陳士林,黃中文,陳紅衛(wèi),王鐵固,任秀娟,進茜寧,石永博,崔衛(wèi)星,石曉華,謝軍保
(1.河南科技學院生命科技學院,河南新鄉(xiāng)453003;2.西華縣黃泛區(qū)農場,河南周口466632;3.新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)農林畜牧局,河南新鄉(xiāng)453001;4.河南省種子管理站,河南鄭州450000)
玉米新品種百玉1號的選育與推廣應用
陳士林1,黃中文1,陳紅衛(wèi)1,王鐵固1,任秀娟1,進茜寧1,石永博2,崔衛(wèi)星3,石曉華1,謝軍保4
(1.河南科技學院生命科技學院,河南新鄉(xiāng)453003;2.西華縣黃泛區(qū)農場,河南周口466632;3.新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)農林畜牧局,河南新鄉(xiāng)453001;4.河南省種子管理站,河南鄭州450000)
百玉1號是河南科技學院玉米所以2485為母本,以黃選21為父本組配而成的玉米新品種,2009年通過河南省審定(豫審玉2009014號),2012年獲河南省科技成果轉化基金資助(項目編號:201020212004).該品種集高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、多抗、耐高溫干旱、耐陰雨寡照于一體,適于河南全省種植.創(chuàng)建了百玉1號的綜合配套高產栽培技術體系,產學研結合,進行產業(yè)化開發(fā),創(chuàng)造了顯著的經濟效益和社會效益.
玉米;百玉1號;品種選育;推廣應用
玉米生產在農業(yè)生產中具有舉足輕重的地位.河南省作為玉米生產、消費大省,玉米近年種植面積保持在267萬hm2以上,占全國玉米種植面積的10%.近年來,河南玉米消費量持續(xù)剛性增加,發(fā)展玉米生產對于河南省社會經濟發(fā)展具有重要的支撐作用,對于實現農業(yè)增產增效、農民增收、中原崛起等均具有重要的戰(zhàn)略意義.
目前河南省玉米生產中仍存在許多制約因素,主要表現在以下幾個方面:第一,“鄭單958”在全國大面積推廣應用所帶來的潛在風險不可低估.“鄭單958”是全國目前推廣面積最大的玉米品種.生產上大面積地應用一個或少數幾個品種,遺傳單一性、生產脆弱性潛在危險十分突出,為了規(guī)避風險,保證河南省和我國玉米生產健康、穩(wěn)定發(fā)展,必須不斷推出不同遺傳基礎的新品種.第二,生產上缺乏水肥高效、抗逆、抗病蟲的低風險新品種.第三,缺乏對新品種“雙高”配套栽培技術的系統(tǒng)研究和應用.針對以上問題,我們制定了品種選育與應用目標,旨在解決玉米高產、穩(wěn)產和效益問題,加快科技成果轉化,增強市場競爭力.
針對黃淮海地區(qū)的自然環(huán)境特點,以及20世紀末河南省主推的高稈大穗型玉米品種所存在的問題,我們確立了“高產、穩(wěn)產、多抗、廣適、耐密植”的育種目標,制定了以種質創(chuàng)新為基礎的育種方案,選育中矮桿、強抗倒、高產、高配合力、抗多種病害、綜合性狀好的優(yōu)良自交系;結合質量性狀互補、數量性狀接近育種目標的組配原則,選育綜合抗性優(yōu)良,高抗倒伏,株型緊湊,結穗性、結實性好,出籽率高,中大果穗,密植型高產穩(wěn)產玉米雜交種;針對新品種的遺傳特點,進行單項關鍵栽培技術研究,并集成組裝出綜合配套栽培技術;創(chuàng)新品種推廣模式,產學研結合,加快成果轉化速度,創(chuàng)造應有的經濟效益和社會效益.
3.1育種技術創(chuàng)新
自交系選育方面,在認真總結自交系選育技術的基礎上,為了適應未來多變的環(huán)境條件,提高育種效率,對常規(guī)選育技術進行了改進.其主要做法為:一是擴大基礎材料的種植群體,根據組成選系基礎材料遺傳基礎的廣窄,在S1、S2將每個穗行種植200~300株,提高優(yōu)良基因的中選機會;二是在選系的早期世代S1、S2高密度種植(S1穗行密度10.5萬株/hm2,S2穗行密度9.0萬株/hm2),加大選系材料抗倒性、抗病性、耐密性的自然選擇壓力,淘汰不良基因,重點對自交系的產量、生育期、耐密性、抗倒性、抗病性、結穗性、結實性進行選擇;三是在夏播高溫高濕多雨季節(jié)及不同生態(tài)點對高代材料(S4、S5)進行抗病性鑒定.
