山西玉米新品種HN518 的選育

楊 睿 張 正 楊麗莉 張彥琴 常建忠 董春林

（1 山西農業大學山西有機旱作農業研究院/黃土高原東部旱作節水技術國家地方聯合工程實驗室/ 有機旱作山西省重點實驗室，太原 030031；2 山西農業大學創新創業學院，太谷 030801）

玉米（Zea maysL.）是我國北方第一大糧食作物，種植范圍廣泛，是重要的經濟作物和飼料來源，有較高的經濟價值[1]。山西省作為我國玉米主要產區之一，屬于半濕潤和半干旱地區，為溫帶季風氣候。依據玉米種植區域的氣候類型、生態條件等因素將全省玉米品種同一適宜生態區分為北部極早熟春玉米Ⅰ區和極早熟春玉米Ⅱ區、中北部早熟春玉米區、東華北中晚熟春玉米區、夏播玉米區[2]。其中，夏播玉米區為黃淮海夏玉米類型區，包括山西省臨汾-運城盆地及陽城縣沁河下游區域。該區域位于山西省南部，介于34°35′～36°57′N、110°15′～112°04′E 之間，屬暖溫帶半濕潤氣候，氣候溫和，無霜期180～200d，全年平均降雨量500～650mm（多集中在6 月中下旬至10 月上旬），光熱資源充足，自然條件對玉米生長發育極為有利[3]。耕作制度上為小麥玉米套種和直播的一年兩熟制。該區是山西夏播玉米主產區，玉米作為當地最大的秋糧作物，種植面積達13.247 萬hm2，占秋糧面積90%左右，占該區耕地總面積的37.3%，年≥10℃有效積溫為3300～4500℃，麥收后的剩余 年≥10℃有效積溫為2600～2800℃[4]。

近年來，溫室效應逐漸加劇，局部地區氣溫不斷上升，極端高溫天氣頻繁出現，夏播玉米區受高溫脅迫影響加大[5]，玉米生長發育方面均受到不同程度的阻礙[6]，如葉片生長[7]、花藥開裂散粉[8]、果穗籽粒灌漿等[9]，玉米結實率隨之降低[10]。同時，高溫雨季導致病害加重，青枯病、穗腐病頻發，使該地區玉米產量降低，品質下降[11]。針對當地生產上存在的實際問題，課題組根據山西省南部夏播生態區自然條件和氣候特點開展了以生育期適宜、耐高溫、抗性強為選育目標的玉米新品種培育。以基因分離和重組原理、循環育種及雜種優勢理論為基礎，通過化學誘變和輪回選育相結合的手段對基礎育種材料進行改良，經過大量選配組合育成了產量高、品質優、抗逆性強、適應性廣的玉米新品種HN518。同時進行高產栽培技術、制繁種技術配套，為該品種在夏播玉米區的推廣提供技術支撐，對推動山西玉米產業發展作出貢獻。

1 HN518 親本選育過程

1.1 母本H1332007 年以骨干自交系鄭58 經EMS 化學誘變的突變體變異系為基礎材料，連續自交純合至S7，于2011 年育成自交系H133（圖1）。株型半緊湊，葉鞘淺紫色，葉緣綠色，葉色深綠，葉片較寬且挺，全株17～18 片葉；株高130cm，穗位高35cm，雄穗主枝與分枝角度較小，分枝3～4 個；花藥綠色，穎殼紫色，花絲紅色；果穗筒型，穗軸白色，穗長18.2cm，穗行數14 行，行粒數28 粒，籽粒米黃色、半馬齒型，百粒重30.1g，為中早熟品種。

圖1 母本H133 選育系譜圖

1.2 父本H4772006 年開始，以（昌7-2×P138）F2×昌7-2 為選育基礎材料，采用系譜法，連續自交純合至S6選育而成H477（圖2）。株型半緊湊，葉鞘綠色，葉緣綠色，葉片較短而寬，全株19～20 片葉；株高210cm，穗位高80cm，雄穗發達，主枝與分枝角度大，分枝5～7 個；花藥綠色，穎殼紫色，花絲綠色；果穗錐型，穗軸紅色，穗長15.1cm，穗行數16 行，行粒數25 粒，籽粒黃色、硬粒型，百粒重23.1g，生育期較長，為晚熟類型。

圖2 父本H477 選育系譜圖

2 HN518 的選育

2013 年選用H133 為母本、H477 為父本雜交，2014 年在山西臨汾進行產量鑒定試驗，2015-2016年參加山西省品種比較試驗，同時進行多點鑒定試驗。2017-2018 年參加山西省南部復播玉米區域試驗，同時進行了DUS 檢測、抗病鑒定，2019 年參加山西省南部復播玉米生產試驗及品質分析，2020 年通過山西省農作物品種審定委員會審定，審定編號為：晉審玉20200029。

