高产早熟耐密抗倒伏宜机收玉米新品种‘京农科728’的选育与配套技术研究

2015-04-29段民孝等

农学学报 2015年2期

段民孝等

摘要：为实现中国粮食增产500亿kg，玉米作为中国粮食增产的主力军，选育并应用优良玉米新品种是提高玉米单产保证总产持续增加的主要途径。通过利用玉米优异资源为基础，集成“高大严”、IPT、DH等多种育种方法，进行选育优良自交系和杂交种研究。以自育优良自交系‘京MC01为母本，‘京2416为父本杂交选育成玉米新品种‘京农科728。试验结果表明，该品种耐密植，抗倒伏，综合抗性好，产量高，增产潜力大，稳产性好，脱水快，早熟，适宜机械化收获。该品种于2012年通过国家审定（国审玉2012003），2014年通过北京市审定（京审玉2014006），适宜在北京、天津两市，河北省的唐山、廊坊、保定北部、沧州中北部夏玉米种植区种植。该品种的种子生产技术简便，产量高，降低生产成本。在生产中结合科学管理，提高单产，带动总产增加，为保障粮食安全奠定基础。

关键词：玉米；高产；早熟；密植；抗倒伏；机械化收获

中图分类号：S513 文献标志码：A 论文编号：2014-0666

Abstract： For the aim of 100 billion pounds grain output in China， the application of elite maize varieties， which was the first major grain crops in China， was a key way to improve the per unit area yield and the total production in maize. Based on the rich genetic resources， the elite hybrid was selected through the integration of "high standard， large population and severe selection"， IPT， DH and other breeding techniques. The elite variety ‘Jingnongke728， ‘Jing MC01 and ‘Jing 2416 as the female and male parent respectively， which had been authorized by National Crop Variety Committee （No.2012003） and Beijing Crop Variety Committee （No.2014006）. The elite hybrid showed better lodging resistance， high density tolerance， high yield better yield stability， high dehydrate rate， early maturity. The performance of suitable for mechanical harvesting had been verified in many places such as Beijing， Tianjin， Tangshan， Langfang， Baoding and Cangzhou in China. The hybrid seeds production technology was easily and higher yield to get， so reducing the cost of production. It would be also convinced that the combination of elite hybrid and scientific managements will increase the per unit area yield and the total production in maize， and which will lay the foundation for the food security in China.

Key words： Maize； High Yield； Earliness； High Population Planting； Lodging Tolerance； Mechanical Harvesting

0 引言

玉米已成为中国第一大作物，2013年总产达到2.1775亿t，实现了2004年以来的十连增，是中国粮食增产的主力军，贡献率超过50%[1]。根据国务院《国家粮食安全中长期发展规划2008—2020年》所制定的《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划（2009—2020年）》，玉米承担53%的增产份额[2]。鉴于土地资源有限，通过提高单产来保持玉米持续增产是唯一途径。自20世纪70年代以来，中国玉米已经经历了四至五轮的品种更替，选用良种对单产提高的贡献率近50%[3]。中国玉米种植区域广阔，生态类型复杂，需求优良品种多样化。全国农业技术推广服务中心优化试验区域布局、完善试验管理，筛选优良品种和示范新品种。新世纪以来，‘郑单958、‘浚单20、‘先玉335等优良品种的成功选育与大面积推广，对促进全国玉米生产整体水平提高发挥了重要作用[4]。

