蔣 飛 張 晨 韓成衛 郝福庭 薛法新 張 巖 王復學 宋春林
(1 山東省濟寧市農業科學研究院/國家玉米產業技術體系濟寧綜合試驗站,濟寧 272031;2 山東金諾種業有限公司,泗水 273200)
玉米是目前我國種植面積最大、用途最廣、總產量最高的作物,作為全球公認的黃金作物,發展玉米生產對保障我國糧食安全和滿足市場需求具有重要戰略地位。2020 年我國玉米播種面積為4169.3 萬hm2,占糧食種植面積的42%,每hm2產量6392kg,總產26651 萬t,消費28547 萬t,為僅次于美國的全球第二大玉米生產和消費國[1]。我國玉米生產水平同美國等發達國家相比還有較大差距,當前主推玉米品種普遍存在生育期偏長,適應性、穩產性差,抗病抗倒能力弱,籽粒脫水慢、不適合機械化作業等問題,嚴重制約了我國玉米單產的提 高[2-3]。鑒于此,濟寧市農業科學研究院聯合山東金諾種業有限公司圍繞市場需求,以問題為導向,歷經十余年系統研究,聚集國內外優良種質,擴增、改良和創新種質資源,培育出高產優質、抗逆耐密、宜機收玉米品種寧研503,并通過山東省審定(魯審玉20190036)。根據品種特性,在不同生態區,通過開展測土配方施肥、種肥同播、草蟲統防、密度篩選等試驗,完善品種產量與主要栽培因子的相關模式,建立適合當地生態區的農機農藝配套的豐產增效生產技術體系,為全面提升玉米生產能力和產業核心競爭力提供了技術支撐。
針對黃淮海區夏玉米生產中生物逆境和非生物逆境頻發,品種抗逆性差、適應性不強,機械化水平低,投入高、增產不增效等問題,以選育高產穩產、多抗廣適、適合機械化作業品種為目標,從拓寬玉米育種種質基礎、豐富遺傳多樣性入手,通過提高材料的抗病性來改良育成品種的適應性,挖掘品種的結實性、廣適性、高產潛力。以現有種質為核心,引進溫帶種質資源,采用放大選系群體、田間抗病鑒定、注重穗部性狀等方法,提高育成品種的抗病、抗倒能力和穩產性能;把成熟早、灌漿快、配合力高的黃改系種質與豐產、大穗的旅大紅骨種質融合在一起,挖掘育成品種的豐產潛力,改善商品品質。通過采用高密度、大群體、強脅迫、嚴選擇等育種技術手段,創制優良自交系,培育玉米雜交新品種。
2.1 親本來源母本L21 由X1132X 雜交種用常規育種方法,通過套袋自交8代于2010年選育而成。X1132X 是美國玉米雜交種,2004-2010 年經單粒點播、抗病鑒定、穗行篩選、測配等一系列育種程序,連續自交8 代,最終選育成抗逆性強、株型緊湊、早熟耐密、配合力高、自身產量高的自交系L21。
父本JN16 是以(Lx9801×昌7-2)/Lx9801 為基礎材料,用常規育種方法,通過南繁北育連續自交8 代選育而成。根據昌7-2 具有一般配合力高、成熟早、出籽率高的特點,與穗大、行數多、穗粒數多、抗倒性好的Lx9801 組合為基礎材料,連續自交2 代后回交Lx9801,經連續自交6 代,于2009 年選育出穗大、配合力高、熟期適當、出籽率高、抗倒性好的自交系JN16。
2.2 雜交組合組配寧研503 為一代雜交種,2010 年以自選系L21 作母本、JN16 作父本組配L21×JN16雜交組合,2011 年進行雜交組合鑒定試驗,該組合平均產量11781kg/hm2,比對照種鄭單958 增產9.4%。2015 年參加山東省夏玉米新品種預備試驗,2016-2017 年參加山東省夏玉米品種普通組區域試驗,2018年參加山東省生產試驗,2019 年通過山東省農作物品種審定委員會審定,審定編號為魯審玉20190036。
3.1 生物學特征寧研503 株型半緊湊,夏播全生育期100d,比對照鄭單958 早熟2d。株型清秀,全株葉片數20 片,幼苗葉鞘紫色,花絲粉紅色,花藥綠色,雄穗分枝數8~12 個。據2016-2017 年山東省夏玉米品種普通組區域試驗結果:株高242.8cm,穗位高96.0cm,果穗錐形,穗長17.3cm,穗粗4.8cm,禿尖長0.6cm,穗行數15.9 行,穗粒數529.1 粒,紅軸,黃粒、半馬齒型,出籽率87.3%,千粒重350.3g,容重761.8g/L。
