陕西玉米机收品种选育与推广的思考

严勇敢 刘五志 张宏军 赵小峰

（陕西省种子管理站，西安710018）



陕西玉米机收品种选育与推广的思考

严勇敢 刘五志 张宏军 赵小峰

（陕西省种子管理站，西安710018）

摘要：经济社会科技的发展，使机收玉米品种的选育与推广成为种业界热点问题之一。本文从玉米品种发展入手，分析了玉米品种更新换代与玉米产业革命的关系，阐述了机收品种成为玉米产业发展的关键因素；从玉米机收品种的特点出发，提出了创新种质资源、运用现代育种方法、密度与株型选择、脱水与果穗选择的机收品种选育思路；根据陕西实际情况，分析了收贮设施和烘干设备建设，在机收品种推广中的地位和作用。对育种者、管理者、营销者具有极为重要的参考价值。

关键词：玉米；品种；选育与推广；思考

玉米是我国种植面积最大的粮食作物，也是今后一个时期消费增长最快的粮食品种。从玉米品种的更新换代入手，研究玉米产业发展，对促进农村进步，确保国家粮食安全，增加农民收入意义极为重大。

1 陕西玉米品种的发展

1.1 复杂的生态环境与陕西玉米品种的多样性 陕西南北狭长，地形地貌比较复杂，形成陕北、关中和陕南3个截然不同的自然气候区。各区内由于气候、地形、土质、生产条件及技术水平的差异，形成了不同的玉米生态分布和耕作栽培制度，有比较明显的春、夏播玉米之分。陕北渭北春玉米区 该区大于10℃的积温为2800~4200℃，玉米生长期平均气温22~25℃，光温生产潜力13500~27000kg/hm2，种植制度春播，一熟，适宜种植中熟或中晚熟品种。陕南春玉米区 该区大于10℃积温为2200~3400℃，玉米生长期平均气温18~22℃，光温生产潜力10500~16500kg/hm2，种植制度春播，一熟，适宜种植中熟或中早熟品种。关中夏玉米区 该区大于10℃积温为4100~4300℃，玉米生长期平均气温27~30℃，光温生产潜力12000~18000kg/hm2，种植制度夏播，两熟，适宜种植中早熟或中熟品种。

陕南、陕北、关中复杂的生态环境、气候条件、栽培习惯形成了陕西玉米品种的多样性。不仅要有适合陕南、陕北种植的春玉米品种，而且还要有适合关中种植的夏玉米品种。即便春玉米品种中，适合陕北、陕南种植的也不尽相同，所有这些形成了陕西独特的玉米品种区域分布的多样性。

1.2 品种更新换代与产业革命 每次品种更新换代都引起了玉米产业的革命。新中国成立以来，育种科学技术的进步，促进了玉米品种的更新换代。20世纪50年代推广辽东白、金皇后等品种，代替了当时的硬粒农家品种；60年代开始推广玉米双交种，代替了辽东白和金皇后等品种；70年代初开始又以单交种代替双交单、顶交种；80年代以来，玉米品种又经过几次更新换代，先后育成和推广了紧凑型品种和甜糯、青贮等专用型品种。

玉米品种的更新换代，促使玉米的种植区域、面积、单产、栽培方式、用途等方面得到了很大发展。（1）品种更新换代促进玉米种植面积扩大。1952年陕西省仅种玉米61万hm2，20世纪50年代末达到75万hm2，60年代维持在87万hm2，70年代突破107 万hm2，1978年达到108万hm2，80年代略有下降，维持在94万hm2，90年代基本上维持在100万hm2左右，20世纪初，维持在115万hm2左右。（2）品种更新换代提高了玉米单产。1952年全省每hm2平均产量为990kg，随后始终维持在1500kg以下，1974年突破2250kg，1983年又突破3000kg，达到3052kg，1993年达到4247kg，创历史最高纪录，1997年和1998年再创历史纪录，达到4516kg，近年来基本维持在4500kg。从总体来看，玉米大面积生产水平一般每hm2为4500~5000kg，部分高产田可达到7500kg，个别夏玉米单产达到9000kg，春玉米大面积实现15000kg以上已成为事实。（3）品种更新换代增加了玉米用途。20世纪80年代以前，玉米主要是做为粮食，满足人们的饮食需要。随着青贮等专用玉米品种的推广，玉米在饲料中的主导地位日益重要，鲜食甜、糯玉米已成为人们不可或缺的搭配零食，爆裂玉米极大地丰富了人们的生活需求。（4）品种更新换代促进了栽培、加工、贮藏、机械等技术的改进。

