張素芬 鹿紅衛 程建梅 張曉春 趙樹政 秦貴文 宋軍鋒 蘇玉杰
(鶴壁市農業科學院,河南鶴壁 458300)
黃淮海夏玉米區是我國重要的玉米主產區,該區夏玉米種植面積約0.13 億hm2左右,約占全國種植面積的35%。玉米穗粒腐病是世界玉米產區普遍發生的一類真菌性病害,自然界中多種真菌均可以侵染玉米果穗及籽粒,在玉米生長后期、收獲或貯藏期間均可造成整個果穗或部分籽粒的腐爛,同時致病菌產生的次生代謝物如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)和伏馬菌素(FB)等毒素嚴重影響玉米產量和籽粒品質,對玉米的食用、飼用和貯藏安全帶來極大威脅[1]。從根源上解決這一病害,關鍵措施是選育適合當地氣候條件及耕作模式的的玉米品種。為此,鶴壁市農業科學院根據黃淮海夏玉米區穗腐病時常局部大爆發這一特性,廣泛利用國內外優良玉米種質資源,以抗穗腐病等病害、豐產穩產性好、適應性廣的玉米新種質為育種目標,利用不同群體間、不同農藝性狀優勢互補,有針對性地進行改良和回交,以浚696 為母本、浚503 為父本進行雜交組配,選育出中抗穗腐病、綜合抗逆性強、豐產性好、適應黃淮海夏玉米區種植的玉米雜交種永優1583,目前正在進行大面積推廣,有助于解決黃淮海夏玉米區因穗腐病等病害造成的玉米產量及品質下降等問題。
1.1 母本浚696母本浚696 以PH6WC/自330 雜交組合植株群體作為選系基礎材料(S0),采取“高、大、嚴”自交系選育,即高密度(6000 株/667m2)、大群體(S1代群體3000 個以上基本株)、強脅迫(早期進行早播、深播脅迫,中期進行病蟲害和風災重度脅迫,后期進行干旱和低氮脅迫)、嚴選擇(加大基本株的淘汰力度,選擇株型好、吐絲早、葉色深、耐密植、耐干旱、耐瘠薄優良單株)、變換地(河南-海南-甘肅等不同生態區,選擇適應性廣的優良穗行)等育種技術體系[2],經6 代自交選育而成。
該自交系河南夏播全生育期100d 左右,芽鞘紫色,幼苗葉鞘紫色,株型緊湊,株高185cm,穗位高65cm,全株葉片數17~18 片,雄穗花藥紫色,分枝數2~5 個,穗柄長,宜機械化去雄,花絲紫色,花期雌雄協調,散粉時間較長,花絲、花粉活力強。果穗筒形,苞葉薄,穗柄短,禿尖小,穗軸紅色,穗粗4.9cm,穗行數18~20 行,籽粒黃色、半馬齒型,出籽率85.2%。該自交系抗大斑病、小斑病、銹病、莖腐病、粗縮病等多種病害,綜合性狀優良。浚696 屬于Reid 血緣,與Lancaster、黃改群有較高的特殊配合力,配制的雜交組合具有產量高、根系發達、抗倒伏、抗銹病好、果穗粗、行數多、出籽率高、籽粒容重高等特點。
1.2 父本浚503父本以國外雜交種M119 選育優株套袋自交2 代再與自選系浚926 雜交作為選系基礎材料,采用“高、大、嚴”育種技術手段和優系聚合改良方法,對其后代連續優中選優自交7 代選育而成。該自交系具有花粉量大且特殊配合力較高的優勢。幼苗葉鞘紫色,葉片淺綠色;株型緊湊,上部葉間距大,通風透光性好;株高212cm,穗位高89cm,全株葉片數17~18 片;雄穗花藥綠色,分枝數8~10個,花絲紫色;果穗筒形,結實性好,紅軸,籽粒黃色、硬粒、半馬齒型,出籽率87.2%;夏播生育期108d,抗倒伏,抗銹病。具有綜合抗病性好、抗倒性好、花粉量大、散粉時間長等諸多優點,適宜用作父本。
1.3 永優1583雜交選育過程永優1583 是2014年冬季以自選系浚696 作母本、浚503 作父本組配而成的雜交種。2015-2016 年在本單位自行組織的鑒定試驗中表現突出,具有高產、多抗、質優等特點。2017-2018 年參加綠色通道黃淮海夏玉米區域試驗和生產試驗,結實性好,高抗倒伏、高抗銹病,試驗數據均達到審定標準。2019 年通過國家農作物品種審定委員會審定(國審玉20196219)。
2.1 農藝性狀黃淮海夏玉米組出苗至成熟101.5d,比對照鄭單958 早熟1d,該幼苗葉鞘淺紫色,雄穗分枝數中等且分枝長,花藥紫色,穎殼綠色。株型半緊湊,株高284cm,穗位高100cm,整株葉片數21 片。果穗筒形,穗長16.6cm,穗行數16~18行,穗粗5.2cm,穗軸紅,籽粒黃色、硬粒型,百粒重33.6g。永優1583 具有雄穗比較發達(8~10 個分枝)、花粉量比較多、散粉期較長的優點,這些優點可以抵御黃淮海夏玉米種植區高溫干旱帶來的不良影響,同時由于散粉期長,果穗不禿尖、結實性好。
2.2 品質2018 年經農業農村部谷物品質監督檢查測試中心測定,永優1583 籽粒容重786g/L,粗蛋白含量10.36%,粗脂肪含量4.05%,粗淀粉含量72.10%,賴氨酸含量0.31%。
