河南省玉米品种利用原则

2020-05-21王振华张前进鲁晓民

种业导刊 2020年2期

王振华，魏昕，张前进，张新，鲁晓民

(河南省农业科学院粮食作物研究所，河南郑州 450002)

1 河南省玉米生产状况

河南省属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候，同时还具有自东向西由平原向丘陵山地气候过渡的特征，具有四季分明、雨热同期、复杂多样和气候灾害频繁的特点。

河南省常年玉米种植面积在366.67万hm2以上，平均单产在5 250～6 000 kg/hm2，总产220亿 kg左右，不管是种植面积还是总产，都占全国的近10%，因此，河南省玉米产量的高低，对全国玉米生产有举足轻重的影响。但是近年来由于种植结构调整的影响，种植面积持续下滑。2016年种植面积421.05万hm2，单产5 263.8 kg/hm2；2017年种植面积399.89万hm2，单产5 426.8 kg/hm2；2018年种植面积391.90万hm2，单产6 000.0 kg/hm2；2019年种植面积380.13万hm2，单产5 912.1 kg/hm2。

河南省玉米单产略低于全国平均水平(大约低2%)，尤其是在2010年以后表现明显。与相邻的山东省相比，河南省的玉米平均单产低近20%。河南省2010—2016年玉米平均单产为5 500.5 kg/hm2，美国2017年的高产竞赛单产达34 035 kg/hm2，2014—2017年全国玉米平均单产10 843.50 kg/hm2。与美国相比，河南省玉米生产提高单产任重而道远。

2 河南省玉米品种利用概况

2.1 河南省玉米品种审定情况

自河南省开始有农作物品种审定制度以来至2000年，省审玉米品种34个。2001年以后随着我国植物新品种权保护和新《中华人民共和国种子法》的实施，河南省玉米审定工作快速发展，至2017年全省审定玉米品种共276个。2018年随着官方区试容量增加和新的试验渠道扩宽，新审品种倍增，其中，2018年审定玉米品种53个，2019年审定玉米品种47个。这些审定品种的大面积应用不断地推动着河南省玉米品种的更新换代，强有力地支撑了河南省的玉米生产。

2.2 2000—2017年河南省玉米品种利用情况

对2000—2017年河南省玉米品种利用情况进行统计发现，年种植面积在6 666.67 hm2以上的品种数量和种植面积均有逐年增加的趋势，至2015年品种数量达到85个，种植面积占比88%。从2016年开始，受种植业结构调整和玉米收储政策影响，6 666.67 hm2以上品种数量和种植面积占比均有下降。年种植面积介于6 666.67～6.67万 hm2的品种数量及种植面积总体呈逐年增加的趋势，2015年品种数量达到了72个，种植面积近1 33.33万hm2，占比达30%；从2016年开始均有下降，但品种数量下降幅度明显，种植面积下降幅度较小，全省下降6.67万hm2左右。年种植6.67万hm2以上品种数量(表1)，从2000年到2003年逐渐减少，2003年仅有3个，从2004年开始品种数量和种植面积逐年增加，至2010年品种数量增加至8个，面积286.67多万hm2，2011—2015年品种数量整体继续增加，种植面积相对稳定(246.67万hm2)。2016年后品种数量和种植面积急剧下降，但整体看，6.67万hm2以上品种种植面积占全省种植面积的50%以上，居明显的主导地位。

表1 2000—2017年河南省年种植面积在6.67万hm2以上的玉米品种

从品种类型的变化来看，稀植大穗型品种呈不断下降的趋势，如豫玉22在2002年种植面积达69.6万hm2，到2009年则少有种植。耐密型品种呈持续上升趋势，郑单958种植面积从2000年的7 200 hm2，上升到2005年的100.67万hm2，占当年玉米种植面积的42.2%，从2005年开始，种植面积呈下滑态势，2016年仍在53.33万hm2以上。浚单20种植面积从2003年的4 733.33 hm2上升至2008年的75.8万hm2，2010年达最大，为137.67万hm2，占当年种植面积的35.4%，2016年种植面积为22.47万hm2。多数品种种植面积高峰期已过，面临着更新换代的压力，郑单958、浚单20、伟科702等品种种植面积持续下降，登海605、联创808等呈上升态势。单一品种年种植面积超过66.67万hm2的时代已终结，区域化品种快速发展。

