、后期生長過程中秸稈快速回性、不耐密、成熟較晚等;收獲后晾曬過程中不能快速脫水，短時間之內不適合使用晾曬機進行脫粒處理。如，鄭單系列的玉米品種脫水速度非常慢，部分種糧大戶不具備充足的晾曬場地，這樣就會因為晾曬不及時出現酶變情況，給種植戶造成嚴重的損失;目前很多玉米品種生長后期容易發生倒伏以及倒折的情況，不宜使用機械進行收獲。未來培育的玉米品種應該具有生長后期秸稈堅硬、早熟、穗部高度整齊、抗倒伏、苞葉疏松、耐密以及籽粒脫水快等特點[2]。實際生產過程當中，推廣使用的玉米品種還存在眾多缺點，如穗部整齊度比較差、苞葉非常緊、成熟以后倒伏情況十分嚴重等。針對上述問題，亟需創新以及利用宜機收的新玉米種質資源，選擇使用高產量、耐密、早熟與脫水快的玉米新品種。

1.2國外對玉米品種機收的研究

歐美國家較為重視玉米生產業，而且其玉米生產居世界首位。其中美國培育的玉米品種具有早熟和脫水的特點，玉米品種能夠快速脫水，這一點比國內明顯，并且已經實現了機械化籽粒收獲發展目標。美國自從20世紀80年代開始，一直到21世紀初，在這20a多的時間之內，培育的玉米品種熟期約減少10d，通過增加密度的方式，單位面積上的玉米產量不斷增加。由此表明，可選擇培育耐密以及早熟的玉米品種，進而達到增產增收的效果。

2宜機收玉米品種必須具備的特性

抗倒伏特性。宜收機玉米品種的倒折率以及倒伏率必須低于8%，當玉米成熟以后10d之內的倒伏率應該低于10%;脫水特性。玉米成熟以后實際含水量應該低于25%;早熟特性。夏播玉米品種的成熟期約為95d;耐密特性。宜機收的玉米品種規定種植密度為5000株·667m-2，在此條件下不會發生倒伏以及禿尖等問題[3]。通過研究顯示，玉米耐密性這個特點具有較為復雜的綜合特性。

3創新和利用宜機收玉米種質資源的方法

隨著生產水平的不斷發展，對玉米育種提出了越來越高的要求，玉米的抗旱、抗病、抗寒、抗倒等抗逆性資源嚴重缺乏，適合不同加工用途和機械化作業的資源明顯不足。這也表明育種越向高級發展，種質創新的重要性就愈加顯得突出。對此，筆者提出宜機收玉米種質資源的創新與利用方法，具體包括以下幾種。

3.1搜集與育種目標相符合的前沿資料

我國從2010年開始對與育種目標相符合的前沿資料進行搜集。如，從國內眾多育種單位當中引進了利馬格蘭、先鋒公等眾多成型品種進行利用;從國內農業科學院引進了美國自交系;從國內以及省區開展的預試驗當中，選系以及改良利用了與育種目標相符合的玉米品種。

3.2根據育種目標改良玉米種質材料

3.2.1對耐密以及抗倒伏的母本群進行組建

從區域內獲取2份核心種質，分別為“PH6WC”和“鄭58”;2份孟山都脫水比較快的種質，分別為“迪卡517”的母體，“迪卡516”的母體;1份利馬蘭格品質比較好的粒深種質;2份美國堅桿耐密性較強的種質，分別為6017和6001;1份品質良好的利馬格蘭種質。自從2014年開始，國家農科院做了以下實驗，3代以內實施復合雜交，在3代以后共混粉2次，到2018年完成了復合雜交，開始自交選系環節[4]。在組配的過程中，想要使改良速度加快，在中間環節若發現優異的材料，隨時可以實施自交選系實驗。

3.2.2對脫水較快以及早熟的父本群進行組建

父本群的主要來源是區域當中的2份核心種質，“PH4CV”和“昌7-2”;T12（熱帶血緣）的父本系，“德美亞1號”、“德美亞3號”父本系和“迪卡517”父本系等共6份。自從2014年開始，同樣對3代以內復合雜交的方法進行了運用，并在3代以后開始混粉2次，之后再實施選系環節。運用熱源材料的主要目的是對父本系抗倒伏性以及抗病性等較差的缺點進行改良。

3.2.3對小群體的選系以及骨干系回交改良

根據新育種目標對原有優系進行定向改良;科學運用前沿材料以及原骨干系等，根據育種目標構建一些小群體，通常為3～5個系，合理利用。

通常情況下，組建大群體需要的時間非常長，需要10代以上才可以達到穩定出圃的階段。小群體以及回交改良這2種方法不但穩定而且改良速度非?？欤壳皣乙呀洆碛谐晒Τ銎缘淖越幌?，而且還培育出眾多苗頭品種。

3.3對新組合配合力進行測定

3.3.1對低代系的測驗種進行測配

母本選用“PH4CV”以及父本“DK517”測，父本系選用“PH6WC”，自選測為“W25”測。按照測配組合的實際產量，選取最佳的10%進行再次選系[5]。

3.3.2對高代系新組合進行組配

5代以內，可以使用生產上的10～20個自有骨干系，10～12個親本系配置組合雙列雜交選系，然后對新配組合開展田間產比檢定，運用田間調查以及室內考種等方法，綜合比較其經濟性狀和農藝性狀，選擇優良組合留下，并將劣質組合淘汰，選擇配合力非常高的組合，留用下年度的產比檢定。

3.3.3積極開展異地測試

本試驗共安排了6個測試點，對新組合的適應性、豐產性以及穩定性等進行檢測。同時，還對母本自交系制種生產力進行了安排和測試。

3.3.4對早熟性以及脫水性進行測試

具體安排了調查苗頭熟期情況、測試玉米品種中后期的抗倒伏情況、檢測玉米收獲時期的具體含水量等。根據玉米收獲機械的質量評價規定，落粒損失不能超出2%，籽粒破碎率不能超出1%;收獲機具有剝皮的作用，玉米苞葉的實際剝凈率應該大于85%。實際測試方法應根據玉米收獲機的實際實驗方法進行測試。

4結束語

綜上所述，國內外對于宜機收玉米種質資源的性狀進行了深入研究，國內對此產生許多爭議，認為玉米種質應具有抗倒伏、脫水快、早熟以及耐密等特點，但早熟則會影響產量。有些學者提出可以通過增加密度的方式對此進行彌補，但玉米結實性以及抗倒伏能力又會受到影響，使得玉米種質性狀變成改良過程中較難處理的問題。因此，在育種的時候必須重點考慮以上幾個性狀，培育出宜機收以及廣大種植戶都認可的玉米品種。

參考文獻

[1] 劉青松，賈艷麗，肖宇，等.河北東部旱作區耐密宜機收春玉米品種篩選[J].作物研究，2020，34（01）：21-26.

[2]王健，于青松，郝茹雪，等.冀東地區玉米宜機收品種的增密增產效應研究[J].種子，2020，39（03）：140-147.

[3]徐亮，李開祥，趙志，等.高產優質適宜機收春油菜新品種青雜15號的選育[J].種子，2020，39（01）：115-116.

[4]姜龍，陳殿元，王方明，等.高產、耐密、宜機收玉米新品種鴻基536的選育[J].種子，2019，38（11）：123-125.

[5]袁衛紅，張萍，鄒樂萍，等.適宜機收的早熟生態型兩系雜交油菜高產制種技術研究[J].天津農業科學，2019，25（12）：75-77.

（責任編輯常陽陽）