早熟、優(yōu)質(zhì)玉米新品種京科610的選育

崔明亮 任正鵬 王元東 趙久然 王利明 張業(yè)文 佘寧安 李海良

（1 合肥豐樂種業(yè)股份有限公司/農(nóng)作物種子新技術(shù)與新品種創(chuàng)制安徽省重點實驗室，安徽合肥 230088；2 北京市農(nóng)林科學院玉米研究所，北京 100097）

京津唐夏播早熟玉米區(qū)位于東華北春玉米區(qū)南緣和黃淮海夏玉米區(qū)北緣間的廣大區(qū)域，包括北京、天津，河北廊坊、唐山、秦皇島、滄州和保定的部分區(qū)域[1-2]。研究表明該區(qū)有效積溫對一年一熟的耕作模式有余，而對一年兩熟略顯不足[3]；同時由于多年連作同一模式的玉米品種，病害發(fā)生嚴重，特別是小斑病、褐斑病、彎孢菌葉斑病、莖腐病、穗粒腐病等[3-4]；其次該區(qū)玉米生長季雨熱同期，玉米拔節(jié)至抽雄期及灌漿前期如趕上大風大雨天氣，容易發(fā)生倒伏倒折[2，4]，嚴重影響玉米正常生長及產(chǎn)量。因此夏播玉米需為早熟（生育期100d 左右）、耐密（67500 株/hm2左右）、抗病抗倒、活稈成熟的品 種[4]。針對該區(qū)域特定的生態(tài)環(huán)境特點，合肥豐樂種業(yè)股份有限公司與北京農(nóng)林科學院玉米研究所確定了“早熟優(yōu)質(zhì)、抗旱節(jié)水、耐密抗倒、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)”的選育目標，通過優(yōu)系聚合法及單倍體育種技術(shù)選育優(yōu)良自交系，以“X 系種質(zhì)×國內(nèi)黃改系”的雜優(yōu)模式[5]進行大量組配，經(jīng)過多年多點測試，選育出具有早熟耐密、抗倒優(yōu)質(zhì)的玉米新品種京科610。

1 親本來源及選育過程

1.1 母本京B5472009 年7 月在北京市農(nóng)林科學院玉米研究所小湯山育種基地組建（京4055×京MC01）F1選系材料，2009 年12 月在北京市農(nóng)林科學院玉米研究所海南南濱農(nóng)場育種基地自交獲得S1分離群體，2010 年7 月和12 月分別在北京和海南育種基地利用高密度（9 萬株/hm2）、大群體（群體3000 個基本株）、強脅迫（早播種、深播、蟲害病害脅迫、貧瘠、干旱脅迫）、嚴選擇（加大基本株的淘汰力度）等“高、大、嚴”育種技術(shù)手段和優(yōu)系聚合改良方法進行2 代自交并決選出優(yōu)良單株果穗，2011 年3 月在北京基地溫室大棚再利用DH 育種技術(shù)誘導和加倍，2011 年12 月在海南育種基地擴繁DH 系并與測驗種測交進行配合力測定，2012 年在北京經(jīng)田間DH 系鑒定和配合力分析，鑒選出DH系京B547。京B547 克服了京4055 晚熟、耐密性差的缺點，又保持了其原有的抗倒、抗病、綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良等特點；同時又繼承了京MC01 早熟、脫水快、耐密、株葉形態(tài)通透等特點[5]。該自交系生育期110d，幼苗生長勢強，幼苗葉鞘紫色，葉片綠色。株型緊湊，株高約200cm，穗位高100cm，總?cè)~片數(shù)19片，花絲淡紅色，雄花護穎淡紫色，花藥紫色；雄穗分枝數(shù)1～3 個。果穗筒形，穗長16cm 左右，紅軸，穗行數(shù)14 行，籽粒黃色、半馬齒型，百粒重31g。

1.2 父本京19BDHJD29552014 年7 月在北京市農(nóng)林科學院玉米研究所小湯山育種基地組建（京2418×京2416）F1選系材料，2014 年12 月在北京市農(nóng)林科學院玉米研究所海南南濱農(nóng)場育種基地自交獲得S1分離群體，2015 年7 月和12 月分別在北京和海南育種基地利用“高、大、嚴”育種技術(shù)手段和優(yōu)系聚合改良方法進行2 代自交并決選出優(yōu)良單株果穗，2016 年3 月在北京基地溫室大棚再利用DH 育種技術(shù)誘導和加倍，2016 年12 月在海南育種基地擴繁DH 系并與測驗種測交進行配合力測定，2017 年在北京經(jīng)田間DH 系鑒定和配合力分析，命名為京19BDHJD2955。該自交系具有花粉量大、早熟、一般配合力高、綜合抗病性強（抗銹病能力突出）等優(yōu)點。該自交系生育期105d，幼苗生長勢強，幼苗葉鞘淡紫色，葉片綠色。株型緊湊，株高約168cm，穗位高80cm，總?cè)~片數(shù)18 片，花絲淡紅色，雄花護穎綠色，花藥淡紫色；雄穗分枝數(shù)3～5 個。果穗錐形，穗長14cm 左右，白軸，穗行數(shù)14 行，籽粒黃色、硬粒型，百粒重34g。

