優(yōu)質(zhì)機(jī)收玉米新品種綏玉42 選育及育種思考

石運(yùn)強(qiáng) 孫艷杰 邵 勇 劉英蕊 魏國(guó)才 南元濤 張維耀 馮 鑫

（1 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，綏化 152052；2 黑龍江省綏濱農(nóng)場(chǎng)，綏濱 156299）

確保糧食安全是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。黑龍江省是我國(guó)重要的北方中早熟春玉米區(qū)，因此黑龍江省玉米生產(chǎn)形勢(shì)的好壞、效益的高低直接關(guān)系到全省農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)對(duì)我國(guó)的玉米生產(chǎn)和玉米市場(chǎng)的走向亦有較大影響。研究表明，玉米育種水平高低對(duì)產(chǎn)量有著重要影響，玉米各項(xiàng)增產(chǎn)因素中，品種因素占有率超過(guò)35%，因而育種對(duì)于增加玉米供給的作用愈發(fā)凸顯，使得玉米育種研究工作受到全社會(huì)的高度重視[1]。玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中的重要生產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)其應(yīng)用推廣是提高玉米生產(chǎn)水平的必要舉措[2]。因此優(yōu)良玉米品種的選育應(yīng)用及配套栽培技術(shù)的實(shí)施，能夠有效使黑龍江省玉米單產(chǎn)得到進(jìn)一步提升，單位面積生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，穩(wěn)產(chǎn)抗風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)一步加強(qiáng)，達(dá)到有力保障國(guó)家糧食安全和增加黑龍江省農(nóng)民收入的目標(biāo)。綏玉42 是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院新育成的玉米單交種，2020年通過(guò)黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，該品種綜合性狀優(yōu)良，能夠有效解決玉米生產(chǎn)中機(jī)收品種數(shù)量不多、抗性不足、品質(zhì)不佳的問(wèn)題，推廣應(yīng)用前景廣闊。

1 親本來(lái)源及品種選育

1.1 母本綏系618 是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院蘭卡類(lèi)群體SQB01 混合授粉3 次選育的優(yōu)良單株經(jīng)過(guò)系譜法選育7代而成。綏系618發(fā)苗快，葉色鮮綠，株高190cm，穗位高75cm，花藥黃色，雄穗分枝中等，花粉量中，花絲黃色，籽粒橙黃色、中齒型，中抗大斑病和絲黑穗病。穗長(zhǎng)16cm，穗粗4.4cm，穗行數(shù)14～16行，穗錐到筒形，穗軸粉紅色，百粒重30g。適應(yīng)區(qū)出苗至成熟125d，需≥10℃活動(dòng)積溫2500℃左右。

1.2 父本綏系717 由2011年引自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的低世代種質(zhì)四-287/P4208美系R 通過(guò)以熟期、配合力為首要選擇目標(biāo)，兼顧抗性、產(chǎn)量等性狀進(jìn)行逐年選擇，連續(xù)自交4 代于2013年選育而成。綏系717 幼苗生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，葉色濃綠，株高190cm，穗位高80cm，花藥紅色，雄穗分枝少，花粉量中，花絲紅色，籽粒橙黃色、硬粒型，抗大斑病和絲黑穗病。穗長(zhǎng)15cm，穗粗4.5cm，穗行數(shù)14～16 行，穗筒形，穗軸深紅色，百粒重31g。適應(yīng)區(qū)出苗至成熟128d，需≥10℃活動(dòng)積溫2650℃左右。

1.3 品種選育綏玉42 是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院2013年以自交系綏系618 為母本、自交系綏系717 為父本組配育成的玉米雜交種。2014年春參加黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院鑒定試驗(yàn)，2015年參加適應(yīng)區(qū)多點(diǎn)異地鑒定試驗(yàn)，2016年參加黑龍江省玉米預(yù)備試驗(yàn)，2017-2018年參加黑龍江省區(qū)域試驗(yàn)，2019年參加黑龍江省生產(chǎn)試驗(yàn)，該組合均表現(xiàn)出抗病性強(qiáng)、產(chǎn)量高、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。2020年通過(guò)黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)：黑審玉20200008。

2 品種特征特性

2.1 生物學(xué)特性綏玉42 在適應(yīng)區(qū)出苗至成熟全生育日數(shù)為125d 左右，需≥10℃活動(dòng)積溫2600℃左右。該品種幼苗期第1 葉鞘紫色，葉片綠色，莖綠色。株高295cm，穗位高105cm，成株可見(jiàn)15 片葉。果穗錐到筒形，穗軸紅色，穗長(zhǎng)17.4cm，穗粗4.9cm，穗行數(shù)16～18 行，籽粒黃色、馬齒型，百粒重38.1g。

2.2 品質(zhì)分析2018-2019年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行品質(zhì)分析，2年品質(zhì)分析結(jié)果：容重分別為756g/L、766g/L，粗淀粉含量分別為74.66%、74.71%，粗蛋白含量分別為10.67%、11.70%，粗脂肪含量分別為3.95%、4.46%。

