多抗高产玉米新品种丰乐399的选育及应用技术
2023-09-28王丽梅王利明佘宁安崔明亮李海良马小川
王丽梅 王利明 佘宁安 崔明亮 李海良 刘 芳 马小川
(合肥丰乐种业股份有限公司 安徽合肥 230088)
玉米是我国第一大粮食作物, 种植面积和产量居粮食作物之首,总产量占粮食总产量的30%以上。玉米不仅是主要的饲料来源,还是食品、化工、燃料、医药等多行业的重要原料, 为保障国家粮食安全发挥了重要作用。 东北地区位于世界玉米黄金带,是我国主要的玉米产区,光、热资源丰富,土壤肥沃,昼夜温差比较大,为玉米的生长提供了天然的优越条件,有利于玉米的高产、稳产[1]。
长期以来,我国玉米的育种目标侧重产量,导致玉米品种结构单一,无法适应环境多变的需求。 东北地区近几十年来异常气候频发,苗期干旱、有效降雨少; 中期受台风影响, 强风暴雨引起大面积倒伏倒折;后期持续阴雨寡照,造成茎腐病、穗腐病等病害发生程度加重,各种逆境胁迫造成玉米减产,甚至绝收[2]。 因此以高产、优质为最终目标,兼顾适应性和抗逆性是该地区选育玉米新品种的关键。
丰乐399 是合肥丰乐种业股份有限公司以自选系F118B 为母本、自选系L512 为父本选育而成的新品种, 其中母本F118B 是以F116D×dx35 为基础材料,具有抗病、优质的优点,父本L512 是通过dx33、昌7-2、陕314、K12 等多个黄改核心自交系复合杂交选育而成,具有抗逆、适应性强等特点。2019-2020 年参加东华北中晚熟春玉米区绿色通道试验,2021 年通过国家东华北中晚熟春玉米类型区审定 (审定编号:国审玉20216101)。
1 选育过程
1.1 母本F118B
F118B 是以F116D 为母本、dx35 为父本杂交组成基础材料,连续自交6 代选育而成,其具有配合力高、出籽率高、品质优、抗病性好等优点。 株型紧凑,株高187 cm 左右,穗位高44 cm 左右;雄穗有效分枝2~3 个,颖壳绿色,花药浅紫色,花丝紫色;气生根青色;果穗筒形,穗长14.0 cm 左右,穗粗3.9 cm 左右,穗行数14 行,行粒数21 粒左右,白轴,籽粒黄色、半马齿形,千粒重285 g 左右。
1.2 父本L512
L512 是先以dx33 为母本、陕314 为父本杂交组成单交种H1,以昌7-2 为母本、K12 为父本杂交组成单交种H2,再以单交种H1 为母本、单交种H2 为父本杂交组成基础材料, 然后用系谱法连续自交8 代选育而成。 具有配合力高、抗逆境、适应性强、熟期早等优点。 株型紧凑,株高193 cm 左右,穗位高71 cm左右;雄穗有效分枝5~6 个,花丝浅紫色,花药黄色,花粉量大;气生根青色;果穗筒形,穗长12.0 cm 左右, 穗粗4.6 cm 左右, 穗轴白色, 穗行数16 行,行粒数27 粒左右, 偏硬粒型, 籽粒黄色, 千粒重295 g 左右。
1.3 杂交种选育
2015 年冬在海南合肥丰乐种业以自选系F118B为母本、自选系L512 为父本杂交育成的玉米杂交种丰乐399。 2017-2018 年参加公司组织的东北区多点比较试验, 表现为高产、 稳产、 综合抗性好;2019-2020 年参加东华北中晚熟春玉米绿色通道区域试验;2020 年参加东华北中晚熟春玉米绿色通道生产试验。2021 年通过国家农作物品种审定委员会审定。
2 品种特征特性
2.1 生物学特性
