高產(chǎn)高抗宜機(jī)收玉米新品種隴單639的選育及栽培

摘要：培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)籽粒直收玉米品種是玉米產(chǎn)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的基本保障。為解決甘肅近年來玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力緊缺、玉米生產(chǎn)機(jī)械化程度低、宜機(jī)械收獲籽粒品種缺少等問題，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所玉米遺傳育種團(tuán)隊(duì)通過種質(zhì)資源改良、雙單倍體誘導(dǎo)加倍、多環(huán)境脅迫選育、多生態(tài)區(qū)聯(lián)合鑒定等技術(shù)，以自育自交系Z39-1為母本、DH系DHZ62-53為父本選育出了高產(chǎn)高抗宜機(jī)收玉米新品種隴單639。在2020 — 2021年進(jìn)行的甘肅省玉米機(jī)收組區(qū)域試驗(yàn)中，隴單639 2 a 10點(diǎn)（次）收獲時(shí)籽粒平均水分含量為237.5 g/kg，平均破損率為4.0%，平均折合產(chǎn)量為16 095.0 kg/hm2，較對照品種先玉335增產(chǎn)5.9%。在2022年進(jìn)行的甘肅省玉米機(jī)收組生產(chǎn)試驗(yàn)中，5試點(diǎn)平均籽粒水分含量為209.0 g/kg，籽粒破損率為4.0%，平均折合產(chǎn)量為 15 012.0 kg/hm2，較對照品種先玉335增產(chǎn)6.4%。隴單639生育期平均為140 d，株型半緊湊，株高290 cm，筒型果穗，半馬齒型籽粒，穗長19.6 cm，穗行數(shù)16行，穗軸紅色，籽粒黃色，千粒重419 g左右。高抗禾谷鐮孢莖腐病，中抗絲黑穗病、大斑病，感禾谷鐮孢穗腐病。隴單639籽粒含粗蛋白為87.10 g/kg、粗脂肪為369.0 g/kg、粗淀粉為766.70 g/kg、賴氨酸為2.97 g/kg，容重為728 g/L。同時(shí)該品種表現(xiàn)出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗倒伏、脫水快等特點(diǎn)，在成熟后田間可站稈20 d以上，具備機(jī)械收獲籽粒品種的主要特征。適宜在甘肅省中晚熟春玉米類型區(qū)機(jī)收種植。

關(guān)鍵詞：玉米；新品種；隴單639；機(jī)收；選育；栽培技術(shù)

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2097-2172（2024）09-0814-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.09.006

Breeding and Cultivation Techniques of New Mechanically Harvestable

Maize Variety Longdan 639 with High Yield and High Resistance

LIAN Xiaorong， LI Yongsheng， HE Haijun， YANG Yanzhong， WANG Xiaojuan， ZHOU WenqlB2Feggi+oRL+ksCskkVpA==i，

LIU Zhongxiang， DONG Xiaoyun， ZHOU Yuqian

（Crops Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： Cultivating high-yield and stable grain varieties for direct harvesting is the basic guarantee for the mechanization development of maize industry. To address the issues of labor shortages， low mechanization levels in maize production， and a lack of varieties suitable for mechanical grain harvesting in Gansu in recent years， the maize genetics and breeding team from the Crop Research Institute of the Gansu Academy of Agricultural Sciences bred the new high-yield， highly resistant， mechanically harvestable maize variety Longdan 639. The breeding process involved germplasm resource improvement， doubled haploid （DH） induction， selection under multi-environment stress， and joint identification across multiple ecological zones. It was developed using theself-bred inbred line Z39-1 as the femaeRp5Y7eCJVSaxNodMj2uKQ==le parent and DH line DHZ62-53 as the male parent. In the 2020 to 2021 Gansu maize mechanized harvesting regional experiment， Longdan 639 had an average grain moisture content of 237.5 g/kg and an average damage rate of 4.0% across 10 harvest points. The average yield was 16 095.0 kg/ha， which represented a 5.9% increase compared to the control variety Xianyu 335. In the 2022 Gansu maize mechanized harvesting production experiment， the grain moisture content averaged at 209.0 g/kg， with a damage rate of 4.0%. The average yield was 15 012.0 kg/ha， an increase of 6.4% compared to Xianyu 335. Longdan 639 has an average growth period of 140 days， with a semi-compact plant type and a plant height of 290 cm. It has a cylindrical ear， semi-dent grain， an ear length of 19.6 cm， 16 kernel rows， a red cob， and yellow kernels， with a 1000-kernel weight of 419 g. The variety exhibits high resistance to Fusarium stalk rot， moderate resistance to head smut and northern corn leaf blight， and susceptibility to Fusarium ear rot. The grain of Longdan 639 contains 87.10 g/kg of crude protein， 369.0 g/kg of ether extract， 766.70 g/kg of crude starch， and 2.97 g/kg of lysine， with a bulk density of 728 g/L. The variety also shows characteristics of high yield， stable yield， lodging resistance， and fast dehydration. After maturation， it can remain standing in the field for more than 20 days， exhibiting key traits for mechanical grain harvesting. It is suitable for machine harvesting in the mid- to late-maturing spring maize regions of Gansu Province.

