国审玉米品种永优1583 的选育与应用
2023-08-22张素芬鹿红卫程建梅张晓春赵树政秦贵文宋军锋苏玉杰
张素芬 鹿红卫 程建梅 张晓春 赵树政 秦贵文 宋军锋 苏玉杰
(鹤壁市农业科学院,河南鹤壁 458300)
黄淮海夏玉米区是我国重要的玉米主产区,该区夏玉米种植面积约0.13 亿hm2左右,约占全国种植面积的35%。玉米穗粒腐病是世界玉米产区普遍发生的一类真菌性病害,自然界中多种真菌均可以侵染玉米果穗及籽粒,在玉米生长后期、收获或贮藏期间均可造成整个果穗或部分籽粒的腐烂,同时致病菌产生的次生代谢物如脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和伏马菌素(FB)等毒素严重影响玉米产量和籽粒品质,对玉米的食用、饲用和贮藏安全带来极大威胁[1]。从根源上解决这一病害,关键措施是选育适合当地气候条件及耕作模式的的玉米品种。为此,鹤壁市农业科学院根据黄淮海夏玉米区穗腐病时常局部大爆发这一特性,广泛利用国内外优良玉米种质资源,以抗穗腐病等病害、丰产稳产性好、适应性广的玉米新种质为育种目标,利用不同群体间、不同农艺性状优势互补,有针对性地进行改良和回交,以浚696 为母本、浚503 为父本进行杂交组配,选育出中抗穗腐病、综合抗逆性强、丰产性好、适应黄淮海夏玉米区种植的玉米杂交种永优1583,目前正在进行大面积推广,有助于解决黄淮海夏玉米区因穗腐病等病害造成的玉米产量及品质下降等问题。
1 选育经过
1.1 母本浚696母本浚696 以PH6WC/自330 杂交组合植株群体作为选系基础材料(S0),采取“高、大、严”自交系选育,即高密度(6000 株/667m2)、大群体(S1代群体3000 个以上基本株)、强胁迫(早期进行早播、深播胁迫,中期进行病虫害和风灾重度胁迫,后期进行干旱和低氮胁迫)、严选择(加大基本株的淘汰力度,选择株型好、吐丝早、叶色深、耐密植、耐干旱、耐瘠薄优良单株)、变换地(河南-海南-甘肃等不同生态区,选择适应性广的优良穗行)等育种技术体系[2],经6 代自交选育而成。
该自交系河南夏播全生育期100d 左右,芽鞘紫色,幼苗叶鞘紫色,株型紧凑,株高185cm,穗位高65cm,全株叶片数17~18 片,雄穗花药紫色,分枝数2~5 个,穗柄长,宜机械化去雄,花丝紫色,花期雌雄协调,散粉时间较长,花丝、花粉活力强。果穗筒形,苞叶薄,穗柄短,秃尖小,穗轴红色,穗粗4.9cm,穗行数18~20 行,籽粒黄色、半马齿型,出籽率85.2%。该自交系抗大斑病、小斑病、锈病、茎腐病、粗缩病等多种病害,综合性状优良。浚696 属于Reid 血缘,与Lancaster、黄改群有较高的特殊配合力,配制的杂交组合具有产量高、根系发达、抗倒伏、抗锈病好、果穗粗、行数多、出籽率高、籽粒容重高等特点。
1.2 父本浚503父本以国外杂交种M119 选育优株套袋自交2 代再与自选系浚926 杂交作为选系基础材料,采用“高、大、严”育种技术手段和优系聚合改良方法,对其后代连续优中选优自交7 代选育而成。该自交系具有花粉量大且特殊配合力较高的优势。幼苗叶鞘紫色,叶片浅绿色;株型紧凑,上部叶间距大,通风透光性好;株高212cm,穗位高89cm,全株叶片数17~18 片;雄穗花药绿色,分枝数8~10个,花丝紫色;果穗筒形,结实性好,红轴,籽粒黄色、硬粒、半马齿型,出籽率87.2%;夏播生育期108d,抗倒伏,抗锈病。具有综合抗病性好、抗倒性好、花粉量大、散粉时间长等诸多优点,适宜用作父本。
1.3 永优1583杂交选育过程永优1583 是2014年冬季以自选系浚696 作母本、浚503 作父本组配而成的杂交种。2015-2016 年在本单位自行组织的鉴定试验中表现突出,具有高产、多抗、质优等特点。2017-2018 年参加绿色通道黄淮海夏玉米区域试验和生产试验,结实性好,高抗倒伏、高抗锈病,试验数据均达到审定标准。2019 年通过国家农作物品种审定委员会审定(国审玉20196219)。
2 品种特征特性
2.1 农艺性状黄淮海夏玉米组出苗至成熟101.5d,比对照郑单958 早熟1d,该幼苗叶鞘浅紫色,雄穗分枝数中等且分枝长,花药紫色,颖壳绿色。株型半紧凑,株高284cm,穗位高100cm,整株叶片数21 片。果穗筒形,穗长16.6cm,穗行数16~18行,穗粗5.2cm,穗轴红,籽粒黄色、硬粒型,百粒重33.6g。永优1583 具有雄穗比较发达(8~10 个分枝)、花粉量比较多、散粉期较长的优点,这些优点可以抵御黄淮海夏玉米种植区高温干旱带来的不良影响,同时由于散粉期长,果穗不秃尖、结实性好。
2.2 品质2018 年经农业农村部谷物品质监督检查测试中心测定,永优1583 籽粒容重786g/L,粗蛋白含量10.36%,粗脂肪含量4.05%,粗淀粉含量72.10%,赖氨酸含量0.31%。
