陜西玉米機收品種選育與推廣的思考

嚴勇敢 劉五志 張宏軍 趙小峰

（陜西省種子管理站，西安710018）

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陜西玉米機收品種選育與推廣的思考

嚴勇敢 劉五志 張宏軍 趙小峰

（陜西省種子管理站，西安710018）

摘要：經濟社會科技的發展，使機收玉米品種的選育與推廣成為種業界熱點問題之一。本文從玉米品種發展入手，分析了玉米品種更新換代與玉米產業革命的關系，闡述了機收品種成為玉米產業發展的關鍵因素；從玉米機收品種的特點出發，提出了創新種質資源、運用現代育種方法、密度與株型選擇、脫水與果穗選擇的機收品種選育思路；根據陜西實際情況，分析了收貯設施和烘干設備建設，在機收品種推廣中的地位和作用。對育種者、管理者、營銷者具有極為重要的參考價值。

關鍵詞：玉米；品種；選育與推廣；思考

玉米是我國種植面積最大的糧食作物，也是今后一個時期消費增長最快的糧食品種。從玉米品種的更新換代入手，研究玉米產業發展，對促進農村進步，確保國家糧食安全，增加農民收入意義極為重大。

1 陜西玉米品種的發展

1.1 復雜的生態環境與陜西玉米品種的多樣性 陜西南北狹長，地形地貌比較復雜，形成陜北、關中和陜南3個截然不同的自然氣候區。各區內由于氣候、地形、土質、生產條件及技術水平的差異，形成了不同的玉米生態分布和耕作栽培制度，有比較明顯的春、夏播玉米之分。陜北渭北春玉米區 該區大于10℃的積溫為2800~4200℃，玉米生長期平均氣溫22~25℃，光溫生產潛力13500~27000kg/hm2，種植制度春播，一熟，適宜種植中熟或中晚熟品種。陜南春玉米區 該區大于10℃積溫為2200~3400℃，玉米生長期平均氣溫18~22℃，光溫生產潛力10500~16500kg/hm2，種植制度春播，一熟，適宜種植中熟或中早熟品種。關中夏玉米區 該區大于10℃積溫為4100~4300℃，玉米生長期平均氣溫27~30℃，光溫生產潛力12000~18000kg/hm2，種植制度夏播，兩熟，適宜種植中早熟或中熟品種。

陜南、陜北、關中復雜的生態環境、氣候條件、栽培習慣形成了陜西玉米品種的多樣性。不僅要有適合陜南、陜北種植的春玉米品種，而且還要有適合關中種植的夏玉米品種。即便春玉米品種中，適合陜北、陜南種植的也不盡相同，所有這些形成了陜西獨特的玉米品種區域分布的多樣性。

1.2 品種更新換代與產業革命 每次品種更新換代都引起了玉米產業的革命。新中國成立以來，育種科學技術的進步，促進了玉米品種的更新換代。20世紀50年代推廣遼東白、金皇后等品種，代替了當時的硬粒農家品種；60年代開始推廣玉米雙交種，代替了遼東白和金皇后等品種；70年代初開始又以單交種代替雙交單、頂交種；80年代以來，玉米品種又經過幾次更新換代，先后育成和推廣了緊湊型品種和甜糯、青貯等專用型品種。

玉米品種的更新換代，促使玉米的種植區域、面積、單產、栽培方式、用途等方面得到了很大發展。（1）品種更新換代促進玉米種植面積擴大。1952年陜西省僅種玉米61萬hm2，20世紀50年代末達到75萬hm2，60年代維持在87萬hm2，70年代突破107 萬hm2，1978年達到108萬hm2，80年代略有下降，維持在94萬hm2，90年代基本上維持在100萬hm2左右，20世紀初，維持在115萬hm2左右。（2）品種更新換代提高了玉米單產。1952年全省每hm2平均產量為990kg，隨后始終維持在1500kg以下，1974年突破2250kg，1983年又突破3000kg，達到3052kg，1993年達到4247kg，創歷史最高紀錄，1997年和1998年再創歷史紀錄，達到4516kg，近年來基本維持在4500kg。從總體來看，玉米大面積生產水平一般每hm2為4500~5000kg，部分高產田可達到7500kg，個別夏玉米單產達到9000kg，春玉米大面積實現15000kg以上已成為事實。（3）品種更新換代增加了玉米用途。20世紀80年代以前，玉米主要是做為糧食，滿足人們的飲食需要。隨著青貯等專用玉米品種的推廣，玉米在飼料中的主導地位日益重要，鮮食甜、糯玉米已成為人們不可或缺的搭配零食，爆裂玉米極大地豐富了人們的生活需求。（4）品種更新換代促進了栽培、加工、貯藏、機械等技術的改進。

