玉米新品种丰乐720 的选育及栽培技术要点
2023-12-17佘宁安王利明王丽梅李海良任正鹏崔明亮马小川
佘宁安 王利明 王丽梅 李海良 任正鹏 崔明亮 马小川 刘 芳
(合肥丰乐种业股份有限公司/农作物种子新技术与新品种创制安徽省重点实验室 安徽 合肥 230088)
玉米是我国重要的粮食作物,也是饲料和工业原料的主要来源。 自2011 年起玉米成为全球第一大作物,也是我国第一大粮食作物[1]。 黄淮海地区是我国最大的夏玉米主产区和重要的商品粮生产基地,目前该区常年夏玉米种植面积2 亿亩左右[2],为保证国家粮食安全提供了重要保证。 随着人类对大自然的过度干预,气候发生了很大的变化,该地区夏玉米生育期间经常发生前期干旱、中期洪涝,高温干旱与阴雨寡照并存,各种病害频发,导致作物减产甚至绝收时有发生。 为了保证国家粮食安全,要求黄淮海区域种植的玉米品种必须对不良气候条件具有较好的抗性。
针对黄淮海夏玉米区,马兴林等[3]认为玉米育种的总体目标是“抗逆丰产优质宜机收”。 其中,“抗逆”是指品种对生物逆境和非生物逆境胁迫的反应要迟钝,即品种的抗(耐)性强、稳产性好。 产量与抗逆性的关系, 找到一个平衡点才能选育出适应市场需求的品种,为企业带来收益,为农民创收增效。 20 世纪末至21 世纪初, 郑单958 是黄淮海区域第一大品种,其双亲郑58 与昌7-2 都是优异的种质,该品种具有耐密、耐高温和耐阴雨寡照特性,高产、稳产、广适。 主要缺陷是抗病性问题,如对青枯病中感,对锈病、弯孢菌叶斑病中高感[4],尤其是2021 年黄淮海区域锈病暴发早、发病重,郑单958 感病重,后期倒伏多,减产严重,但是2022 年气候适宜郑单958 生长,多数品种产量不及它高。 实践证明,能够大面积推广应用的优良玉米品种, 都与核心种质的创新有密不可分的关系[5],双亲是杂交种的基础与根本,这就要求在选择亲本材料时,不仅要关注产量,更应该选择对多种病害有较好抗性的种质, 只有这样选育出的杂交种才有可能高产、综合抗性优良。
1 选育思路
本课题依据黄淮海玉米主要杂优模式:瑞德×塘四平头,针对郑单958 在生产上出现的抗病性及抗倒伏能力差的主要问题,同时改良郑单958 双亲,母本加入P 群材料齐319,在保证制种产量的同时增加其抗性,能够抗(耐受)包括南方锈病的多种病害;父本由包含昌7-2 等在内的多个优异父本混合选系,在保证父本大花粉量、高配合力的情况下,提高了父本抗病性及抗倒伏能力,增加了果穗长度,拉长了籽粒,提高了籽粒品质。 本课题于2015 年冬季在海南组配成了高产优质、适应广、适宜机械化收获的玉米新品种丰乐720(F130W×L512),2022 年通过国家农作物品种审定委员会审定(审定编号: 国审玉20226152)。
2 选育过程
2.1 母本F130W
以郑58×齐319 为基础材料,连续自交8 代选育而成。
株型紧凑,株高198 cm 左右,穗位高67 cm 左右;雄穗有效分枝4~6 枝,颖壳绿色,花药浅紫色,花丝青色,气生根青色;果穗筒形,穗长15.8cm 左右,穗粗4.6 cm 左右,穗行数14~16 行,行粒数25 粒左右,白轴,籽粒黄色、半马齿形,千粒重275 g 左右,抗小斑病、青枯病,抗倒伏。
该品系株型清秀,茎秆坚韧,气生根强,抗倒能力好;籽粒大,制种产量高。
2.2 父本L512
由dx33、昌7-2、陕314、K12 等多个自交系复合杂交选育而成。
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 枝,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,籽粒偏硬粒型、黄色,千粒重295 g 左右,抗小斑病、青枯病。