在組合鑒定選擇過程中,將新組配組合分成2份,一份種在新鄉(xiāng)當地,重點鑒定組合的豐產性,一份種在駐馬店,重點鑒定組合的抗病性、逆境適應性.初步篩選的優(yōu)良組合,在河南省各生態(tài)區(qū)布點種植進行多年多點鑒定,把組合的豐產性、穩(wěn)產性、抗病性、抗逆性和廣適性同時摸清,提高了選擇的科學性、準確性.因此選育出的玉米新品種百玉1號具有耐密植、高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、抗病、抗倒、結穗性結實性好、既耐高溫干旱又耐陰雨低溫寡照等突出特點,綜合農藝性狀優(yōu)良.
3.2品種創(chuàng)新
3.2.1 育成了優(yōu)良親本自交系2485和黃選21在改良“Reid×唐四平頭”類群的主體雜種優(yōu)勢模式基礎上,選擇黃淮海4個優(yōu)良骨干系浚248、鄭58、昌7-2、Lx9801作為選系的基礎材料,希望優(yōu)點聚合,優(yōu)缺點互補.選系早代采用大群體、高密度種植,選育強抗倒高耐密的親本自交系.針對浚248蚜蟲發(fā)生較重、莖稈韌性不夠、植株較高的缺點,用綜合性狀優(yōu)良、矮桿抗倒、配合力高、抗多種病蟲害、較抗蚜蟲的鄭58進行改良;針對昌7-2穗位高、根系不發(fā)達、抗倒性差的缺點,用在這些方面表現優(yōu)異,綜合性狀好、配合力高的自交系Lx9801進行改良.組配(鄭58×浚248)×浚248回交種作為基礎選系材料,連續(xù)自交5代得到中矮稈,抗倒性、抗病性突出,中大果穗的優(yōu)良親本自交系2485作為母本;組配昌7-2×Lx9801單交種作為基礎選系材料,連續(xù)自交6代得到中矮稈、抗倒抗病、花粉量大、花粉活性強、配合力高的優(yōu)良玉米自交系黃選21作為父本.
3.2.2 育成了高產穩(wěn)產玉米雜交種百玉1號2003年冬,河南科技學院玉米育種課題組在海南育種基地,按照“Reid×唐四平頭”雜優(yōu)模式對新選系及穩(wěn)定優(yōu)系進行配合力測定和雜交種組配.2004年,在夏播玉米鑒定田設置對比觀察試驗,發(fā)現組合“2485×黃選21”在新鄉(xiāng)點表現突出,比鄭單958增產21.8%,在駐馬店試點表現抗病抗倒,綜合性狀優(yōu)良.該組合在2005年的產比和多點試驗中表現高產穩(wěn)產,平均比鄭單958增產11.6%,取名為“BN183”.2006年參加河南省玉米品種預備試驗,2007年參加河南省玉米品種區(qū)域試驗,2008年同時參加河南省玉米品種區(qū)域試驗和生產試驗.2009年審定后定名為“百玉1號”.該品種具有以下突出特點:
(1)高產穩(wěn)產.2007年河南省玉米區(qū)域試驗(6.0萬株/hm2,3組),9點匯總7點增產,平均產量為8 884.5 kg/hm2,比對照鄭單958增產3.9%;2008年續(xù)試(6.0萬株/hm2,3組),10點匯總9點增產,平均產量為9 112.5 kg/hm2,比對照鄭單958增產4.1%;2008年河南省玉米生產試驗(6.0萬株/hm2,2組),9點匯總全部增產,平均產量為9 508.5 kg/hm2,比對照鄭單958增產6.6%.綜合區(qū)域試驗和生產試驗共28點次的匯總結果,平均比對照鄭單958增產5.3%,增產點數為25個,增產點比例達89.3%,表明該品種豐產性較好,穩(wěn)產性較好.
(2)品質優(yōu)良,糧飼兼用.根據2007年農業(yè)部農產品質量監(jiān)督檢驗測試中心(鄭州)檢測結果,百玉1號各品質指標的數據為:蛋白質(干基)9.33%,粗脂肪(干基)3.88%,粗淀粉(干基)73.85%,賴氨酸0.294%,容重730 g/L.籽粒品質達到普通玉米1等級國標,飼料用玉米2等級國標.