2000—2017年累计推广面积达66.67万hm2以上的品种有11个，按播种面积大小依次为：郑单958、浚单20、豫玉22、先玉335、伟科702、农大108、中科4号、鲁单981、蠡玉16、济单7号、郑单14。

2.3 2018年河南省玉米品种利用情况

据农业管理部门统计，2018年全省玉米种植面积达666.67 hm2以上的品种209个，比2017年增加了33个。其中，种植面积666.67～6 666.67 hm2的品种有134个；种植面积6 666.67～3.33万hm2的品种有57个，与2017年基本持平；种植面积3.33万～6.67万hm2的品种有9个，分别是德单5号、郑单1002、隆平208 、迪卡 653、裕丰303、浚单29、蠡玉16、泛玉298、吉祥1号；种植面积6.67万hm2以上的品种有9个，第一仍是郑单958，但已下降到33.33万hm2以下(32.19万hm2)，第二是伟科702(24.37万hm2)，先玉335种植面积为18.23万hm2，登海605为17.02万hm2，其他如隆平206、浚单20、联创808、中单909、豫安3号，种植面积均在6.67万hm2以上。6.67万hm2以上的9个品种的总种植面积超133.33万hm2，占全省种植面积的42%。主导品种的主导地位在下降。已经连续5 a没有种植面积超66.67万hm2的玉米品种。

3 河南省品种利用中存在的问题

经过几代人的努力，河南省的玉米育种从农家种、双交种发展到单交种，取得了巨大成就，玉米育种水平始终处于国内领先水平，先后培育出了新单1号、郑单2号、豫农704、郑单14、豫玉22、郑单958、浚单20、伟科702、浚单29等一大批优良玉米品种。这些品种的育成与大面积应用推动了河南省乃至全国玉米品种的更新换代，实现了玉米主产区大面积高产稳产，显著提升了玉米产业的整体水平，为保障国家粮食安全做出了巨大贡献。但市场需求和环境条件的变化，对玉米品种提出了更高的要求。

3.1 种质基础狭窄，品种同质化严重，潜在风险较大

2009—2015年郑单958、浚单20 、伟科702、中单909、浚单29 主推品种的种植面积占当年玉米播种面积的40%以上，这5个主推品种的种质主要集中在以郑58为代表的改良Reid系和以昌7-2为代表的四平头改良系，除此之外，还有较多品种类郑单958，如吉祥1号，因此，生产上所用种质遗传基础仍十分狭窄。近几年，随着先玉335及类335品种的推广利用，遗传基础得以改善，但仍比较狭窄。同时，由于模仿育种盛行，相近似的基因型较多，目前，区试中的参试品种和生产上推广种植的品种基本上就是2类，一类是郑单958，一类是先玉335，同质化现象严重，生产上存在的潜在风险较大。

3.2 品种的耐密性有待进一步提高

种植密度是产量潜力的主要制约因素，提高种植密度是玉米增产的一项重要途径。20世纪80年代以来，国际上玉米的种植密度以每年750株/hm2的速度增加，美国玉米种植密度从20世纪70年代的4.5万株/hm2逐步增加到目前的超9万株/ hm2，单产从6 000 kg/hm2猛增到现在的10 500 kg/hm2以上。我国玉米单产从2003年的4 500 kg/hm2左右增加到目前的6 000 kg/hm2以上，主要原因是推广利用了郑单958等耐密品种(种植密度从2003年的4.5万株/hm2增加到目前的6.45万株/hm2)。因此，选育和推广耐密性品种，是提高玉米单产的最有效途径。

但是，就目前育成和推广的品种看，耐密性还有待提高。2018年河南省种植面积6.67万hm2以上的玉米品种有9个，其中，大穗型品种4个(伟科702、先玉335、登海605，联创808)，这些大穗型品种的适宜种植密度为5.7万～6.0万株/hm2；另外，主推品种浚单20、浚单29的种植密度超过6万株/hm2时存在倒伏危险；即使是耐密品种如郑单958，在黄淮海夏播区也不宜超过7.5万株/hm2。与发达国家9万株/hm2的种植密度相差还很大。

