摘要:为了解决玉米生产上抗病丰产品种缺少的问题,针对性选用抗病优异玉米种质材料,构建基础群体,通过回交、定向接种鉴定,早代配合力测定,选育出抗病优良自交系WX101和WX113,以其为亲本杂交组配育成玉米新品种众德丰6号。该品种抗穗腐病,中抗大斑病、茎腐病;籽粒粗淀粉含量高达76.95%;参加山西省玉米早熟区域试验2a平均产量为12836.5kg/hm2,比对照增产5.3%;参加生产试验平均产量为13272kg/hm2,比对照品种增产7.4%。在生产上配套适期播种,合理密植,科学施肥,综合防治病虫草害等栽培技术,同时提出适合品种简单高效的制种技术。众德丰6号丰产,多抗,质优,广适,2019年通过山西省农作物品种审定委员会审定,适宜在山西春播早熟区推广种植。
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玉米是山西省主要粮食作物之一,2017年播种面积180.69万hm2,占全省粮食作物播种面积的56.96%,总产977.89万t,占全省粮食总产的72.22%,在山西粮食安全生产中占有举足轻重的地位[1,2]。随着畜牧业和玉米深加工业的持续发展,人们对玉米的需求仍呈现增长趋势。在种植面积缩减的情况下,减少生物和非生物胁迫造成的产量损失,对保证山西省粮食安全至关重要。在玉米生产中,病虫害是影响产量的主要限制因素之一[3]。山西春玉米区主要病害有大斑病、茎腐病、丝黑穗病,在晋北中部、晋中东山、晋东南地区这3种病害发生尤其严重,一般年份减产5%~20%,在病害流行年份减产30%以上[4,5]。
前人研究和生产实践证明,控制玉米病害最经济有效的措施是选育和种植抗病品种[6,7,8,9,10,11,12]。针对玉米生产上病害发生严重,缺乏抗病丰产玉米杂交种的问题,国内科研院所都将抗病育种作为玉米新品种选育的重要目标进行攻关。山西省农业科学院玉米研究所玉米抗病育种课题组利用筛选的抗病优良种质材料,组建基础群体,对选育后代材料进行大斑病、茎腐病、丝黑穗病接种鉴定[13,14,15],创制抗病自交系,组配杂交种,育成多抗丰产优质玉米新品种众德丰6号。
1、选育过程
1.1母本自交系选育
母本自交系WX101是2008年在PH6WC的群体材料中发现1株穗轴红色的变异株,经连续自交6代选育而成。为了增加选择压力,在早代接种鉴定大斑病、茎腐病、丝黑穗病的抗性;与此同时选择抗病优良单株进行自交或互交,聚合抗病优良性状。该自交系第一叶片叶鞘、叶缘紫色;株型紧凑,总叶片数21片;株高208cm,穗位高89cm;雄穗分枝2~3个,花丝粉红色,颖壳、花药浅紫色;筒型果穗,穗长15~16cm,穗行数14~16行;红色穗轴,籽粒和粒顶部黄色,半马齿型。抗丝黑穗病、茎腐病、穗腐病,中抗大斑病。该品系具有株型紧凑、抗逆性好、种子产量高的特性。忻州春播生育期124d左右,需≥10℃有效积温2630℃左右。
1.2父本自交系选育
父本自交系WX113是以(PH4CV/PHB1M)/PH4CV为基础群体,经过早代进行接种大斑病、茎腐病、穗腐病鉴定,选择抗病优良单株连续自交8代选育而成。该自交系第一叶片叶鞘浅红色,叶片绿色,总叶片数21片;株高205cm,穗位高96cm;株型半紧凑。雄穗分枝4~6个,花丝粉红色,颖壳、花药绿色;筒型果穗,穗长13~15cm,穗行数16~18行,红色穗轴,籽粒和粒顶部黄色,半马齿型。抗茎腐病、穗腐病,中抗大斑病。该品系具有抗逆性强、花粉量大的特性。忻州春播生育期125d左右,需≥10℃有效积温2650℃左右。
1.3杂交种选育
2011年以自选系WX101为母本、WX113为父本进行杂交组配。2012—2013年进行品比鉴定表现优良。2014—2015年参加山西省多点品种比较试验,表现突出,生长势强,植株清秀,抗病性强,结实性好,2a多点品比试验平均产量11674.75kg/hm2,比对照品种大丰30增产6.4%。2016—2017年参加山西省春播早熟区域试验,2018年进入生产试验,综合性状表现突出。2019年通过山西省农作物品种审定委员会审定(晋审玉2019020)。
2、特征特性
2.1植物学特征
幼苗第一叶片叶鞘紫色,叶缘紫色。株型半紧凑,株高312cm,穗位高113cm,叶片数21片;雄穗一级分枝4~6个,花药浅紫色,颖壳绿色,花丝粉红色,筒型果穗,红色穗轴,穗长18.8cm,穗行数16~18行,行粒数37.6粒,籽粒和粒顶端黄色,半马齿型,百粒质量34.3g,出籽率85.4%。
2.2抗病性
2016—2017年经山西农业大学人工接种鉴定,该品种中抗大斑病、茎腐病,抗穗腐病(表1)。
表1众德丰6号抗病性鉴定结果
2.3抗倒性
2016—2017年参加山西省玉米区域试验,2a平均倒伏(倒折)率0.4%,2018年生产试验平均倒伏(倒折)率2.1%。