3.2 綜合抗性表現寧研503 對病蟲害抗性較好,活稈成熟。2018 年經河北省農林科學院植物保護研究所抗病性接種鑒定:高抗莖腐病,中抗小斑病、彎孢葉斑病、瘤黑粉病和南方銹病,感穗腐病。該品種根系發達,耐密性好,在2016-2017 年山東省夏玉米品種普通組區域試驗和2018 年山東省生產試驗中,其抗倒伏、倒折能力均優于對照種鄭單958,一般田塊種植密度可達5000~5500 株/667m2,比鄭單958 高出500 株,高產創建適宜密度達到 6500 株/667m2左右而高產不倒伏、不早衰。
3.3 品質表現寧研503 品質優,飼糧兼用。2017年經農業部谷物品質監督檢驗測試中心(泰安)品質分析:粗蛋白含量9.23%,粗脂肪含量3.88%,賴氨酸含量3.33μg/mg,粗淀粉含量74.21%,其品質指標達到國家普通玉米和飼用玉米一級標準,被山東冠球玉米產業科技股份有限公司等企業列為其加工玉米產品的主推品種。
3.4 機械粒收表現寧研503 具有熟期早,后期脫水快,收獲時籽粒含水量低,適于機械籽粒直收等突出優點,克服了玉米高產與早熟、宜機收之間的矛盾。寧研503 收獲時葉片保綠性較好,苞葉適中,籽粒含水量低于28%,基本符合黃淮海夏玉米籽粒機械直收標準,機收損失率均小于1.5%。每667m2的機收產量為764.9kg,比對照鄭單958 增產5.2%,綜合收獲時籽粒含水量、機收產量及機械損失率,寧研503 籽粒機收特性較好。
寧研503 具有棒大穗勻,出籽率高,豐產性好,增產潛力大等特點。2016 年參加山東省夏玉米品種普通組(4500 株/667m2)區域試驗,每667m2平均產量684.6kg,比對照鄭單958 增產7.2%;2017年續試,平均產量700.7kg,比對照鄭單958 增產3.2%。2018 年參加山東省生產試驗,每667m2平均產量655.6kg,比對照鄭單958 增產3.6%。2018 年在濟寧、菏澤、臨沂、聊城、煙臺、青島等不同地區培創的高產攻關田,經實打驗收每667m2平均產量均超過847.5kg,比對照鄭單958 增產6.1%;2019 年在泗水、嘉祥、梁山、兗州區創建的百畝示范方,每667m2平均產量802.4kg,比對照鄭單958 增產7.4%。
以穩產、提質、增效為主線,圍繞玉米生產全程機械化的制約因素,根據寧研503 的品種特性,研究玉米高產群體構建規律與關鍵調控技術途徑,完善品種產量與主要栽培因子的相關模式。在不同生態區,開展小面積高產攻關、大面積試驗示范,通過對耕、種、管、收等不同環節關鍵核心技術創新[4],集成以“種衣劑二次包衣、種肥精準同播、玉米專用控釋肥、密植化控防倒、病蟲害綠色防控、機械收獲”為核心的玉米提質增效綠色生產技術模式,充分發掘了新品種的增產潛力,實現了配套技術的簡約化和高效化。
秸稈粉碎還田與土壤耕作 小麥收獲時,采用具有秸稈切碎和拋撒功能的聯合收割機,秸稈粉碎全量還田;每隔2 年,秋季深松35cm 調土強根,構建土壤合理耕層。
種衣劑二次包衣 播種前,利用福亮或者嘧菌酯對種子進行二次包衣,有效防治地老虎、金針蟲、螻蛄、蠐螬等地下害蟲和苗期病害。
合理密植 根據寧研503 密度篩選試驗,一般適宜密度大田為7.50 萬~8.25 萬株/hm2,示范田為8.7 萬株/hm2,高產攻關田為9.0 萬~9.5 萬株/hm2。
種肥精準同播 適宜播期為6 月上中旬。小麥收獲后搶茬夏直播,玉米粗縮病高發地區適宜播期為6月10-15日。選用集(深松)施肥和開溝、精播、覆土、鎮壓一次性作業的單粒精量播種機,進行免耕貼茬精量播種,播深一般為3~5cm,根據墑情酌情澆水。
玉米專用控釋肥 采用玉米免耕播種施肥機,在播種同時每667m2一次性基施控釋復合肥(N∶P2O5∶K2O=25∶6∶9)40~50kg,施于種子側下方8~10cm,生長期間不再施肥。
化控防倒 高肥密植、長勢過旺或易受風災的地塊,在拔節期(7~9 片完全展開葉)合理噴施健壯素、多效唑等安全高效的植物生長調節劑進行化控,預防倒伏。
機械植保,綠色防控 玉米3 葉期一噴多防,防治苗期害蟲,兼防粗縮病。大喇叭口期采用“一防雙減”技術,統一飛防噴施殺蟲、殺菌復配或混合藥劑,防治玉米葉斑病和穗部蟲害。
適時晚收 玉米生理成熟期即籽粒乳線消失或籽粒尖端出現黑色層時機械收獲,在不耽誤下茬小麥播種的情況下適時晚收,宜在10 月5-8 日收獲,收獲后及時晾曬,避免出現果穗或者籽粒霉變。