目前我國農村勞動力短缺,玉米生產(chan)機械化粒收是大勢所趨。為適(shi)應(ying)玉(yu)米生產(chan)機械化粒收，玉(yu)米育(yu)種目標應(ying)作相應(ying)調整(zheng)，由過去單純(chun)追(zhui)求單株產(chan)量(liang)晚(wan)熟稀(xi)植(zhi)(zhi)大穗的育(yu)種模式轉(zhuan)變到耐(nai)密(mi)植(zhi)(zhi)中早熟抗(kang)性(xing)好群體產(chan)量(liang)高的育(yu)種思路上來。本文(wen)從(cong)玉(yu)米機械粒收的角度(du)，闡(chan)述與之相適(shi)應(ying)的玉(yu)米育(yu)種目標，期望對育(yu)種工(gong)作者有所啟示(shi)。
玉米是我國第一大糧食作物，2019年播種面積已超過4000萬hm2，成為(wei)種植面(mian)積最(zui)大(da)、總產量最(zui)多的作物，對保障我(wo)國(guo)糧食安全具(ju)有重(zhong)要戰(zhan)略地位。
據統計，2019年全國玉米生產綜合機械化率已超過 90%，主要集中在土地整理、機械播種、無人機防控及機械摘穗等方面，但機械粒收率還不高，主要是由于收獲時籽粒含水量較高（大多超過30%）、機(ji)械收粒(li)破損率(lv)高所致。
過去玉米育種目標定位在晚熟、 高產、稀植大穗方面，土地精耕細作，全程人工管理,，農村勞動力充足。隨著科技的(de)發展，農村勞(lao)動力向城鎮轉移，基(ji)于手工(gong)操作(zuo)的(de)傳統玉米生(sheng)產技術已不能適(shi)應當前玉米生(sheng)產發展，而(er)面向市場，建立與之相(xiang)適(shi)應的(de)玉米全程機(ji)械化技術體(ti)系是解決這(zhe)一(yi)難題的(de)必然(ran)選擇。
農(nong)村土地集約(yue)化、生(sheng)產(chan)規模化、全程(cheng)機械(xie)化是大勢(shi)所趨。玉(yu)米(mi)育(yu)(yu)種(zhong)目標必須盡快(kuai)作(zuo)出調(diao)整，確立以中(zhong)早熟、密(mi)植、高產(chan)、抗(kang)逆性強，適應全程(cheng)機械(xie)化為(wei)育(yu)(yu)種(zhong)目標，盡快(kuai)選育(yu)(yu)出宜機械(xie)粒收的(de)高產(chan)玉(yu)米(mi)新品種(zhong)，滿足生(sheng)產(chan)需求。為(wei)此，本文從玉(yu)米(mi)生(sheng)產(chan)機械(xie)化粒收的(de)角度出發(fa)，揭(jie)示玉(yu)米(mi)自交系及雜交種(zhong)的(de)選育(yu)(yu)目標。
玉米生產機械化粒收對自交系選育的啟示
選育自交系的目的是為了組配高產玉米雜交種。一個優良玉米單交種是由2個優質的玉米自交系組配而成的。要滿足玉米生產機械化粒收需要，無論是雜交種還是自交系都要求種子發芽率高（95%以上）、純度好（98%以上）、凈度達98%以上。芽勢(shi)強，才能保證(zheng)苗齊苗壯；種子大小均勻，硬度要好，耐機械磨(mo)損。
玉米生產機械化(hua)粒收(shou)要求選育出的(de)(de)玉米自(zi)交系抗倒伏能力、耐(nai)密(mi)性要強；父本雄(xiong)穗分(fen)枝稍多(duo)，花期較(jiao)長(chang)；母(mu)本分(fen)枝較(jiao)少，穗位以(yi)上節間長(chang)，便于機械去雄(xiong)；母(mu)本生育期不(bu)宜過長(chang)，最好是中早(zao)熟，脫水要快，便于機械化(hua)收(shou)粒。針(zhen)對(dui)(dui)以(yi)上機械化(hua)生產對(dui)(dui)玉米自(zi)交系選育的(de)(de)要求，特建(jian)議如(ru)下育種目標。
（一）選育米質好、硬粒型或半硬粒型的自交系作母本
硬粒型或半硬粒型的種子較馬齒型具有較強的耐機械磨損能力，更強的耐低溫能力，出苗整齊、芽勢強。可以引進歐美的早熟堅稈硬粒型品種，與本地早熟硬粒型品種進行雜交、回交等，采用常規育種技術和生物技術手段進行選系，通過DH系育(yu)種及分子標記(ji)技術等手段，可以(yi)迅速得到純(chun)系，進而(er)組(zu)配出符合(he)育(yu)種目(mu)標的(de)雜交組(zu)合(he)。
