高产高抗宜机收玉米新品种陇单639的选育及栽培

摘要：培育高产、稳产籽粒直收玉米品种是玉米产业机械化发展的基本保障。为解决甘肃近年来玉米产业发展中存在的农业劳动力紧缺、玉米生产机械化程度低、宜机械收获籽粒品种缺少等问题，甘肃省农业科学院作物研究所玉米遗传育种团队通过种质资源改良、双单倍体诱导加倍、多环境胁迫选育、多生态区联合鉴定等技术，以自育自交系Z39-1为母本、DH系DHZ62-53为父本选育出了高产高抗宜机收玉米新品种陇单639。在2020 — 2021年进行的甘肃省玉米机收组区域试验中，陇单639 2 a 10点（次）收获时籽粒平均水分含量为237.5 g/kg，平均破损率为4.0%，平均折合产量为16 095.0 kg/hm2，较对照品种先玉335增产5.9%。在2022年进行的甘肃省玉米机收组生产试验中，5试点平均籽粒水分含量为209.0 g/kg，籽粒破损率为4.0%，平均折合产量为 15 012.0 kg/hm2，较对照品种先玉335增产6.4%。陇单639生育期平均为140 d，株型半紧凑，株高290 cm，筒型果穗，半马齿型籽粒，穗长19.6 cm，穗行数16行，穗轴红色，籽粒黄色，千粒重419 g左右。高抗禾谷镰孢茎腐病，中抗丝黑穗病、大斑病，感禾谷镰孢穗腐病。陇单639籽粒含粗蛋白为87.10 g/kg、粗脂肪为369.0 g/kg、粗淀粉为766.70 g/kg、赖氨酸为2.97 g/kg，容重为728 g/L。同时该品种表现出高产、稳产、抗倒伏、脱水快等特点，在成熟后田间可站秆20 d以上，具备机械收获籽粒品种的主要特征。适宜在甘肃省中晚熟春玉米类型区机收种植。

关键词：玉米；新品种；陇单639；机收；选育；栽培技术

中图分类号：S513 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）09-0814-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.09.006

Breeding and Cultivation Techniques of New Mechanically Harvestable

Maize Variety Longdan 639 with High Yield and High Resistance

LIAN Xiaorong， LI Yongsheng， HE Haijun， YANG Yanzhong， WANG Xiaojuan， ZHOU WenqlB2Feggi+oRL+ksCskkVpA==i，

LIU Zhongxiang， DONG Xiaoyun， ZHOU Yuqian

（Crops Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： Cultivating high-yield and stable grain varieties for direct harvesting is the basic guarantee for the mechanization development of maize industry. To address the issues of labor shortages， low mechanization levels in maize production， and a lack of varieties suitable for mechanical grain harvesting in Gansu in recent years， the maize genetics and breeding team from the Crop Research Institute of the Gansu Academy of Agricultural Sciences bred the new high-yield， highly resistant， mechanically harvestable maize variety Longdan 639. The breeding process involved germplasm resource improvement， doubled haploid （DH） induction， selection under multi-environment stress， and joint identification across multiple ecological zones. It was developed using theself-bred inbred line Z39-1 as the femaeRp5Y7eCJVSaxNodMj2uKQ==le parent and DH line DHZ62-53 as the male parent. In the 2020 to 2021 Gansu maize mechanized harvesting regional experiment， Longdan 639 had an average grain moisture content of 237.5 g/kg and an average damage rate of 4.0% across 10 harvest points. The average yield was 16 095.0 kg/ha， which represented a 5.9% increase compared to the control variety Xianyu 335. In the 2022 Gansu maize mechanized harvesting production experiment， the grain moisture content averaged at 209.0 g/kg， with a damage rate of 4.0%. The average yield was 15 012.0 kg/ha， an increase of 6.4% compared to Xianyu 335. Longdan 639 has an average growth period of 140 days， with a semi-compact plant type and a plant height of 290 cm. It has a cylindrical ear， semi-dent grain， an ear length of 19.6 cm， 16 kernel rows， a red cob， and yellow kernels， with a 1000-kernel weight of 419 g. The variety exhibits high resistance to Fusarium stalk rot， moderate resistance to head smut and northern corn leaf blight， and susceptibility to Fusarium ear rot. The grain of Longdan 639 contains 87.10 g/kg of crude protein， 369.0 g/kg of ether extract， 766.70 g/kg of crude starch， and 2.97 g/kg of lysine， with a bulk density of 728 g/L. The variety also shows characteristics of high yield， stable yield， lodging resistance， and fast dehydration. After maturation， it can remain standing in the field for more than 20 days， exhibiting key traits for mechanical grain harvesting. It is suitable for machine harvesting in the mid- to late-maturing spring maize regions of Gansu Province.