国家京津唐夏播早熟玉米组试验主要为东华北春玉米种植区界限南缘和黄淮海夏玉米种植区界限北缘的广大区域选拔合适的夏播玉米品种。此区域夏玉米种植面积超过66.67万hm2，夏播玉米生育期约95天（有效积温约2400～2500℃）[5]。20世纪90年代，‘唐抗5号作为该区的主要品种得到大面积种植。新世纪以来，‘京单28、‘京科25等新品种在该区域得到大面积种植[6]。随着“一增四改”技术的推广[7]，生产上急切需求耐密性好，抗倒伏性强，脱水快，早熟性好，适宜机械化的玉米新品种。选育株型理想，节间拉开，耐密植，不空秆，抗倒伏，抗、耐多种主要病虫害，中早熟，产量高，稳产性好，综合抗性好的玉米新品种成为主要目标。为此，笔者利用杂交种X1132新种质（具有高产稳产、农艺性状特点鲜明、综合抗性优良、籽粒商品性好、出籽率高以及脱水速度快等优点）[8]，采用“高大严”选系方法[9]（即高密度、大群体、严选择并变换不同地点）、DH（双单倍体）技术[10]等方法，开展优良自交系选育，组配杂交组合，结合多点鉴定技术，以期选育到具有本土杂优模式的优良杂交种，并对杂交种制种技术和栽培技术要点进行研究，更好的为生产服务提供理论指导。

1 品种选育

‘京农科728是北京农科院种业科技有限公司以自育自交系‘京MC01为母本，‘京2416为父本杂交选育而成的高产早熟耐密植且适宜机械化收获的玉米新品种，先后参加国家京津唐夏播早熟玉米组试验（区试代号ZY728）[11]和北京市夏播早熟玉米组试验（区试代号‘京科早728）。试验结果表明，该品种综合表现优良，适宜在北京、天津两市，河北省的唐山、廊坊、保定北部、沧州中北部夏玉米种植区种植。2012年通过国家农作物品种审定（编号：国审玉2012003），2014年通过北京市农作物品种审定（编号：京审玉2014006），2013年申请植物新品种权保护（申请号为CNA010431E）。

1.1 亲本选育

母本‘京MC01以杂交种X1132为选系基础材料，按照“高大严”选系方法（即高密度、大群体、严选择并变换多个不同地点），同时经配合力测定等程序，在S4代优良穗行中选择优良植株利用DH育种技术进行诱导，获得单倍体籽粒，种植后将自然加倍植株自交获得结实果穗（DH系），再经扩繁和多点鉴定及严格筛选，获得了优良的DH纯系‘京MC01。‘京MC01具有一般配合力高和综合抗性好的特点。株型紧凑，花药深紫色，花丝淡红色。北京地区夏播生育期100天，春播110天。株高198 cm，穗位65 cm，穗长18 cm，穗行数14行，穗粗4.5 cm，长筒型果穗，轴红色。籽粒半硬粒型，黄粒。抗大、小斑病、茎腐病、矮花叶病毒病和穗粒腐病。

父本‘京2416来源于‘京24与5237杂交组成的基础材料的选系，按照“高大严”选系技术并变换不同生态区经多代自交选育而成。‘京2416具有较高的一般配合力。株型紧凑，幼苗叶鞘紫红色，淡紫色花药，绿色花丝。北京地区春播生育期100天，夏播95天。株高160 cm，雄穗分支3～5个，花粉量大，穗位75 cm，穗长16 cm，穗粗4.8 cm，穗行数12行，锥型穗，白轴，硬粒型，黄粒。该自交系抗玉米大、小斑病、花叶病毒病等。

1.2 杂交组合配制与筛选

依据杂种优势群和杂种优势模式理论，将亲缘关系较远的自交系进行组配易选育到强优势杂交组合[11]。2007年冬在海南初配京MC01×京2416杂交组合，2008年在本单位测比试验中，平均小区产量折12829.5 kg/hm2，比对照‘京单28号增产12.9%，在2009年本单位品比试验中，该杂交种的平均小区产量折12061.5 kg/hm2，比对照‘京单28号增产14.2%。2年试验均表现突出。该组合产量潜力高，抗病抗倒，早熟，籽粒品质好，后期脱水速度快。2009年参加国家京津唐夏播早熟玉米组预备试验，2010—2011年参加国家玉米区域试验。2012—2013参加北京市夏播早熟玉米组试验。

2 品种特征特性

在京津唐夏播区出苗—成熟98天，比对照‘京单28号早熟1天；北京地区夏播出苗至成熟98天，比对照‘京玉7号晚1天；需有效积温2500℃左右；幼苗叶鞘紫色，叶片绿色，叶缘淡紫色，花药淡紫色，颖壳淡紫色；株型紧凑，株高276 cm，穗位高95 cm，成株叶片数19片，花丝淡红色，果穗筒型，穗长17.7 cm，穗行数14～16行，穗轴红色，籽粒黄色，半马齿型，百粒重38.3 g。平均倒伏（倒折）率0.45%[11]。