Key words： Maize; New variety; Longdan 639; Mechanical harvesting; Breeding; Cultivation Technique

甘肅地處西北內(nèi)陸，是西北重要的春玉米生產(chǎn)區(qū)。其生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，降水稀少且地域、月份間分布不均，干旱成為影響全省玉米生產(chǎn)的主要制約因素［1 - 2 ］。近年來，由于鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和土地集約化程度的提高，玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在勞動(dòng)力緊缺［3 ］、機(jī)械化程度低［4 ］、宜機(jī)械收獲籽粒品種少等問題，為此，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所玉米遺傳育種團(tuán)隊(duì)立足生產(chǎn)需求，通過種質(zhì)資源引進(jìn)和改良、單倍體誘導(dǎo)加倍、多環(huán)境脅迫選育、多生態(tài)區(qū)聯(lián)合鑒定等技術(shù)選育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、宜機(jī)收的玉米新品種隴單639，為甘肅省玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展、糧食安全提供了有力的品種支撐［5 ］。

1 親本來源及育種過程

1.1 親本及其來源

母本 Z39-1來自LY8406×PH6WC二環(huán)系，基礎(chǔ)材料經(jīng)過甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所張掖試驗(yàn)站（甘肅張掖）、甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所海南三亞（海南三亞）繁育基地異地穿梭選育連續(xù)自交7代選育而成［6 ］。在選育過程中利用密度脅迫環(huán)境選育，2015年在甘肅張掖育種基地按照密度90 000株/hm2種植F2群體3 000株左右，按照目標(biāo)性狀株型緊湊、生長勢較強(qiáng)、莖稈韌性強(qiáng)、雄穗分枝較少選擇單株，收獲時(shí)選擇抗性好、穗部性狀好的優(yōu)良植株收獲，室內(nèi)考種時(shí)選留穗行數(shù)為16～20行、排列整齊、百粒重較高、封頂性好的果穗86個(gè)；冬季在海南三亞育種基地將精選的果穗按照密度90 000株/hm2種植，每個(gè)果穗種植2行，行長4 m，收獲65個(gè)果穗（F3）；2016年加大種植密度，按照種植密度105 000株/ hm2分別在甘肅張掖、海南三亞育種基地進(jìn)行選育，注重選擇抗性好、植株株高適中但穗位較低、其他性狀發(fā)育良好的單株收獲，經(jīng)室內(nèi)考種分別選留優(yōu)良單株果穗50個(gè)（F4）、35個(gè)果穗（F5）。2017年春天在甘肅張掖育種基地按照種植密度105 000株/hm2單行種植25個(gè)穗行，穗行植株各個(gè)性狀趨于穩(wěn)定，表型表現(xiàn)較整齊一致，對中選穗行進(jìn)行配合力測定［7 ］；冬季在海南三亞育種基地按照種植密度105 000株/ hm2種植25個(gè)穗行，并對測配組合進(jìn)行配合力測定。2018年根據(jù)GCA（一般配合力）和SCA（特殊配合力）測配結(jié)果，在甘肅張掖育種基地按照種植密度90 000株/hm2選留穗行擴(kuò)繁自交系，并定名為Z39-1，其生育期平均為137 d，幼苗葉色中綠，葉鞘淺紫色，葉緣綠色，株型半緊湊。株高248 cm，穗位高73 cm，雄穗一級分枝數(shù)2～4個(gè)，成株19片葉，花絲為黃色，花藥為紫色，錐形果穗，穗長17.0 cm，穗粗4.8 cm，軸粗2.5 cm，穗行數(shù)18行，籽粒黃色、半硬粒型，穗軸紅色。抗倒伏、抗莖腐病［8 - 9 ］。

