王 鵬 金 容 李仕偉 蒲全波 夏清清 楊 云 符 鵬 李 鐘 鄭祖平 馬雪清
(南充市農業科學院,四川南充 637000)
四川省西部為高原、山地,東部為盆地、丘陵,地形地貌復雜,生態環境多樣,玉米生產存在著諸多自然條件限制,2022 年受季節性干旱等不利氣候因素影響,玉米減產嚴重。四川省委、省政府提出了聚焦“川糧油”“川豬”“川酒”等優勢特色產業,擦亮“金字招牌”的口號,宜賓市五糧液是四川省白酒的“金字招牌”,其多糧濃香型白酒一直在國內外享負盛名,主要原料玉米在蒸煮時產生的香味物質能隨酒精進入白酒中,對濃香型白酒的香味形成具有突出貢獻。四川省常年玉米種植面積在140 萬hm2,但是受制于機械化程度低、生產規模小、品種選擇、病蟲害和供求價格等因素的限制,四川省真正優質的專用玉米品種較少,釀造五糧液的玉米常年需要從東北外購[1-3]。因此,南充市農業科學院以自交系ZNC442 為母本、南XY1156 為父本組配選育出高產釀酒專用玉米新品種南玉20,其符合五糧液釀酒專用糧基地對優質四川省審定釀酒玉米品種的要求[4],品質達到宜賓市釀酒專用糧(玉米)標準。2023 年通過四川省農作物品種審定委員會審定,審定編號:川審玉20232014。
1.1 親本來源母本ZNC442 是廣西壯族自治區農業科學院玉米研究所以從CIMMYT 引進的玉米群體ZNC4 為基礎材料,經連續多代自交選育而成。ZNC442 在四川南充春播全生育期平均118d。果穗屬于中穗型,筒形,穗長14~15cm,穗行數14~16行,穗軸白色,籽粒黃色、硬粒型。熱帶血緣,對小斑病、大斑病、灰斑病、白斑病等葉斑病都具有較好的抗性,一般配合力高,與Reid 等均具有較好的配合力。
父本南XY1156 是南充市農業科學院2014 年利用雜交組合新玉1156 為基礎材料,采用南北穿梭、大群體和高密度等育種技術,經四川南充和云南元江兩地連續自交8 代,于2018 年選育而成。南XY1156 在四川春播全生育期平均116d。幼苗第1片葉匙形,葉鞘紫色;植株株型半緊湊,株高182cm,穗位高67cm;全株總葉片數約18 片;雄穗分枝數4~6 個,側枝較短,穎殼綠色,穎尖淺紫色,花藥綠色,雌穗花絲淺紫色;果穗筒形,穗長13~14cm,穗行數18~20 行,穗軸白色,籽粒黃色、半馬齒型。果穗粗,田間結實產量高,但不抗穗腐病和莖腐病。
1.2 雜交種組配2017 年冬南充市農業科學院以ZNC442 為母本、南XY1156 為父本組配玉米新品種。2018 年春參加南充市農業科學院普通玉米新組合觀察試驗;2019 年參加南充市農業科學院玉米新品種比較試驗,因果穗粗大、抗性表現好,同年以試驗名南N2090 參加四川省玉米育種攻關聯合體平丘春播組品種比較試驗;2020 年參加四川省玉米育種攻關聯合體平丘春播區域試驗,2021 年續試;2022 年參加四川省玉米育種攻關聯合體平丘春播生產試驗。2022 年參加西南科企聯合體春玉米中低海拔組區域試驗,2023 年區域試驗續試并同步進行生產試驗。2023 年通過四川省農作物品種審定委員會審定,審定編號:川審玉20232014。
2.1 農藝特性南玉20 春播平均生育期118.8d。幼苗第1 葉頂端圓形,幼苗第1 葉鞘紫色,株型半緊湊,株高305.8cm,穗位高128.4cm,雄穗主軸與分枝夾角中,花藥淺紫色,花絲紫色,果穗錐到筒形,籽粒黃色、偏馬齒型,穗軸白色。