丰乐399 在东华北中晚熟春播生育期129 d,比对照郑单958 略早。 幼苗叶鞘紫色,花药浅紫色,颖壳绿色。 株型紧凑,株高295 cm,穗位高115 cm,果穗长筒形,穗长20.3 cm,穗行数18~22 行,穗轴白色,籽粒黄色、半马齿形,百粒重37.3 g。
2.2 品质特性
2020 年经农业农村部谷物品质监督检验测试中心(哈尔滨)测定,丰乐399 籽粒容重777 g/L,粗蛋白含量(干基)10.28%,粗脂肪含量(干基)4.03%,粗淀粉含量(干基)73.99%,赖氨酸含量0.29%。
2.3 抗性鉴定
2019-2020 年经丹东农业科学院、吉林农业大学植物保护学院分别进行人工接种鉴定, 丰乐399 中抗大斑病、灰斑病、茎腐病、穗腐病,抗丝黑穗病。
2.4 适宜区域
通过多年多点示范推广证明, 丰乐399 熟期适中,综合抗性强,稳产性好,品质优,适宜在吉林、辽宁、内蒙古、山西、河北、北京、天津等中晚熟春播区种植。
3 主要特点与优势
3.1 丰产性、稳产性
丰乐399 于2017-2018 年参加公司在内蒙古、吉林、辽宁、山西、天津、北京等地组织的多点比较试验,2 年平均产量12 562.50 kg/hm2, 比对照郑单958增产9.60%,增产点比例为92.50%。
2019-2020 年参加东华北中晚熟春玉米绿色通道区域试验,产量突出,表现优异。 2019 年区试平均产量12 219.00 kg/hm2,比对照郑单958 增产5.13%,增产极显著, 居小组试验第4 位, 试验点33 点增8 点减, 增产点比率80.50%;2020 年区试平均产量11 983.50 kg/hm2,比对照郑单958 增产7.70%,增产极显著,居小组试验第4 位,试验点35 点增3 点减,增产点比率92.10%。
2020 年参加东华北中晚熟春玉米绿色通道生产试验,平均产量12 126.00 kg/hm2,比对照郑单958 增产8.30%,34 点增4 点减,增产比率89.50%。
3.2 抗倒性
随着玉米杂交种耐密性和机械化程度的提高,倒伏成为影响品种生长、高产、品质的重要因素。 尤其是近几年自然灾害的频繁发生, 倒伏引起的产量损失呈现加剧的趋势,严重限制了玉米的高产、稳产和优质特性的发挥。 研究表明,玉米茎秆形态特征与抗倒伏性有密切的关系,尤其是株高、穗位、茎粗等性状, 减小株高穗位比值可有效增强植株的抗倒伏能力[3]。
丰乐399 根系发达,株高、穗位适中,穗位高系数(穗位高/株高)较低,茎秆拉力强,抗倒性好。2019 年参加东华北中晚熟春玉米绿色通道区试,倒伏率1.9%、倒折率1.3%,倒伏率、倒折率之和≥10%试验点率为12.2%;2020 年参加东华北中晚熟春玉米绿色通道区试,倒伏率3.7%、倒折率0.7%,倒伏率、倒折率之和≥10%试验点率为5.3%;2020 年参加东华北中晚熟春玉米绿色通道生试,倒伏率、倒折率之和为4.4%,倒伏率、倒折率之和≥10%的试验点率为10.5%。
3.3 主要病害抗性
优良的抗性是品种高产、稳产的保障。 目前我国东华北中晚熟春玉米区域主要的病害为大斑病、茎腐病和穗腐病,尤其是阴雨寡照气候偏多地区,茎腐病、穗腐病发病面积和发病程度加重,严重影响了玉米生长后期籽粒的产量和品质。