3.3 生物、非生物逆境灾害频发，对品种的抗性提出更高要求

由于种植密度的增加，对品种的抗倒性、耐荫性、抗病性也提出了更高的要求，同时由于气候变暖及秸秆还田的普及，给病虫害的发生创造了条件，致使病虫害的发生概率和严重程度明显增加，一些新的病害不断出现和加重。目前，河南省的常发病害和非生物逆境主要有以下几种：

茎腐病：是河南省玉米生产上的常发病害，高发年份一般田块发病率10%～20%，严重地块发病率50%～60%。茎腐病使玉米减产10%～30%，严重地块减产50%，并造成倒伏和机械收获困难。

穗粒腐病：是近几年的常发病害，2013年在河南省大发生，致使商品籽粒黄曲霉素含量超标。发病率通常为 5%～10%，重发年份为 30%～40%，感病品种发病率可高达50%以上，产量损失达30%～40%。

南方锈病：是河南省玉米常发病害，全省南方锈病发病率超过50%，其中，豫南地区尤为严重，黄河以南玉米生育后期死亡很快与锈病的发生有较大关系。

粗缩病：主要发生在沿黄稻区及豫东的蒜茬区域，抗病品种很少，几乎所有玉米品种对粗缩病都不具有较强抗性。

阴雨寡照：近几年，生产中利用的具有国外种质血缘的玉米杂交种，对黄淮海地区的阴雨寡照适应性不足，尤其是由于授粉期间阴雨寡照造成“满天星”等结实不好的现象较为普遍。

高温热害：近几年热害发生程度较重，在孕穗阶段与散粉过程中，高温影响玉米雌雄穗的发育，致使花粉活力降低、雌穗各部位分化异常，延缓雌穗吐丝，造成空秆、花粒、半截穗、短裙穗等。

倒伏：玉米生育期间倒伏时有发生，在抽雄期及其以后的倒伏，越早发生对产量影响越大，且导致玉米无法进行机械收获。

干旱：影响河南省玉米产量的重要因素。2014年6—7月，全省持续出现大范围高温天气，平均降水量仅为96 mm，较以往多年同期均值偏少近60%，为1951年以来同期最低值，导致全省超180万hm2的农作物受旱。

3.4 育成品种不能完全适应玉米全程机械化的需求

机械化作业是进一步提高作物产量和劳动生产率的必由之路，但机械化的普及涉及农机、栽培、品种等方面。就品种来讲，目前育成和推广的品种至少存在“3个不适应”。

3.4.1品种抗性不适应目前，玉米品种的茎秆柔韧性差、根系不发达以及株高、穗位偏高，往往造成倒伏，同时，后期的站秆能力差，如郑单 958类的品种虽然在大喇叭口期、成熟期抗倒伏能力较强，但后期站秆能力差，极易倒伏；品种抗茎腐病能力差，易造成玉米后期倒伏和收获期落穗损失，尤其是籽粒机收情况下，严重影响籽粒的商品品质。

3.4.2品种性状不适应机收性状不适应：生育期偏长，不能达到正常的生理成熟，后期脱水速度慢、成熟时含水量高，一般在30%以上，难以降到25%以下，苞叶厚、过长、过紧、穗轴松软；植株高大，结穗高度不一致。机播性状不适应：母本种子粉质型较多，籽粒形状偏长。去雄性状不适应：上部节间短、顶部叶片大、雄穗大、散粉不集中等。

3.4.3种子质量不适应受生产方式、加工工艺设备和检测技术等因素的影响，目前，我国种子质量水平与国外相比还存在一定差距，主要表现在种子活力差、发芽势弱、健康度低，导致种子出苗率低、抗逆性差、携带病菌等问题。

3.5 育成和推广品种的品质与国外比有一定差距

美国、巴西、阿根廷玉米生产成本和价格低，质量优而稳定，籽粒外观好，成熟度好，容重高，籽粒大小均匀，工业出粉率在70%。我国玉米生产不利因素是生产成本高，商品玉米混杂，玉米收获期籽粒含水量在30%以上，容重低，工业出粉率低，储运困难，易霉变，蛋白质含量在8%～9%，必需氨基酸含量低，营养价值差。这也是企业偏爱国外进口玉米的原因。

