东北籽粒机收玉米品种选育探讨
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摘要 玉米机收籽粒是玉米生产的发展趋势。本文介绍了东北籽粒机收玉米品种现状及生产上对此类品种的特殊要求，提出了育种思路和选育方法，阐明适宜机收籽粒玉米新品种选育是未来玉米育种的主攻方向。
关键词 玉米;籽粒机收;品种选育;东北
中图分类号 S513 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）04-0018-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
1 东北籽粒机收玉米品种现状
“十三五”后，我国常年玉米种植面积已超过0.33亿hm2，仅次于美国，是我国第一大粮食作物。美国、德国等国家在20世纪70年代已全面采用大型联合收获机进行田间直接脱粒收获，目前我国玉米生产机械播种率达80%，但机械收获率仍较低，2016年玉米机收面积约占总面积的33%，而机械收粒仅3%。国家统计局2014—2015年数据显示，东北四省玉米种植面积1 466.7万hm2左右，占全国玉米总面积的40%以上。其中，适宜机收面积800万hm2左右，占玉米种植面积的61.5%，籽粒机收玉米种植面积仅2 233.3 hm2，占全部机收面积的0.1%，基本呈空白状态，即便将黑龙江垦区的53.33万hm2和内蒙古垦区的1.59万hm2计算其中，也仅有3.6%。玉米生产实践表明，传统玉米生产方式已不能适应当前产业发展要求，而面向市场，建立与之相适应的以全程机械化为显著特征的现代玉米生产技术体系是必然选择[1-2]。
2013年农业部办公厅关于印发《粮食增产模式攻关方案》的通知指出，选育高产、耐密、宜机收玉米新品种是当前农业科研攻关的关键，将加大资金的扶持力度。2014年12月农业部办公厅印发了《国家玉米良种和大豆良种重大科研协作攻关方案的通知》（农办办种〔2014〕32号）指出，在我国东北中熟春播区和黄淮海夏播区先行先试，开展机收类型玉米品种区域试验和品种比较试验，筛选宜机收品种，推进玉米品种更新换代，并加大政策和资金扶持力度。为此，全国农技中心连续多年开展了东北玉米籽粒机收项目，旨在挖掘和开发适宜东北不同玉米主产区的籽粒机收玉米品种[3]。纵观东北四省区籽粒机收玉米品种情况，成型品种并不多，在东北广泛实施籽粒机收的品种主要是德美亚1号，各种植区域依然缺乏成型的定向籽粒机收玉米品种。适宜机械粒收品种匮乏是影响玉米机械化籽粒直收的制约性因素，加大东北地区籽粒机收玉米新品种选育乃当务之急。
2 籽粒机收玉米品种的选育
在具体育种思路上，既要考虑丰产性、抗逆性、品质等，又要特别考虑籽粒机收对品种的抗倒性、籽粒含水量、籽粒破损率及生育期等生物学特性的特殊要求。总体来讲，就是要选择熟期适宜、抗倒伏、耐密植、脱水快的品种。
2.1 明确育种目标
最早采用机械化生产玉米的美国，玉米平均株高240～250 cm，穗位高110 cm左右，植株生长整齐、耐密性较强（穗数7.5万～12.0万穗/hm2）、單株产量中等（130～150 g），抗病虫、抗倒伏能力较强，熟期110～120 d，收获时籽粒含水量15%～20%。
借鉴美国机收籽粒玉米品种的植物及生物学特性，选育中应注重熟期适宜，株高适中，茎秆粗细适中、坚硬、韧度高;株型紧凑、穗位整齐、果穗与茎秆夹角适中;根系发达，主根、气生根生长旺盛;苞叶少、薄、长度适中、成熟后自动打开，果穗籽粒脱水快、含水量低、半硬粒型和半马齿型;成熟时倒伏倒折率低、果穗掉穗率低、籽粒破损率低;抗茎腐病和玉米螟[4]。
2.2 选育方法
