云南南亚热带生态区玉米育种目标探讨3

云南南亚热带生态区气候特点与玉米育种目标探讨朱汉勇（文山州农业科学研究所 云南文山 663000）摘 要：云南南亚热带生态区位于北纬24以南及金沙江河谷低海拔地区，地理位置特殊，地形地貌复杂，立体农业生态气候明显，光、热、水资源丰富但分布不均。春、夏、秋、冬一年四季均可种植玉米，但仍以夏玉米为主。本文根据该区复杂的生态环境、自然条件和种植习惯，提出了较高产但稳产、抗病、抗逆、适应性广、优质和大穗等玉米育种目标。关键词：云南南亚热带 气候特征 玉米 种植制度 育种目标云南省地处中国西南部，全省总面积39.4万k ，海拔76.4m6740 m。境内地形地貌极为复杂，既有高原、盆地(俗称坝子)、丘陵、山地，又有河谷，其中山地面积占总面积的84，高原占1O，盆地(坝子)和河谷仅占6。玉米是云南省重要的粮、经、饲兼用作物，在农业生产中占有极为重要的地位。2000年以前云南省常年玉米播种面积96100万h，近年来稳中有升，“十五”期间稳定在100110万h，但70%以上分布在山区。随着以推广杂交种为主的各项科技措施的落实，玉米生产有了较大发展，杂交玉米覆盖率从1991年的52.25 提高到现在的接近80 。单产从1990年的2835kg/ h提高到2004年的3831kg / h，但与全国平均水平相比，无论在杂交玉米覆盖率还是平均单产，都存在较大差距。其中与云南南亚热带玉米生态区较为落后的玉米生产发展有很大的直接关系。1 云南南亚热带生态区气候特点云南南亚热带地区，主要位于北纬24以南，包括文山、红河、思茅、西双版纳、临沧、德宏六个州市，其次还有金沙江河谷低海拔地区，包括鹤庆、宾川、永胜、华坪、永仁、元谋、牟定、武定、禄劝、东川、会泽、巧家、永善、昭通、鲁甸等共16个县市的低海拔地区。该区地理位置特殊，地形地貌复杂，土壤和气候资源丰富多样。总耕地108.64万h，玉米种植面积33.63万h，玉米分布海拔76.4m180Om，集中分布于11OOml700m，年均气温1624 ，1O积温48008200。按降雨量和不同的气候特点，可分为东部、西部和北部三个部分，东部为哀劳山(东经102)以东地区；西部为哀劳山以西地区；北部为金沙江流域的低热河谷，海拔低于1400m地区。该区具有如下气候特征：1.1 光能资源丰富，辐射强度大，但季节分配不均 云南南亚热带地区地处低纬高原，拔海高度平均在1100m左右，全年太阳辐射总量达5400 6200 MJ，光能资源丰富，辐射强。该区一般可分为旱季和雨季，其中雨季为5月至10月，表现为雨热同季，光照时数少，58月玉米生长期间的光照时数总和为500800h，仅占全年日照时数的1/4左右；旱季为11月至次年4月，表现为干旱少雨，但日照时数多，辐射强度大。1.2 热量资源充足热量资源充足，“冬无严寒、夏无酷暑”是该生态区的重要特点，全区年平均气温1624，最热月均温2226 ，1O积温48008200，年最高气温35的日数一般在5d以下，无酷暑天气；最冷月平均气温10 1 5，极端最低气温多年平均值为0 3，无霜期长达320360天，基本无冬，适宜作物生长。1.3 降水量地域差异大，季节性强西部雨量充沛，年降水量13002200，但分配不均，干湿分明，旱季降水量仅占全年的1015 ；东部雨量适中，年降水量8O01200 ，旱季降水占全年的1218，全年蒸发量超过1400，蒸发量大于降水量，常出现干旱；北部金沙江河谷地区雨量较少，年降水量558801.2，蒸发量为降水量的3.46.0倍，干旱较为严重。