Key words： Maize; New variety; Longdan 639; Mechanical harvesting; Breeding; Cultivation Technique

甘肃地处西北内陆，是西北重要的春玉米生产区。其生态环境复杂，降水稀少且地域、月份间分布不均，干旱成为影响全省玉米生产的主要制约因素［1 - 2 ］。近年来，由于乡村城镇化进程的加快和土地集约化程度的提高，玉米产业发展中存在劳动力紧缺［3 ］、机械化程度低［4 ］、宜机械收获籽粒品种少等问题，为此，甘肃省农业科学院作物研究所玉米遗传育种团队立足生产需求，通过种质资源引进和改良、单倍体诱导加倍、多环境胁迫选育、多生态区联合鉴定等技术选育出高产、稳产、宜机收的玉米新品种陇单639，为甘肃省玉米产业发展、粮食安全提供了有力的品种支撑［5 ］。

1 亲本来源及育种过程

1.1 亲本及其来源

母本 Z39-1来自LY8406×PH6WC二环系，基础材料经过甘肃省农业科学院作物研究所张掖试验站（甘肃张掖）、甘肃省农业科学院作物研究所海南三亚（海南三亚）繁育基地异地穿梭选育连续自交7代选育而成［6 ］。在选育过程中利用密度胁迫环境选育，2015年在甘肃张掖育种基地按照密度90 000株/hm2种植F2群体3 000株左右，按照目标性状株型紧凑、生长势较强、茎秆韧性强、雄穗分枝较少选择单株，收获时选择抗性好、穗部性状好的优良植株收获，室内考种时选留穗行数为16～20行、排列整齐、百粒重较高、封顶性好的果穗86个；冬季在海南三亚育种基地将精选的果穗按照密度90 000株/hm2种植，每个果穗种植2行，行长4 m，收获65个果穗（F3）；2016年加大种植密度，按照种植密度105 000株/ hm2分别在甘肃张掖、海南三亚育种基地进行选育，注重选择抗性好、植株株高适中但穗位较低、其他性状发育良好的单株收获，经室内考种分别选留优良单株果穗50个（F4）、35个果穗（F5）。2017年春天在甘肃张掖育种基地按照种植密度105 000株/hm2单行种植25个穗行，穗行植株各个性状趋于稳定，表型表现较整齐一致，对中选穗行进行配合力测定［7 ］；冬季在海南三亚育种基地按照种植密度105 000株/ hm2种植25个穗行，并对测配组合进行配合力测定。2018年根据GCA（一般配合力）和SCA（特殊配合力）测配结果，在甘肃张掖育种基地按照种植密度90 000株/hm2选留穗行扩繁自交系，并定名为Z39-1，其生育期平均为137 d，幼苗叶色中绿，叶鞘浅紫色，叶缘绿色，株型半紧凑。株高248 cm，穗位高73 cm，雄穗一级分枝数2～4个，成株19片叶，花丝为黄色，花药为紫色，锥形果穗，穗长17.0 cm，穗粗4.8 cm，轴粗2.5 cm，穗行数18行，籽粒黄色、半硬粒型，穗轴红色。抗倒伏、抗茎腐病［8 - 9 ］。

父本 DHZ62-53是PH4CV与LY1359组配的基础材料，F2代进行单倍体诱导、加倍产生的优良DH系。其生育期平均为132 d左右，株型为半紧凑型，株高198 cm，穗位高65 cm，成株叶片19片，雄穗一级分枝为3～5个，幼苗叶色中绿，叶缘绿色，叶鞘浅紫色，花丝为粉色，花药为黄色，锥形果穗，穗长14.3 cm，穗行数14行，穗粗4.4 cm，轴粗2.6 cm，籽粒黄色、马齿型，穗轴红色。高抗倒伏，抗玉米大斑病和茎腐病。

