早熟玉米品种“5800”创新育种工程成果初报

内蒙古丰垦种业有限责任公司 徐万陶
摘 要

通过早熟玉米种质资源的创新，选择组配优良杂交种，选育出早熟、耐密植和适宜机械化作业的“清秀型”玉米品种类型；该类型品种以“5800”为重要生产指标，即公顷保苗7.5万株（5000株/亩）为基准，公顷产量1.2万kg（800kg/亩）为目标；提出该类品种“越区”种植的意义和可行性。

关键词：玉米育种 5800 越区种植

国发（2011）8号文件明确了推进现代化农作物种业发展要“坚持自主创新，加强农作物种业科技原始创新、集成创新和国际合作，鼓励引进国际优良种质资源，先进育种制种技术和农作物种业物质装备制造技术，加快培育具有自主知识产权的农作物种业科技成果，提高农作物种业核心竞争力”。内蒙古丰垦种业有限责任公司根据国家种业发展要求在“十二”五期间制定了早熟耐密植的玉米“5800”创新育种工程，即东北春玉米区选育早熟品种，公顷保苗7.5万株（5000株/亩），公顷产量1.2万kg（800kg/亩）。
经过十年的努力，丰垦种业在新的种质资源研发上有突破性的进展，采用新研发的种质资源组配出一批性状优良的玉米杂交种，根据其农艺性状表现统称其为“清秀型”玉米品种。通过连
续两年的多点试验，达到了育种目标的要求，现将试验结果初报。

一、“5800”型玉米新品种的突出特点：

1、早熟性：该类型品种在东北春玉米区出苗至生理成熟需≥10℃活动积温在2100—2300℃的范围内，为其适宜种植区域。
2、综合抗性好：对东北春玉米区主要病虫害田间表现达到中抗以上水平，如大、小斑病、丝黑穗病、茎腐病、弯孢菌叶斑病等；果穗苞叶包被严密不易受玉米螟危害，苞叶较薄而少，成熟后蓬松，果穗有柄，成熟后下弯，不易受雨水侵害。成熟后脱水较快，收获水分20—25%之间。
3、耐密植。该类品种适宜种植密度为公顷8.5—9.0株（5500—6000株/亩），不空秆、不秃尖，内外果穗大小一致，边际效应小。配套科学管理，确保公顷产量1.2万kg以上。
4、抗倒伏：该类品种茎秆纤细坚韧、弹性好，根系发达具有很强的抗倒（折）能力。
5、适应性广：该品种为光温迟钝型，不仅在适宜种植区丰产性好，在≥10℃活动积温3000℃的区域表现不早衰，不减产，活杆成熟。
6、适宜机械化生产，株型清秀，株高240—270cm之间，穗位70—100cm，穗位株高比33—36%，叶片大小适中，穗上叶距大，植株体积小，减少机械作业吞吐量。
7、籽实商品性好。籽粒多为半马齿型，角质率较高，黄色至桔黄色，百粒重30.0—40.0之间。

二、种质资源的来源：

1、国外种质资源的改良：引进欧洲多元杂交种和美系杂交种选系。用美系杂交种所选出瑞德材料与美系材料PH6WC遗传距离为0.5000，与兰卡系的PH4CV遗传距离为0.2500.所选欧系和美系材料均有很高的配合力。
2、国内资源的改良系。

三、新选种质资源的突出特点：

1、欧杂选的突出特点：早熟至极早熟，农艺性状多类型，株高100—180cm，茎杆纤细坚韧，弹性好，根系发达抗倒伏，突出抗叶斑病性好、抗茎腐病，雄穗不发达，果穗苞叶长，有柄。配合力高。
2、兰卡系材料的特点：早熟、丰产性好，百粒重高，籽粒商品性好，雄穗中等发达，雌雄协调性好。株高中等，茎秆坚韧，根系发达，抗倒伏性好，抗丝黑穗病，中感大斑病，配合力高。
3、瑞德系材料的特点：中熟，株型半上冲，株高中等，果穗丰产性较好，雌雄协调性差，茎秆坚韧，根系发达，抗叶斑病性好，配合力高。
4、极早熟兰卡系材料：极早熟，株型半上冲，清秀，雄穗分枝少，雌雄协调，抗性突出，既抗丝黑穗病又抗大斑病。配合力突出，已用其育成丰垦008等多个品种。

四、杂交模式应用：

根据玉米生产发展对品种的需求，通过多种模式的测配，最终选择出选兰卡系×欧杂选和选瑞德系×欧杂选两个杂交模式最为理想。这两种模式将双亲的优点较为完美的重组，已选择出F4001、F4122、F4159、F4447等极早熟、早熟组合，已经进入报审试验程序。

五、丰产性测试结果

1、2013年测试F4001姐妹系80个组合，平均公顷保苗7.05万株（4700株/亩），平均公顷产量1.26万kg（838.5kg/亩）。测试地：公司玉米研究所。
2、2014年测试结果：试验地为公司玉米研究所，常年平均≥10℃活动积温在2900—3000℃。（附表1）
品种所需积温：出苗至生理成熟所需≥10℃活动积温，产量、百粒重以折合水分14%计算，单位：kg、g、cm。
3、黑龙江省青冈县丰垦种业试验站测试结果（2014）：试验地常年≥10℃活动积温2650℃左右。
试验品种积温：出苗至生理成熟所需≥10℃活动积温，产量、百粒重以14%含水量折算，单位：kg、g。（附表2）

