浅析玉米新品种田间评价及筛选鉴定

.浅析玉米新品种田间评价及筛选鉴定随着玉米需求快速增长及价格的不断攀升，近年来种植面积持续增长。2014年我 国玉米播种面积已达3707.6万公顷，较去年增长1.8%；宁 夏玉米播种面积近28.9万公顷，较去年增长10.2%，其中灌区16.2万公顷，山区12.7万公顷。正确选择品种是增产丰收的基础和关键。研究认为，玉米产量的提高与杂种优势的增强并无直接关系，玉米产量性状改进和耐密能力增加是产量提高的主要原因。围绕国家玉米产业技术体系提出的“一机两改一保障”1为核心的现代玉米产业技术发展战略，筛选和鉴定出优质、高产、耐密、抗倒、抗病、早熟和适宜机械化生产的品种，以适应当前玉米密植与机械化快速发展的需求，为玉米品种更替与区域化合理布局提供重要参考。根据观察到的田间表现等感性认识来选择，要求品种应当具备株高、穗位高适宜且整齐一致，出苗快，生长健壮，灌浆速度快，商品性适合市场需求等特点。但这些因素因气候条件、栽培管理、地理条件等不同有一定差别，具有多变性。因此，从品种固有的遗传特性上评价和选择更具科学性。1 从抗逆性上评价和选择抗逆性是玉米丰产性表现的一项重要指标，它包括：玉米的抗病性、抗虫性、抗倒性及抗击自然灾害的能力等，抗逆性好的品种适应区域广泛。为优良品种摸清适宜的推广区域是品种市场地位、示范推广的目的，也是评价和选择当地优势品种的关键着眼点。1.1 抗病性：抗病性强的品种比较受市场欢迎，特别是在玉米生长中后期，田间管理很不方便，如果出现病害将对玉米产量造成很大影响。我区玉米生产区常见病害主要有丝黑穗病、茎腐病、大斑病、小斑病、矮花叶病、玉米螟等病害。1.2 抗虫性：抗虫育种是未来玉米育种的方向，目前生产中主要依靠种子包衣结合撒、喷施化学农药防止害虫。我区常见虫害主要有地老虎、蛴螬、金针虫、蚜虫和红蜘蛛等。1.3 抗倒性：适当增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一，而密度增加又增大了玉米倒伏的危险，只有抗倒性强的品种，才能提升种植密度从而获得丰产稳产。品种具备良好的农艺性状，才能表现良好的抗倒性。影响抗倒的因素很多，就品种特征特性来说主要有株高、穗位高、株型、茎秆强度与韧性、根系发达程度、基部节间长短等方面；就栽培措施来说，有种植密度、肥水管理、种植区域的气候条件、风灾和降水的影响等。1.4 其它抗性：因地域气候和土壤条件的限制，玉米品种的抗盐碱、耐洪涝、抗干旱、耐低温和耐寡照等性状表现差异明显。近年来，阴雨寡照、持续干旱、春季低温、早霜提前、晚霜推迟等极端天气频发，选择空杆率低、结实性好、耐低温能力强、穗位整齐一致、灌浆速度快的品种才能获得较好的产量。例如：雌雄协调且花粉活力强是最具代表性状，直接影响逆境气候条件下的授粉结实率。2 从农艺性状上评价和选择2.1 株型：玉米株型可分为平展型、紧凑型和半紧凑型，紧凑型玉米耐密性强。理想的株型是上紧凑下平展，成为“正三角形”。 穗下叶片平展，穗上叶片上冲紧凑，其优势在于：下部叶片平展，在苗期有利培养壮苗，在穗期光照面积大，光能利用率高，光合产物积累多，有利于雌穗发育获得大穗；穗上叶片紧凑上冲，花、粒期通风透光效果好，能提高雄穗花粉的利用率，风的阻力小，抗倒效果好，田间果穗内外一致，边际效应不强。因此，筛选品种时，在玉米大喇叭口期以前的叶片角度应当开张平展，抽雄以后的株型要求穗下叶片较为平展，呈斜冲开张形；穗上叶片以旋状上冲分布，形成一圆锥体型的株型更好。Mock认为，穗上叶直立和穗下叶间型或平展型，同时强调在高密度种植条件下高效利用。刘绍棣认为，玉米穗上叶叶角2025、叶向值大于45、穗位以下叶角在40左右、全株叶向值大于35以上较为理想。李登海认为，玉米大喇叭口期以前的叶片是平展型，抽雄以后的株型要求穗下叶片较平展呈斜冲开张型，穗上叶片要求直立（穗位上叶20、往上叶1015）。2.2 叶片：一般平展型的叶片较长而宽厚，叶面积指数2一般在3.54.0之间；紧凑型的上冲而短窄，叶面积指数在4.55.5之间，后者叶向值、消光系数、群体光合势、光合生产率等生理化指标更趋合理。叶片宽窄和长短搭配合理，正面最好是外翻，这样能提高单位面积的光合效率，也有利于密植。