国审玉米品种新单61的选育植株特性和灌浆进程测定

洪德峰 马俊峰 卫晓轶 马毅 魏锋 王稼苜 张学舜 唐振海

(河南省新乡市农业科学院，河南 新乡 453002)

近年来，黄淮海夏玉米区域自然灾害频发，雨量时空分布不均，生物逆境严重，多种病害、高温热害发生严重等对玉米产量产生严重影响[1-4]，同时随着玉米全程机械化操作技术的发展，农机农艺配套技术不完善，适宜籽粒收获玉米品种缺乏等因素，都影响着玉米的生产。为了应对各种灾害和适应玉米全程机械化操作，新乡市农业科学院加大种质创新改良力度，选育出高产、宜机收、耐密、抗倒、抗病虫害的玉米新品种，“新单61”即在此基础上选育的，于2018年分别通过河南省和国家(黄淮海区)审定，审定编号分别为豫审玉2018040和国审玉2018120。

为研究“新单61”的高产潜力和灌浆特性，连续2a在河南省新乡市农业科学院试验基地进行试验，对“新单61”及其亲本进行田间观测记载，同时对“新单61”灌浆进程进行了测定。

1 材料与方法

1.1 试验设置及记载

试验设置在河南辉县市三小营村新乡农科院试验基地，试验地土壤为壤土。“新单61”亲本分别种植4行，行长4m，用于田间进行植株性状的调查记载。种植12行，行长50m的“新单61”进行田间观测记载及灌浆进程测定。记载按照国家普通玉米田间试验记载项目及标准进行。

1.2 灌浆进程测定

在“新单61”散粉期，选择生育期一致的植株200株进行标记，在授粉后10d开始取样，而后每7d取样1次，每次分3批次进行，每批次5穗。

样品处理：每穗数穗行数、行粒数，选择籽粒长势均匀一致的穗行取样，称鲜重并测量其体积，置于120℃干燥箱进行杀青40min，而后80℃烘干至恒重。

1.3 数据处理

采用Excel2003进行数据统计处理。

2 结果与分析

2.1 “新单61”亲本及其选育

“新单61”是利用新乡市农业科学院自选系“新美09”和“新01A3”组配而成，2011年参加品种鉴定试验，组合表现突出，通过连续3a的多点鉴定试验后，于2015年参加河南省区域试验，2016年参加国家区域试验，2017年同时参加河南省生产试验及国家区域试验和生产试验，完成试验程序。

2.1.1 亲本选育及表现

新乡市农业科学院于2006年引进河南农大美系综群，经连续8代自交选育出“新美09”自交系，属于瑞德类群。“新01A3”是新乡农科院于2001年河南省夏玉米生产示范种A加入热带种质“8085泰”，而后连续用“昌7-2”回交2次，经自交4代后选育而成。选育进程见图1。

图1 “新单61”亲本选育进程

“新01A3”为中熟类型，在>10℃积温3400℃的条件下，夏播生育期为104d左右，株型紧凑，株高160cm左右，穗位70cm左右，雄穗分枝多(5～7个)且短，粉量大，散粉持续时间长达5～7d。穗长14～16cm，穗行数16行，籽粒黄色、硬粒，穗轴白色，百粒重28.0g左右，抗病性突出，同时兼抗大斑病、小斑病、青枯病(茎腐病)以及瘤黑粉等病害，茎秆粗壮坚韧，气生根发达，抗倒性强。

“新美09”属于中早熟类型，夏播生育期为100d左右，株高270cm左右，穗高80cm左右，株型清秀、紧凑，叶色淡绿，叶片上冲，节间较长，上部呈之字型，雄穗分枝数少(1～2个)，穗长16cm，穗行数14行，籽粒纯黄、硬粒，穗轴白色，百粒重31.0g左右。一般配合力较高，抗倒性强。

2.1.2 “新单61”的特征特性及产量表现

2.1.2.1 “新单61”及其亲本生育期进程

根据田间记载调查，“新单61”及其双亲的生育期见表1。

表1 “新单61”及其亲本生育期

2.1.2.2 “新单61”的植株特性

“新单61”夏播生育期106d左右，属中早熟类型。幼苗芽鞘浅紫色，子叶呈卵圆形，整株19片叶，株型清秀、紧凑，株高270.6～276.0cm，穗高106.0～110.0cm，穗位适中，叶片颜色浅，呈淡黄色，雄穗分枝多(11～15个)，花药浅紫色，花丝浅紫色。