2.2 抗性表現2021-2022 年2 年經四川省農業科學院植物保護研究所接種鑒定,南玉20 中抗大斑病、小斑病、紋枯病、穗腐病,感灰斑病,高感莖腐病。
2.3 品質測定2022 年經四川省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所檢驗,南玉20 籽粒容重732g/L,粗蛋白(干基)含量9.1%,粗淀粉(干基)含量72.9%,粗脂肪(干基)含量3.4%,賴氨酸(干基)含量0.29%。
南玉20 于2020 年參加四川省玉米育種攻關聯合體平丘春播區域試驗,每667m2平均產量553.3kg,較對照成單30 增產4.1%,6 點次試驗5點增產,增產點率83.3%;2021 年續試,平均產量606.6kg,較對照成單30 增產8.8%,8 點次試驗7 點增產,增產點率87.5%;2 年區域試驗加權平均產量583.8kg,較對照成單30 平均增產6.8%,14 點次試驗12 點增產,增產點率85.7%(表1)。2022 年參加四川省玉米育種攻關聯合體平丘春播生產試驗,每667m2平均產量563.6kg,較對照成單30 增產8.4%。2022 年同步參加西南科企聯合體春玉米中低海拔組區域試驗,每667m2平均產量556.8kg,較對照中玉335 增產6.0%,25 點次試驗20 點增產,增產點率80%,田間平均倒伏和倒折率之和為1.1%(表2)。

表1 2020-2021 年四川省玉米育種攻關聯合體平丘春播區域試驗產量結果

表2 2022 年西南科企聯合體春播中低海拔組區域試驗結果
4.1 釀酒玉米標準釀酒玉米指籽粒符合多糧濃香型白酒玉米原料指標要求的玉米類型,與普通玉米相比,其籽粒容重和淀粉含量高,脂肪含量低[5]。根據四川省(宜賓市)DB 5115/T 27—2020《釀酒專用糧 玉米》,釀酒玉米品種為籽粒黃色、馬齒或半馬齒型,總淀粉(干基)含量≥70%,粗脂肪(干基)含量≤4.5%,滿足釀酒用專用玉米品種的主要品質指標,還要滿足粗蛋白(干基)含量≤11%,容重≥660g/L。南玉20 籽粒黃色、偏馬齒型,總淀粉、粗脂肪等相關品質指標滿足釀酒玉米品種要求,且中抗穗腐病,可以作為專用釀酒玉米品種種植。
4.2 釀酒玉米品質特性容重、淀粉和脂肪含量是釀酒玉米品種的3 個主要品質指標。宜賓五糧液集團對多糧濃香型白酒專用玉米原料的品質要求為:總淀粉(干基)含量≥75%,粗脂肪(干基)含量≤5%,粗蛋白質(干基)含量9%~10%,40min 糊化率99%~100%。產自東北的玉米目前是五糧液集團釀造濃香型白酒的主要玉米原料,其主要優點是淀粉含量高,蛋白質含量適中,脂肪含量低,易充分糊化。宜賓市農業科學院針對五糧液專用釀酒玉米開展了相關試驗研究,篩選并選育出了適應宜賓地區生態條件,且能作多糧濃香型白酒的優質玉米原料品種眾望玉88、福康玉909、顯玉509、正紅311 等[6-8]。從表3 可以看出,正紅311 容重高于顯玉509、福康玉909、南玉20 和眾望玉88,眾望玉88 淀粉含量高于福康玉909、正紅311、南玉20 和顯玉509,南玉20 粗脂肪含量低于顯玉509、眾望玉88、福康玉909 和正紅311。針對釀酒專用玉米品種的品質要求,宜賓市農業科學院也制定了相應的地方標準,顯玉509 和南玉20 滿足宜賓市釀酒玉米品種要求。眾望玉88、正紅311 和福康玉909 粗脂肪含量過高,并不能滿足宜賓市地方標準對釀酒玉米品種的要求,但是其淀粉含量較高,淀粉(干基)含量高于75%,滿足高淀粉玉米品種的要求。南玉20 和顯玉509 粗脂肪含量較低,適合作專用釀酒玉米品種來種植。

