玉米高產育種理論及優化栽培技術

高偉政

（鐵嶺市農業科學院，遼寧 鐵嶺 112616）

玉米是遼寧省的主要農作物之一，種植面積約占全國玉米種植面積的1/4以上，也占遼寧省農作物種植面積的70%以上。近年來，遼寧省玉米栽培面積逐年增加，年均產量也逐年提高，并呈現出區域均衡和區域差異大的特點，為我省玉米生產穩定發展提供了保障。玉米種植技術和栽培措施是玉米生產中關鍵的技術措施，是實現玉米增產和高產的重要保障，因此選擇合適的栽培措施至關重要，本文將對玉米高產育種理論及栽培技術進行分析及總結，以期為我省玉米增產和高產提供參考。

1 玉米高產育種技術現狀

玉米育種一般從雜交種學、細胞遺傳學、基因組育種和分子遺傳學等方面進行研究。其中，染色體擴增技術是玉米高產育種的重要技術，能夠有效提高玉米單產性能；轉基因育種是指通過基因工程或轉基因生物改變基因功能來實現生物和種質的擴增。在遼寧省玉米品種選育中，由于雜交技術具有優良性狀的優點，因而逐漸成為玉米單產的重要提高因素。目前遼寧省已經選育出新優品種——新錦單2號、新錦單11號等等。這些玉米新品種在種植過程中得到了廣大種植人員熱烈歡迎。但是由于遼寧省地區自然條件等因素而使這些品種在表現上存在一定差異。針對這一情況，研究者們已經不斷研發出具有自身優勢的玉米抗病、高產和優質新品種，以滿足市場需求和產業發展需要。此外，研究人員還對我國雜交玉米新品種進行分析研究，發現其適應性良好、抗病性強、產量穩定的特點使其在全國范圍內受到廣大用戶的喜愛與歡迎。目前遼寧省是全國少數幾個具備大規模生產并具有一定產量優勢的省份之一。但是由于該省地區氣候條件復雜以及農作物受多種因素影響較大等影響，遼寧省玉米單產并不能滿足廣大用戶需求。

2 玉米高產育種理論

2.1 品種選育

玉米育種是通過大量研究對玉米的生物學特性和遺傳規律進行分析，從而對玉米的生長特性進行選擇和遺傳育種的過程中，不斷提高玉米產量。在選育的過程中，首先要考慮自身特性，然后從遺傳、抗病、品質、抗逆等多方面進行選擇。由于玉米品種選育是一個復雜的過程，所以需要對玉米育種有較深入的研究和實踐。育種研究主要分為兩個階段，即育性研究和育種實踐。育性研究通過選擇優良變異體，育成新的優良變異體，再通過適當的方法，對其進行篩選后，再進行組合的實驗。對玉米品種選育過程中需要進行的育種實踐主要有三方面：（1）選育適宜于當地種植的高產、優質、抗逆品種；（2）通過品種、栽培模式的改良創新培育出適合當地種植的高產、抗逆品種；（3）通過育種方法不斷優化改良培育出適應當地栽培環境的新雜交種。在選育過程中需要注意以下幾點：（1）選育過程中所用到的材料應選用優異的材料。如抗病、抗倒伏、耐密植等等。（2）選育階段必須保持適當溫度以利于種苗成長和成苗后生長。（3）在選擇中需注意不同品種間、不同季節間需有一定聯系和區別。（4）品種需按生產類型選擇、組合或結合其他措施進行改良培育，選擇適宜當地種植或高產、優質、抗逆品種進行大面積種植。

2.2 綜合評價

針對不同性狀，選擇適合的個體和群體，進行綜合性評價。綜合評價是在育種中最為常見的一種方法。通過多個性狀對優良性狀進行選擇，將兩個以上優良性狀組合在一起，進行雜交育種，使其能夠產生具有一定特性的性狀，從而構成新的性狀。一般，在玉米育種過程中，需要對其群體進行選育，以便選育出更多優秀的性狀組合。玉米是一種典型的糧食作物，其種植面積與產量與糧食作物相關。因此其品種優劣將直接影響到糧食產量以及生產的經濟效益。根據玉米品種優劣對其群體育種一般分為單性、雜交組合以及通過雜交選育的優良性狀組合三個類型。其中雜交組合內部品種間也會產生一定的變異性狀組合與其群體育種形成一個新體系。