附表1
2014年测试结果 >>>
1、公司玉米研究所测试结果：试验地≥10℃活动积温2900—3000℃
积温：出苗至成熟≥10℃活动积温，产量、百粒重以14%水分、kg、g、cm

六、耐密性测试

通过果穗自外向内各项生产性能变化测试，了解品种的耐密性。测试方法，从地头向内第3个穗至第10个穗逐个测试，测试项目有穗重、穗长、穗粗、穗行数，行粒数和百粒重。（见附表3）
测试结果表明所测品种均没有空秆、秃尖也没有增加。果穗第3穗向内至第10穗所测项目没有规律性的生物产量下降的趋势，个体之间的差异均在平均值上下浮动，说明所测品种具有很好的耐密性。


七、体会与存在问题

（一）体会：
1、推广早、密、机栽培模式首先要有种植观念的转变：种植模式的转变是由生产力水平发展催生的。多年来人们习惯于晚熟、稀植、大穗型高水分玉米的种植。生产力水平发展要求种植早熟型、耐密植适宜机械化作业的高产种植模式，这是一场种植业革命，以缩小与世界先进国家玉米种植的差距。应通过政府的政策引导各相关部门通力合作，经过试验、示范和推广取得成效。
2、推广早熟、密植和机械化生产的高产栽培模式，可以打破“适宜种植区”的常规理论，有条件的“越区种植”，将早熟品种向南移种植，通过合理密植，科学管理，机械化生产，同样可以获得很好的比较效益。
玉米是短日照作物，按常规理论，在北半球向北推进种植生育日数延长，生物产量增加，反之向南移，生育日数缩短，生物产量降低。具体每一个品种从出苗至生理成熟所需≥10℃活动积温是一定的，由此而界定出某一个品种的“适宜种植区”，多年来人们以此理论来指导玉米生产的区划工作。这个理论对光温反应敏感型品种有指导意义，对于光温反应迟钝型的品种种植结果不完全一致。
3、“清秀型”新品种推广“越区种植”前景看好。最新研发出的F4001、F4122、F4159、F4447等品种出苗至生理成熟所需≥10℃活动积温2100—2300℃，按常理其适宜种植区应为≥10℃活动积温2200—2400℃的区域。自2012—2014年对此类品种在≥10℃活动积温2900—3000℃的区域种植表现不早衰，抗性不减，生物产量不降，通过合理密植，早种、早成熟，可以机械化早收获。提前了农时，节约烘干成本，减少了环境污染。
4、在高积温区推广早、密、机的栽培势在必行。眼下在我国东北春玉米区烘干设施建设如火如荼，烘干塔如雨后春笋，烘干季节昼夜不停，烟雾缭绕，车水马龙，其实都在烧钱来降低玉米的含水量。北方玉米收获水分多在30—35%，不及时处理要发霉变质。通过烘干将玉米水分降至14—15%，去掉14—15%的水分，要消耗大量的能源及运输费用，人员工资，设备折旧，电费等，都是一单惊人的数字。据业内人士讲每烘干1kg的粮食费用起码0.02元，烘干1000kg则需20元。如果北方玉米以每公顷以9000kg计算，需要烘干费180元，每年烘干200万公顷的玉米则需要烘干费3.6亿元，而消耗大量的能源对环境造成了极大的污染。如果把烘干量减少一半，可以减少烘干费1.8—2.0亿。
5、对高温区推广早、密、机栽培模式生产流程的设计：
①品种选择：选光温迟钝型品种，出苗至生理成熟需≥10℃活动积温2100—2300℃。
②留苗密度每公顷8.5—9.0万株（5500—6000株/亩）。
③农时作业流程：（月、日）
播种期 出苗期 吐丝期 生理成熟 收获期 籽粒水分%
5.1—5.5 5.15—5.20 7.10—7.15 9.3—9.5 10.5—10.10 20—25
6、合理密植、良种方法：
推广早熟品种，密植种植和机械化生产栽培中，必须注意合理密植，以品种的合理种植密度为准，不是越密越高产。同时要坚持良种良法，按种植密度科学施肥，精细管理，适时收获。

（二）存在问题

1、该类品种难过审定关：该类早熟品种多为中小型果穗，单穗籽实重量160.0—180.0g之间，靠群体增产。要求种植密度每公顷8.5—9.0万株。目前各级品种审定中试验密度为每公顷6.0—6.5—7.5万株，且熟期偏晚的居多。早熟耐密型品种熟期早、密度不够往往在预备试验就被淘汰出局，审定关不过，推广谈何容易。要求品种审定部门增设早熟高密度试验内容。
2、关于粮食收购问题。早熟品种越区种植，早种早收，然而此时粮食无人收购。呼吁政府有关部门，协调粮食收购等单位提前开称收购，待推广面积扩大后，逐渐形成常态化，粮食收购时间提前也有利于充分利用的秋季光热资源，节约能源。

参加此项研究工作的有叶双虎、徐德强、辛七十五、纪勇、高海林、刘桂莲、英焕发、王海丽、王金霞、张丹丹