2.3 抗性評(píng)價(jià)2017-2019年經(jīng)黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所進(jìn)行3年抗病接種鑒定，結(jié)果表明綏玉42 感至中感大斑病；絲黑穗病發(fā)病率4.5%～14.2%，高抗絲黑穗?。磺o腐病發(fā)病率0～17.0%，中抗莖腐病。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

3.1 區(qū)域試驗(yàn)2017年參加了黑龍江省區(qū)域試驗(yàn)，每hm2平均產(chǎn)量10557.7kg，比對(duì)照品種先玉696 增產(chǎn)9.7%，增產(chǎn)顯著；2018年續(xù)試，平均產(chǎn)量12034.6kg，比對(duì)照品種先玉696 增產(chǎn)11.0%，增產(chǎn)顯著；2年區(qū)域試驗(yàn)匯總，平均產(chǎn)量11296.2kg，比對(duì)照品種先玉696 增產(chǎn)10.4%。

3.2 生產(chǎn)試驗(yàn)2019年參加了黑龍江省生產(chǎn)試驗(yàn)，每hm2平均產(chǎn)量10635.8kg，較對(duì)照品種先玉696 增產(chǎn)16.6%，增產(chǎn)顯著。

4 栽培技術(shù)

4.1 精細(xì)整地玉米生長(zhǎng)需要深厚疏松的耕層，翻地深度達(dá)到20cm 以上。早春土壤化凍10～15cm 時(shí)頂漿采用大型農(nóng)機(jī)具旋耕、滅茬、深松、施肥、起壟并立即鎮(zhèn)壓，嚴(yán)防跑墑，達(dá)待播狀態(tài)。耕深30cm，壟距65cm，無(wú)漏耕、無(wú)坷垃。

4.2 科學(xué)施肥每hm2需要純氮125～250kg（約250～500kg 尿素）、五氧化二磷75～150kg（約150～300kg磷酸氫二銨）、氧化鉀100～200kg（約200～400kg 硫酸鉀）。要確保種肥不與種子直接接觸，避免燒種。

4.3 適時(shí)播種在土壤深度5～10cm 地溫穩(wěn)定通過(guò)5℃時(shí)即可播種，采用機(jī)械單粒精量播種可減少間、定苗等作業(yè)，降低生產(chǎn)成本。播深要均勻一致，一般以4～5cm 為宜（鎮(zhèn)壓后深度），在墑情較好的地塊適當(dāng)淺播，以3～4cm 為宜（鎮(zhèn)壓后深度），土干則應(yīng)適當(dāng)深播；覆土薄厚要一致，適當(dāng)鎮(zhèn)壓。

4.4 合理密植播種密度為6.5 萬(wàn)株/hm2，以建立適合綏玉42 玉米品種的最佳群體結(jié)構(gòu)。玉米的產(chǎn)量構(gòu)成為：?jiǎn)挝幻娣e穗數(shù)×每穗粒數(shù)×千粒重，所以合理增加耐密品種的種植密度是促進(jìn)玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)的關(guān)鍵措施。

4.5 病蟲(chóng)草害綜合防控良好的田間管理有助于提高玉米產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。因此，田間管理應(yīng)盡量使用化學(xué)、機(jī)械等方法，減少人工，降低成本[3]。在播后苗前進(jìn)行化學(xué)除草，每hm2用規(guī)定藥量加水400～600kg，在播后8～10d 內(nèi)雜草未出土?xí)r均勻噴霧在土壤表面。苗后視雜草情況確定是否進(jìn)行苗后除草。在7 月中上旬，結(jié)合病蟲(chóng)害發(fā)生級(jí)別進(jìn)行玉米螟、草地貪葉蛾等蟲(chóng)害防治，如蟲(chóng)害較輕或沒(méi)有發(fā)生，可不用防治，減少成本投入；如處于蟲(chóng)害初期或蟲(chóng)害發(fā)生時(shí)，要進(jìn)行蟲(chóng)害防治。綏玉42的病蟲(chóng)害綜合抗性較好，一般來(lái)講能夠減少病蟲(chóng)害防控中所使用的農(nóng)藥量，同時(shí)減少所用人工和機(jī)械費(fèi)用。

4.6 中耕管理5 月下旬至6 月上旬使用深松鏟進(jìn)行苗后深松，深度20～22cm。在玉米拔節(jié)期至吐絲期這一段時(shí)期，由于氣溫升高，玉米蒸騰作用增強(qiáng)，所以玉米植株需水量大，這一時(shí)期缺水易造成“卡脖旱”，如缺水應(yīng)及時(shí)灌溉。一般以浸潤(rùn)地表25cm深為宜。在玉米生長(zhǎng)至7～9 片葉時(shí)，每667m2用化控劑30mL 兌水15kg，用農(nóng)機(jī)具噴霧，以控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，達(dá)到降低株高、提高玉米抗倒伏性，最終使玉米生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目的。