父本 DHZ62-53是PH4CV與LY1359組配的基礎(chǔ)材料，F(xiàn)2代進(jìn)行單倍體誘導(dǎo)、加倍產(chǎn)生的優(yōu)良DH系。其生育期平均為132 d左右，株型為半緊湊型，株高198 cm，穗位高65 cm，成株葉片19片，雄穗一級分枝為3～5個(gè)，幼苗葉色中綠，葉緣綠色，葉鞘淺紫色，花絲為粉色，花藥為黃色，錐形果穗，穗長14.3 cm，穗行數(shù)14行，穗粗4.4 cm，軸粗2.6 cm，籽粒黃色、馬齒型，穗軸紅色。高抗倒伏，抗玉米大斑病和莖腐病。

1.2 雜交種選育流程

2017年冬季在海南三亞以Z39-1為母本、DHZ62- 53為父本配制組合。2018 — 2019年在甘肅張掖、涇川等地參加初級測試試驗(yàn)、機(jī)收組玉米品種比較試驗(yàn)，表現(xiàn)出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗倒伏、成熟時(shí)籽粒脫水快、籽粒破損率低等特點(diǎn)。為進(jìn)一步鑒定該品種種植的優(yōu)勢區(qū)域，于2020 — 2021年參加甘肅省玉米機(jī)收組區(qū)域試驗(yàn)，2022年參加甘肅省玉米機(jī)收組生產(chǎn)試驗(yàn)及大面積示范，于2023年4月通過甘肅省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，定名為隴單639（審定編號(hào)：甘審玉20230024）［10 ］。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.1 區(qū)域試驗(yàn)

隴單639 于2020 — 2021年參加在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所張掖試驗(yàn)站、白銀金穗種業(yè)有限公司試驗(yàn)基地、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院平?jīng)鲈囼?yàn)站、武科種業(yè)科技有限責(zé)任公司試驗(yàn)基地、臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地進(jìn)行的甘肅省玉米機(jī)收組區(qū)域試驗(yàn)，2 a 10點(diǎn)（次）收獲時(shí)籽粒平均水分含量為237.5 g/kg，破損率為4.0%，均表現(xiàn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率達(dá)100%，平均折合產(chǎn)量為16 095.0 kg/hm2，較對照品種先玉335增產(chǎn)5.9%，增產(chǎn)差異極顯著（P < 0.01），居14個(gè)參試品種（系）的第5位。其中2020年收獲時(shí)籽粒水分含量為238.0 g/kg，破損率為4.1%，5個(gè)試點(diǎn)平均折合產(chǎn)量為16 083.0 kg/hm2，較對照品種先玉335增產(chǎn)940.6 kg/hm2，增產(chǎn)率為6.0%，增產(chǎn)差異極顯著（P < 0.01），居14個(gè)參試品種（系）的第5位；2021年收獲時(shí)籽粒水分含量為237.0 g/kg，破損率為3.9%，5個(gè)試點(diǎn)平均折合產(chǎn)量為16 107.0 kg/hm2，較對照品種先玉335增產(chǎn)854.4 kg/hm2，增產(chǎn)率為5.6%，增產(chǎn)差異極顯著（P < 0.01），居14個(gè)參試品種（系）的第5位（表1）。

2.2 生產(chǎn)試驗(yàn)

2022年參加在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所張掖試驗(yàn)站、白銀金穗種業(yè)有限公司試驗(yàn)基地、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院平?jīng)鲈囼?yàn)站、武科種業(yè)科技有限責(zé)任公司試驗(yàn)基地、臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地進(jìn)行的甘肅省玉米機(jī)收組生產(chǎn)試驗(yàn)，隴單639在5試點(diǎn)收獲時(shí)平均籽粒水分含量為209.0 g/kg，籽粒破損率為4.0%，平均折合產(chǎn)量為15 012.0 kg/hm2，較對照品種先玉335增產(chǎn)902.9 kg/hm2，增產(chǎn)率為6.4%，增產(chǎn)差異達(dá)到極顯著水平（P < 0.01），居14個(gè)參試品種（系）的第5位。