2.3 抗性2018 年經河北省農林科學院植物保護研究所接種抗性鑒定,抗瘤黑粉病,中抗小斑病、禾谷鐮孢莖腐病、穗腐病,感彎孢葉斑病。2018 年經河南農業大學植物保護學院病蟲害接種鑒定,抗小斑病,中抗穗腐病和瘤黑粉病,感莖腐病、彎霉葉斑病,高感南方銹病。
3.1 品種比較試驗2015-2016 年在鶴壁市農業科學院試驗園區實施品種比較試驗,前茬種植作物是小麥,2 年比較試驗結果表明(表1),永優1583 兩年平均產量9906.56kg/hm2,比對照品種鄭單958 增產5.0%;生育期比對照短1d,空稈率比對照低0.4個百分點,倒伏率比對照低0.6 個百分點(表1)。

表1 永優1583 品種比較試驗結果
3.2 品種區域試驗2017-2018 年參加綠色通道黃淮海夏玉米區域試驗(表2),密度5000 株/667m2。永優1583 兩年平均產量9276.0kg/hm2,比對照品種鄭單958 增產4.6%;生育期比對照短1d,平均倒伏率比對照低0.3 個百分點,倒折率比對照低1.3 個百分點。

表2 2017-2018 年永優1583 參加綠色通道黃淮海夏玉米區域試驗和生產試驗表現
3.3 品種生產試驗2018 年參加綠色通道黃淮海夏玉米生產試驗,密度5000 株/667m2,試點分布在河南、河北、山東、山西、陜西、安徽、江蘇、湖北8 個省共42 個試點,最終全部收獲。永優1583 在42 點次生產試驗平均產量9165.2kg/hm2,比對照鄭單958平均增產4.3%,生育期比對照短0.7d,平均倒伏率比對照低2.6 個百分點,倒折率比對照低0.5 個百分點。
4.1 貼茬播種,合理密植玉米成熟及后期籽粒脫水快慢及所需光熱資源的多少,是影響該地區該品種機收的關鍵因素[3-4]。黃淮海夏玉米種植區玉米播種時間在5 月底至6 月中旬,玉米播種方式一般采取小麥收割后貼茬播種模式,通過早播和加強苗期田間管理,促使玉米營養生長和生殖生長所需光熱條件處于最佳狀態,通過延遲玉米灌漿時間為玉米奪得高產打下堅實的基礎。永優1583 屬于中熟品種,果穗整齊,葉片上沖,后期脫水快,完全能夠實現機械化收獲。
科學密植是作物獲得高產的主要措施之一,但密度過高或過低都不能發揮一個品種增產的最大潛力。永優1583 屬于半緊湊型玉米品種,適宜種植密度67500 株/hm2,高肥水地塊種植密度可增加到75000 株/hm2。
4.2 科學運籌肥水根據永優1583 高產攻關田試驗調查結果并兼顧農業實際現狀,永優1583 應采取“一簡到底、平衡施肥”原則,播種時采用種、肥同播的方式進行,主要施用玉米專用緩釋肥700~750kg,對于土壤肥力較差的地塊,可以在灌漿前期追施尿素400~450kg。
黃淮海夏玉米生長季節雨熱同期,但是玉米全生育期需水與實際降水的耦合度為0.78,所以就要根據玉米需水規律進行合理運籌。玉米屬于C4 植物,前期適當干旱有利于玉米根系向縱深生長,便于植株更好地利用土壤水分,有利于蹲苗,控制苗期徒長,同時也可以縮短莖稈下部節間,提高個體后期群體抗倒伏能力。玉米散粉吐絲期是對水分敏感的時期,此階段保證玉米田間較高的相對濕度,是獲得高產的保證。若此時遇到連續高溫干旱,花粉就會因失水失去活力,花柱容易枯萎,壽命縮短,難以授粉受精,造成禿尖、缺粒、缺行,甚至沒有果穗,產量大幅下降。9-10 月是玉米籽粒灌漿的主要時期,天氣晴朗適宜籽粒灌漿及脫水,所以后期連續陰雨時要注意及時排澇。
4.3 病蟲害綠色防控生產上應以預防為主、綜合防治。一般在玉米3~5 葉期選用玉羅莎懸浮劑等玉米專用除草劑(硝磺異丙莠:總有效成分含量48%,硝磺草酮含量5%,異丙草胺含量20%,莠去津含量23%)1250~1500mL/hm2進行全田均勻噴霧,注意不能重噴或漏噴,同時還要避開高溫天氣(10:00-17:00)。玉米銹病、青枯病、穗粒腐病和小斑病是黃淮海夏播玉米種植區的主要病害。最近幾年玉米南方銹病和玉米青枯病在該種植區域時常發生,對玉米后期的生長發育造成了嚴重影響,如后期植株營養供應不上,會致使葉片早衰枯死、籽粒不飽滿,造成減產10%~20%,個別年份減產50%以上。永優1583 對葉部病害綜合抗性強,高抗瘤黑粉病、莖腐病(HR)、南方銹病(HR),抗小斑病、穗腐病(R),中抗禾谷鐮孢莖腐病、禾谷鐮孢穗腐病。
4.4 實時晚收技術在不增加生產成本的情況下追求玉米經濟產量最大化,是玉米增產增效的關鍵手段之一。籽粒基部與穗軸連接處出現黑粉層后,玉米才真正進入后熟期,此時收獲可確保籽粒品質,減少霉變發生概率[5]。永優1583 抗青枯病能力強,果穗苞葉松緊合適,完全滿足了玉米晚收技術要求。充分發揮永優1583的增產潛力,一般可增產10%以上。