1.3 机收品种与玉米产业的发展 当前，我国经济发展进入新常态，新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化持续推进，玉米产业发展的目标更加多元，影响因素更加多样，任务也更加艰巨。促进玉米产业发展，必须树立系统性思维，做好整体谋划和顶层设计，找准影响玉米产业发展的主要矛盾，采取重点突破，全面跟进的策略。依靠科技进步，选育和推广机械直收子粒玉米品种（以下简称机收玉米品种）不仅是破解玉米产业发展的突破口，而且对推进整个农业现代化具有重大的现实意义。选育推广机收品种是适应农村劳动力结构变化的新形势，促进发展新型农村经济主体的新要求，降低农业生产成本，增加农民收入。

2 机收玉米品种的特点和选育

2.1 机收玉米品种的特点 机械直收子粒玉米品种是一类特殊的玉米品种，对该类品种的生产要求，一是机收时子粒破碎率低；二是机收时田间果穗遗落率低；三是机收时倒伏倒折率低。为达到上述3个指标，机收玉米品种应具备以下主要生物学特性：根系发达，主根、须根和气生根生长旺盛；茎秆粗细适中、坚硬、韧性强；子粒完熟时含水量低，脱水期脱水快，硬粒型或半硬粒型，硬马齿型；穗轴含水量低，穗轴细，硬度大，韧性强；株型紧凑，大小适中，不贪青，穗位整齐，果穗与茎秆夹角适中，完熟后苞叶松，果穗下垂；抗茎腐病。

2.2 机收玉米品种的选育思路 机收玉米品种既要具备一般品种所具有的特异性、一致性、稳定性、适用性等条件，又要达到生产上对机收品种要求的机收时子粒破碎率、果穗遗落率、倒伏倒折率低等3个条件。在具体育种目标制定上，既要考虑丰产性、抗逆性、品质等，又要特别考虑机收对品种的抗倒性、子粒含水量及生育期等生物学特性的特殊要求。在育种思路上要从机收品种的生物学特性选择入手，采用现代化的育种方法和手段，综合利用各种特异性种质资源，按照春、夏玉米品种条件的差异，先易后难，构建机收品种选育可持续发展的技术和物质体系。

2.2.1 充分收集创新各种特异性种质资源 优良种质资源是品种选育的基础。早熟、抗倒、抗病、子粒含水量低、脱水快等特异性种质资源是机收品种选育不可缺的物质条件。从我国玉米品种更新换代的历史上看，每次品种的更新，都是我国相适应的种质资源的更新、创新和积累的飞跃，说明种质资源的引进与创新是引领品种选育、品种更新更换的关键。在培育机收玉米品种时，要突出基础材料的收集、创新和外引种质的驯化改良，不能停留在简单的利用二环系的水平上，必须走自主创新的育种之路。一是要针对性地利用国际交流、合作等形式，广泛收集国外特异性种质资源；二要利用国内已建成的杨凌、深圳、北京3个新品种交易平台和各个育种联合体、育种联盟、合作项目，实现国内外特异性种质资源的交流、交易和收集利用。三要对收集的各种特异性材料进行创新和改良。

2.2.2 正确运用现代育种技术和方法 常规育种技术是育种工作的基础，现代育种技术是常规育种方法的延伸和补充，二者是相互补充和促进的，传统的育种方法与现代育种技术相结合，代表了育种科学发展的方向。常规育种技术在育种技术实践中曾经处于且必将继续处于不可替代的地位，利用这一技术还会育成大批的优良品种，但它存在着3方面的缺陷：（1）育种周期长，从杂交到育出品种一般需要7~8年甚至10多年；（2）效率低，每年要配制几百个甚至上千个杂交组合，常常是能从中选出1个品种就很不错了；（3）预见性差，一般很难预测杂交后代的表现，有时即使成功，也不明白其中的真正原因。

在现代生物技术的飞速发展中，细胞工程、染色体工程、基因工程以及生物分子育种技术，在提高选择效率预见性、缩短育种周期、改善品质、增强品种抗逆性等方面发挥着重要作用，可以弥补常规育种技术的不足，是实现作物育种突破的关键。在未来的育种实践中，要优化育种程序，将现代生物技术和方法与传统育种技术相结合，建立高效、快速的新品种培育技术新体系。在后代单株选择与稳定过程中，正确利用分子标记辅助选择、未成熟胚培养成苗技术、玉米花粉诱导等技术。广泛利用现代生物技术，弥补常规育种的缺陷，促进传统育种方式与现代育种方式相结合，把农作物育种水平提升到一个新的高度。

2.2.3 机收玉米品种的密度与株型选择 适当的密植是增产的措施之一，但脱离生产水平的极端密植能否在大面积生产上获得高产值得商榷，但高秆、大穗和晚熟稀植的育种方向不可再延续。种植密度不仅仅是一个技术问题，更是一个生态区种植品种、气候条件、土壤条件、栽培水平与习惯的综合体现。因而在选育机收玉米品种时，既不能将目标密度定的太低，也不能定的太高，根据目前国内试验结果，结合陕西实际，机收品种的生产密度在陕西4500~6000株是可行的。