2.3 遺傳選擇

育種的最終目標是獲得高產、優質、多抗、抗倒伏、抗病蟲等優良性狀。在這一過程中，要利用多基因的優勢進行組合，才能獲得優良的性能，否則將不能滿足生產要求。通常是通過雜交或組合選擇法獲得優良性狀的。玉米育種工作中，遺傳選擇以染色體和分子標記為基礎。在育種過程中，對玉米遺傳選擇的育種方法主要有群體選擇、性狀選擇和定位選系等幾種。群體選擇是指將一個群體的雜交組合與其他群體的雜交組合進行比較，選擇出優良的雜交組合。群體選擇父母本群體、選育群體和選擇母本群體三個部分。群體選擇主要針對本群體與父本群體。選育群體主要是指利用雜交或者分子標記輔助選擇（RPD）等技術育成高效、高產、多抗、抗病、抗倒伏、優質、抗病蟲等優良性狀組合或雜交組合。針對母本群體由同一父本雜交獲得親本而成等。

2.4 分子標記輔助育種應用

玉米育種分子標記技術主要包括兩種，即分子標記輔助定位和細胞誘變。通常來說：分子標記輔助定位是指在種質資源中尋找到能夠提高玉米產量、降低營養不良癥狀及提高光合效率的遺傳標志。細胞誘變是指利用單細胞核磁共振技術在基因芯片上獲得對新植株發育相關性狀所需基因的鑒定或表型信息。采用這種方法，可以大大提高玉米育種效率，同時也可以對種質資源進行更好的利用。細胞誘變屬于表型誘變技術，是利用一種基因芯片或多株基因組成的微陣列，其中有幾項關鍵特征：首先是對單個染色體上目標序列的數量進行分析；其次，每一個標記的數量至少包含兩個位點；再次，每個標記之間建立獨立的 DNA連接。從而可以有效地對基因組中的眾多遺傳個體進行標記分析。細胞誘變操作過程一般是：在水稻株高較低時，每一個水稻株基部都有一個特定位置的染色體片段被標記到了此區域。當其他植物被標記后，該區域就會被標記到此區域中。因此細胞誘導模式中所發生的細胞染色體片段轉移將用于玉米高產育種研究。細胞誘導可以利用染色體數目的異質性來提高性狀分子遺傳分析率。通過篩選具有特定性狀基因或連鎖表達下調位點并確定親本為優和次佳等過程來提高玉米種質資源利用率，是研究玉米高產育種重要內容之一。

3 栽培技術優化策略

3.1 優化栽培方案

根據傳統玉米種植模式，需要結合地塊肥力以及玉米種植經驗進行合理優化，這主要是為了降低化肥用量，同時還可以為玉米生長提供一定養分。同時，需要根據不同時期來對玉米土壤養分狀況進行調整，確保對玉米苗情的綜合管理工作開展良好。在玉米種植過程中，還需要結合種子的品種選擇以及播種時間、土壤肥力以及光照等因素進行調整。根據不同地區以及不同玉米品種選用合適的種子是非常重要的方面。可以在玉米生長過程中進行合理的品種選擇，對此還要結合玉米本身特性以及土壤肥力情況進行合理安排，進而提升玉米生長質量和產量條件，為未來玉米產量和品質目標實現奠定基礎。與此同時，還需要對播種時間以及土壤肥力等方面進行合理安排。在進行玉米播種方式時，需要結合地塊肥力以及土壤狀況進行合理安排：首先可以結合玉米品種選擇結合不同區域的氣候特點、地理環境以及土壤肥力來選擇合適適合自身玉米種。其次可以結合玉米生長期間環境溫度以及土壤水分情況來選擇適合玉米種子播種時間以及土壤肥力情況，進而提升玉米種植收益。

3.2 調整種植密度

為了有效提升玉米田面積，提高玉米種植質量，必須要在種植時進行合理的密度調整。在進行種植密度調整時，要注意選擇優質種子，將種子用高濃度鹽水浸泡2～3h，去除種子表面浮塵，然后用高濃度鹽水浸泡種子1～2h，用清水沖洗干凈后晾曬1～2d。浸泡期間不可接觸明火，也不可與酸堿性物質接觸處理，以免對玉米種子造成污染。浸泡之后需要將種子表面的雜物進行清理后，可以進行播種工作。此外，還要注意避免在陽光下暴曬玉米種子出現霉變現象。通常情況下，玉米播種密度應控制在每畝5000株左右。此外玉米種植密度過大，還會影響玉米種子發芽以及玉米種子之間的親緣關系，容易導致生長不良。因此玉米田一般采用小行距播種或單行種植技術。為了提升玉米田內的光照程度，在播種時可以采用窄行種植技術，或者在行間距30～40cm，在行距增加的同時還可以將行距保持在25cm。

