周錦國, 謝小東, 周海宇, 江禹奉, 覃蘭秋, 謝和霞, 唐照磊, 程偉東
(廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 玉米研究所/國家玉米改良中心 廣西分中心, 廣西 南寧 530007)
【研究意義】玉米是我國第一大糧食作物,也是重要的經(jīng)濟(jì)作物和飼用作物,對國家的糧食安全和工業(yè)發(fā)展起著重要保障作用[1-2]。玉米是廣西僅次于水稻的第二大糧食作物,常年種植面積在60萬hm2左右,是廣西飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的主要原料,也是重要的糧食作物。目前,廣西地區(qū)仍有500多萬人以玉米為主食。因此,發(fā)展玉米生產(chǎn)關(guān)系到禽畜養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展和糧食安全保障等問題。【前人研究進(jìn)展】廣西氣候、土壤和環(huán)境條件復(fù)雜,區(qū)域性小氣候明顯,常年需要推廣10個(gè)以上玉米雜交種才能滿足各地玉米生產(chǎn)的需要。目前廣西生產(chǎn)上推廣種植的玉米品種主要有桂單0810、桂單162、桂單166、桂單0811、兆豐505、正大808、正大719、佳福399、先達(dá)901、三北907、油玉909、恒玉821、亞航670等?!狙芯壳腥朦c(diǎn)】隨著外來品種的不斷涌入和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的變化,近年廣西玉米莖腐病、穗粒腐病和灰斑病的發(fā)生有逐年加重趨勢,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病玉米新品種對于本地區(qū)玉米生產(chǎn)的需求更為迫切?!緮M解決的關(guān)鍵問題】廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所針對廣西特殊玉米生態(tài)區(qū)以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗和特殊適應(yīng)性為育種目標(biāo)[3-5],應(yīng)用以熱帶種質(zhì)為主、溫帶種質(zhì)為輔的育種方法[6],同時(shí)注重國外優(yōu)良玉米種質(zhì)的改良利用[7],2020年育成玉米新品種桂單903(桂審玉2020083號),該品種產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣、品質(zhì)優(yōu)、抗性好,適宜廣西全區(qū)推廣種植。
GRL17349是廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所2013年秋季利用美國先鋒公司雜交種先玉1173作基礎(chǔ)材料,連續(xù)選擇優(yōu)良單株自交8代,于2016年育成的自交系(選育過程見圖1)。該自交系在廣西春播生育期123 d,秋播生育期110 d。幼苗葉鞘淺紫色,第1葉尖端圓形,幼苗第4展開葉葉邊緣綠色,植株葉片19~20張,穗下部葉片株型平展,穗上部葉片較上沖,莖“之”字型程度弱,株高約187.8 cm,穗位高約70.5 cm,果穗著生于倒數(shù)第7~8片葉,雄穗長約36.2 cm,雄穗分枝3~5個(gè),花藥淡黃色,穎片基部綠色,護(hù)穎綠色,雌穗花絲淡綠色,雌雄協(xié)調(diào)。果穗錐形,果穗長約13.8 cm,果穗粗約4.1 cm,穗行數(shù)14~18行,出籽率75.6%,千粒重281 g左右。籽粒黃色硬粒型,穗軸白色,中抗南方銹病。一般繁殖產(chǎn)量4 500 kg/hm2左右。
圖 1 母本GRL17349的選育過程
GRL21191是廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所2007年秋季利用美國孟山都玉米雜交組合MT001與玉米雜交種正大619進(jìn)行雜交組建選系群體,采用系譜法連續(xù)自交10代,于2012年育成穩(wěn)定自交系(選育過程見圖2)。該自交系在廣西春播生育期125 d,秋播生育期113 d。幼苗長勢好,葉鞘深紫色,幼苗第4展開葉葉邊緣紫紅色,成株葉片數(shù)20~21葉。莖“之”字型程度弱,株高約234.6 cm,穗位高約106.3 cm,株型半緊湊,雄花發(fā)達(dá),雄穗長約36.7 cm,分枝9~13條,花粉量大,花藥飽滿,穎片基部淺紫色,護(hù)穎綠色。雌穗花絲紫紅色,雄花散粉2~3 d后雌穗開始吐絲。果穗著生于倒數(shù)第7片葉。果穗筒型,穗長約12.5 cm,穗粗約4.7 cm,穗行數(shù)16~18行,出籽率75.3%,千粒重263 g。籽粒黃色,硬粒型,穗軸白色??鼓戏戒P病、紋枯病、大小斑病。一般繁殖產(chǎn)量3 800 kg/hm2。
圖2 父本GRL21191的選育過程
2016年春季利用自交系GRL17349作為母本、自交系GRL21191作為父本配制雜交組合,2016年秋季在廣西農(nóng)科院明陽基地進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)中產(chǎn)量達(dá)10 281.0 kg/hm2,比對照(桂單162)增產(chǎn)12%;2017年春秋2季參加廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所玉米新組合異地鑒定試驗(yàn),在廣西南寧、貴港、宜州、馬山、巴馬、百色、靖西7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行鑒定,抗性及產(chǎn)量表現(xiàn)突出,所有試驗(yàn)點(diǎn)均比對照增產(chǎn);2018—2019年參加廣西普通玉米科研聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn),產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)均較好,并于2020年6月通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:桂審玉2020083號)。