2.4品质性状
经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)检测,众德丰6号籽粒容重为767g/L,粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉含量依次为9.34%、3.64%、76.95%,粗淀粉含量超过了高淀粉玉米标准(75%)1.95百分点,可作为高淀粉玉米加以利用。
3、产量表现
3.1区域试验
2016—2017年参加山西春播早熟区域试验,众德丰6号平均产量分别为12975、12698kg/hm2,分别比对照大丰30增产6.4%和4.1%(表2、3),2a平均产量12836.5kg/hm2,比对照增产5.3%。试验点14个,增产点率为92.9%。
表22016年山西春播早熟区试结果
表32017年山西春播早熟区试结果
3.2生产试验
2018年参加山西春播早熟区生产试验,众德丰6号平均产量为13272kg/hm2,比对照大丰30增产7.4%(表4)。生产试验点7个全部增产,稳产性好。
表42018年山西春播早熟区生产试验结果
4、适宜种植区域
山西春播早熟区出苗至成熟生育期128d,与对照品种大丰30相当,需≥10℃有效积温2650℃。适宜在山西大同、朔州、忻州、太原、晋中、吕梁等春播早熟区种植。
5、配套栽培技术
5.1适期播种
山西春播玉米早熟区适宜播种期为4月下旬到5月初。播种量为22.5kg/hm2。采用膜侧单粒精量播种,播种深度一致,出苗期集中,苗势整齐强壮。可以采取宽窄行种植,宽行60~70cm,窄行30~40cm。
5.2合理密植
种植密度应视地块条件、土壤肥力等情况来定,一般种植密度6万株/hm2;平川水浇地、土壤肥力高的地块,密度为6.75万株/hm2;丘陵旱坡地、土壤肥力低的地块,密度为5.625万株/hm2。
5.3科学施肥
增施有机肥,配方使用化肥,旋耕地时底施硝酸磷肥或复合肥,施肥量可根据土壤肥力确定。玉米喇叭口期追肥,每公顷施尿素250~300kg/hm2。追肥时一侧开沟深施促根壮苗,或者施用玉米缓释专用肥,旋耕时一次性施入。
5.4防治病虫
防治苗期地下害虫和土传病害,可用帅苗+顶苗新+立克秀、伴有益+满适金等配方种衣剂处理种子。防治玉米螟可用高效氯氰菊酯乳油进行喷雾,或在玉米大喇叭口期用辛硫磷颗粒剂灌心叶。
5.5化学除草
玉米播后出苗前可选用38%莠去津+90%乙草胺1∶1混配喷施,用药量2625mL/hm2;也可用72%异丙草胺1500~3500mL/hm2+80%唑嘧磺草胺30~40mL/hm2+75%噻吩磺隆20~30mL/hm2混合喷施。玉米苗后茎叶处理,可选用52%烟嘧磺隆1125~1500g/hm2,在玉米3~5叶期喷雾。
6、制种技术要点
6.1选地与隔离
建立亲本繁殖和杂交种生产基地,玉米制种田应选择土壤比较肥沃、生产条件较好的地块。屏障隔离距离四周不低于300m,防止串粉,以保证种子纯度。
6.2播种与行比
播种前对亲本种子的纯度和发芽率进行检测,将选好的父母本种子用不同警戒色种衣剂分别包衣,以便区别父母本种子,防止混杂。在甘肃制种适宜播种期在4月下旬到5月初。父母本行比1∶5,为保证花期相遇,可在播种后第7天播种2期父本。一般种植密度7.5万~9.0万株/hm2。
6.3肥水管理
旋耕时施复合肥600~750kg/hm2,拔节期到喇叭口期追施尿素300kg/hm2,追肥后要及时浇水。玉米生长后期应适时灌水,保持田间水分充足,提高制种产量。
6.4病虫草害防治
制种田要加强病虫草害的预防,选用适宜的种衣剂处理种子,以防治蛴螬、蝼蛄、金针虫等地下害虫和丝黑穗病、苗枯病等土传病害。播种后应及时喷除草剂进行封闭处理。中后期重点是防治玉米螟,可在大喇叭口期用辛硫磷颗粒剂灌心,玉米生长中后期可用无人机喷施杀虫剂或杀菌剂控制后期病虫害。
6.5花期管理
拔除杂株,结合间苗定苗,拔掉弱株和可疑杂株,当植株长到喇叭口期再次田间去杂,抽雄前要彻底清除遗留杂株及优势株。母本去雄必须做到及时彻底,采取摸苞带1~2叶去雄。授粉结束后及时割除父本。
6.6收获与脱粒
玉米成熟后可进行站秆剥皮,促进种子脱水,提高种子质量和产量。收获果穗后要及时翻晒,并挑选去除异型穗和白轴穗。当种子含水量降到15%~16%时进行脱粒,果穗脱粒时要注意清选机器,严防机械混杂。
参考文献:
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基金:科技部七大作物育种项目(2018YFD0100203);国家重点研发计划项目(2018YFD1001000);山西省农业科学院生物育种工程项目(2017yzgc066).
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