玉米高产育种及栽培策略研究

摘    要：玉米是我國最重要的粮食作物之一，在保障国家粮食安全方面起到至关重要的作用。高产育种是玉米实现优质栽培的根本，近年来随着农业种植模式和结构逐渐优化与调整，加之玉米市场需求不断增加，对玉米高产育种、栽培技术进行深入研究尤为必要。基于此，文章研究了玉米高产育种与高效栽培的有效策略，旨在为业内人士提供一定借鉴。

关键词：玉米；高产育种；栽培技术

文章编号：1005-2690（2023）10-0034-03       中国图书分类号：S513       文献标志码：B

作者简介：邵广忠（1974—），男，汉族，黑龙江鸡西人，硕士，高级农艺师，研究方向为玉米育种、高产栽培技术、病虫害防治等。

玉米是我国最重要的粮食作物之一，在促进食品多元化、解决世界粮食问题层面起到无可替代的作用。我国玉米产量不断提升，主要得益于杂交玉米种的选育与推广。20世纪60年代中期，伴随一批玉米杂交种的选育和推广，如新单1号等品种，促进了我国玉米品种更新。在玉米品种更新换代的过程中，往往极具代表性的玉米品种均能占据绝对的生产优势，不仅能进一步促进玉米产量提升，还在优化我国玉米栽培技术和种植密度等方面发挥巨大作用。即便如此，我国当前的玉米育种仍普遍存在耐密性较差、单产水平不高、抗虫和抗病能力较低等问题，严重影响我国的玉米产能。与此同时，我国玉米的育种及栽培资源匮乏，严重限制了玉米品种的选育。随着我国农业种植产业在种植结构方面的优化与调整，相关农业工作者、科研人员需更注重玉米品种选育及其栽培技术的研究。从当前玉米高产育种与栽培技术发展、研究及实践情况来看，将多技术、多学科知识有机结合，合理应用多学科理论，能够对玉米栽培技术、高产育种的进一步发展起到良好的推动作用。

1 玉米高产育种要求概述

玉米是一种自然异花授粉、传粉的农作物，在育种时，必然要进行一系列人工传粉和异花授粉交配工作。研究玉米高产育种理论建立在异花传粉这一特性基础上，在玉米生长过程中，玉米应经过自交育种，自交需长达6～8代，直到培育出纯合的基因位点为止。在培育出真正需要的纯合体基因位点后，鉴定玉米子代的生产能力、存活情况、环境适应性等，结合鉴定结果实施杂交育种。在玉米高产杂交育种过程中，需要在3～4年中不断进行培育和试验，更新玉米高产育种理论周期相对较长。

玉米的高产育种程序与玉米的育种特性紧密相关。就玉米高产育种程序来说，一是需科学构建玉米高产育种的生产及配套体系。二是需详细计算出培育玉米种所需的成本与实际耗费的时间，目的在于能合理、科学、有效地把控玉米种子的生产成本[1]。三是要保证玉米高产育种的种子质量、产量和纯度，以确保推广种植的高产玉米品种具备较高育种价值及经济效益。深入研究玉米高产育种策略，主要在于全面推广玉米高产育种技术以及相关栽培技术，为全面提高玉米种植质量与经济收益提供重要技术支持及保障，同时为广大玉米种植主体进一步增产增收建立有利基础和条件。保证玉米高产育种的可靠性、合理性以及科学性是推广高产玉米的重要基础条件，也是不断研究玉米高产育种理论的根本要求。

2 玉米生长特性分析

2.1 苗期生长特征

在幼苗生长期，玉米的生长区域主要包括根部、茎部和叶子等。其中，叶子区域的生长速度高于茎部区域。在苗期，根部的生长速度最为重要，根部为茎部、叶子提供生长所需要的营养，以促进玉米苗健康生长[2]。

2.2 穗期生长特征

玉米穗期是玉米最关键的生长期，在该生长阶段，不仅需要让根部、茎部、叶子等健康生长，还需要随时观察果实的生长及成熟状况，以提升玉米的品质与产量，让处于穗期的玉米茁壮生长。

2.3 花粒期生长特征

花粒时期不仅是玉米开始大面积形成果实的关键时期，还是玉米的重要生长时期，在该阶段，玉米根部、茎部以及叶子逐步停止生长，玉米成功步入籽粒成熟阶段。

3 玉米高产育种方法

3.1 回交法

在各种玉米高产育种方法中，回交法主要分为2种，即饱和回交育种与非饱和回交育种。对于饱和回交育种来说，若想选到最优质的玉米基因，最少需连续培育5代，主要用于保留优良基因以及转移主效单基因的育种情况；非饱和回交育种较为科学，对于玉米子代的培育也无具体次数要求，需结合玉米改良需求和性状，直到培育出实际所需的优质品种即可[3]。