（二）選育耐密性強的玉米自交系
玉米自交系的選育除要具備較高的一般配合力和特殊配合力外, 還要有較強的耐密植能力。玉米自交系的耐密能力可以通過密度試驗進行，密度可以設置在9萬~18 萬株/hm2之(zhi)間(jian)。最佳種植密度(du)應是在(zai)該密度(du)下自(zi)交系的空(kong)稈(gan)少(shao)(shao)、禿(tu)尖少(shao)(shao)、不(bu)倒伏(fu)，群體產(chan)量最高。從表觀上(shang)看，耐(nai)密自(zi)交系的株型(xing)應為(wei)緊湊或(huo)半緊湊型(xing)，穗上(shang)部葉片為(wei)小窄(zhai)葉、斜上(shang)沖、節間(jian)長，通風透(tou)光(guang)好(hao)。
耐密(mi)玉(yu)米自交(jiao)(jiao)系的(de)(de)選育，可以通過引進歐美(mei)等發達國家(jia)的(de)(de)玉(yu)米種(zhong)質(zhi)資源與(yu)本地玉(yu)米種(zhong)質(zhi)進行雜交(jiao)(jiao)改(gai)良。歐美(mei)等發達國家(jia)玉(yu)米生產(chan)全程機械化程度(du)較高，耐密(mi)種(zhong)質(zhi)資源豐富，但存(cun)在一些弱點，比(bi)如感大斑病、莖(jing)腐(fu)病等，通過與(yu)地方(fang)種(zhong)質(zhi)的(de)(de)融(rong)合改(gai)進，選育出抗性好、耐密(mi)性強的(de)(de)優良玉(yu)米自交(jiao)(jiao)系。
（三）選育抗倒伏能力強的玉米自交系
玉米自交系的抗倒伏能力強弱關系到能否進行機械化收獲。玉米自交系如果大面積倒伏，不僅嚴重影響產量，還無法進行機械收獲。玉米倒伏可分為莖折和根倒， 其中，莖稈在穗位節或穗位節以下的折斷稱為莖折, 莖稈與垂直線大于一定角度（30°或45°）而莖稈不發生折斷的稱為根倒。GB/T 21962—2008 《玉米收獲機械技術條件》中規定機械粒收的條件為田間植株倒伏率應低于5%。
玉米自(zi)交系(xi)(xi)抗(kang)(kang)倒(dao)伏能(neng)力的(de)(de)強弱(ruo)取決于(yu)根(gen)系(xi)(xi)根(gen)量的(de)(de)多(duo)少、層數(shu)(shu)、面積，莖(jing) 基部節(jie)數(shu)(shu)和長短，莖(jing)稈(gan)柔(rou)韌(ren)性(xing)的(de)(de)強弱(ruo)及抗(kang)(kang)莖(jing)腐病的(de)(de)能(neng)力。一(yi)般來說，根(gen)系(xi)(xi)發(fa)達、分布面廣(guang)、氣生根(gen)多(duo)、支持(chi)根(gen)多(duo)、莖(jing)基部節(jie)間短、莖(jing)稈(gan)柔(rou)韌(ren)性(xing)好的(de)(de)自(zi)交系(xi)(xi)抗(kang)(kang)倒(dao) 伏能(neng)力較強。在(zai)自(zi)交系(xi)(xi)選育(yu)時，可以有(you)目(mu)的(de)(de)地針對上述特點進(jin)行選育(yu)及改良。
（四）選育抗病蟲害尤其是抗莖腐病能力強的自交系
玉(yu)米(mi)自(zi)交(jiao)(jiao)系(xi)(xi)抗(kang)病蟲能(neng)力(li)弱，不僅嚴重影(ying)響(xiang)自(zi)身(shen)產量，還影(ying)響(xiang)機械收獲。在(zai)自(zi)交(jiao)(jiao)系(xi)(xi)選(xuan)育(yu)時，作(zuo)為組建(jian)基礎(chu)群體之一(yi)的親本自(zi)交(jiao)(jiao)系(xi)(xi)必須具備(bei)較(jiao)強的抗(kang)玉(yu)米(mi)葉斑病、絲黑穗病及莖(jing)腐病的能(neng)力(li)，并抗(kang)玉(yu)米(mi)螟。通過引進(jin)熱帶、亞(ya)熱帶及國外抗(kang)性優良(liang)的玉(yu)米(mi)自(zi)交(jiao)(jiao)系(xi)(xi)與當地一(yi)般配(pei)合(he)(he)力(li)高的玉(yu)米(mi)自(zi)交(jiao)(jiao)系(xi)(xi)進(jin)行雜交(jiao)(jiao)，利(li)用常規育(yu)種(zhong)技術與生(sheng)物技術相(xiang)結合(he)(he)，選(xuan)育(yu)抗(kang)病蟲能(neng)力(li)強的優良(liang)玉(yu)米(mi)自(zi)交(jiao)(jiao)系(xi)(xi)。