2.2.1 种质资源改良。种质资源是玉米育种基础和技术创新源头，机收玉米品种选育应侧重于高产、稳产、多抗、耐密、脱水快等核心种质资源的筛选与创新。目前，国内现有种质基础难以满足培育矮秆、早熟、耐密、抗倒、籽粒脱水快、抗逆性好和适应机械化收获的品种需要，应积极引进发达国家宜机收玉米核心种质资源。近年来，美国杜邦先锋、孟山都、先正达、KWS等国外知名大公司等陆续在我国审定了一些品种，这些品种在耐密性及适宜机械化收获等方面均有较好表现，应加强对这类种质的研究利用，以本土化种质为基础，利用和改良欧美种质，从而创建耐密、抗生物和非生物胁迫、适应机械化操作的优异核心育种材料。
2.2.2 自交系选育。采用单倍体育种、表型选择、高密度育种和分子标记辅助选择、配合力测定等方法，选育具有耐密、高产、稳产、多抗等优良特性的玉米自交系，确保基础材料选择高起点。设计时增大选系密度，最好在9万株/hm2以上。坚持因地制宜的种植原则，规避各种自然灾害或病虫害。变换选育地点，进行穿梭育种，严格筛选目标性状，对有严重减产风险的不良症状实行一票否决。进行低温、耐干旱、抗病虫、耐肥等强胁迫试验，对不良性状进行改良和改进，避免空秆、倒伏等问题的出现，同时关注植株和穗部性状，选育适合目标性状的优异耐密宜籽粒机收的亲本自交系[5-6]。 2.2.3 杂交组合的选配与鉴定。杂交组合选配应全面考虑丰产性、耐密性、易机收性。选育目标要围绕产量、密度和机械化3个因素，兼顾脱水速率和含水量，最后筛选出株高较低、穗位适中、灌浆期绿叶数较少、果穗中等、苞叶数较少且疏松、籽粒半硬粒或半马齿、适期早熟的品种。
杂交组合品种的鉴定包括耐密性鉴定和易机收性鉴定。耐密性鉴定试验要在4～5种不同条件的生态环境下进行，种植5 m行长，2行以上，密度在7.5万～12.0万株/hm2之间。易机收性鉴定首先要做好参试组合宜机收性状指标的调查和检测，包括苗势、植株植物学和生物学特性、抗病抗倒性、生育期等;其次要配置小区测产系统，在对照成熟后15 d左右进行收获，采用直收直脱方式，并进行籽粒水分测定、落穗率、破损率调查，选择比对照增产≥5%、收获期籽粒含水率≤27%、收获期倒伏倒折率≤5%、机械粒收籽粒破损率≤1%的杂交组合进行下一轮试验，以期育成目标品种。
3 结语
长期以来，人工摘穗收获玉米是个繁重的体力劳动，机械化籽粒直收是广大玉米种植者的迫切心愿。籽粒直收不仅可以节省前期剥皮、晾晒、脱粒等一系列费工费时的环节，还可以省时、省力、省钱。在东北乃至全国，要实现玉米籽粒直收必须实现2个创新：一是玉米品种创新，二是玉米收获机的技术创新。主导品种缺乏更是主要限制因素。品种植株高大，穗位高且不整齐，生育期偏长，籽粒含水量偏高，苞叶厚而紧，耐密抗倒性差，甚至倒伏严重无法机收。农业部国家玉米良种攻关机收项目组在东北连续几年开展了玉米籽粒机收玉米中熟组区试和品比试验，各育种单位苗头品种踊跃参加，政府、专家、农民、种粮大户、合作社齐心合力，有望挖掘出适宜东北的玉米籽粒直收主导品种。随着玉米种植规模化、土地集约化、生产机械化的发展及玉米生产对品种的更高要求，耐密宜机收籽粒品种的培育将是未来玉米育种的主攻方向。
4 参考文献
[1] 冯勇，宋国栋，侯旭光.玉米品种试验中宜机收指标的探讨[J].北方农业学报，2018，46（1）：21-24.
[2] 姜慶国，樊丽生，温日宇，等.耐密易机收玉米品种的选育探讨[J].农业开发与装备，2018（4）：55.
[3] 陈得义，景希强，王孝杰，等.耐密宜机收玉米品种选育探讨[J].作物杂志，2014（2）：13-15
[4] 陈志梅，夏海东，鹿红卫，等.我国玉米机械化、宜机收玉米品种选育现状及建议[J].种子世界，2017（1）：11-12.
[5] 胥少东，郭新坡，申亚飞等.适宜机收玉米品种应具备的农艺性状及育种思路[J].中国种业，2018（1）：50-51.
[6] 高雪飞，黄璐，宋树柏，等.机收玉米新品种新单68选育探讨[J].种业导刊，2018（6）：26-27.
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