3 品種特征特性

3.1 農藝性狀HN518 出苗至成熟111d，與對照鄭單958 相當，需≥10℃的活動積溫約2750℃。

株型半緊湊，幼苗第1 葉葉鞘淺紫色，尖端圓形，葉緣紫色；株高278cm，穗位高113cm，成株葉片數19 片；雄穗分枝4 個，最高位側枝以上的主軸長27cm；花藥綠色，穎殼紫色，花絲紅色；穗長20.1cm，穗行數16 行，行粒數33 粒；果穗筒型，穗軸紅色；籽粒黃色、馬齒型，百粒重31.0g，出籽率85.0%。

3.2 品質分析2019 年經農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心（哈爾濱）分析：籽粒容重739g/L，粗蛋白含量9.86%，粗脂肪含量3.86%，粗淀粉含量74.05%。

3.3 抗逆性2017-2018 年經山西農業大學農學院鑒定：高抗絲黑穗病，中抗大斑病、莖基腐病、矮花葉病，抗穗腐病。

4 產量表現

4.1 區域試驗HN518 于2017-2018 年參加山西省南部復播玉米區域試驗，由表1 可知，2017 年每hm2產量為9903.4kg，比對照鄭單958 增產4.6%，5 個試驗點全部增產；2018 年平均產量為10051.0kg，比對照鄭單958 增產5.5%，5 個試驗點全部增產；2 年平均產量為9977.2kg，比對照增產5.0%。

表1 2017-2018 年山西省南部復播玉米區域試驗產量結果

4.2 生產試驗HN518 于2019 年參加山西省南部復播玉米生產試驗，平均產量9621.7kg/hm2，比對照鄭單958 增產5.4%，5 個試驗點中，有4 點增產（表2）。

表2 2019 年山西省南部復播玉米區生產試驗產量結果

5 栽培技術要點

5.1 播期及播種方式HN518 適合山西省南部復播區種植，宜在6 月上旬至中旬播種，選擇中等或中等肥力以上地塊種植。小麥收獲后，可采用硬茬施肥播種機單粒播種。一般肥力地塊適宜種植密度為60000～67500 株/hm2，行距50cm，株距30～32cm。

5.2 肥水管理在幼苗3 葉期進行間苗，間苗時及時勻苗，確保幼苗齊、全、壯。5 葉期進行定苗，定苗時拔除病苗、弱苗及雜苗，留壯苗。高效復合肥作種肥，結合播前整地施入，每667m2施10～20kg，播前澆足底墑水，達到一播保全苗的目的[12]。在玉米第10 片葉完全展開時或抽雄前1 周，可適量追施氮肥，每667m2施尿素25～30kg，促進莖、葉生長與雌穗分化，可有效提高植株光合作用[13]，延長葉片功能期，實現玉米穗大、粒多、粒重，最終實現高產。

5.3 病蟲草害綜合防治玉米播后出苗前，每hm2用42%甲乙莠水懸乳劑2250～3000mL 進行土壤封閉處理[14]，防治闊葉雜草，持效期可達60d；出苗后4～5 葉期，雜草2～3 葉期可用40%莠去津3000～3750mL 進行行間定向噴施，防治雜草。玉米生長發育過程中主要蟲害有地老虎、玉米螟、黏蟲、紅蜘蛛、草地貪夜蛾等[15]，在5～6 葉期用4.5%氯氰菊酯乳油1500～2000 倍液均勻噴施防治黏蟲；大喇叭口期每hm2用5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑450g 噴施，也可用辛硫磷顆粒藥劑施于玉米心葉處防治玉米螟；紅蜘蛛的發生與氣候干燥密切相關[16]，遇干旱年份應密切監視，及早發現，同時用2%天達阿維菌素3000 倍液噴霧全株防治。

主要病害有瘤黑粉病、大斑病、小斑病、青枯病等，以預防為主，防治結合。及時做好田間調查，做到早發現早防治，有效減少病害面積和程度。

5.4 適時收獲當籽粒底部黑層形成，乳線消失，苞葉松散即可擇日采收。若條件允許可適當推遲收獲日期，降低玉米籽粒含水量，提高玉米商品屬性。

6 種子繁育技術要點

制種時應選擇土質肥沃、排灌方便的平坦地塊做制種基地[17]。為保證雜交玉米的制種純度，應嚴格按照技術規程選擇規劃制種隔離區[18]，要求制種空間隔離距離在300～500m 之間。山西本地雜交種制種時，父母本應隔期播種，以父本種植3～4d 后再播種母本為宜。制種田父母本種植行比例為1∶6；高水肥條件下每667m2留苗4000～4500 株，中水肥條件下留苗3500～4000 株；在各生育時期如5 葉間苗期、拔節期后、抽雄期前、抽雄期和收獲時脫粒前，要多次進行嚴格的去雜去劣，保證雜交玉米種制種純度[18]；制種田的栽培管理水平應高于當地大田玉米，注意防治蟲害，適時收獲。