东华北中熟春玉米区概述
2023-07-30李磊鑫
摘 要:文章综述了东华北中熟春玉米区概况、玉米种植概况、品种研发概况、品种推广概况及趋势,并对今后该区玉米品种选育和筛选提出了建议。
关键词:玉米;生产;东华北;中熟
文章编号:1005-2690(2023)12-0127-03 中国图书分类号:S513 文献标志码:A
东华北中熟春玉米区是我国最大的玉米主产区之一,位于玉米生产“黄金带”核心区,辽河平原、松嫩平原和内蒙古优势产区为玉米种植提供了良好的基础。东华北中熟春玉米区是我国主要产粮区之一,粮食商品化率高,对于稳定我国粮食需求、提升人们饮食质量以及满足加工需求作出了重要贡献。东华北中熟春玉米区玉米总产约占全国粮食总产的1/10,约占全国玉米总产的1/3,单产水平多年排在全国各玉米主产生态区首位。
1 东华北中熟春玉米区域概况
东华北中熟春玉米区覆盖辽宁省、吉林省、黑龙江省、内蒙古自治区、河北省和山西省6个省(区),按照行政区划可分为2个不连续的亚区,一是辽宁省东部山区和辽北部分地区,吉林省长春市、吉林市、松原市、白城市、通化市、辽源市的中熟区,黑龙江省第一积温带,内蒙古自治区乌兰浩特市、赤峰市、通辽市等部分地区,该亚区面积较大,是主要区域。二是内蒙古自治区呼和浩特市、包头市、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市等部分地区,山西省北部大同市、朔州市盆地区和中部及东南部丘陵区,河北省张家口市坝下丘陵及河川中熟区和承德市中南部中熟地区。东华北中熟春玉米区属大陆性季风气候,活动积温在2 650 ℃以上,冬季低温干燥,春季风大雨少,昼夜温差大,雨热同季,属典型的雨养农业区。
东华北中熟春玉米区与东华北中晚熟区有较大面积的交叉和叠加区域,以2021年玉米推广面积为基准,东华北中熟春玉米区玉米种植面积638.1万~859.9万hm2。东北地区亚区玉米种植面积445.9万~619.0万hm2,占东华北中熟春玉米区总面积的70%~72%;蒙西玉米亚区玉米种植面积192.2万~240.9万hm2,占东华北中熟春玉米区总面积的28%~30%。
为分析东华北中熟春玉米区中各省(区)的贡献度,以2021年国家统计年鉴为基准进行具体测算。吉林省(东华北中熟与东华北中晚熟最大的重叠区域在吉林省)玉米年播种面积440.2万hm2,占全省粮食作物播种面积的76.9%,玉米产量占全省粮食产量的79.2%,中熟区玉米种植面积占33.0%~60.0%,即145.2万~264.1万hm2;吉林省玉米单产水平位居6省(区)第2位,玉米优势产区基本种植中熟品种。内蒙古自治区玉米年播种面积420.5萬hm2,占全区粮食作物播种面积的61.1%,玉米产量占全区粮食产量的78.0%,中熟区玉米种植面积占48.0%,即201.8万hm2;内蒙古自治区玉米单产水平居6省(区)第3位。黑龙江省玉米年播种面积652.4万hm2,占全省粮食作物播种面积的44.8%,玉米产量占全省粮食产量的52.7%,中熟区玉米种植面积占20.0%,即130.5万hm2;黑龙江省玉米单产水平居6省(区)第4位。辽宁省(东华北中熟与东华北中晚熟第二大重叠区域在辽宁省)玉米年播种面积272.4万hm2,占全省粮食作物播种面积的76.9%,玉米产量占全省粮食产量的79.1%,中熟区玉米种植面积占30.0%~45.0%,即81.7万~122.6万hm2;辽宁省玉米单产水平居6省(区)第1位。山西省(东华北中熟与东华北中晚熟第三大重叠区域在山西省)玉米年播种面积177.3万hm2,占全省粮食作物播种面积的56.5%,玉米产量占全省粮食产量的68.8%,中熟区玉米种植面积占25.0%~60.0%,即44.3万~106.4万hm2;山西省玉米单产水平居6省(区)第6位,是东华北中熟春玉米区中最大的变量。河北省玉米年播种面积345.4万hm2,占全省粮食作物播种面积的53.7%,玉米产量占全省粮食产量的54.0%,中熟区玉米种植面积占10.0%,即34.5万hm2;河北省玉米单产水平居6省(区)第5位。