1.2 杂交种选育流程

2017年冬季在海南三亚以Z39-1为母本、DHZ62- 53为父本配制组合。2018 — 2019年在甘肃张掖、泾川等地参加初级测试试验、机收组玉米品种比较试验，表现出高产、稳产、抗倒伏、成熟时籽粒脱水快、籽粒破损率低等特点。为进一步鉴定该品种种植的优势区域，于2020 — 2021年参加甘肃省玉米机收组区域试验，2022年参加甘肃省玉米机收组生产试验及大面积示范，于2023年4月通过甘肃省农作物品种审定委员会审定，定名为陇单639（审定编号：甘审玉20230024）［10 ］。

2 产量表现

2.1 区域试验

陇单639 于2020 — 2021年参加在甘肃省农业科学院作物研究所张掖试验站、白银金穗种业有限公司试验基地、甘肃农业大学农学院平凉试验站、武科种业科技有限责任公司试验基地、临夏州农业科学研究院试验基地进行的甘肃省玉米机收组区域试验，2 a 10点（次）收获时籽粒平均水分含量为237.5 g/kg，破损率为4.0%，均表现增产，增产点率达100%，平均折合产量为16 095.0 kg/hm2，较对照品种先玉335增产5.9%，增产差异极显著（P < 0.01），居14个参试品种（系）的第5位。其中2020年收获时籽粒水分含量为238.0 g/kg，破损率为4.1%，5个试点平均折合产量为16 083.0 kg/hm2，较对照品种先玉335增产940.6 kg/hm2，增产率为6.0%，增产差异极显著（P < 0.01），居14个参试品种（系）的第5位；2021年收获时籽粒水分含量为237.0 g/kg，破损率为3.9%，5个试点平均折合产量为16 107.0 kg/hm2，较对照品种先玉335增产854.4 kg/hm2，增产率为5.6%，增产差异极显著（P < 0.01），居14个参试品种（系）的第5位（表1）。

2.2 生产试验

2022年参加在甘肃省农业科学院作物研究所张掖试验站、白银金穗种业有限公司试验基地、甘肃农业大学农学院平凉试验站、武科种业科技有限责任公司试验基地、临夏州农业科学研究院试验基地进行的甘肃省玉米机收组生产试验，陇单639在5试点收获时平均籽粒水分含量为209.0 g/kg，籽粒破损率为4.0%，平均折合产量为15 012.0 kg/hm2，较对照品种先玉335增产902.9 kg/hm2，增产率为6.4%，增产差异达到极显著水平（P < 0.01），居14个参试品种（系）的第5位。

3 特征特性

3.1 植物学特性

陇单639生育期平均为140 d，株型半紧凑，成株19～20片叶，株高290 cm，穗位高102 cm。幼苗叶鞘绿色，叶色中绿，叶缘绿色。花丝黄色，花药浅紫色，颖壳紫色。筒型果穗，半马齿型籽粒，穗长19.6 cm，穗行数16行，穗轴红色，籽粒黄色，千粒重419 g。

3.2 品质

2021年经甘肃省农业科学院农业测试中心检验，陇单639籽粒含粗蛋白为87.10 g/kg、粗脂肪为369.0 g/kg、粗淀粉为766.70 g/kg、赖氨酸为2.97 g/kg，容重为728 g/L。

3.3 抗病性

2020 — 2021年经甘肃省农业科学院植物保护研究所田间接种鉴定表明，陇单639高抗禾谷镰孢茎腐病（HR，发病株率＜ 5.0%），中抗丝黑穗病、大斑病（MR，10.0%＜发病株率>30.0%），感禾谷镰孢穗腐病（HS，30.0%＜发病株率<50.0%）。

3.4 突出优点

一是高产稳产。在2020 — 2021年区域试验和2022年生产试验中，陇单639平均折合产量比对照品种先玉335增产5.9%和6.4%，各试点均表现增产，且增产极显著。2023年生产示范结果显示陇单639平均产量在15 000 kg/hm2左右，具有较高的产量潜力。二是品质优良。根据甘肃省农业科学院农业测试中心检验结果表明，陇单639各项质量检测指标均达到我国淀粉发酵工业用玉米一级标准（淀粉干基≥750 g/kg、杂质≤1%、水分≤140 g/kg、不完善粒≤5%）。且其商品粮色泽黄亮、角质化程度高，受到种植户和粮食采购商的欢迎。三是脱水快，适宜机械收获籽粒。2020 — 2021年区域试验和2022年生产试验中收获时籽粒水分含量为237.5、209.0 g/kg，破损率均为4.0%，低于国家机收玉米的要求标准（籽粒水分含量低于250 g/kg，籽粒破损率低于5.0%）［3 ］。同时该品种抗倒伏，试验示范中均未发生倒伏现象，且在成熟后田间可站秆20 d以上，具备机械收获籽粒品种的主要特征［10 - 13 ］。