我国玉米平均容重720 g/L，蛋白质含量8.37%，粗淀粉含量71.15%，收获期含水量30%～40%。进口美国玉米一般容重750.45 g/L，蛋白质含量8.6%，粗淀粉含量72.5%，收获期含水量15%～18%，碎粒玉米和杂质0.7%，约96.6%的玉米处于一等玉米标准范围内。

就育成和推广的品种来看，以先玉335为代表的品种在品质上要优于以郑单958为代表的品种，近几年随着先玉335类品种的推广利用，品质有一定提高，但总体来说我国玉米仍存在籽粒含水量高、容重低、蛋白质和淀粉含量略低等问题。

3.6 育成品种很多，但真正具有突破性的品种很少

随着国家和省级区试扩容、试验进程加速(同步生产试验)，导致官方区试审定品种数量倍增；育繁推一体化企业的广覆盖，使绿色通道试验审定品种剧增；国家级联合体、省级联合体试验审定品种也已进入市场，与同一生态区的引种试验全面开展，致使品种“海啸”、品种“井喷”形成。2018年国审玉米品种517个，2019年国审玉米品种548个。目前，在河南省推广种植的玉米品种有1 000多个，但真正具有突破性的品种很少，导致企业、农户选择合适的品种难度加大，潜在风险加大。

4 玉米品种选择原则

优良品种和高质量种子是丰收的基础，品种选择是玉米生产的第一步，品种间在生育期、产量水平、抗病、抗倒、抗逆及适应性等方面均存在较大差异，在一个地区表现优良的品种，在其他地区可能表现很差，生产上时常有因品种选择不当造城减产的情况。目前，市场上销售的玉米品种繁杂，经营户、种植户在品种选择上要从实用出发，不要过于求新、求大穗品种，以免造成不必要的经济损失。

4.1 选择生育期适宜的品种

一般生育期短的品种产量较低，生育期长的品种产量较高。生育期过短，影响产量提高，生育期过长，后期温度偏低导致有效积温不够，玉米不能正常成熟，收获时含水量偏高，成熟度较差，不利增产。

每一个品种安全成熟所需的活动积温是相对稳定的，跨适宜区种植风险很大。因此，在定位时首先要明白新品种安全成熟所需的活动积温，并按照积温来确定区域。河南省农作物熟制属于一年两熟，因此，在品种选择时还要考虑前茬作物或套种方式，如大蒜、油菜茬可选择生育期相对较长的品种如登海605，但一定要确保按时收获不影响下茬作物。麦后夏播玉米，要选择产量高、抗性好、能正常成熟的品种，如郑单958、伟科702、先玉335、郑单1002等。

4.2 选择抗病、抗逆性强的品种

4.2.1选择稳产性好、适应性强的品种河南省玉米生产面临的气候考验严峻，除了风灾、阴雨寡照、旱涝以外，高温热害与干旱叠加灾害频发，严重影响果穗发育和授粉，玉米产量受到较大影响。选择玉米品种时要考虑品种比较试验的产量结果，更要考虑品种的稳产性、适应性及耐高温、耐阴雨寡照的能力等，应选择在多环境、多年份中具有较高产量水平的品种。

一般情况下含有国内黄改种质或热带种质的品种，如郑单958、伟科702、浚单20、隆平206、郑单988、德单5号等耐高温能力强，含美国种质或欧洲种质比例过多品种，遇到高温易受害。也可选择生育期、株高相近的不同类型品种进行间作种植或混种，如可用抗倒性好但耐高温稍差的品种与耐高温强但抗倒性稍差的品种间作。

4.2.2选择抗倒性强的品种在大喇叭口期前倒伏，玉米可依靠品种自身的调节能力，自行恢复，受影响较小；在抽雄前后倒伏，危害较大，严重的可造成绝产；灌浆后期倒伏对玉米品质影响较大，常造成籽粒腐烂、品质下降，但对产量影响相对较小。河南省夏玉米种植过程中，雨热同季，风、雹、涝等经常发生。为降低倒伏对玉米产量的影响，不仅要加强田间管理，而且必须选择抗倒伏品种。抗倒性强的品种一般具有株高及穂位较低、茎秆坚实有韧性、根系发达活力强且功能期持续时间长等特点，抗倒性好的品种有郑单958、登海605、迪卡653、新单61、郑单6122等。