玉米在东华北中熟春玉米区覆盖的6省(区)的粮食生产中占据重要地位。吉林省、内蒙古自治区、黑龙江省和辽宁省玉米单产水平高、种植面积大、商品化率较高,是保证粮食安全的基础,也是东北乃至全国的粮仓。山西省和河北省整体情况较复杂,东华北中熟覆盖区在当地不是优势区域,玉米单产水平不高。东华北中熟春玉米区田间的种植密度约为60 000株/hm2,种植制度为1年1熟,种植方式主要是玉米清种,基本连作。该区品种多样性差,生产有利条件主要是地势较平坦、土层深厚,利于机械化作业。玉米依靠增加群体密度提高产量优势较明显,有利于规模化、机械化发展。该区玉米生产风险主要与近年来美系血缘玉米品种的广泛使用相关。病害主要有丝黑穗病、大斑病、茎腐病等,个别年份、个别病害发生范围较大,级别较重,近年来穗腐病多发[1];播种期、苗期干旱或低温冷害,苗整齐度低,大面积“粉种”提高了丝黑穗病发生概率;个别年份生育中期持续低温寡照、干旱对授粉影响较大,持续时间与空秆率相关度极高;后期早霜时有发生,容重和品质降低;强对流天气频繁,玉米生长中后期台风多发,倒伏、倒折严重,严重影响产量、品质和后期收获。
2 东华北中熟春玉米区域品种研发概况
东华北中熟春玉米区经济发展不平衡,科研人才和资源严重缺位,科研力量和水平不高,研发能力低,品种更新速度较为缓慢。随着郑单958、先玉335等广适性品种快速推广,企业和科研单位不断加强投入,初见成效。原有东华北中熟春玉米区内品种遗传差异多数表现较明显,模拟育种很少,但随着先玉335的推广,参试品种的同质性问题逐渐显现。近年来,试验、审定工作逐渐完善,相关省份管理部门、科研单位和企业加大了支持、研发和推广力度,参试单位发展至近100家,增加了资源多样性,避免了同质化现象。国家试验和审定工作的导向作用显著,社会各界充分认识到东华北中熟春玉米区的价值,企业和科研单位加大了资源创新力度。
2018年,随着农业供给侧结构性改革的深入推进,按照“藏粮于地、藏粮于技”的发展思路,主动调整农业种植结构,加快优化区域布局,在农业供给侧结构性改革中取得积极成效。针对单纯以高产作为育种目标难以满足新形势下市场需求的状况,应因地制宜发展青贮玉米、鲜食甜糯玉米等特用类型,向粮饲兼用、甜糯玉米等多样化方向发展,优化农业种植结构,逐步扩大青贮玉米和鲜食玉米面积,促进了农民增收、农业增效。农业发展大背景下,劳动力成本价格和土地集约化规模与日俱增,对能显著提高生产效率的玉米全程机械化作业的生产模式需求迫切,这也是推进实现现代农业发展进程的重要措施。以耐密、收获时含水量低和抗逆性强等为特点的宜机收品种选育取得突破,适籽粒机械化收获玉米品种吉单66、泽玉8911等在适应区示范推广中取得较好的效果。
3 东华北中熟春玉米区品种推广概况及趋势
3.1 品种推广概况
《种子法》实施前,东华北中熟春玉米区作物类型多,玉米种植面积小、科研力量薄弱、种植品种单一,以本玉9号(GS03002-1990)、龙单13、中单2号、四单16(GS03003-1992)等老品种为主,搭配部分地方品种,品种更新速度较慢。《种子法》实施后,在科研、育种和推广共同作用下,品种多样性增强。以2006年和2007年为转折点,老品种种植面积逐渐下降。国家试验相继审定了辽单565、四密25、吉单261、富友99、吉东28号、通单24、兴垦3号和华农18等一批国内先进优良品种,这些品种在部分地区是主栽品种,但与国外品种相比并没有优势,刚处于上升期就被国外品种取代。2010年先玉335推广面积达200万hm2,同时期鑫鑫2号和大丰30推广成功,在部分地区一直是主栽品种。东华北中熟春玉米区代表性品种有先玉335、天农九、本玉9号、四单19、四单8号、大丰30、鑫鑫2号和中单2号。先玉335、本玉9号、四单19、四单8号和中单2号入选了第二十八届北京种业大会——首届中国玉米产业链大会“荣誉殿堂”玉米品种。
近年来,由于联合体和绿色通道等试验渠道拓宽,突破了试验审定体系的瓶颈,极大地扩充了试验容量,使企业由被动参与者变为组织者、决策者,极大地提高了其积极性、自律性与自觉性,缓解了管理矛盾,提高了企业主体的创新动力。试验和审定渠道的拓宽将品种入市权交给企业,品种选择权交给市场,品种评判权交给农民,满足了市场的多样化需求。通过一系列改革,更多优秀品种进入市场,天农九、Z658、天育108等品种在部分地区成为主栽品种。
3.2 品种推广趋势
品种集中度逐步降低。东华北中熟春玉米区玉米主导品种以京科968、先玉335、郑单958、翔玉998、德美亚1号为代表,2015年前5位品种推广面积498.9万hm2,2016年为458.9万hm2,2017年减少至381万hm2,比2015年减少23.63%。分析原因,主要是随着品种审定制度改革,审定品种迅速增加,可选择品种增多;种植业结构调整深入,满足鲜食、青贮、加工等多样性需求的特殊品种增加。