3 特征特性

3.1 植物學(xué)特性

隴單639生育期平均為140 d，株型半緊湊，成株19～20片葉，株高290 cm，穗位高102 cm。幼苗葉鞘綠色，葉色中綠，葉緣綠色。花絲黃色，花藥淺紫色，穎殼紫色。筒型果穗，半馬齒型籽粒，穗長19.6 cm，穗行數(shù)16行，穗軸紅色，籽粒黃色，千粒重419 g。

3.2 品質(zhì)

2021年經(jīng)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測試中心檢驗(yàn)，隴單639籽粒含粗蛋白為87.10 g/kg、粗脂肪為369.0 g/kg、粗淀粉為766.70 g/kg、賴氨酸為2.97 g/kg，容重為728 g/L。

3.3 抗病性

2020 — 2021年經(jīng)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所田間接種鑒定表明，隴單639高抗禾谷鐮孢莖腐病（HR，發(fā)病株率＜ 5.0%），中抗絲黑穗病、大斑病（MR，10.0%＜發(fā)病株率>30.0%），感禾谷鐮孢穗腐病（HS，30.0%＜發(fā)病株率<50.0%）。

3.4 突出優(yōu)點(diǎn)

一是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。在2020 — 2021年區(qū)域試驗(yàn)和2022年生產(chǎn)試驗(yàn)中，隴單639平均折合產(chǎn)量比對照品種先玉335增產(chǎn)5.9%和6.4%，各試點(diǎn)均表現(xiàn)增產(chǎn)，且增產(chǎn)極顯著。2023年生產(chǎn)示范結(jié)果顯示隴單639平均產(chǎn)量在15 000 kg/hm2左右，具有較高的產(chǎn)量潛力。二是品質(zhì)優(yōu)良。根據(jù)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測試中心檢驗(yàn)結(jié)果表明，隴單639各項(xiàng)質(zhì)量檢測指標(biāo)均達(dá)到我國淀粉發(fā)酵工業(yè)用玉米一級標(biāo)準(zhǔn)（淀粉干基≥750 g/kg、雜質(zhì)≤1%、水分≤140 g/kg、不完善粒≤5%）。且其商品糧色澤黃亮、角質(zhì)化程度高，受到種植戶和糧食采購商的歡迎。三是脫水快，適宜機(jī)械收獲籽粒。2020 — 2021年區(qū)域試驗(yàn)和2022年生產(chǎn)試驗(yàn)中收獲時(shí)籽粒水分含量為237.5、209.0 g/kg，破損率均為4.0%，低于國家機(jī)收玉米的要求標(biāo)準(zhǔn)（籽粒水分含量低于250 g/kg，籽粒破損率低于5.0%）［3 ］。同時(shí)該品種抗倒伏，試驗(yàn)示范中均未發(fā)生倒伏現(xiàn)象，且在成熟后田間可站稈20 d以上，具備機(jī)械收獲籽粒品種的主要特征［10 - 13 ］。

4 適種區(qū)域

在2020 — 2021年進(jìn)行甘肅省玉米機(jī)收組區(qū)域試驗(yàn)的同時(shí)，對玉米新品種隴單639的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，隴單639在白銀、張掖、武威、平?jīng)觥⑴R夏等地豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性均表現(xiàn)優(yōu)良且綜合評價(jià)好，均優(yōu)于對照品種先玉335，適宜在甘肅省中晚熟春玉米類型區(qū)機(jī)收種植（表2）。

5 栽培技術(shù)要點(diǎn)

5.1 播前準(zhǔn)備

選地時(shí)應(yīng)避免多年重茬地。播前7～10 d耙耱平整并按當(dāng)?shù)卮筇锍Ｒ?guī)用量底施農(nóng)家肥和化肥。為培肥地力，可適當(dāng)增加農(nóng)家肥施入量。隨后立即覆膜以保墑、保溫。