与二环系法相比，回交法的育种有效性、灵活性更高，对改良玉米种的特性有着较好效果。一般而言，提倡和研究玉米高产育种理论的目的在于进一步提高玉米产量，所以在改变玉米基因特性方面，回交法应更加重视玉米产量方面的改性。与此同时，针对玉米回交法来说，饱和、非饱和回交育种虽存在一定程度的相似性，但实际育种目标有着较大差异，主要区别在于非饱和回交育种法以分离玉米基因新系作为主要育种目标，并通过玉米基因新系的有效分离来获取新的亲本，而饱和回交育种法是以进一步改良玉米的亲本性状为主要育种目标。

3.2 二环系法

玉米高产育种方法中，二环系法属于最常见的育种方法之一。一是要从遗传表现比较差的单交育种中选择双环系品种，以实现双环品种的选育。二是在进行选系玉米育种时，结合原材料的灵活性及特征来组配玉米基因，以此不断优化玉米的遗传基因，从而促进玉米遗传基因的有效变异，避免遗传基因衰退。三是以逐步进化玉米遗传基因的方式达成培育高产玉米种子的目的。二环系法的育种优势主要体现在操作简单及育种效果良好等方面，是组成玉米高产育种理论的核心部分之一。

3.3 自交选育法

自交系选育法是指从某个相对较优质的玉米品种或玉米杂种当中选择育种，通过在同一株雌花花丝上连续传授本株雄花花粉，持续授粉5～6代，以不断提升育种的生长性能，基于选择，最终获得性状一致、相对较优良且稳定的单系。此外，自交系选育法主要分为3种，即化学诱变选育法、单倍体选育法和常规选育法。其中，化学诱变选育法是指通过放射性激光来改变玉米的不确定性因素，以实现基因突变的目的，以此获得较优良的自交系以及有用个体；单倍体选育法是选取相对较优质的玉米植株进行培育，从植株中获取二倍体并对其进行自交处理，借助自交来获取高质玉米品种[4]；常规选育法是以对原始个体进行选择性分离实现多代杂交，并合理测定子代品种，以此选出相对较优良的玉米品种。

4 玉米栽培策略研究

4.1 借助杂种优势选育玉米品种群

因杂种优势模式不同，选育出的玉米品种在特性上也会存在巨大差异，包括抗性、熟期、密度和是否适合机收等，所以在制订并确定最终品种育种目标之后，还需充分考虑不同的杂交优势，选择不同的高产品种进行合理配伍。例如，借助Reid×塘四平头这一杂种优势所选出的玉米品种有着耐高温、耐密性和适应性高等特性，但此类品种具有不适宜机收和脱水慢等特点，如伟科702、浚单20和郑单958等；而SS×NSS杂种优势模式类群的玉米品种有着宜机收和脱水性较好的特征，但该品种的耐密性不强，极易出现耐高温能力较差和前期易倒伏等特性，如先玉335等。选育具备良好杂种优势模式的玉米品种群，促进了茎秆韧性好、早熟及脱水快等具有良好生长特性的玉米品种得到充分利用，逐步形成一种新的玉米高产育种模式，如新单58与豫单606等，新单品种的高产育种，有效促进玉米增产增收。因此，在进行玉米栽培时，可通过杂种优势模式来选育玉米品种群，以实现全面提升玉米高产育种及栽培技术的目的。

4.2 科學密植

玉米的最终产量直接受到玉米种植密度的影响。在栽培玉米时，应充分结合栽培土壤的培育效果及实际生产能力设置玉米种植密度。一般来说，玉米种植密度应控制在60 000～75 000株/hm2。每粒种子都需要最适宜自身生长的营养以及土壤覆盖度等生长条件，要保证玉米播种深度科学合理。需保证玉米种植的株距、行距保持一致性，每行玉米之间、每株玉米之间都有能使玉米健康生长的空间，便于光照、水分与营养的汲取以及田间通风[5]。通常情况下，对于有着较好立地条件的种植地，可以合理增大玉米的定植密度；对于立地条件较差的种植地，可以合理减小定植密度，以促进玉米健康生长。