品种更新速度相对慢。东华北中熟春玉米区玉米推广面积较大的品种是京科968、先玉335、郑单958、翔玉998、德美亚1号、良玉99等,京科968、先玉335、郑单958一直排在前3位,翔玉998种植面积不断扩大。这些品种审定年份均在2015年之前,表明该区品种更新速度相对较慢,需进一步强化资源创新,积极引进优质品种资源,加快品种更新换代。
企业创新能力稳步提升。自主品种占比稳步提升,2015年自主品种(除先玉335、德美亚1号外)占比51.34%,2016年为56.98%,2017年提升到67.86%。其中,2015年翔玉998面积仅4.9万hm2,
2017年快速升至31.7万hm2。表明东华北中熟春玉米区品种商业化育种成效显著,国内种业仍占据较大份额,且有进一步增加的趋势。
玉米商品粮品质不断提升,集食用、饲用、工业用三元结构于一体,是增值潜力最高的作物之一。随着人们生活水平提高,对玉米的需求量也日益增加,并由产量型向质量型转变。因此,提高普通玉米的品质、达到国际化所要求的品质标准是玉米发展的必然趋势,也是使玉米走向良性循环之路的必要环节。随着育种水平的提高和育种资源的丰富,玉米籽粒营养品质不断提升。东华北中熟春玉米区推广品种平均粗淀粉含量呈明显降低趋势,但最高粗淀粉含量却呈明显上升趋势,表明所有参试品种品质提升的同时,高淀粉专用品种的品质不断提升。要在保持新品种数量不断增长的基础上,重视提升品种品质,大幅提高具有自主知识产权的品种和区域化、专业化、多样化、特色化、品牌化品种在市场中的占比。
4 東华北中熟春玉米区品种发展建议
现阶段,随着社会、经济和科技的不断进步,东华北中熟春玉米必将发展成为东华北春玉米产区的主要类型,具有重要的现实意义。应紧跟玉米育种科技发展趋势,确立选育中熟、密植型品种的目标,积极引进法国、加拿大、德国及其他国家和地区的中熟品种资源,抓紧进行原有资源改良,联合攻关,资源共享,选育优良的中熟品种,为玉米生产作出贡献[2]。
目前,东华北中熟春玉米区急需突破性优良品种。随着先进育种理论和技术的运用,利用杂种优势增产的效果已不是十分明显,必须通过提升群体密度来提高产量。发达国家的经验证明,群体密度的增加需要植株矮化、花期集中,通过缩短营养生长期和增加灌浆速率来提早熟期[3]。事实证明,在密度适宜的情况下种植中熟品种能提高产量,在一定程度上降低收获时含水量;中熟品种属于集约型品种,对于地力、土壤耕作和机械化收获都有益处。具体农艺性状指标应达到或接近以下要求。一是种子发芽率高、发芽势强,低温条件下拱土能力强。二是茎、叶空间分布合理,耐密植;穗上部茎秆纤细、叶片稀疏清秀;种植密度应达60 000~67 500株/hm2。三是抗病性强,对丝黑穗病、大斑病、茎腐病要达到抗病级别以上水平,不要求后期活秆成熟。四是株高、穗位高适中,抗倒性好,茎秆不粗但坚韧,气生根发达。五是穗轴细且坚硬,果穗均匀,结实性好,出籽率高,籽粒容重高。六是熟期适宜,按照目前东华北中熟春玉米区生产发展实际看,应逐步实现10月1—20日期间田间籽粒收获。
笔者主持国家东华北中熟春玉米组试验,在全国农业技术推广服务中心的支持与帮助下,多年、多次实地考察和调研东华北中熟春玉米区涉及的省(区),深知该区面积广袤,且集中在东华北优势产区,对于保障我国粮食安全极其重要。文章综述了东华北中熟春玉米区的概况,包括生态概况、种植面积、区内各省东华北中熟春玉米生产概况,分析了该区品种推广概况及趋势,对品种的发展提出了建议。希望能提高育种者、管理者和粮食生产相关部门对东华北中熟春玉米区玉米生产的关注度,持续加大对该区的工作支持力度以及财力、政策倾斜力度,提升该区的品种选育能力、加大优良品种推广力度,为我国粮食安全作出更大贡献。
参考文献:
[1]李磊鑫.东华北中熟春玉米区品种抗病性动态分析[J].种子科技,2021,39(21):1-2.
[2]李磊鑫.美国、加拿大现代种业考察报告[J].种子世界,2011(9):11-13.
[3]宋伟彬,李英男,赵海铭,等.2017年中国玉米生物学研究进展[J].玉米科学,2018,26(4):1-9.
(编辑:牛 佳)
作者简介:李磊鑫(1975—),男,蒙古族,内蒙古赤峰人,博士,教授研究员级高级农艺师,研究方向为作物高产栽培和农作物品种管理。