(3)抗病性好,綜合抗逆性強.2007年河北省農林科學院植物保護研究所人工接種抗性鑒定試驗結果表明,百玉1號抗小斑病(3級)、矮花葉?。?.4%),中抗大斑病(5級)、莖腐病(17.5%)和瘤黑粉?。?.9%),高感彎孢菌葉斑?。?級),感玉米螟(7.1級).2008年生產試驗結果表明,百玉1號田間抗倒性、抗病性好.新鄉(xiāng)市玉米品種試驗總結和駐馬店市玉米新品種展示試驗報告表明,在2011年玉米灌漿期陰雨連綿、低溫寡照,2013年8月、9月份持續(xù)高溫干旱的不利氣象條件下,百玉1號仍然獲得很好的結實性和產量結果,表現出耐低溫寡照和高溫干旱的優(yōu)點.
(4)實現雜交種產量和制種產量雙高.2012年修武縣百玉1號玉米新品種高產栽培試驗結果表明,百玉1號實收產量13 575 kg/hm2;2012年百玉1號百畝方(6.67 hm2)驗收,產量為11 571 kg/hm2;2013年百玉1號千畝(66.67 hm2)示范田兩點測產,產量分別為9 936 kg/hm2和9 877.5 kg/hm2.王春虎等選用百玉1號、百玉2號、浚單20、鄭單958、先玉335等5個玉米品種進行的品比試驗結果表明,百玉1號產量最高,達11 224.8 kg/hm2,比百玉2號增產甚微,比鄭單增產7.18%,比先玉335增產9.63%,比浚單20增產17.13%[1-2].河南懷川種業(yè)有限公司在甘肅張掖和武威累計種植百玉1號玉米雜交種4 300余hm2,平均產量為6 460.5 kg/hm2.
3.3種子示范推廣體系創(chuàng)新
采用試驗、示范、推廣相結合,育種單位與種業(yè)企業(yè)和行政推廣部門相協(xié)調的思路,與河南懷川種業(yè)有限公司、河南綠星種業(yè)有限公司合作成立技術指導組,由河南科技學院玉米研究所擬定試驗示范方案,統(tǒng)一供種布點示范,地方農業(yè)技術推廣部門協(xié)作試驗、示范和鑒定品種的適應性,形成以河南科技學院為主體、以種子經營企業(yè)為依托、地方農業(yè)技術推廣部門相協(xié)調的“科研+企業(yè)+行政+基地+農戶”的新品種產業(yè)化開發(fā)模式,加快了品種的推廣應用速度.
3.4 綜合配套技術完善,良種良法配套推廣
根據百玉1號品種特性,先后進行了高產栽培技術、高產制種技術、高產高效施肥配方等研究和技術優(yōu)化組裝,形成“百玉1號親本原種生產及雜交制種技術規(guī)程”和“百玉1號綜合配套高產栽培技術體系”,并制成“百玉1號畝產700千克高產栽培關鍵技術(明白表)”20萬余份隨種子發(fā)放,為百玉1號快速大面積示范推廣提供了配套的栽培技術和制種技術保障,社會效益、經濟效益顯著.
在開展百玉1號高產配套的平衡施肥、合理澆水、適宜密度、病蟲防治、品質測定等單項技術研究和示范的基礎上,對各個單項栽培技術進行組裝綜合配套和集成,總結出一套高產穩(wěn)產玉米新品種百玉1號的綜合配套高產高效栽培技術體系[3-5].
4.1 充分做好播前準備
選擇土地平整、排灌方便的中上等肥力地塊,即土壤有機質1.2%左右、速效氮70~80 mg/kg、速效磷15~20 mg/kg、速效鉀100 mg/kg的地塊種植;每hm2地備有機肥45方以上,磷酸二銨225 kg,尿素750 kg,硫酸鉀375 kg,視具體情況準備鈣、鎂肥料和鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬等微量元素肥料,每hm2備硫酸鋅30 kg;選用優(yōu)質包衣種子,購種后可人工復選,去除小、秕、蟲粒,按籽粒大小分級備用.
4.2 抓好基礎環(huán)節(jié),奠定高產基礎
充分發(fā)揮百玉1號株型緊湊、耐密植的特點,加大播量,保證每hm2可供選擇6.0萬~7.5萬株生長整齊一致的壯苗.按此要求,小粒種子每hm2播種量以37.5~45.0 kg,大粒種子以60~75 kg為宜;提倡麥后鐵茬直播,趁墑?chuàng)尫N,播種深度3~5 cm,墑情不足時可先播種后澆蒙頭水,提倡與推廣播種施肥一體播種機;采用寬窄行密植,既可以增加密度,又可以改善田間通風透光條件,減少中后期病蟲危害,也便于田間施肥、管理;選擇6~7葉期定苗,此時田間除草、滅茬和施苗肥多已完成,機械損傷植株的現象已基本結束,保證了種植密度;適時合理使用除草劑和“玉黃金”等化控技術,加強病蟲害防治.