1.3 機收品種與玉米產業的發展 當前，我國經濟發展進入新常態，新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化持續推進，玉米產業發展的目標更加多元，影響因素更加多樣，任務也更加艱巨。促進玉米產業發展，必須樹立系統性思維，做好整體謀劃和頂層設計，找準影響玉米產業發展的主要矛盾，采取重點突破，全面跟進的策略。依靠科技進步，選育和推廣機械直收子粒玉米品種（以下簡稱機收玉米品種）不僅是破解玉米產業發展的突破口，而且對推進整個農業現代化具有重大的現實意義。選育推廣機收品種是適應農村勞動力結構變化的新形勢，促進發展新型農村經濟主體的新要求，降低農業生產成本，增加農民收入。

2 機收玉米品種的特點和選育

2.1 機收玉米品種的特點 機械直收子粒玉米品種是一類特殊的玉米品種，對該類品種的生產要求，一是機收時子粒破碎率低；二是機收時田間果穗遺落率低；三是機收時倒伏倒折率低。為達到上述3個指標，機收玉米品種應具備以下主要生物學特性：根系發達，主根、須根和氣生根生長旺盛；莖稈粗細適中、堅硬、韌性強；子粒完熟時含水量低，脫水期脫水快，硬粒型或半硬粒型，硬馬齒型；穗軸含水量低，穗軸細，硬度大，韌性強；株型緊湊，大小適中，不貪青，穗位整齊，果穗與莖稈夾角適中，完熟后苞葉松，果穗下垂；抗莖腐病。

2.2 機收玉米品種的選育思路 機收玉米品種既要具備一般品種所具有的特異性、一致性、穩定性、適用性等條件，又要達到生產上對機收品種要求的機收時子粒破碎率、果穗遺落率、倒伏倒折率低等3個條件。在具體育種目標制定上，既要考慮豐產性、抗逆性、品質等，又要特別考慮機收對品種的抗倒性、子粒含水量及生育期等生物學特性的特殊要求。在育種思路上要從機收品種的生物學特性選擇入手，采用現代化的育種方法和手段，綜合利用各種特異性種質資源，按照春、夏玉米品種條件的差異，先易后難，構建機收品種選育可持續發展的技術和物質體系。

2.2.1 充分收集創新各種特異性種質資源 優良種質資源是品種選育的基礎。早熟、抗倒、抗病、子粒含水量低、脫水快等特異性種質資源是機收品種選育不可缺的物質條件。從我國玉米品種更新換代的歷史上看，每次品種的更新，都是我國相適應的種質資源的更新、創新和積累的飛躍，說明種質資源的引進與創新是引領品種選育、品種更新更換的關鍵。在培育機收玉米品種時，要突出基礎材料的收集、創新和外引種質的馴化改良，不能停留在簡單的利用二環系的水平上，必須走自主創新的育種之路。一是要針對性地利用國際交流、合作等形式，廣泛收集國外特異性種質資源；二要利用國內已建成的楊凌、深圳、北京3個新品種交易平臺和各個育種聯合體、育種聯盟、合作項目，實現國內外特異性種質資源的交流、交易和收集利用。三要對收集的各種特異性材料進行創新和改良。

2.2.2 正確運用現代育種技術和方法 常規育種技術是育種工作的基礎，現代育種技術是常規育種方法的延伸和補充，二者是相互補充和促進的，傳統的育種方法與現代育種技術相結合，代表了育種科學發展的方向。常規育種技術在育種技術實踐中曾經處于且必將繼續處于不可替代的地位，利用這一技術還會育成大批的優良品種，但它存在著3方面的缺陷：（1）育種周期長，從雜交到育出品種一般需要7~8年甚至10多年；（2）效率低，每年要配制幾百個甚至上千個雜交組合，常常是能從中選出1個品種就很不錯了；（3）預見性差，一般很難預測雜交后代的表現，有時即使成功，也不明白其中的真正原因。

在現代生物技術的飛速發展中，細胞工程、染色體工程、基因工程以及生物分子育種技術，在提高選擇效率預見性、縮短育種周期、改善品質、增強品種抗逆性等方面發揮著重要作用，可以彌補常規育種技術的不足，是實現作物育種突破的關鍵。在未來的育種實踐中，要優化育種程序，將現代生物技術和方法與傳統育種技術相結合，建立高效、快速的新品種培育技術新體系。在后代單株選擇與穩定過程中，正確利用分子標記輔助選擇、未成熟胚培養成苗技術、玉米花粉誘導等技術。廣泛利用現代生物技術，彌補常規育種的缺陷，促進傳統育種方式與現代育種方式相結合，把農作物育種水平提升到一個新的高度。

2.2.3 機收玉米品種的密度與株型選擇 適當的密植是增產的措施之一，但脫離生產水平的極端密植能否在大面積生產上獲得高產值得商榷，但高稈、大穗和晚熟稀植的育種方向不可再延續。種植密度不僅僅是一個技術問題，更是一個生態區種植品種、氣候條件、土壤條件、栽培水平與習慣的綜合體現。因而在選育機收玉米品種時，既不能將目標密度定的太低，也不能定的太高，根據目前國內試驗結果，結合陜西實際，機收品種的生產密度在陜西4500~6000株是可行的。