（五）選育生育后期脫水快的優良玉米自交系
機械(xie)粒(li)(li)收(shou)是玉米生產全程機械(xie)化的(de)(de)關(guan)鍵(jian)技術環節，籽粒(li)(li)含水量高是影(ying)響收(shou)獲質量的(de)(de)重(zhong)要技術瓶(ping)頸。玉米機械(xie)粒(li)(li)收(shou)的(de)(de)質量指標主要包(bao)括籽粒(li)(li)破碎(sui)率(lv)、雜質率(lv) 和損失(shi)率(lv)，損失(shi)率(lv)又包(bao)括落(luo)穗(sui)率(lv)和落(luo)粒(li)(li)率(lv)。國內(nei)(nei)外相關(guan)研(yan)究表明，玉米籽粒(li)(li)含水量顯著影(ying)響機械(xie)收(shou)獲破碎(sui)率(lv)，且在一定范圍內(nei)(nei)，含水量越高，破碎(sui)率(lv)越大。可見，選育生育后(hou)期籽粒(li)(li)脫水快的(de)(de)優良玉米自交系(xi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要。
選育生育后期脫水快的玉米自交系，在組建基礎材料時，要選用熟期較早的材料作為親本之一，另一個親本要配合力高、抗逆性好、自身產量高、偏中早熟或中熟。通過DH育種選(xuan)系(xi)(xi)，選(xuan)育出熟期早(zao)、配合力高、抗逆性好的(de)(de)優良品系(xi)(xi)。同時，還要(yao)對玉米自交系(xi)(xi)的(de)(de)穗(sui)部(bu)性狀進行研(yan)究(jiu)。前人研(yan)究(jiu)表明，玉米籽(zi)粒(li)達到生(sheng)理成熟后，果穗(sui)苞葉蓬松，長度適中(zhong)（包住籽(zi)粒(li)就(jiu)好），層數(shu)較少，利于脫水(shui)。中(zhong)小穗(sui)和穗(sui)行數(shu)少、穗(sui)軸稍細，穗(sui)行間“兩行夾一(yi)溝”的(de)(de)排列(lie)易于脫水(shui)。在自交系(xi)(xi)選(xuan)育時，可(ke)充分(fen)考慮上述特(te)點進行選(xuan)系(xi)(xi)。
玉米生產機(ji)械化粒收(shou)對雜交種選育(yu)的啟示(shi)
玉(yu)米(mi)雜交種(zhong)是由兩種(zhong)不同類(lei)型的玉(yu)米(mi)自(zi)交系(xi)組配而成的，適應機械化(hua)生產(chan)要求，玉(yu)米(mi)自(zi)交系(xi)的優(you)良(liang)性(xing)狀可(ke)以(yi)在雜交種(zhong)上得到充分體現。玉(yu)米(mi)生產(chan)機械化(hua)粒(li)收(shou)要求選育(yu)出的玉(yu)米(mi)雜交種(zhong)適當早熟，耐(nai)密性(xing)、抗逆性(xing)強，生育(yu)后期籽粒(li)脫水速(su)率快，出苗整齊，芽勢強。
（一）雜交種適應機械化收獲的理想熟期為中早熟
在東北春玉米區，生育期一般要求125天左右，積溫 2500℃左右，可以使玉米在生理成熟后大約有1個月的時間站稈晾曬，使籽粒有充足的時間降水，達到機械粒收的標準。雜交種的熟期太早，產量上不去，太晚籽粒降水困難，影響收獲質量。在組配雜交組合時，要充分考慮2個親本的熟期，最好2個親本(ben)都是(shi)中(zhong)早(zao)熟(shu)（制(zhi)種方便(bian)），或(huo)早(zao)熟(shu)親本(ben)與中(zhong)熟(shu)親本(ben)組配 （需(xu)錯期，制(zhi)種不便(bian)），盡量(liang)不要利用晚(wan)熟(shu)材料(liao)作制(zhi)種親本(ben)。
（二）機收豐產的關鍵核心技術是提高雜交種的種植密度