2.1.2.3 “新单61”的籽粒特性

“新单61”结实性好，穗长约17.2～18.0cm，穗粗4.8～5cm，穗行数12～16行，多为14行，行粒数31.3～34.1粒，穗轴粗2.2～2.4cm，穗轴硬、白色，无虚尖。籽粒硬粒型浅黄，千粒重为329.0～342.0kg，出籽率高达85.2%～87.5%，容重高达768g·L-1，粗蛋白质含量11.23%，粗脂肪含量3.8%，粗淀粉含量73.06%，赖氨酸含量0.39%，为粮饲兼用型，指标达国家饲用一级标准。

2.1.2.4 “新单61”的抗性

“新单61”经人工接种鉴定及田间记载，高抗茎腐病(青枯病)，抗瘤黑粉病和穗腐病，感小斑病及弯孢菌叶斑病，高感锈病。

2.1.2.5 “新单61”的产量表现

“新单61”于2015年参加河南省夏玉米75000株·hm-2组区试，12点次全部增产，平均产量11491.5kg·hm-2，较“郑单958”增产23.4%，差异达到极显著水平。2016年继续参试，11点次中9点次增产，增产点比率达81.8%，平均产量9883.5kg·hm-2，较“郑单958”增产10.3%，差异达到极显著水平。2017年参加省生产试验，12点次全部增产，平均产量9891.0kg·hm-2，较“郑单958”增产9.1%。

2016—2017年连续2a参加国家黄淮海夏玉米75000株·hm-2组区域试验，平均产量达到10112.25kg·hm-2，较“郑单958”增产5.14%。2017年参加生产试验，12点次全部增产，平均产量为9786.0kg·hm-2，较“郑单958”增产5.86%[5,6]

新乡市农科院连续3a进行“新单61”高产试验示范，种植面积分别为0.73hm2、1.50hm2、2.00hm2，经测产验收，产量分别达到15084kg·hm-2、14872.5kg·hm-2和15441.0kg·hm-2。

2.2 “新单61”灌浆特性测定

2.2.1 “新单61”籽粒体积变化特征

由图2可知，在授粉至授粉后31d，“新单61”体积变化基本呈现直线增长趋势，授粉后31d直至成熟，其体积变化趋于平缓，增长速率变小。对其体积变化进行线性拟合，“新单61”籽粒体积变化符合方程为y=-1.8839x2+18.169x-4.488，其中R2=0.9961。

图2 “新单61”百粒籽粒体积变化

2.2.2 “新单61”籽粒鲜重变化特征

2017—2018年进行在授粉后10d开始取样，以后每7d取样1次，经测定“新单61”籽粒鲜重变化如图3。

图3 “新单61”百粒籽粒鲜重变化

由图3可知，“新单61”籽粒鲜重呈现弧形增长，至授粉后24d，鲜重增长速率趋于平缓，至38d，基本不再增大，其最大鲜重为38.26g。其鲜重增加的过程，经曲线拟合，符合公式y=-1.7432x2+16.04x+0.459，其中R2=0.9871。

2.3 “新单61”籽粒干重变化特征

由图4可知，“新单61”籽粒干重基本呈现直线增长趋势，截至授粉后38d取样百粒干重为29.38g，转换成含水量14%时的籽粒百粒重为33.49g。籽粒干重增长进程经曲线拟合，符合公式y=-0.3307x2+7.9473x-2.014，其中R2=0.9879。

图4 “新单61”百粒籽粒干重变化

3 结论与讨论

“新单61”父本“新01A3”是河南省新乡市农业科学院近年育成的黄改系，具有综合抗性较强，配合力较高等特点。利用“新01A3”、姊妹系“新6”及其改良系“新4095”等，分别于2010年选育出“新单33”、“新单36”，2013年选育出“新单38”，2017年选育出“新单68”，2019年选育“新单58”和“新单65”等省审和国审玉米品种[7,8]。“新单61”具有高产、稳产、多抗、优质等突出特点，适合高密种植。根据其灌浆进程的研究，结合黄淮海小麦—玉米种植习惯，适当延迟玉米收获时间及推迟小麦播种时间，“新单61”适宜玉米全程机械化操作，可进行机收籽粒。而玉米品种仅仅是影响机械化收获的一个条件，其它如宽窄行种植模式[9]，玉米收获机械设备[10]，籽粒烘干等方面都影响玉米全程机械化操作的进程，还需要农机农融合的发展阶段。

前人研究表明，灌浆时间影响玉米籽粒质量及产量[11-14]；而刘明[15]和张海艳[16]等研究表明，玉米籽粒质量的形成取决于灌浆速率而非灌浆持续时间，籽粒质量与平均灌浆速率和最大灌浆速率呈显著正相关，与灌浆活跃期相关系数较小。黄智鸿等[17]研究超高产玉米的灌浆特性表明，灌浆速率对籽粒质量和单株籽粒产量的贡献大于有效灌浆期。本研究中，“新单61”灌浆持续时间长，体积膨大快速达到最大库容，后期脱水快，基本能达到玉米籽粒机收标准。