5.2 適時(shí)播種

隴單639在隴東等旱作區(qū)采用全膜雙壟溝播種植，河西走廊灌區(qū)可采用覆膜種植方式。通常當(dāng)?shù)馗麑油寥?～10 cm地溫保持在10 ℃以上，并且穩(wěn)定7 d以上開始播種，一般在4月上中旬播種。種植密度灌溉區(qū)以82 500～90 000株/hm2為宜，旱作區(qū)以52 500～60 000株/hm2為宜。

5.3 田間管理

5.3.1 施肥及灌水 播前底施農(nóng)家肥30 000～ 45 000 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、磷酸二銨375 kg/hm2。追肥分2次進(jìn)行，在拔節(jié)期追施尿素225～300 kg/hm2，大喇叭口期追施尿素300～375 kg/hm2。灌溉區(qū)追肥時(shí)可以撒施或隨滴灌施入，而旱作區(qū)為避免肥效降低宜作穴施 ［14 ］。灌溉區(qū)全生育期灌水4次，灌水定額為7 200 m3/hm2。

5.3.2 及時(shí)查苗 出苗后要及時(shí)普查苗情，出苗后及時(shí)放苗，在幼苗3葉1心時(shí)及時(shí)定苗，可根據(jù)田間苗情中耕2～3次［14 ］。

5.3.3 病蟲害防治 在灌漿期、乳熟期選用25%苯菌靈乳油800倍液，或50%甲基硫菌靈可濕性粉劑1 000倍液田間噴施防治玉米穗腐病，每隔7～10 d噴1次，連噴2次效果較好。選用戊唑醇懸浮種衣劑對玉米種子包衣以防玉米絲黑穗病發(fā)生。玉米螟發(fā)生較重田塊可在穗期用3%廣滅丹顆粒劑撒入玉米喇叭口內(nèi)防治，蚜蟲可用25%噻蟲嗪水分散粒劑5 000～6 000倍液田間噴霧防治；蟲害發(fā)生輕的田塊可用，如白僵菌、燈光誘殺等物理措施防治［15 ］。

5.3.4 適時(shí)收獲 隴單639站稈性好，抗倒伏，在籽粒水分降至220 g/kg以下，即可進(jìn)行機(jī)械收獲籽粒。

6 親本繁殖及制種技術(shù)要點(diǎn)

6.1 親本繁殖

玉米是異花授粉作物，其籽粒的胚和胚乳是雙受精的產(chǎn)物，因此其親本繁殖和制種田塊選擇要求嚴(yán)格。一般原種是用所選優(yōu)異穗行套袋繁殖，親本自交系繁殖要求安全隔離500 m以上田塊，距離區(qū)達(dá)不到要求的，可進(jìn)行錯(cuò)期隔離，散粉錯(cuò)期在25 d以上［16 ］。在繁殖過程中及時(shí)去雜去劣、嚴(yán)防混雜。

6.2 雜交制種技術(shù)要點(diǎn)

6.2.1 選地及密度 制種地點(diǎn)宜選擇地力中上、排灌方便的地塊，隔離區(qū)要求在300 m以上。根據(jù)當(dāng)年的氣溫合理調(diào)節(jié)播期。隴單639父、母本錯(cuò)期播種時(shí)，先播母本，隔5 d播父本，父母本種植行比為1∶6。一期父本與母本同期播種，7 d后播種二期父本。母本種植密度75 000～90 000株/hm2，父本種植密度為12 500～15 000株/hm2，母本行中間可以按照滿天星方式適度稀植部分父本［17 - 18 ］。

6.2.2 去雜去劣 在甘肅河西地區(qū)制種時(shí)，結(jié)合間、定苗進(jìn)行去雜去劣，選留整齊一致苗，并在抽雄前對母本再次進(jìn)行去雜去劣，父本逐行檢查，去除雜株。

6.2.3 摸苞去雄 母本摸苞即可抽去雄穗；授粉結(jié)束后及時(shí)砍除父本和弱小苗，減小田間密度，確保籽粒飽滿、果穗良好生長。

6.2.4 防混防雜 果穗在晾曬、烘干、脫粒、運(yùn)輸、保管時(shí)要嚴(yán)防混雜。

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