4.3 合理选地整地

在玉米的整个生长过程中，土壤具有重要作用，在种植玉米时，要预先对土壤进行有效处理。玉米根系非常发达，在生长时需要汲取大量营养物质和水分。玉米根部必须深植土壤，从而确保玉米健康生长。土壤中的空气含量在15％左右最佳。土壤密度以1 g/cm3最为适宜，应具备丰富且大量的腐殖质，为玉米健康生长提供所需养分，比如黑色土壤、棕色土壤和褐色土壤中含有大量有机腐殖质，能够为玉米正常生长提供各种微量元素。应确保玉米栽培土壤具有较高的保水能力，在玉米苗期，玉米的需水量占据土壤最大蓄水量的70％左右；当玉米处于拔节期和出雄期时，需水量大约达75％；在玉米的抽雄到吐丝期间，需水量达到80％以上；在玉米的拔节出雄期、乳熟期、蜡熟期，玉米的需水量开始逐渐减少，占据土壤最大蓄水量的75％左右；在玉米蜡熟至成熟阶段，需水量占据整个生长期所需水分的60％左右。当土壤的实际含水量低于60％时，需依据现实情况采取合理有效的方式进行灌溉，以满足玉米生长对水分的需求[6]。土壤质量是影响玉米生长的主要因素之一，若土壤通气性较差，极易出现板结现象。沙土虽更易于玉米根系扎根，但很容易发生失水的情况，严重时甚至还会出现干旱现象，会降低玉米产量。在种植玉米时，应尽可能地选择含有丰富微量元素及营养成分的土壤，在促进玉米健康生长的同时，保证玉米能够进一步增产。

4.4 完善栽培管理

玉米栽培管理是指在玉米播种、收获期间的各种操作活动，工作内容相对复杂，且涉及许多农业生产及管理步骤。需注意的是，玉米种植户在种植和管理玉米时，要最大化地开发利用田间资源，确保玉米植株间距科学合理，保证玉米能够健康生长，有效规避因土壤营养竞争过于激烈而导致玉米生长发育不良。此外，当较高的植株遮挡了较矮的植株时，会出现光合作用较差、光照不全等情况，严重影响玉米植株的正常生长[7]。在玉米生长过程中，应严格管控好土壤水分，确保土壤含水量能够维持在最高含水量的80％，确保玉米授粉率达到最高。若存在病虫害风险，要根据具体情况采取最为合理有效的防治措施，尽可能防止病虫害蔓延，从而提高玉米质量与产量。

4.5 综合性防治玉米病虫害

在玉米栽培过程中，种植户要及时做好田间管理工作，及时正确处理残余且无用的玉米秸秆，防止各种病虫、细菌残留。在全面开展玉米栽种活动之前，应充分深翻种植土壤，有效破坏和消除害虫、病菌的生存环境。与此同时，还要及时清除田间杂草，以进一步提高玉米生长空间的有效性及通透性[8]。在栽种玉米时，可采用轮作倒茬制，以促进玉米增产增收。除此之外，在处理玉米病虫害时，可采用布设频振式杀虫灯这一物理防治措施进行防治，且在布设杀虫灯时，应严格控制布设高度与距离。为了有效避免外部因素影响杀虫灯的实际运用效果及效率，还可采取布设性诱剂的方式进行诱杀防治，充分提高病虫害诱杀效率以及玉米病虫害的整体防治效果，促进玉米更好地生长。

5 结束语

玉米高产育种是优化玉米栽培的重要基础，提高玉米高产育种以及栽培技术水平，需结合具体栽培环境和实际栽培所需情况，通过多次玉米高产育种试验得出玉米产量情况，选取能够促进玉米种植产量有效提高的栽培技术。文章根据对玉米高产育种的回交法、二环系法和自交选育法进行分析，为优化玉米栽培模式提供相应的科学理论，并从借助杂种优势选育玉米品种群、科学密植，合理选地整地以及完善栽培管理这4个维度分析玉米栽培策略，以期能为玉米种植更好地实现增产增收提供一定的参考。

参考文献：

[1]林敏.玉米生物育种基础研究与关键技术[J].中国生物工程杂志，2021，41（12）：1-3.

[2]谢惠玲，郭战勇，陈伟程，等.玉米品种群的育种策略与应用[J].玉米科学，2021，29（6）：1-4.

[3]肖占文，王多成，侯梁宇，等.河西内陆灌区粮饲通用玉米超高产栽培优化农艺措施研究[J].玉米科学，2021，29（2）：89-96.

[4]谭友斌.援西非农业项目玉米育种的策略建议与探讨[J].作物杂志，2020（1）：9-12.

[5]郭元平，肖能武，张世洪，等.玉米新品种集成高产栽培技术研究[J].湖北农业科学，2019，58（22）：43-45.

[6]苏天增，任伟，丁光省，等.青贮玉米高产制种技术措施模型的研究与应用[J].河南农业科学，2019，48（4）：55-58.

[7]李黔燕.玉米超高产育种理论与实践浅析[J].种子科技，2021，39（18）：133-134.

[8]林晓新，王德成，苏仁满.优良玉米新品种盛世1595的选育和高产栽培技术[J].农业科技通讯，2022（8）：185-187.