高密度下，玉米單株生產力下降，群體產量增加；但也不是種植密度越大越好，合理的種植密度能協調群體與個體之間的矛盾。在合理種植密度下, 玉米(mi)植株空稈少(shao)、不倒伏(fu)，果穗禿尖少(shao)，群體(ti)產量最高。從表(biao)觀上(shang)看(kan)，耐密(mi)株型緊湊，穗上(shang)部葉片為小窄葉、斜上(shang)沖、節(jie)間長，通(tong)風透(tou)光好(hao)。
機收玉米的種植密度應該不低于7.5萬株/hm2。因品種而異，有些品種的種植密度可達到12萬株/hm2, 甚至更高。品種的種植密度可通過密度試驗進行選 擇，即通過多年多點不同生態環境、不同密度條件, 篩選出(chu)適宜機(ji)械化生產的優良品種(zhong)最佳種(zhong)植密度。
（三）雜交種抗倒抗病蟲害是玉米生產機械化的必要條件
玉米雜交種收獲時，植株倒伏較重，人工收獲都很困難，更不宜機收。抗倒伏玉米雜交種的選育，可通過人工設置一些障礙因子，比如人工拉力，多變的氣候條件如風災等考察品種的綜合抗倒伏能力。多年多點不同生態環境差異也能篩選出抗倒伏及抗病蟲能力強的高產玉米雜交種。表觀上看，一 般根系發達,氣生根多(duo)，支(zhi)持根多(duo)，莖稈(gan)柔韌性好，抗莖腐病的(de)玉米雜交種抗倒伏能力較強。
（四）收獲時玉米雜交種籽粒的含水量嚴重影響機械粒收的質量
研究表明，在一定范圍內，收獲時籽粒含水量越高，籽粒破損率也越高。但也不是籽粒含水量越低越好，當籽粒含水量低于16%時, 籽粒破損率、落粒率會逐漸升高。籽粒含水量在18%~23%范(fan)圍內，破損率低，最適合(he)機械化粒(li)收(shou)。
選育籽粒脫(tuo)水(shui)快的(de)玉(yu)米(mi)雜交(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)，除(chu)了考慮熟(shu)期(qi)適當(dang)早熟(shu)外，還要(yao)對玉(yu)米(mi)雜交(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)達到生理成熟(shu)前后籽粒脫(tuo)水(shui)速率和穗部性狀(zhuang)進行(xing)(xing)研究。表觀上，可以(yi)利用成熟(shu)時果(guo)穗苞葉蓬松、層數少、長度(du)適中、穗軸 稍細的(de)玉(yu)米(mi)自(zi)交(jiao)(jiao)系進行(xing)(xing)組配(pei)(pei)；利用大家(jia)公(gong)認的(de)脫(tuo)水(shui)較快的(de)玉(yu)米(mi)自(zi)交(jiao)(jiao)系組配(pei)(pei)。
推進玉米生產全程(cheng)機(ji)械化，還能做什么？
由于我國農村勞動力短缺，為了省時省力，提高生產效率，增加經濟效益，玉米生產全程機械化是大勢所趨。目前，玉米生產在機械整地、機械播種以及機械摘穗等方面普及率已超過90%，但在機械(xie)粒(li)收(shou)方(fang)面普(pu)及率還不高，主要是(shi)因為收(shou)獲時(shi)玉米籽粒(li)的含水量過高所致。
降(jiang)低收獲時籽(zi)(zi)粒含水(shui)量，需(xu)要(yao)適(shi)當縮短玉米(mi)(mi)(mi)雜交(jiao)(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)生(sheng)(sheng)育期和培育生(sheng)(sheng)理成(cheng)熟后 期籽(zi)(zi)粒脫(tuo)水(shui)快的(de)(de)優良玉米(mi)(mi)(mi)雜交(jiao)(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。縮短玉米(mi)(mi)(mi)雜交(jiao)(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)生(sheng)(sheng)育期，可(ke)使其(qi)有(you)充(chong)足的(de)(de)時間(jian)在田間(jian)降(jiang)水(shui)，達到符合機(ji)械粒收的(de)(de)標準。但這(zhe)需(xu)要(yao)犧(xi)牲一(yi)部分積溫(wen)作為 代價，勢必影響玉米(mi)(mi)(mi)雜交(jiao)(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)產(chan)量。