2.2.4 子粒脱水与果穗选择 影响玉米收获时子粒含水量的因素很多，但大体分为2个方面：一是成熟期的玉米子粒含水量，二是脱水期的脱水速度。玉米子粒含水量大小不是靠太阳晒，而是在形成黑层之前，玉米植株对果穗有一种很强的抽水作用，大部分是靠植株把子粒里的水分抽走的。在玉米灌浆期，植株依靠传导系统，一方面将碳水化合物等有机成分传输到果穗，另一方面将果穗中的水分从子粒和穗轴中运走，降低穗部含水量。因而在灌浆期要选择植株保持较好健康状态，成熟期子粒含水量低的组合，在此基础上，要选择穗位整齐，果穗与茎秆夹角适中，完熟后苞叶松散，果穗下垂的组合。

2.2.5 其他营养器官和抗病性选择 玉米茎秆倒伏和倒折是影响玉米机械化收获的重要因素之一，倒伏倒折不仅增加机收的收获难度，而且造成果穗的田间遗落增加，进而造成丰产不丰收。解决这一问题，在组合选择时，要选择根系发达，地上和地下节根生长旺盛，叶片较窄、长短适中，长相上挺，果穗与茎秆夹角适宜，抗茎腐病和玉米螟的组合。

3 玉米品种发展趋势及建议

当前我国玉米发展的环境极其复杂，存在着一些较难处理的矛盾和问题，一是国家粮食安全的压力与玉米面积下降的矛盾，二是农业劳动力数量短缺，成本上升与玉米价格下滑的矛盾，三是农业现代化水平提升与机收玉米品种缺少的问题。这些问题相互交织，需要用系统工程的思维和方法进行研究和处理。选育推广玉米机收品种无疑是今后玉米生产发展的大趋势，这是生产力与生产关系发展的必然要求，也是玉米生产再上台阶的重要条件，是种业科技工作者的历史使命，回避或漠视这一问题都是错误的。但机收玉米品种的选育推广也不是一朝一夕可以实现的，必须遵循经济、自然和社会发展规律，脚踏实地，扎实推进。

3.1 非机收玉米品种的选育仍然是当前种业发展的主要任务 玉米品种的更新换代是科技、社会、经济、文化发展综合作用的结果。我国玉米种植面积约3500 万hm2，分布在4个不同的生态大区，各生态区不同的气象、土壤、栽培等条件，选择了适宜本区域种植的一大批玉米品种，与这些品种相适应组建了一系列技术规程，开发了配套的农业机具，这些品种在促进玉米生产和社会经济发展中发挥了不可替代的重要作用。要保持经济持续发展，保证国家粮食安全，当前和今后一段时间，仍要毫不动摇地做好非机收玉米品种的推广。

3.2 选育机收玉米品种是当前和今后一段时间玉米产业攻关的第一任务，也是发展玉米产业的重点和难点首先，由于历史和科技发展的原因，目前国内缺乏优良的、原创的、自有知识产权的选育机收玉米品种所需的种质资源。要选育机收品种，收集、创新、改良适应要求的育种材料，任务极为艰巨。其次，我国商业化育种的理念、组织体系发展和成熟较晚，现代育种技术发展完善和应用还不充分、不普及，现代育种技术与传统育种方法有机结合要走的路还很长，困难还很多。

3.3 组建机收玉米品种配套的技术体系是推广的前提

机收玉米品种的推广，是玉米种植技术的革命。要研究制定与机收玉米品种相配套的栽培技术规程、土壤改良规程、农药使用规程，规范机收玉米品种的推广行为。要全面普及技术，使种子生产经营者、种子使用者、技术推广者掌握和正确使用机收玉米品种和配套技术，最大限度地发挥机收品种的增产潜力。

3.4 开发适宜的机械和建设必要的设施是大面积推广机收品种的必要条件 机收玉米品种的推广是机收品种与农业机收机械相结合的生产技术活动，不仅需要优良的机收品种，而且需要与之配套的农业机械，是两种技术的有机融合。因而要通过对农业机械的研发改良，推广使用子粒破碎和果穗遗落率低的机械，不但可以提高机收效益，而且可以极大地减少育种者选育品种的难度，加快机收品种的选育与推广。

机收玉米品种大面积推广后，与种植非机收品种相比，后续带来的最大特点是玉米收获期，农民短时间内收获了大量的玉米子粒，而不是玉米果穗，对这些过去在4~5个月内逐步形成的、含水量高的大批量的玉米子粒进行后续干燥处理和贮藏，防止霉烂和贮藏损失，不仅是一个经济问题，而且是一个社会问题，也是大面积推广机收玉米品种要解决的必要条件。因而，组建大型粮食收贮企业，建设大批量机收贮藏设施，建设大批量成套子粒烘干设备，是推广机收玉米品种、解决农村劳动力短缺、减轻农民劳动强度，提高农民收入的必要条件。

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收稿日期：（2015-11-17）