该系种子活力强,苗期顶土能力强、生长快,苗齐苗壮,叶片宽大,雄穗发达,散粉期长,气生根强,抗倒伏能力好,籽粒品质优,配合力高。
2.3 杂交种选育
2015 年冬在海南以自选系F130W 为母本、自选系L512 为父本杂交组配丰乐720。 2018-2019 年参加公司组织的黄淮海区多点比较试验,表现为高产、稳产、 综合抗性好;2020-2021 年参加黄淮海夏玉米绿色通道区域试验;2021 年参加黄淮海夏玉米绿色通道生产试验。 2022 年通过国家农作物品种审定委员会审定。
3 品种特征特性
3.1 植株性状
丰乐720 夏播生育期103.1 d, 比对照郑单958晚熟0.1 d。幼苗叶鞘紫色,叶片绿色,花药浅紫色,花丝青色。 株型紧凑,株高267 cm,穗位高105 cm,成株叶片数20 片左右。
3.2 经济性状
果穗筒形,穗长18.2 cm,穗行数平均16.8 行,穗轴白色,籽粒黄色、半硬粒型,百粒重33.7 g。
3.3 抗病性
2020-2021 年经中国农业科学院作物所、河北省农林科学院植物保护研究所分别人工进行接种鉴定,中抗茎腐病、穗腐病、小斑病、南方锈病,感弯孢叶斑病,高感瘤黑粉病。
3.4 商品性
2021 年经农业农村部谷物品质监督检验测试中心测定, 籽粒容重770 g/L, 粗蛋白质含量9.35%,粗脂肪含量4.09%, 粗淀粉含量76.12%, 赖氨酸含量0.30%。
4 品种突出优点及特性
4.1 丰产性与稳产性
2020-2021 年参加黄淮海夏玉米绿色通道区域试验,产量突出,表现优异。 2020 年区域试验平均产量10 494.00 kg/hm2,比对照郑单958 增产12.10%,极显著,居本组试验第1 位,39 点增2 点减,增产点比率为95.10%。2021 年区域试验平均产量9 189.00 kg/hm2,比对照郑单958 增产12.87%, 极显著, 居本组试验第1 位;40 点增1 点减,增产点比率为97.60%。
2021 年参加黄淮海夏玉米绿色通道生产试验,平均产量9 057.00 kg/hm2, 比对照郑单958 增产12.16%,增产点比率为100.00%。
综合2 年的产量数据, 丰乐720 产量居小组第1 位,相比对照郑单958 增产极显著,所有试验点都增产,表明丰乐720 具有较好的高产、稳产优势。
4.2 抗病性
丰乐720 于2020 年经河北省农林科学院植物保护研究所人工抗性鉴定,高抗小斑病、禾谷镰孢茎腐病,抗禾谷镰孢穗腐病,感弯孢叶斑病,高感瘤黑粉病;经中国农业科学院作物所人工抗性鉴定,中抗小斑病、弯孢叶斑病、镰孢茎腐病、禾谷镰孢穗腐病,高感瘤黑粉病。
2021 年经河北省农林科学院植物保护研究所人工抗性鉴定,高抗小斑病、茎腐病,抗禾谷镰孢穗腐病,中抗南方锈病,感弯孢叶斑病,高感瘤黑粉病;经中国农业科学院作物所人工抗性鉴定, 高抗镰孢茎腐病,中抗弯孢叶斑病,抗禾谷镰孢穗腐病、南方锈病、小斑病,高感瘤黑粉病。
综合来看, 丰乐720 抗小斑病、 禾谷镰孢茎腐病、禾谷镰孢穗腐病、南方锈病。 该品种抗黄淮海区域的主要病害,表现出优秀的抗病性。
4.3 抗倒性
丰乐720 株型清秀,茎秆坚韧,根系发达,风阻小,有很好的抗倒伏能力,为后期籽粒灌浆及机械收获打下了良好的基础。 2020 年参加黄淮海夏玉米绿色通道区域试验,倒伏率1.6%,倒折率0.1%,倒伏率、倒折率之和≥10%试验点率4.9%,空秆率0.6%;2021 年区域试验,倒伏率0.4%,倒折率0.3%,倒伏率、 倒折率之和≥10%试验点率为0, 空秆率0.2%;2021 年参加黄淮海夏玉米绿色通道生产试验, 平均倒伏率为0.4%, 平均倒折率为0.4%, 倒伏倒折之和≥10%试验点率为2.5%。