3 产量表现

‘京农科728于2009年参加国家京津唐夏播早熟玉米组预备试验（区试代号ZY728），在7个试验点全部比相临对照‘京玉7号增产，按临标比增产列参试品种第3位，进入2010—2011参加国家京津唐夏播早熟玉米区域试验，2011年参加国家京津唐玉米生产试验。试验表明，该品种丰产性、稳产性、抗性和生育期均达标。2012年通过国家审定。

2012—2013年参加北京市夏播早熟玉米组试验（区试代号‘京科早728），2013年参加同组的生产试验。试验表明，该品种比对照显著增产，符合审定，2014年通过北京市审定。

‘京农科728列为北京市2013年玉米更新换代品种，在北京市密云县河南寨镇两河村种植晚春播（5月29日播种）2 hm2进行示范。生产表明，‘京农科728株型紧凑，穗位低，早熟，综合性状优良；田间病害极轻，遇大风强降雨（7月31日）未发生倒伏，综合抗性好。田间实地测产穗数66690穗/hm2、穗粒数561粒、千粒重408 g，产量达12990 kg/hm2，建议在北京晚春播和夏播地区作为主栽品种推广应用[13]。

4 抗性

4.1 抗病虫性

4.1.1 接种鉴定结果经中国农业科学院作物研究所与河北省农林科学院植物保护研究所2010、2011年接种鉴定，中抗—高抗大斑病、小斑病（变幅1～5级），中抗—抗茎腐病（变幅5.4%～15.4%），感—中抗弯孢叶斑病（变幅5～7级），感—高感玉米螟（变幅8.0%～9.0%）。2012、2013年中国农业科学院作物研究接种结果见表2。

4.1.2 田间表现抗病性表现为：2012年北京区试田间，1个试点出现丝黑穗病为1%。2013年区试田间1个试点出现大斑病为3级；1个试点出现弯孢叶斑病为3级；1个试点出现青枯病为3%；2个试点出现粗缩病分别为1.1%、0.4%。

4.2 抗倒性

2010—2011国家京津唐玉米区域试验，平均倒伏（倒折）率0.45%。

2012年北京市玉米区域试验，田间各试点均无倒伏、倒折。2013年北京市玉米区试田间1个试点发生倒伏，比例为0.4%；1个点发生倒折，比例为0.8%。区试两年平均倒伏率0%、平均倒折率0.1%。

5 品质

经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）测定，‘京农科728的籽粒粗蛋白含量9.03%，粗脂肪含量4.12%，粗淀粉含量73.33%，赖氨酸含量0.31%，容重757 g/l。

6 种子生产制种技术

‘京农科728的制种区域隔离条件为250～300 m，种植密度67500株/hm2，最高密度不超过75000株/hm2。在甘肃适于4月上旬播种，父本和母本同期播种，行比为5：1。母本自交系节间拉开较长，植株较高，抽雄时带3～4片叶，可以降低株高，便于父本授粉。

施用肥料要求纯氮150～225 kg/hm2，可全部播前深翻底施，或1/2底施和1/2在小喇叭口期追施，磷钾肥配合。苗期喷施阿维菌素药剂防治飞虱、蓟马，大喇叭口期利用辛硫磷拌沙灌心，防治玉米螟。

成熟果穗脱粒加工时注意清选机器，严防机械混杂。

7 适宜种植区域与栽培技术要点

‘京农科728丰产性好，适应性广，稳产性高，抗病性强，生育期较短，品质优良，适宜北京、天津两市，河北省的唐山、廊坊、保定北部、沧州中北部等有效积温2500℃左右地区种植，生产上进行逐步试验示范，以得到大面积推广。