這(zhe)部分損失的(de)(de)玉米(mi)(mi)(mi)雜交(jiao)(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)產(chan)量，需(xu)要(yao)通(tong)過選育耐密植(zhi)的(de)(de)優良玉米(mi)(mi)(mi) 雜交(jiao)(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)來彌(mi)補。通(tong)過單(dan)位面積株數的(de)(de)增(zeng)加(jia)，群(qun)體產(chan)量的(de)(de)提高，增(zeng)加(jia)玉米(mi)(mi)(mi)雜交(jiao)(jiao)(jiao)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)產(chan)量。
歐美國家的玉米雜交種在籽粒達到生理成熟后，還需要在田間站稈晾曬1個多月，使籽粒充分降水。這需要玉米雜交種的根系發達，氣生根多，莖稈的柔韌性好，高抗莖腐病。在這方面,我們也應該加大(da)研(yan)究力度(du)，培育適宜(yi)機械化(hua)粒(li)收的莖(jing)稈和根系。
玉米雜交種生理成熟后期籽粒脫水是一個復雜過程，除與環境、氣候條件有關外，還與遺傳因素有關。潮濕的生態環境不利于玉米雜交種籽粒脫水, 親本脫水慢的自交系也會減緩組配雜交種的脫水速率。在組配雜交組合時，除了要考慮2個親本要有較高的一般配合力和特殊配合力外，還要考慮2個親本至少有1個是脫水(shui)較(jiao)快的(de)，只有這樣才能選育 出脫水(shui)較(jiao)快的(de)玉米雜交種。
玉(yu)米(mi)機(ji)械粒收(shou)在歐美國(guo)(guo)家(jia)現已全(quan)面普及，可以(yi)引進(jin)(jin)他們的優異(yi)種質與國(guo)(guo)內熟期(qi)早、抗性好的優良玉(yu)米(mi)自交系進(jin)(jin)行(xing)組配選(xuan)系，也可以(yi)直接對引進(jin)(jin)的玉(yu)米(mi)雜交種進(jin)(jin)行(xing)二環(huan)系選(xuan)育(yu)，利用其耐密植、籽粒脫(tuo)水(shui)快、莖(jing)稈柔(rou)韌性好、根(gen)系發(fa)達等突出特點，加以(yi)改造利用。
種(zhong)(zhong)子(zi)是農業(ye)(ye)的(de)(de)“芯片”，種(zhong)(zhong)子(zi)的(de)(de)核心是種(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)，要想打(da)好種(zhong)(zhong)業(ye)(ye)翻(fan)身仗(zhang)，就必須在種(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)資(zi)源(yuan)上下功夫。選(xuan)育適合玉米(mi)生產機(ji)械(xie)化粒(li)收的(de)(de)品種(zhong)(zhong)，需要充分挖掘國內現(xian)有玉米(mi)種(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)資(zi)源(yuan)，積極引(yin)進國外優(you)異種(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)，通過大(da)膽創新(xin)突破，才(cai)能育成符合玉米(mi)育種(zhong)(zhong)目標的(de)(de)新(xin)種(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)。
綜合前人觀點及多年的玉米育種經驗，可以將適宜機械化粒收的玉米育種目標定為：種子角質較多，芽勢強；植株耐密植、抗倒伏、抗莖腐病，莖稈柔韌性好；根系發達，氣生根較多；熟期稍早(中早熟)，生育后期籽粒脫水速率快，收獲時籽粒含水量為18%~23%；雜交種產量高于同熟期對照品種的5%及以上。
來源丨中(zhong)國種業
作者(zhe)丨賈(jia)恩吉(ji)、欒奕、車殿珍(zhen)、張東(dong)升
編輯丨農財君
聯系農財君丨18565265490
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