据研究，在现有玉米产量和密度基础上，若群体对太阳光能利用率再提高1%，就可能增产4500kg/hm2。叶片的长度、宽度、厚度、叶色和叶脉的坚挺也直接影响株型。叶片宽大，尤其穗上叶片宽大直接影响群体冠层光的发布。育种实践表明，穗上叶片的长、宽、厚与雌穗苞叶的大小、厚薄密切相关；苞叶长、宽、厚则影响果穗成熟后期的脱水速度，因此穗上叶不宜过长、过厚和过宽。叶片叶脉坚挺可以增强叶片的直立性。叶片硬度也要适中，过硬易兜风，容易倒伏。叶片功能期的长短也是一项丰产指标，功能期较长的品种，不易早衰，能够保证玉米有较长的灌浆时间，籽粒饱满，才能获得高产并提高品质。2.3 株高和穗位高：玉米植株高度在不同地区、不同年份乃至不同管理条件下都会发生变化，引扬黄灌区试验田块株高一般在3.0m左右，穗位高一般低于1.3m为佳。植株中等稍高且穗位高较低，植株重心低，抗风力强，抗倒伏性好；穗位整齐有利于均匀授粉和机械化收获，穗下部节间短、穗上节间长利于采光和通风的植株最理想。2.4 根系和茎秆：根系是玉米的主要营养器官，任何玉米品种要获得高产，都必须有一个发育良好的根系基础。发达的根系一方面增强玉米抗倒伏能力，同时也是对水、肥高效吸收利用最直接的形态指标。研究发现，选择直立深扎的根系，其地上部分的叶片一般紧凑直立，因此有利于理想株型的形成。余先驹等发现，玉米的根总条数与玉米的茎粗呈显著正相关。顾慰连认为，玉米理想株型设计对根的要求是根系系统根层数多、根量大、根吸收水肥能力强、根生长速度快。由于玉米根系在土体内的大小、数量和直立、水平等发布状态时刻影响着玉米地上部分的发育，因此选择根系发达、气生根多、扎土深的品种，抗倒伏、抗旱效果好，根系吸收功能强、功能期长，是获得丰产的基础。茎杆无论粗细，要求坚实有弹性，茎秆粗壮、韧性好、硬度强的铁秆玉米抗倒性强，运输养分能力高，另外，基部节间较短是利于抗倒伏的优良性状。植株根系和茎秆决定品种的抗倒性。抗倒性系指抵抗根倒、茎倒和茎折。一是通过降低株高和穗位；二是要求茎秆坚韧，根系发达。可以把植株具有强大的根系、茎基部节间的长短、茎粗系数（茎粗/株高100）和穗位系数（穗位高/株高100）作为选育抗倒伏杂交种的指标。研究表明，支持根发达，茎基部三个节间的平均长度在3cm以下，茎粗系数在45%以下时，植株的抗倒伏能力较强。2.5 生育期：指某一品种在当地从出苗到成熟的总天数，其随纬度和海拔的变化而从短到长，与产量和品质密切相关。当地生产应根据地区积温、栽培习惯等选择不同熟期的品种，生育期过长难以完熟，籽粒品质差；生育期过短，生物产量和经济系数偏低。引扬黄灌区一般要求与先玉335相当。3 从穗部形状上评价和选择3.1 雄穗花粉量：雄穗不太发达并且分枝不多（一般37个），但花粉量充足的品种容易获得高产。不发达的分枝且分枝较少，有利于节约植株养分，减少遮阳和风阻，有利于穗上叶片制造光合产物，且不利于蚜虫的发生和为害。3.2 雌穗大小：健株硕穗新品种很容易受到农民欢迎，但在群体调节过程中很难保持稳定性。稀植大穗型品种依靠个体优势获得高产，耐密植性能一般较差，必须在密度稀、光照足、肥水好的条件下才能显示个体的潜力优势，中大穗耐密型品种依靠群体优势获得高产。随着机械化程度的提高和人工成本的增加，农民种植习惯已经改变，玉米种植有进一步增大密度的趋势。中大穗耐密型品种具有丰产性好、稳产性和抗逆性强的特性，高肥水条件下易获得更理想的产量，理想的中大穗品种穗粒重在200250g为佳。一般来说，在相同水分条件下，在土壤瘠薄的地块，中大穗耐密型品种比稀植大穗型品种产量高；在水肥较差的田块，中大穗耐密型品种产量更高，而在水肥条件较高的田块，中大穗耐密型品种又比稀植品种易于管理。3.3 穗行数和千粒重：穗行数、行粒数、粒重搭配合理，才能实现合理的单穗粒重。中大穗耐密性品种行粒数应在3442粒之间，最佳穗行数为16行且排列致密，行数太少难以获得高产，穗行超过18行易出现秃尖，又不耐密植。粒重在产量因素中非常关键，理想的千粒重在350400g。另外，籽粒大小一样，角质淀粉丰富的品种粒重高、产量高。3.4 出籽率与品质：在其他性状一致的情况下，出籽率高的品种增产潜力大，优良品种的出籽率一般达到87%91%。品质优良一般表现在容重高，一般籽粒橙黄色、角质型品种的商品性好。另外，一些专用品种对淀粉含量、氨基酸含量、含油率等都有不同的