3.3 提高肥料利用率

肥料在農業生產中發揮著重要作用，在這一過程中，肥料利用率對作物產量影響很大。通常情況下，玉米的肥料利用率在30%～40%，因此為了提升化肥利用率，需要合理科學地進行施肥。首先要合理科學施肥，根據玉米的生長階段合理追肥，同時在追肥過程中可以配合葉面追肥。其次要加強施肥方式科學指導，通過玉米根部施肥，可以有效提高土壤中肥的利用率。最后還可以結合除草等方式進行施肥，促進玉米生長。隨著人們對農業生活質量需求不斷提高，人們在進行玉米種植過程中為了能夠增加產量以及提升品質，往往會對玉米進行施肥，但這往往會造成肥料浪費情況較嚴重，因此需要在種植玉米之前就對其進行施肥。為了能夠有效提高肥料利用率，可以結合土壤條件以及作物種類實施合理施肥，比如選擇肥料類型可以選擇有機肥、氮肥或者鉀肥，并根據作物品種合理使用，有效提升肥料利用率和質量水平。通常情況下，玉米在整個生長期中需補充大量氮肥，因此在玉米生長過程中還需要根據植株生長情況對氮肥使用量進行控制，并根據其合理生長情況適當增加氮肥產量。通常情況下，玉米需肥量應保持在10kg/667m2左右比較合理。

3.4 做好病蟲害防治

玉米的主要病蟲害有玉米螟、玉米紋枯病、玉米螟等，玉米紋枯病主要是由于玉米種子中缺少水分，從而使玉米無法正常發芽。另外，玉米紋枯病還會對玉米種子的發芽造成嚴重威脅，所以需要對玉米紋枯病進行科學防治。如果發現玉米紋枯病癥狀嚴重時需要及時用藥進行治療。一般在出現這種病害時需要將玉米種子進行高溫處理以殺死玉米病菌。在高溫天氣下需要做好玉米病蟲害防治工作。此外根據天氣情況來選擇合理用藥時間，以免造成玉米生長受到影響。玉米紋枯病發病初期通常會表現出葉片枯黃或者葉尖枯黃等癥狀。因此需要在發病初期使用殺菌劑對玉米植株進行全面清洗，同時也可以采用煙霧劑對玉米植株進行熏蒸。另外還需要將玉米種子放入干凈的塑料容器內，這樣可以防止其受潮而導致玉米種子受到感染。除了做好上述幾種常見病蟲害防治工作之外，還需要根據玉米螟等病蟲害發生情況來決定采用何種藥劑進行防治。玉米螟通常出現在夏玉米收獲之后，由于夏玉米的種子比較小且較難處理，因此為了降低玉米螟對玉米影響，可以將夏玉米播種期提前15d左右，同時對其進行清理，使玉米蟲子無產卵場所，從而減少病蟲害對玉米產量造成打擊。

3.5 合理調控溫度

在玉米幼苗階段，其主要功能是促進生長。同時在幼苗階段，如果溫度過低，將會影響到玉米生長速度。在玉米幼苗階段，其生長速度相對較慢，在高溫環境下，玉米種子生長速度加快，且其種子不易脫落，從而導致種子發芽率低，最后導致落種現象。在玉米開花時期將會需要大量水分和養分。如果水分和養分不足將會導致植株不能正常生長。因此需要合理調控溫度，確保玉米能夠正常生長。同時還需要注意在幼苗期和開花期需采取相應措施降低溫度。開花期溫度過低將會影響到玉米開花結果；而在玉米幼苗生長階段，其需水量較大，同時其需氧量較高，所以需要采取相應措施降低其水分需求。此外在幼苗期還需采取一定措施減少玉米幼苗對水分以及養分的需求，同時也需要合理調節玉米幼苗溫度，避免幼苗在高溫環境中出現高溫焦躁現象。在此階段應當合理使用增溫設備，對玉米幼苗溫度進行控制以及調整；同時還要加大玉米種子處理力度，盡量減少玉米幼苗因低溫導致感染病蟲害的情況發生。

4 結語

隨著我國經濟不斷發展，人們的生活水平也在不斷提高。而在這一過程中，玉米的種植也在逐步向高產、優質、高效方向發展。目前，我國玉米種植技術已經逐漸成熟，而隨著科技進步發展，我國玉米種植技術也在隨著科技的進步而不斷發展，這也為玉米高產育種提供了新的思路。為了實現玉米高產育種目標，需要遵循一定的原則與途徑來進行育種設計。而在育種過程中，還需要重視品種的選擇以及抗逆性培養。同時還需要加強玉米種植技術研究與應用投入，提高玉米的種植效果，從而提高玉米產量與質量。當前，我國玉米種植技術發展已經步入新的階段之中，其中高產育種技術逐漸被應用到了玉米種植中來，而從目前的情況來看，玉米高產育種技術還處在研究階段，還需要加大玉米種植技術研究力度和投資力度。這樣才能夠提高玉米種植質量和水平，提升種植效益，推動玉米產業健康發展。