4.7 適時(shí)收獲一般在10 月上中旬，待完熟后進(jìn)行機(jī)械化收獲。綏玉42 玉米品種父母本均利用美國(guó)種質(zhì)改良而來(lái)，具有稈強(qiáng)抗倒、脫水速度較快、早熟性好等優(yōu)點(diǎn)。大量研究表明，當(dāng)收獲時(shí)籽粒含水量低于25%時(shí)，機(jī)械化收獲的質(zhì)量最好[4]。生育后期綏玉42 脫水較快，早熟性好，能夠保證充分成熟，避免脫水慢、不能完熟的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)又能夠獲得完熟后的最佳品質(zhì)，提質(zhì)增效。

5 育種思考

5.1 廣泛的種質(zhì)資源合作、引入與利用綏玉42的父本綏系717 是引自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的低代材料，所以玉米新品種不斷育成離不開(kāi)新種質(zhì)的不斷引入。黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院直接與間接利用黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院的合344選育了綏玉7、綏玉10、綏玉19，利用引自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的低代材料、群體材料、成系等育成了綏玉42、綏玉47、綏玉48 等。所以關(guān)鍵種質(zhì)的引入也是加速優(yōu)良新品種育成的有效手段。同時(shí)隨著國(guó)家對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度不斷加大，同行間的種質(zhì)交流合作誠(chéng)信度提升、合作模式更加規(guī)范化，種質(zhì)交流也能夠讓各育種單位的科研成果創(chuàng)造更大價(jià)值。

5.2 外引種質(zhì)的精準(zhǔn)鑒定、評(píng)價(jià)與利用綏玉42 父本綏系717（四-287/P4208 美系R）作為低代材料引入時(shí)整體熟期晚，難以成熟，但是具有抗性好、果穗不禿尖、產(chǎn)量較好等特點(diǎn)，通過(guò)以熟期作為第一關(guān)鍵目標(biāo)，抗性、產(chǎn)量等作為次要目標(biāo)進(jìn)行逐年選擇，從而育成綏系717。因此育種家的育種材料不光服務(wù)于單位試驗(yàn)田所代表的某一小區(qū)域，目前各育種單位的育種材料普遍來(lái)源廣，遺傳背景復(fù)雜，涵蓋國(guó)內(nèi)國(guó)外、東北西南、溫帶熱帶等，所以多年多點(diǎn)及更廣泛的多生態(tài)區(qū)鑒定更有利于選育的自交系及組配的雜交組合的基因型與表現(xiàn)型趨于統(tǒng)一，從而找到自交系及選育組合的最適種植區(qū)域，發(fā)揮優(yōu)良品種的最大增產(chǎn)潛力，同時(shí)也使優(yōu)良新種質(zhì)的應(yīng)用價(jià)值得以體現(xiàn)。

5.3 種質(zhì)改良與應(yīng)用育種是一項(xiàng)長(zhǎng)期科研事業(yè)，直接利用外來(lái)種質(zhì)只能獲得少量眼前利益，外引種質(zhì)本土化改良，不斷形成自己的創(chuàng)新材料才是根本。黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院在利用外引系及外引低世代材料后代合344、四-287/P4208 美系R 等育成綏玉7、綏玉42 等多個(gè)玉米品種的同時(shí)，也對(duì)這些外引種質(zhì)進(jìn)行改良與再創(chuàng)新，利用合344 后代綏系709 直接育成綏玉23、綏玉24、綏玉29 等5 個(gè)玉米品種，利用四-287/P4208 美系R的改良后代也組配與選育了多個(gè)中試組合。

5.4 常規(guī)育種技術(shù)與生物技術(shù)緊密結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)是現(xiàn)今世界上應(yīng)用最為廣泛的基因工程技術(shù)，我國(guó)在多物種遺傳轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域自主研發(fā)能力顯著提升，生物安全評(píng)價(jià)、檢測(cè)監(jiān)測(cè)和管理體系不斷完善，實(shí)現(xiàn)了由跟蹤到自主創(chuàng)新的整體跨越，創(chuàng)制出具有重要應(yīng)用前景的抗蟲(chóng)、耐除草劑、耐旱節(jié)水和營(yíng)養(yǎng)功能型轉(zhuǎn)基因玉米、大豆和水稻，趕上或超過(guò)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品[5]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因、抗除草劑轉(zhuǎn)基因等品種，不但能夠有效減少害蟲(chóng)和雜草的為害，直接減少產(chǎn)量損失，提升商品品質(zhì)，增加種植收益，同時(shí)也加快了少耕或免耕栽培技術(shù)的推廣。所以在利用常規(guī)育種技術(shù)育成綏玉42 玉米品種之后，也應(yīng)著眼于未來(lái)，利用綏玉42的優(yōu)良雙親，開(kāi)展生物育種技術(shù)合作，提升品種的抗蟲(chóng)性與耐藥性等關(guān)鍵性狀，促進(jìn)節(jié)本增效技術(shù)的實(shí)施。