2.2.4 子粒脫水與果穗選擇 影響玉米收獲時子粒含水量的因素很多，但大體分為2個方面：一是成熟期的玉米子粒含水量，二是脫水期的脫水速度。玉米子粒含水量大小不是靠太陽曬，而是在形成黑層之前，玉米植株對果穗有一種很強的抽水作用，大部分是靠植株把子粒里的水分抽走的。在玉米灌漿期，植株依靠傳導系統，一方面將碳水化合物等有機成分傳輸到果穗，另一方面將果穗中的水分從子粒和穗軸中運走，降低穗部含水量。因而在灌漿期要選擇植株保持較好健康狀態，成熟期子粒含水量低的組合，在此基礎上，要選擇穗位整齊，果穗與莖稈夾角適中，完熟后苞葉松散，果穗下垂的組合。

2.2.5 其他營養器官和抗病性選擇 玉米莖稈倒伏和倒折是影響玉米機械化收獲的重要因素之一，倒伏倒折不僅增加機收的收獲難度，而且造成果穗的田間遺落增加，進而造成豐產不豐收。解決這一問題，在組合選擇時，要選擇根系發達，地上和地下節根生長旺盛，葉片較窄、長短適中，長相上挺，果穗與莖稈夾角適宜，抗莖腐病和玉米螟的組合。

3 玉米品種發展趨勢及建議

當前我國玉米發展的環境極其復雜，存在著一些較難處理的矛盾和問題，一是國家糧食安全的壓力與玉米面積下降的矛盾，二是農業勞動力數量短缺，成本上升與玉米價格下滑的矛盾，三是農業現代化水平提升與機收玉米品種缺少的問題。這些問題相互交織，需要用系統工程的思維和方法進行研究和處理。選育推廣玉米機收品種無疑是今后玉米生產發展的大趨勢，這是生產力與生產關系發展的必然要求，也是玉米生產再上臺階的重要條件，是種業科技工作者的歷史使命，回避或漠視這一問題都是錯誤的。但機收玉米品種的選育推廣也不是一朝一夕可以實現的，必須遵循經濟、自然和社會發展規律，腳踏實地，扎實推進。

3.1 非機收玉米品種的選育仍然是當前種業發展的主要任務 玉米品種的更新換代是科技、社會、經濟、文化發展綜合作用的結果。我國玉米種植面積約3500 萬hm2，分布在4個不同的生態大區，各生態區不同的氣象、土壤、栽培等條件，選擇了適宜本區域種植的一大批玉米品種，與這些品種相適應組建了一系列技術規程，開發了配套的農業機具，這些品種在促進玉米生產和社會經濟發展中發揮了不可替代的重要作用。要保持經濟持續發展，保證國家糧食安全，當前和今后一段時間，仍要毫不動搖地做好非機收玉米品種的推廣。

3.2 選育機收玉米品種是當前和今后一段時間玉米產業攻關的第一任務，也是發展玉米產業的重點和難點首先，由于歷史和科技發展的原因，目前國內缺乏優良的、原創的、自有知識產權的選育機收玉米品種所需的種質資源。要選育機收品種，收集、創新、改良適應要求的育種材料，任務極為艱巨。其次，我國商業化育種的理念、組織體系發展和成熟較晚，現代育種技術發展完善和應用還不充分、不普及，現代育種技術與傳統育種方法有機結合要走的路還很長，困難還很多。

3.3 組建機收玉米品種配套的技術體系是推廣的前提

機收玉米品種的推廣，是玉米種植技術的革命。要研究制定與機收玉米品種相配套的栽培技術規程、土壤改良規程、農藥使用規程，規范機收玉米品種的推廣行為。要全面普及技術，使種子生產經營者、種子使用者、技術推廣者掌握和正確使用機收玉米品種和配套技術，最大限度地發揮機收品種的增產潛力。

3.4 開發適宜的機械和建設必要的設施是大面積推廣機收品種的必要條件 機收玉米品種的推廣是機收品種與農業機收機械相結合的生產技術活動，不僅需要優良的機收品種，而且需要與之配套的農業機械，是兩種技術的有機融合。因而要通過對農業機械的研發改良，推廣使用子粒破碎和果穗遺落率低的機械，不但可以提高機收效益，而且可以極大地減少育種者選育品種的難度，加快機收品種的選育與推廣。

機收玉米品種大面積推廣后，與種植非機收品種相比，后續帶來的最大特點是玉米收獲期，農民短時間內收獲了大量的玉米子粒，而不是玉米果穗，對這些過去在4~5個月內逐步形成的、含水量高的大批量的玉米子粒進行后續干燥處理和貯藏，防止霉爛和貯藏損失，不僅是一個經濟問題，而且是一個社會問題，也是大面積推廣機收玉米品種要解決的必要條件。因而，組建大型糧食收貯企業，建設大批量機收貯藏設施，建設大批量成套子粒烘干設備，是推廣機收玉米品種、解決農村勞動力短缺、減輕農民勞動強度，提高農民收入的必要條件。

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收稿日期：（2015-11-17）