1.3 選育過程2017 年北京農(nóng)林科學院根據(jù)“X系種質(zhì)×國內(nèi)黃改系”的雜種優(yōu)勢模式，組配京B547×京19BDHJD2955 組合，同年參加合肥豐東種業(yè)股份有限公司的高級鑒定試驗，產(chǎn)量及抗性表現(xiàn)優(yōu)異，定名為京科610；2018-2019 年參加公司組織的京津冀夏玉米區(qū)的多點比較試驗，田間綜合抗性良好，產(chǎn)量表現(xiàn)突出；2020 年參加京科聯(lián)合體京津冀早熟夏玉米組區(qū)域試驗并順利晉級；2021 年區(qū)試二年和生產(chǎn)試驗同步進行；2022 年通過京津冀早熟夏玉米區(qū)審定，審定編號：國審玉20220239。

2 品種特征特性

2.1 農(nóng)藝性狀京津冀早熟夏玉米組出苗至成熟105.5d，比對照京單58 早熟1.8d。幼苗葉鞘紫色，花絲淺紫色，花藥紫色，穎殼綠色。株型半緊湊，株高281cm，穗位高102cm，成株葉片數(shù)19 片。果穗長筒形，穗長18.3cm，穗行數(shù)14～18 行，穗軸紅色，籽粒黃色，百粒重34.9g。

2.2 品質(zhì)優(yōu)，綜合抗逆性強品質(zhì)方面 經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心檢測，京科610 籽粒容重742g/L，粗蛋白質(zhì)（干基）含量8.75%，粗脂肪（干基）含量4.17%，粗淀粉（干基）含量76.09%，賴氨酸含量0.29%。

抗倒性方面 京科610 田間表現(xiàn)株型緊湊，株高適中，高抗倒伏倒折。2020 年區(qū)域試驗平均倒伏倒折率之和為0.6%，倒伏倒折率之和≥10%的試點率為0。2021 年區(qū)域試驗中，平均倒伏倒折率之和為1.7%，倒伏倒折率之和≥10%的試點率為0；同年的生產(chǎn)試驗中，平均倒伏率為0.9%，倒折率為0.6%，倒伏倒折率之和≥10%的試點率為8.3%。

抗病性方面 京科610 在2020-2021 年的區(qū)域試驗及生產(chǎn)試驗中田間小斑病發(fā)病最高5 級，大斑病發(fā)病最高3 級，彎孢菌葉斑病發(fā)病最高5 級，南方銹病發(fā)病最高9 級，瘤黑粉病發(fā)病穗率0，穗腐病田間發(fā)病率最高0.9%，莖腐病田間發(fā)病率最高32.4%，因此對小斑病、彎孢菌葉斑病、莖腐病等的田間自然發(fā)病達到中抗水平。經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所及河北省農(nóng)林科學院植物保護研究所2020-2021 年2 年的接種鑒定，京科610 感莖腐病、穗腐病、小斑病、南方銹病、彎孢葉斑病，高感瘤黑粉病。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

3.1 多點試驗2018 年參加京津冀夏玉米區(qū)的多點比較試驗，每hm2平均產(chǎn)量11146.5kg，比對照京單58 增產(chǎn)5.24%，10 個試點增產(chǎn)點9 個，增產(chǎn)點率90.0%；2019 年續(xù)試，平均產(chǎn)量10854.0kg，比對照京單58 增產(chǎn)8.06%，10 個試點增產(chǎn)點9 個，增產(chǎn)點率90.0%。

3.2 區(qū)域試驗及生產(chǎn)試驗2020 年參加京科聯(lián)合體京津冀早熟夏玉米組區(qū)域試驗，每hm2平均產(chǎn)量11127.0kg，較對照京單58 增產(chǎn)6.72%，12 個試點10增2 減，增產(chǎn)點率83.3%；2021 年續(xù)試，平均產(chǎn)量10215.0kg，較對照京單58 增產(chǎn)8.13%，12 個試點11增1 減，增產(chǎn)點率91.7%；2021 年參加京科聯(lián)合體京津冀早熟夏玉米組生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量9507.0kg，較對照京單58 增產(chǎn)9.43%，在12 個試點中10 增2減，增產(chǎn)點率83.3%。