4.2.3选择耐病或抗病的品种近年来，玉米茎腐病、穗粒腐、锈病、小斑病等都有不同程度的发生，常给农民造成重大损失。特别是穗粒腐病不但影响产量，还导致籽粒黄曲霉素含量超标，影响品质，需要高度重视。

不同地区因气候不同，病害的种类和发病程度也存在差异。因此，品种选择时，要根据当地气候、生产条件和玉米病害的发生情况，参考当地农业部门的品种比较试验、品种展示试验及其他农户的种植经验，选择适宜的抗病品种。

茎腐病和穗粒腐是河南省玉米生产的关键病害，但这2种病害抗源少、发病比较复杂，大多为复合侵染型，有时单一病菌也可造成严重发病，一般含有欧美种质的品种抗性较好，如先玉335类的品种。但这类品种的叶斑病较重，应以中抗或耐病品种为主，具有高抗叶斑病或者免疫的品种往往产量不是很高。南方锈病防治也是以选择中抗或者耐病性好的品种为主，因为一般情况下高抗锈病的品种，热带种质较多，生育期偏长，出籽率较低。

4.3 选择耐密性强的品种

玉米品种选择不能仅考虑果穗大小，更应该考虑品种的耐密性。大穗品种不等于高产品种，玉米产量的形成决定于单位面积穗数、穗粒数和穂粒质量3个因素。在过去70 a中，美国玉米单株产量没有明显增加，而玉米总产量提高的主要原因是品种的耐密性增强。仅凭穗大决定不了高产量。紧凑型玉米品种株高适中、果穗均匀、无空秆，密植7.5万株/hm2不倒伏，在将单位面积穗多和穗大结合的基础上实现高产。大穗型玉米品种密植易倒伏、空秆，稀植则会因穗数少而减产，因此，选择耐密性强的品种实际上就是选择了高产品种。

4.4 选择品质优良的品种

对普通玉米来说，品质主要包括商品品质、卫生品质和营养品质。一般容重越高，商品品质越好，因此要选择籽粒外观好、硬粒型或半硬粒型、容重高、籽粒大小均匀一致的品种。选择苞叶适中、后期虫害较少、抗穗粒腐病的品种可以防止玉米籽粒中黄曲霉素的产生，从而保证玉米籽粒的卫生品质。对于营养品质而言，用途不同对玉米的营养品质要求也不一样，食用玉米要求角质淀粉含量高，饲料型玉米要求总淀粉含量要高，榨油可选择高油玉米，做青贮饲料可选择青贮玉米。

4.5 选择适宜籽粒机收的品种

为提高生产效率、降低生产成本，要选择适宜机械化籽粒收获的品种，这类品种具有早熟、抗倒(前期抗倒、后期站秆能力强)、中小果穗、籽粒脱水快、穗轴细硬等特点，要求收获时叶片和苞叶必须干枯，耐密性好等。一般情况，郑单958类的品种或者利用郑58自交系配的组合灌浆慢、脱水慢，不适宜籽粒机收。而利用欧美材料配的组合大部分灌浆快、脱水也快，容重高、易脱粒，破损率也较低，籽粒宜机收。目前，适宜籽粒机收的品种有郑原玉432、丰德存玉10号、豫单9953、新单61、郑单309等。

河南省从南到北，由于各地热量的差异，导致玉米生长时间长短不一，因此，导致籽粒机收出现区域差异。一般来讲，黄河以南区域比黄河以北区域容易实现籽粒机收。黄河以北区域受自然条件限制，因此，在品种选择上要因时因地而异，不能盲目进行。籽粒机收后其水分含量仍高达25%以上，不能直接入仓，加上目前由于环境治理，烘干设备的应用受到限制，因此，机收籽粒模式可优先在种粮大户、合作社、大农场等有条件的地方进行试点推广。

4.6 选择不同类型的品种进行搭配种植

在某一个地区种植的玉米品种不能单一，要选择不同种质类型的品种搭配种植，利于有效利用水肥光热资源，减少病虫危害，减少因高温干旱引起的花期不遇、授粉不良而导致的减产，利于增强群体的抗性，防止因遗传脆弱造成大面积的减产。可以将不同抗病玉米品种进行搭配，将不同耐高温能力品种进行搭配，将不同抗倒伏能力品种进行搭配等。