2.3 抗性2018 年经河北省农林科学院植物保护研究所接种抗性鉴定,抗瘤黑粉病,中抗小斑病、禾谷镰孢茎腐病、穗腐病,感弯孢叶斑病。2018 年经河南农业大学植物保护学院病虫害接种鉴定,抗小斑病,中抗穗腐病和瘤黑粉病,感茎腐病、弯霉叶斑病,高感南方锈病。
3 产量表现
3.1 品种比较试验2015-2016 年在鹤壁市农业科学院试验园区实施品种比较试验,前茬种植作物是小麦,2 年比较试验结果表明(表1),永优1583 两年平均产量9906.56kg/hm2,比对照品种郑单958 增产5.0%;生育期比对照短1d,空秆率比对照低0.4个百分点,倒伏率比对照低0.6 个百分点(表1)。
表1 永优1583 品种比较试验结果
3.2 品种区域试验2017-2018 年参加绿色通道黄淮海夏玉米区域试验(表2),密度5000 株/667m2。永优1583 两年平均产量9276.0kg/hm2,比对照品种郑单958 增产4.6%;生育期比对照短1d,平均倒伏率比对照低0.3 个百分点,倒折率比对照低1.3 个百分点。
表2 2017-2018 年永优1583 参加绿色通道黄淮海夏玉米区域试验和生产试验表现
3.3 品种生产试验2018 年参加绿色通道黄淮海夏玉米生产试验,密度5000 株/667m2,试点分布在河南、河北、山东、山西、陕西、安徽、江苏、湖北8 个省共42 个试点,最终全部收获。永优1583 在42 点次生产试验平均产量9165.2kg/hm2,比对照郑单958平均增产4.3%,生育期比对照短0.7d,平均倒伏率比对照低2.6 个百分点,倒折率比对照低0.5 个百分点。
4 绿色高效栽培技术要点
4.1 贴茬播种,合理密植玉米成熟及后期籽粒脱水快慢及所需光热资源的多少,是影响该地区该品种机收的关键因素[3-4]。黄淮海夏玉米种植区玉米播种时间在5 月底至6 月中旬,玉米播种方式一般采取小麦收割后贴茬播种模式,通过早播和加强苗期田间管理,促使玉米营养生长和生殖生长所需光热条件处于最佳状态,通过延迟玉米灌浆时间为玉米夺得高产打下坚实的基础。永优1583 属于中熟品种,果穗整齐,叶片上冲,后期脱水快,完全能够实现机械化收获。
科学密植是作物获得高产的主要措施之一,但密度过高或过低都不能发挥一个品种增产的最大潜力。永优1583 属于半紧凑型玉米品种,适宜种植密度67500 株/hm2,高肥水地块种植密度可增加到75000 株/hm2。
4.2 科学运筹肥水根据永优1583 高产攻关田试验调查结果并兼顾农业实际现状,永优1583 应采取“一简到底、平衡施肥”原则,播种时采用种、肥同播的方式进行,主要施用玉米专用缓释肥700~750kg,对于土壤肥力较差的地块,可以在灌浆前期追施尿素400~450kg。
黄淮海夏玉米生长季节雨热同期,但是玉米全生育期需水与实际降水的耦合度为0.78,所以就要根据玉米需水规律进行合理运筹。玉米属于C4 植物,前期适当干旱有利于玉米根系向纵深生长,便于植株更好地利用土壤水分,有利于蹲苗,控制苗期徒长,同时也可以缩短茎秆下部节间,提高个体后期群体抗倒伏能力。玉米散粉吐丝期是对水分敏感的时期,此阶段保证玉米田间较高的相对湿度,是获得高产的保证。若此时遇到连续高温干旱,花粉就会因失水失去活力,花柱容易枯萎,寿命缩短,难以授粉受精,造成秃尖、缺粒、缺行,甚至没有果穗,产量大幅下降。9-10 月是玉米籽粒灌浆的主要时期,天气晴朗适宜籽粒灌浆及脱水,所以后期连续阴雨时要注意及时排涝。
4.3 病虫害绿色防控生产上应以预防为主、综合防治。一般在玉米3~5 叶期选用玉罗莎悬浮剂等玉米专用除草剂(硝磺异丙莠:总有效成分含量48%,硝磺草酮含量5%,异丙草胺含量20%,莠去津含量23%)1250~1500mL/hm2进行全田均匀喷雾,注意不能重喷或漏喷,同时还要避开高温天气(10:00-17:00)。玉米锈病、青枯病、穗粒腐病和小斑病是黄淮海夏播玉米种植区的主要病害。最近几年玉米南方锈病和玉米青枯病在该种植区域时常发生,对玉米后期的生长发育造成了严重影响,如后期植株营养供应不上,会致使叶片早衰枯死、籽粒不饱满,造成减产10%~20%,个别年份减产50%以上。永优1583 对叶部病害综合抗性强,高抗瘤黑粉病、茎腐病(HR)、南方锈病(HR),抗小斑病、穗腐病(R),中抗禾谷镰孢茎腐病、禾谷镰孢穗腐病。
4.4 实时晚收技术在不增加生产成本的情况下追求玉米经济产量最大化,是玉米增产增效的关键手段之一。籽粒基部与穗轴连接处出现黑粉层后,玉米才真正进入后熟期,此时收获可确保籽粒品质,减少霉变发生概率[5]。永优1583 抗青枯病能力强,果穗苞叶松紧合适,完全满足了玉米晚收技术要求。充分发挥永优1583的增产潜力,一般可增产10%以上。