4.3注重科學管理
適當增加密度,要充分意識到苗足、苗壯、苗大小均勻是高產、超高產的基礎和前提,在缺苗斷壟地方,以留雙苗來彌補缺苗為宜;氮磷鉀肥配合使用,有條件的要進行測土配方施肥,條件不成熟的地方提倡平衡施肥,重視使用復合肥;提倡分次施肥,30%用作種肥或苗肥,50%用于大喇叭口期追施,20%用作攻粒肥;拔節(jié)后要注意重視大喇叭口期-抽雄期的澆水,以實現穗大粒多,后期管理要注意澆好灌漿水,爭粒質量,尤其在發(fā)生秋旱時;適當晚收,可以充分發(fā)揮百玉1號品種子粒庫容量大、后期長勢強壯、活桿成熟、能明顯增加產量的品種優(yōu)勢.
按照中國農科院《農業(yè)科研成果經濟評估方法》所列經濟效益計算方法,據河南省種子管理站統(tǒng)計, 2009—2015年百玉1號累計推廣種植面積171萬hm2,新增玉米產量47 580.75萬kg,新增社會經濟效益95 161.5萬元.由于百玉1號具有高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、抗病、耐高溫干旱和陰雨低溫寡照等特點,有利于對光、熱、水等自然資源的可持續(xù)利用,減少農藥使用量,降低環(huán)境污染,所以推廣應用該品種具有促進生態(tài)平衡、保護生態(tài)環(huán)境的良好生態(tài)效益.
[1]王春虎,楊文平.百玉1號等5個高產玉米品種特性及產量分析[J].河南科技學院學報(自然科學版),2012,40(1):20-24.
[2]佘寧安,程學元,王春虎,等.百玉1號干物質積累與分配規(guī)律的研究[J].河南科技學院學報(自然科學版),2010,38(1):14-17.
[3]王春虎,張宋,楊文平.不同化控藥物對百玉1號植株部分性狀及產量的影響[J].廣東農業(yè)科學,2011,38(22):15-17.
[4]劉長青.高產優(yōu)質玉米新品種百玉1號[J].農業(yè)科技通訊,2010(6):233.
[5]段民孝,趙久然,李云伏,等.高產早熟耐密抗倒伏宜機收玉米新品種‘京農科728’的選育與配套技術研究[J].農學學報, 2015,5(2):10-14.
(責任編輯:鄧天福)
Breeding and application of Baiyu 1 with high and stable yield
CHEN Shilin1,HUANG Zhongwen1,CHEN Hongwei1,WANG Tiegu1,REN Xiujuan1,JIN Xining1,SHI Yongbo2,CUI Weixing3,SHI Xiaohua1,XIE Junbao4
(1.School ofLife Sciences and Biotechnology,Henan Institute ofScience and Technology,Xinxiang 453003,China;2.Xihua Huangfan FarmofZhoukou,Zhoukou 466632,China;3.Fengquan Animal HusbandryBureau ofAgriculture and Forestry,Xinxiang453001,China;4.Henan Seed Management Station,Zhengzhou 450000,China)
Baiyu 1 is a new maize variety,its female parent is 2485,and the male parent is Huang 21.Baiyu 1 got the approval of Henan province(Henan instance jade No.2009014)in 2009,and was supported by the Henan Provincial Science and Technology Achievements Transformation Fund(project number:201020212004)in 2012.Baiyu 1 is a new maize variety with high and stable yield,high quality,high temperature resistance,drought tolerance,cloudy and drizzly tolerance,suitable for planting in Henan province.The project has created a comprehensive set of high yielding cultivation technology system,combining with production and research,and created a significant economic benefit and social benefit.
Baiyu 1;maize;variety breeding;application
S513
A
1008-7516(2017)01-0006-04
10.3969/j.issn.1008-7516.2017.01.002
2016-12-19
河南省科技成果轉化項目(201020212004);河南省高等學校重點科研項目(16B210002)
陳士林(1963―),男,河南新鄉(xiāng)人,教授,碩士生導師.主要從事玉米遺傳育種研究.