4 高產(chǎn)栽培技術(shù)

根據(jù)京科610 的品種特征特性，結(jié)合京津冀夏播玉米區(qū)的自然氣候條件與種植特點，研究集成了相關(guān)配套的高產(chǎn)栽培技術(shù)，主要包括以下方面。

4.1 適時早播，合理密植京津冀夏播玉米區(qū)有效積溫緊張，因此適時早播能避免收獲過晚影響后茬作物播種。京科610 在京津冀夏播玉米區(qū)適宜播種時間為6 月10-25 日，最遲不宜晚于6 月25 日。公司商品種子均為精選包衣，發(fā)芽率在93%以上，能夠滿足單粒機械精量播種需求。播前適當晾曬1～2d 能夠促進種子提早萌發(fā)，促根壯苗。

京科610 株型緊湊，耐密抗倒性能強。為確保機種機收，減輕勞動量，播種適宜密度67500 株/hm2，高肥水地塊種植密度可增加到75000 株/hm2。

4.2 病蟲草害防治近年來京津冀夏播玉米區(qū)小斑病、銹病、莖腐病、穗腐病等病害發(fā)生較重[2]。選擇抗病品種是玉米獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的有效方式。京科610 對上述病害達到抗的水平，正常年份能夠滿足生產(chǎn)需求。

玉米苗期害蟲主要有飛虱、薊馬及二代黏蟲，可結(jié)合苗后雜草防治，用偉玉（24%硝·煙·莠去津）+2.5%功夫乳油進行噴霧防治；大喇叭口期施用10%的甲維·茚蟲威或康寬防治玉米螟；后期如遇紅蜘蛛為害，可用無人機噴施10%阿維菌素+45%聯(lián)肼·乙螨唑懸浮劑進行飛防。

京科610 發(fā)芽率高，播種后及時灌溉能保證一播全苗。一般在玉米3～5 葉期噴施1 次苗后除草劑即能有效防治田間雜草。對于田邊雜草，可以待玉米授粉30d 以后，噴施滅生性除草劑草甘膦進行防治。

4.3 合理水肥，適時晚收京津冀夏播玉米區(qū)夏玉米生育期短（一般在105d 左右），所以需水需肥集中。苗期適當干旱能夠促進根系下扎、莖節(jié)短粗，有效預(yù)防倒伏。如遇苗期降水過多，要及時進行開溝排澇，防止土壤板結(jié)而造成的芽澇。可在排水后利用無人機噴施蕓苔素+生根粉進行預(yù)防。散粉吐絲期是玉米需水關(guān)鍵期，如遇干旱要及時進行灌溉，避免卡脖旱等影響其吐絲散粉，影響穗粒數(shù)的形成，嚴重時可能造成花粒、空稈等現(xiàn)象。

采用一炮轟的方式進行施肥容易造成苗期旺長，根系下扎較淺，導致倒伏，嚴重影響玉米產(chǎn)量；同時后期容易脫肥，造成虛尖較大、籽粒較小、粒重降低等問題影響玉米產(chǎn)量及品質(zhì)。通過平衡施肥、氮肥后移等措施能有效避免上述問題。隨著秸稈還田的實施，底肥應(yīng)施入高氮的玉米專用復(fù)合肥（N∶P∶K=28∶5∶5 或30∶5∶5）600～750kg/hm2，這樣能促進微生物對秸稈的分解，提升土壤中有機質(zhì)含量，培肥地力。大喇叭口期，結(jié)合灌溉追施尿素300kg/hm2，能有效養(yǎng)根護葉，促進玉米進行光合作用，進而增加粒重。

一般農(nóng)戶苞葉發(fā)黃就開始收獲，此時果穗含水量大，不及時晾曬易造成果穗霉變，同時過早收獲，籽粒容重降低、色澤發(fā)白，致使產(chǎn)量及商品品質(zhì)下降。京科610 莖稈堅韌，早熟性好，后期脫水快，適合機械收獲。農(nóng)戶可結(jié)合當?shù)貧夂驐l件在完熟期（苞葉枯白、葉片發(fā)黃，乳線徹底消失）選擇機械收穗或者機械收粒。

5 西北高產(chǎn)制種技術(shù)