4 适种区域

在2020 — 2021年进行甘肃省玉米机收组区域试验的同时，对玉米新品种陇单639的丰产性、稳产性进行了分析。结果表明，陇单639在白银、张掖、武威、平凉、临夏等地丰产性、稳产性均表现优良且综合评价好，均优于对照品种先玉335，适宜在甘肃省中晚熟春玉米类型区机收种植（表2）。

5 栽培技术要点

5.1 播前准备

选地时应避免多年重茬地。播前7～10 d耙耱平整并按当地大田常规用量底施农家肥和化肥。为培肥地力，可适当增加农家肥施入量。随后立即覆膜以保墒、保温。

5.2 适时播种

陇单639在陇东等旱作区采用全膜双垄沟播种植，河西走廊灌区可采用覆膜种植方式。通常当地耕层土壤5～10 cm地温保持在10 ℃以上，并且稳定7 d以上开始播种，一般在4月上中旬播种。种植密度灌溉区以82 500～90 000株/hm2为宜，旱作区以52 500～60 000株/hm2为宜。

5.3 田间管理

5.3.1 施肥及灌水 播前底施农家肥30 000～ 45 000 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、磷酸二铵375 kg/hm2。追肥分2次进行，在拔节期追施尿素225～300 kg/hm2，大喇叭口期追施尿素300～375 kg/hm2。灌溉区追肥时可以撒施或随滴灌施入，而旱作区为避免肥效降低宜作穴施 ［14 ］。灌溉区全生育期灌水4次，灌水定额为7 200 m3/hm2。

5.3.2 及时查苗 出苗后要及时普查苗情，出苗后及时放苗，在幼苗3叶1心时及时定苗，可根据田间苗情中耕2～3次［14 ］。

5.3.3 病虫害防治 在灌浆期、乳熟期选用25%苯菌灵乳油800倍液，或50%甲基硫菌灵可湿性粉剂1 000倍液田间喷施防治玉米穗腐病，每隔7～10 d喷1次，连喷2次效果较好。选用戊唑醇悬浮种衣剂对玉米种子包衣以防玉米丝黑穗病发生。玉米螟发生较重田块可在穗期用3%广灭丹颗粒剂撒入玉米喇叭口内防治，蚜虫可用25%噻虫嗪水分散粒剂5 000～6 000倍液田间喷雾防治；虫害发生轻的田块可用，如白僵菌、灯光诱杀等物理措施防治［15 ］。

5.3.4 适时收获 陇单639站秆性好，抗倒伏，在籽粒水分降至220 g/kg以下，即可进行机械收获籽粒。

6 亲本繁殖及制种技术要点

6.1 亲本繁殖

玉米是异花授粉作物，其籽粒的胚和胚乳是双受精的产物，因此其亲本繁殖和制种田块选择要求严格。一般原种是用所选优异穗行套袋繁殖，亲本自交系繁殖要求安全隔离500 m以上田块，距离区达不到要求的，可进行错期隔离，散粉错期在25 d以上［16 ］。在繁殖过程中及时去杂去劣、严防混杂。

6.2 杂交制种技术要点

6.2.1 选地及密度 制种地点宜选择地力中上、排灌方便的地块，隔离区要求在300 m以上。根据当年的气温合理调节播期。陇单639父、母本错期播种时，先播母本，隔5 d播父本，父母本种植行比为1∶6。一期父本与母本同期播种，7 d后播种二期父本。母本种植密度75 000～90 000株/hm2，父本种植密度为12 500～15 000株/hm2，母本行中间可以按照满天星方式适度稀植部分父本［17 - 18 ］。

6.2.2 去杂去劣 在甘肃河西地区制种时，结合间、定苗进行去杂去劣，选留整齐一致苗，并在抽雄前对母本再次进行去杂去劣，父本逐行检查，去除杂株。

6.2.3 摸苞去雄 母本摸苞即可抽去雄穗；授粉结束后及时砍除父本和弱小苗，减小田间密度，确保籽粒饱满、果穗良好生长。

6.2.4 防混防杂 果穗在晾晒、烘干、脱粒、运输、保管时要严防混杂。

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