表3 主要釀酒玉米品種品質特性
4.3 栽培管理措施玉米籽粒內淀粉、脂肪和蛋白質等的含量與產地來源、種植密度、肥料施用情況等密切相關[6]。宜賓市農業科學院對宜賓釀酒玉米綠色種植的品種選擇、質量指標、栽培措施、收獲貯藏等技術進行了規范[5]。對釀酒玉米栽培模式的研究表明,稀植可以增加籽粒淀粉含量,減少籽粒蛋白質和脂肪酸含量;增施氮肥雖能提高籽粒淀粉含量,但也易導致籽粒蛋白質含量偏高;少施鉀肥能減少籽粒脂肪酸含量。化肥減量配施生態有機肥與有機無機混合肥能提高釀酒玉米的產量,但是對釀酒玉米籽粒品質影響較小,與施用100%化學肥料處理無顯著差異,采取化肥減量配施15%生態有機肥能最大限度提高釀酒玉米產量,同時保證其釀酒原料品質[9]。南玉20作為專用釀酒玉米種植可以適當稀植,密度控制在42000~48000 株/hm2,四川季節性干旱嚴重,可采取覆膜早播或育苗移栽的方式,播種時重施底肥,在穗期和花粒期強化肥水管理,有機肥和無機肥配比混施,增強植株抗病性,使用的肥料中要控制并減少鉀肥比例。南玉20 高感莖腐病,在莖腐病高發區要做好病害防治,及時去除病株。果穗苞葉黃化后及時收獲,9-10 月四川省雨水增多,玉米易發生穗腐病,采取早收烘干能較好地避免對白酒釀造原料的污染。
為確保雜交種種子質量和產量,必須嚴格把控玉米制種雙親的純度和父母本的播期。親本繁殖要充分利用時間和空間等手段,做好田間安全隔離。親本田間要及時做好去雜,分別在苗期、拔節期和抽雄散粉前逐株檢查,及時拔除、砍掉異型株、弱株、病株和懷疑株等,收獲和脫粒時還要去除雜穗以確保質量。南玉20 母本ZNC442 為純熱帶血緣,西北制種時需考慮光溫敏感性。制種田優先選擇排灌方便的地塊,1 期父本南XY1156(2/3)與母本ZNC442 同播,7d 后播2 期父本(1/3),父母本比例為1∶5~6,母本ZNC442 田間種植密度控制在3500~4000 株/667m2,父本南XY1156 控制在4000 株/667m2左右。
川單99 是西南唯一一個入選農業農村部糧油生產主導品種,其無疑是西南地區年推廣面積、市場影響力最大的玉米品種。川單99 的選育表明,創制類群間混合種質是適應當前玉米生產實踐,符合新的雜優模式的重要育種手段[10]。按照以上思路,通過挖掘西南區骨干親本的優異雜交組合,也能篩選得到優異的二環系,獲得較好抗性、配合力和產量基礎的類群間混合種質。南玉20 父本南XY1156 來源于組合新玉1156,該組合基礎種質含有西南地區骨干種質BS1074,BS1074 所配組合均為大穗型,以該雜交組合為基礎,在高密度、大群體等強選擇壓下,加強穗行數、穗長和粒深的選擇,經過多年多點選育,南XY1156 所配組合也保留了BS1074 果穗粗大的特性。按照“溫-熱”雜交的雜優模式,成功利用ZNC442 與南XY1156 選育出玉米新品種南玉20。“川酒”是四川省的優勢特色產業,以“川糧”釀“川酒”既能解決本地糧食利用問題,也能發揮區域特殊優勢。南玉20 滿足了釀酒玉米品種的標準和需求,其產量高、品質優,尤其蛋白和脂肪含量低能很好地滿足多糧濃香型白酒對玉米原料品質的需求,具有很好的市場推廣價值。