丰乐399 于2019 年经丹东农科院人工抗性鉴定,中抗大斑病、灰斑病,高抗丝黑穗病、禾谷镰孢茎腐病、穗腐病;经吉林农业大学植物保护学院人工抗性鉴定,抗大斑病、丝黑穗病,中抗灰斑病、禾谷镰孢穗腐病,高抗镰孢茎腐病。2020 年经丹东农科院人工抗性鉴定,抗大斑病、穗腐病,中抗灰斑病、禾谷镰孢茎腐病,高抗丝黑穗病,经吉林农业大学植物保护学院人工抗性鉴定,抗大斑病,中抗灰斑病、禾谷镰孢穗腐病,高抗禾谷镰孢茎腐病。 由此可知,丰乐399对大斑病、茎腐病、穗腐病、丝黑穗病和灰斑病等多种病害的抗性都达到中抗及以上的水平, 说明丰乐399 综合抗病性很好。
4 栽培技术
4.1 播期与密度
丰乐399 属于中晚熟品种, 在东华北中晚熟春播区域适宜播期在4 月下旬至5 月上旬, 要求地温稳定在10℃以上时播种。
密度是影响玉米产量的重要因素, 适宜的密度有利于有效穗数、穗粒数和单穗粒重的协调发展。 相关试验表明,在一定范围内,随着密度的增加玉米的有效穗数、穗粒数和单穗粒重增加,玉米产量提高,但种植密度过大会影响玉米植株通风透光, 使中下部叶片光照受阻、光合速率下降,同时增加了倒伏倒折的风险[4]。 丰乐399 株型优,上部叶片上举,中部叶片宽大,最佳种植密度为6 万株/hm2左右。
4.2 选地和播种
播前整地是保证品种高产稳产的基础, 选择土层深厚、土壤疏松且通透性好、耕层有机质和速效养分含量高,保水、保肥能力好,灌排方便的地块。 尽量选用包衣剂包衣的种子,可有效防治地下害虫、丝黑穗病,促进幼苗发芽、生长发育。 建议有条件的地方采用单粒精量播种机进行单粒精量点播。
4.3 科学肥水管理
增施有机肥,坚持有机肥与无机肥配合、氮磷钾与微肥配合、基肥与追肥配合。 播前一次性施足底肥(农家肥或复合肥),在5~6 片叶、大喇叭口期分别追施氮肥,侧开沟、深追氮肥,施在种子侧方5 cm、下方5 cm 的位置更为合适[5],2 次追肥总量(尿素)为525~600 kg/hm2。 播种后应浇蒙头水,保证出苗整齐;苗期可适当蹲苗,有利于提高植株后期抗倒能力;在大喇叭口期、拔节期、灌浆期等需水关键期保证田间有充足的含水量。 浇水要适时适量,浇匀不留空白。 若遇到强降雨要及时排涝,防止田间长时间积水,影响植株根系生长。
4.4 病虫草害防控
按照“预防为主,综合防治”的总原则,优先选用生物防治、物理防治,合理进行化学防治。 播后根据土壤墒情, 及时用40%乙·阿合剂进行封闭除草,也可在玉米3~5 叶期,用52%烟嘧·莠去津苗后除草剂进行茎叶喷雾,防除一年生杂草。大喇叭口期用5.7%甲维盐水分散粒剂进行喷雾,可有效防治玉米螟虫、黏虫等;或者释放赤眼蜂进行生物防治玉米螟。 丰乐399 综合抗病性强,正常年份无需进行病害防治。
4.5 适时晚收
过早收获, 会导致玉米因灌浆不充分而使产量降低。 为充分利用光热资源,确保籽粒完全成熟,增加穗粒重,提高产量和品质,发挥品种的最大增产潜力,应待玉米籽粒乳线消失、黑层出现即生理成熟时进行收获。 东华北春播区一般于9 月下旬至10 月初开始收获[6]。
5 杂交种制种技术
在张掖市制种采用父母本1∶7 行比加满天星的种植方式,一期父本与母本同播,二期父本错期5 d,播种时间以4 月10-20 日为宜,每穴播2 粒。提前5~7 d 覆膜,覆膜前确定墒情充足,即表土1 cm 以下可见湿土; 施用3~5 t/亩农家肥和30~40 kg/亩玉米专用复合肥或磷酸二铵和5 kg/亩硫酸钾作为底肥;若为盐碱地复合肥改为硫酸铵30 kg/亩。在玉米出苗后及时放苗培土,防止烫伤。 3~4 叶间苗、5~6 叶定苗。间定苗时要去杂去劣,每穴留单苗不留双苗。