为保证品种的潜力得到发挥，要制定配套的栽培措施，包括种子、田间肥水管理和病虫害防治等。

7.1 适时播种，确保播种质量

在京津唐等区域夏播，适宜播种期为6月中旬—下旬。精选种子，使用包衣种子，进行播前晾晒，可较好防治苗期地下害虫，促进萌发，起到促根壮苗作用。在中等肥力以上地块，足墒播种，保证播种质量，达到苗齐、苗全、苗壮。

7.2 适当密植，平衡施肥

‘京农科728株型紧凑，适宜密度60000株/hm2，高肥水地块种植密度可增加到67500株/hm2。在其他地区种植参照当地种植方式进行。

综合考虑土壤肥力、产量水平和品种需肥特点来计划肥料数量、肥料元素，进行平衡施肥。施足底肥可保证玉米前期早生快发，后期不缺肥，利于形成大穗，籽粒饱满。可使用腐熟农家肥15000 kg/hm2以上，精制有机肥6000 kg/hm2 以上，于播前均匀撒入田间，随着耕作翻入耕层。纯氮210～240 kg/hm2，可全部播前深翻底施，或1/2底施和1/2在小喇叭口期追施。氮磷钾复合肥作种肥150 kg/hm2。拔节后追尿素225 kg/hm2和硫酸钾600 kg/hm2，促茎秆健壮；大喇叭口期浇水以攻穗增粒；开花期结合浇水追尿素75～120 kg/hm2，以养根保叶，提高光合生产力，增加粒重。

7.3 加强田间管理，适时收获

加强田间管理，保证苗全苗壮。3叶期间苗，5叶期定苗。病苗、虫咬苗及发育不良的幼苗在晴天下午较易萎蔫，便于识别。彻底剔除苗矮叶密、下粗上细、弯曲、叶色黑绿的丝黑穗浸染苗。

肥水管理应该以促为主，重施穗肥，酌施粒肥。拔节期追施氮肥，大喇叭口期追施尿素150 kg/hm2。

防治病虫应以预防为主，综合防治。苗期喷施阿维菌素药剂防治飞虱、蓟马；防治二代粘虫，可用2.5%功夫乳油或20%速灭杀丁乳油300 mL/hm2兑水 450 kg/hm2进行喷雾防治。大喇叭口期利用辛硫磷拌沙灌心或BT乳剂（200～300倍液）防治玉米螟。

控制杂草。使用38%莠去津悬浮剂2250～ 3000 mL或50%乙草胺乳油1500～2250 mL/hm2，兑水不少于600 kg/hm2，使用常规喷雾，进行土壤封闭处理。

玉米成熟后适时收获。玉米籽粒乳腺消失出现“黑层”后，才真正进入完熟期。尽量晚收，可以充分发挥该品种的增产潜力，增加籽粒产量，减少霉变机率，提高品质。京农科‘728脱水快，早熟性好，抗倒性强，适宜机械化收获。

8 结论与讨论

针对玉米生产上亟需优良新品种并加以配套技术来获得高产的现实要求，利用优异新种质X1132为基础材料，通过集成“高大严”选系方法、DH技术等方法选育优良自交系，以‘京MC01为母本，‘京2416为父本杂交育成玉米杂交种‘京农科728，具有高产、稳产、早熟、耐密、抗倒、籽粒脱水速度快等特点，适合玉米全程机械化生产。父母本分属于不同种质类群，遗传差异较大，杂种优势较强，符合杂交种选育原则和杂种优势模式理论[14]。杂交种种子生产技术简便，母本‘京MC01具有良好农艺性状，综合抗性好，父本‘京2416散粉性好，制种产量高，风险和生产成本低。该品种由北京龙耘种业独家代理开发[15]，2013年列为北京市玉米更新换代品种，列入2014年北京市主推品种[16]。在生产上，结合具体耕作条件，采取配套栽培技术措施，通过科学管理，合理使用肥水[17-18]，发挥品种潜力，容易获得高产。‘京农科728将对京津冀玉米区实现全程机械化起到很大推动作用，对落实京津冀协同发展国家战略，共同支撑与引领京津冀现代农业发展，实现粮食持续增产和保障粮食安全具有重要意义。

参考文献

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