5 适宜种植区域
适宜在河南省、山东省,河北省保定市和沧州市的南部及以南地区,陕西省关中灌区,山西省运城市和临汾市、晋城市部分平川地区,江苏和安徽两省淮河以北地区,湖北省襄阳地区作夏玉米种植。
6 栽培技术要点
6.1 合理密植
丰乐720 株型清秀,下部叶片平展,上部叶片上冲,属于理想株型。 株高、穗位高适中,果穗长,耐密抗倒性好,适宜密度为6.00 万~6.75 万株/hm2。 对于保水、保肥能力好,灌排方便的高水肥田块,可以适当增加密度至7.50 万株/hm2。
6.2 精细播种
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、 灌排方便的地块进行播种; 播期一般在6 月中上旬; 丰乐720 均为精选后包衣种子, 可以采用单粒精量播种机进行精量播种。 在黄淮海一年两熟制地区, 除了个别地方采用套播技术外, 绝大多数为麦收后抢墒播种。
6.3 科学的田间管理
在水肥管理上,要做好前控后促,以水促肥。 一般选用玉米专用复合(22∶8∶10)600~750 kg/hm2作为底肥随种子一同施入土壤。 播种后应视墒情立即浇蒙头水,保证一播全苗;苗期可适当蹲苗,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。 大喇叭口期是果穗形成的关键期,要保证充足的水肥供应,此时可结合灌溉,追施尿素225~300 kg/hm2。 若遇到强降雨要及时排涝,防止因田间长时间积水而影响植株根系生长。
病虫草害防治按照“预防为主,综合防治”的总原则,合理使用化学药物防治。 播后根据土壤墒情,及时用40%乙莠水悬浮乳剂进行苗前封闭除草,也可在玉米3~5 叶期, 用24%硝·烟·莠去津可分散油悬浮剂苗后除草剂进行茎叶全田喷雾,防除一年生杂草。 玉米苗期可选用2.5%高效氯氟氰菊酯3 000 倍液进行喷施,防治玉米二代黏虫、蓟马、玉米螟等害虫;大喇叭口期是虫害高发期,主要有双斑萤叶甲、三代黏虫、草地贪夜蛾、棉铃虫、玉米蚜虫等害虫,可用高效氯氟氰菊酯、甲维盐、阿维菌素、氟铃脲、氯虫苯甲酰胺等这些药剂的单剂或复配制剂, 按照推荐剂量交替使用,防治效果好。
6.4 适时收获
丰乐720 在9 月中下旬苞叶就开始发黄, 但其抗倒抗病性好,因此可以适当延期7~10 d 收获,以充分利用各地光热资源,提高产量和品质。
7 选育经验
7.1 重视杂优模式
玉米是利用杂种优势最成功的作物, 杂种优势利用是提高玉米单产的重要因素之一[6],杂种优势模式创新固然重要,但是我国非玉米原产地,种质基础狭窄, 目前由于国内许多育种家利用杂交种进行二环选系等原因,许多自交系血缘关系混乱不清,在没有引进、创制新的种质之前,利用现有的种质,还没有很好的模式替代经过多年检验的经典模式; 在现有成熟杂种优势模式指导下进行育种, 能起到事半功倍的效果。
7.2 重视抗性材料的利用
多变的气候导致病害多发, 玉米想要高产、稳产, 需要其能够耐受多种病害, 综合抗性要中等偏上,这就要求杂交种双亲都要有一定的抗性。 目前利用比较成熟的抗性材料主要是P 群材料, 这类材料遗传基础丰富,抗性好,品质好,保绿性好[7],可以抗包括锈病在内的多种病害,P 群材料可以很好地改良瑞德类群自交系抗性, 保留茎秆质量, 改良籽粒品质。 塘四平头种质是我国特有种质,在黄淮海区域突出的适应性, 并且对高温热害的耐受能力没有其他材料可以替换,应持续加大改良利用;另外,目前有较多的育种团队把热源材料运用到黄淮海区域[8-9],加入到温带材料中,再用温带材料回交改良,提高了温带材料抗病性与抗倒伏能力。