優(yōu)質(zhì)的雜交種子是玉米獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及品種大面積推廣的關(guān)鍵前提。以下是結(jié)合京科610 親本特征特性及張掖當?shù)氐牡刭|(zhì)及氣候條件配套的高產(chǎn)制種技術(shù)。

5.1 地塊選擇及種子準備選擇無霜期大于130d，地力及肥水條件上等、灌溉及交通條件便利的地塊種植。同時為確保種子純度，避免外來花粉對制種的影響，應(yīng)結(jié)合具體實際，進行時間或空間隔離以及栽種高稈作物等進行隔離。

選用純度在99%以上、芽率在90%以上的親本種子，分別進行包衣，并于播前2～3d 進行晾曬，可以有效減輕苗期病蟲害、促進種子萌發(fā)。

5.2 合理密植、嚴格花期京科610母本株型緊湊，節(jié)間開闊，穗位高較低，耐密性好；父本雄穗分枝數(shù)多、花粉量大，散粉持續(xù)期長，在張掖地區(qū)可以按照行比1∶6，父本密度27000 株/hm2左右，母本密度67275 株/hm2進行播種。這樣可以充分發(fā)揮親本的耐密優(yōu)勢，通過增加母本有效穗數(shù)及父本的花粉供給量，使品種制種達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)；同時通過株行距配比，使個體和群體協(xié)調(diào)生長，實現(xiàn)穗大穗多、結(jié)實飽滿。

京科610 母本總?cè)~片數(shù)19 片，父本18 片左右。當母本播種種子破胸后（3～5d）播第1 期父本（50%），當母本扎根（7～9d）后播第2 期父本（50%）。為確保父母本花期相遇良好，需在生長期內(nèi)定時定點進行觀察，并采取相應(yīng)措施進行調(diào)節(jié)。對于父本略晚的田塊，可以采取施偏肥的方式促使其加快發(fā)育，在心葉期也可以噴施赤霉素加快抽雄；對于母本略晚的田塊，可以采取摸苞去雄的方式加快雌穗吐絲。

5.3 合理水肥，及時防治病蟲害種子出苗后應(yīng)適當進行干旱處理，以促進基部節(jié)間縮短，根系下扎，提高玉米的抗倒及抗旱能力；孕穗期、散粉吐絲期及灌漿期等需水關(guān)鍵期要及時足量灌溉；生育后期灌溉要做到少量多次，在節(jié)約用水的同時能有效防治蚜蟲、紅蜘蛛等蟲害發(fā)生。

整地前每hm2施入復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）750kg 和腐熟農(nóng)家肥（牛羊糞）15000kg 作為底肥；散粉吐絲期結(jié)合飛防，補充磷鉀肥及鋅硼肥，促進莖稈粗壯、結(jié)實飽滿；授粉后結(jié)合灌溉，追施尿素150～300kg，有效提高葉片持綠性及籽粒容重。

由于張掖地區(qū)連年種植玉米，基本無地可以進行輪作，加上秸稈還田的實行，地下病蟲害嚴重[6]。除種子包衣外，也可在整地時撒施豐樂撒（噻蟲胺·氟氯氰菊酯）顆粒劑，有效防治小地老虎、金針蟲等的危害。對于蚜蟲、紅蜘蛛多發(fā)地塊，可以在散粉后7～10d 采用戊唑醇+豐樂蛙（甲維·茚蟲威）+10%阿維菌素+25%噻蟲嗪+蕓苔素內(nèi)酯+磷酸二氫鉀等藥劑于早晚進行無人機飛防，在防治病蟲害的同時進行根外追肥，既提高了玉米的抗性，延長了光合作用時間，也能有效避免玉米螟、草地貪葉蛾等害蟲鉆蛀果穗、咬噬籽粒而造成的果穗霉變。

5.4 去雜去雄從出苗到抽雄都要結(jié)合親本的農(nóng)藝性狀特征（株葉形態(tài)）進行去雜去劣。對于母本一般進行摸苞去雄，連續(xù)3～5d 去雄2 次可有效避免母本散粉，提高雜交制種種子的純度。

5.5 種子收獲西北地區(qū)收獲過晚容易遭遇霜凍天氣，影響種子的商品性（發(fā)芽率下降、色澤變差等）。京科610 母本早熟性好，待到苞葉發(fā)黃，即可進行機械收獲。公司2017 年引進了先進的玉米果穗烘干線及種子精選生產(chǎn)線，能夠有效避免運輸及晾曬過程中產(chǎn)生的果穗混雜及霉變問題，確保生產(chǎn)出高質(zhì)量的商品種子。