從表1看出,在2018年區(qū)域試驗(yàn)中,桂單903春季平均產(chǎn)量7 684.5 kg/hm2,比對照(桂單162)增產(chǎn)3.8%;7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中,有6點(diǎn)比對照增產(chǎn),占參試點(diǎn)的85.71%。秋季平均產(chǎn)量7 174.5 kg/hm2,比對照增產(chǎn)9.0%;8個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中全部比對照增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)率100.00%。春秋2季平均產(chǎn)量7 429.5 kg/hm2,比對照增產(chǎn)6.3%,增產(chǎn)點(diǎn)率93.33%。
在2019年生產(chǎn)試驗(yàn)中,桂單903春季平均產(chǎn)量7 224.0 kg/hm2,比對照(桂單162)增產(chǎn)4.9%;7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中,有5點(diǎn)比對照增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)率71.4%。秋季平均產(chǎn)量6 777.0 kg/hm2,比對照增產(chǎn)6.4%;7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)全部增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)率100.0%(表1)。春秋2季平均產(chǎn)量7 000.5 kg/hm2,比對照增產(chǎn)5.6%,增產(chǎn)點(diǎn)率85.7%。
表1 桂單903在區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量
高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種桂單903在廣西春播生育期為107 d,秋播生育期為103 d。芽鞘色為紫色,幼苗第4展開葉葉邊緣淺紫色。全生育期葉片數(shù)19~20片,株型平展,莖“之”字型程度無或極弱。株高281.8 cm,穗高116.2 cm,雄穗長42 cm,雄穗一級分枝數(shù)為9~11?;ㄋ庮伾珵闇\紫色,穎片基部綠色,護(hù)穎淺紫色,花絲顏色為紫色。果穗與莖稈夾角小于45°,穗筒形,籽粒黃色硬粒型,軸色白色,穗長18.4 cm,穗粗5.3 cm,禿頂長1.9 cm,穗行幅度14~22行,平均行粒數(shù)34.3粒,單穗粒重143.5 g。日產(chǎn)量4.7 kg,千粒重336 g,出籽率79.1%,空稈率1.1%,雙穗率0.5%。
2018—2019年經(jīng)廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所2年4季抗病接種鑒定,結(jié)果表現(xiàn):高抗(HR)莖腐病,發(fā)病率4.9%;中抗(MR)紋枯病,病情指數(shù)為59.0;抗(R)南方銹病,感(S)大斑病,感(S)小斑?。桓?S)鐮孢穗腐病,平均病級6.3。
2018年區(qū)域試驗(yàn)春秋2季平均倒伏率4.4%,無倒折現(xiàn)象,倒折率為0,倒伏倒折率之和為4.4%;倒伏倒折率之和≥12%(廣西玉米區(qū)域試方案中倒伏倒折率指標(biāo))的試點(diǎn)比例為0。2019年生產(chǎn)試驗(yàn)春秋2季倒伏0~8.0%,平均2.0%;倒折率0~4.6%,平均0.6%;倒伏倒折率之和為2.6%,倒伏倒折率之和≥12%的試點(diǎn)比例為0。
經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(北京)檢測分析,桂單903的籽粒容重782 g/L,粗蛋白9.41%,粗脂肪6.19%,粗淀粉71.45%,賴氨酸0.35%。
選擇土壤肥力中等以上、保水保肥能力強(qiáng)、排灌方便的地塊作制種基地。制種基地要求有隔離條件,即在制種或繁殖地周圍方圓500 m范圍內(nèi)不能種植其他玉米,以防串粉混雜。
氣溫穩(wěn)定在12℃以上即可播種。父、母本同期播種,父、母本行比為1∶6,種植密度60 000株/hm2。
田間及時(shí)間苗、定苗,中耕除草和施肥管理,重視磷鉀肥施用,根據(jù)土壤肥力狀況確定施肥量,一般施50 kg/667m2復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)。
及時(shí)去雜去劣,在苗期、拔節(jié)期和抽雄前后各去雜1次,去除掉形態(tài)特征不同的植株。母本抽雄時(shí)應(yīng)及時(shí)徹底去雄。
如不需要父本種子的,待父本散粉結(jié)束后可將父本砍掉,如需要父本種子,則玉米成熟后要先收完所有父本種子隔開放好,再收母本種子。及時(shí)收曬,經(jīng)穗選除雜后及時(shí)脫粒曬干入庫。
桂單903適宜廣西全區(qū)種植,春季氣溫穩(wěn)定在12℃以上為適播期。一般桂北地區(qū)春播在2月下旬至3月上旬,秋播在7月下旬至8月上旬;桂中、桂南地區(qū)春播在2月中上旬,秋播在8月上中旬。播種覆土后立即用封閉性除草劑乙草胺對水噴霧土壤表面,可防止雜草生長。
播種時(shí)可條播或穴播,適宜種植密度為45 000~52 500株/hm2。
5~6葉期開始間苗、定苗,去除病苗、弱苗和突出苗,保留中等苗,保證苗勢整齊均勻一致。
播種時(shí)施腐熟農(nóng)家肥1 500~2 000 kg/667m2或復(fù)合肥15~20 kg/667m2作基肥;5~6葉定苗時(shí),結(jié)合中耕松土追施攻苗肥,施尿素5~6 kg/667m2、復(fù)合肥7~8 kg/667m2;在大喇叭口期重施攻苞肥,施復(fù)合肥20 kg/667m2和尿素15 kg/667m2并進(jìn)行大培土,提高玉米抗倒能力。
玉米植株不耐澇,大雨過后田間積水要及時(shí)排干水,避免長時(shí)間浸泡。玉米抽雄前10 d至開花散粉后20 d是需水臨界期,對水分反應(yīng)最敏感,如遇干旱會造成嚴(yán)重產(chǎn)量降低,因此在這個(gè)時(shí)段要注意灌水抗旱。
苗期注意防治地老虎等地下害蟲,大喇叭口期注意防治玉米螟,玉米散粉吐絲前注意防治蚜蟲,整個(gè)生育期注意觀察和防治草地貪夜蛾危害。