2 云南南亚热带生态区玉米生产及育种现状2.1 玉米生产现状与潜力该区玉米种植面积33.63万h，占全省玉米总种植面积的34.3。海拔1200m以下地区春、夏、秋、冬四季均可种植玉米，但绝大部分为夏玉米，其次为冬玉米，春玉米和秋玉米种植较少；1200m以上地区为一季春玉米或夏玉米。由于品种和自然条件限制等原因，至2005年止，杂交玉米覆盖率尚未突破50，玉米平均单产不足3600kg/h,低于全省平均水平，远低于全国平均水平。如果选育出更多适宜品种，配套相关措施，在未来810年内，将此生态区杂交玉米种植比例从现在的50提高到90，全省每公顷玉米单产因此而增加300kg，每年增产玉米8000万kg1亿kg是可以实现的。2.2 玉米育种现状针对该区开展玉米育种的主要有云南省内的有关育种部门和贵州省的部分农业科研单位，目前使用的品种主要有兴黄单892、罗单5号、海禾1号、雅玉2号、路单8号、路单10号、云优19、扎单202、文单一号、红单3号、德玉2号、屏单4号等，有数十个品种之多，但在种质资源上主要是地方种质综合种选亚群（云南、贵州）、热带种质Suwan亚群和改良Reid群三种来源，杂优模式主要为地方种质综合种选亚群Suwan亚群、改良Reid群Suwan亚群、云南地方种质综合种选系贵州地方种质综合种选系。遗传基础相对狭窄，造成这些品种在稳产性、适应性、抗病性、抗逆性等方面均不太理想。3 云南南亚热带生态区玉米育种目标由于海拔相差悬殊和错综复杂的地势地貌，表现出水平地域差异和垂直地带上的纵向差异显著，导致该区具有复杂的立体农业生态气候特点。加之该地区长期以来存在土地瘠薄，水土流失严重，施肥及相关的生产技术水平低下和自然灾害频繁等因素。育种者不能过分强调高产，而应该重点考虑适应性广、抗病抗逆性强、优质等方面，在株型和耐密植等方面也不宜作过多强调。因此，该区玉米育种目标是：中晚熟，较高产但稳产，高抗穗粒腐病和茎腐病，中抗玉米灰斑病及其它病害，抗旱抗逆性强，适应范围广，优质，耐贮藏，株型半紧凑或披散均可，稀植中、大穗型品种。3.1 较高产、稳产实现高产是育种者的最终目标，但片面的追求高产往往会“欲速则不达”，甚至适得其反。云南南亚热带地区由于以自然条件为主的各种条件的制约，因而在短期内想达到高产地区水平是不可能的，育种者只能结合各种条件的限制，在现有基础上实现相对高产，尤其是稳产的目标。3.2 抗病玉米主要生产季节具有高温高湿和寡日照的特点，除了适宜农作物生长之外，还有利于多种病菌的生殖和繁衍，极易对玉米生产造成危害。该区是玉米穗粒腐病和茎腐病的高发区，抗病性较差的品种其发病率可高达60100；其次是玉米灰斑病，自2002年以来云南全省玉米灰斑病大爆发，由西向东传播，2005年文山州爆发，尤其在海拔1400m以上地区危害较重，重灾区造成绝收；第三是玉米大、小斑病，发病较重时影响玉米经济产量的形成；其它病害还有丝黑穗病、锈病和功能叶早衰等，但不属于该地区的主要病害。以上病害是育种者必须加以考虑确定的育种目标，尤其是对穗粒腐病、茎腐病和玉米灰斑病等主要病害的抗性。3.3抗逆云南南亚热带生态区土壤和肥力条件较差，坡地占旱地面积的80以上，而且较为平整和肥沃的土地大多被烤烟等高效的经济作物所占用，种植玉米的多为条件较差的山地、坡地，水土流失严重，土壤瘠薄，加上干旱、高温、暴雨、大风、洪涝、冰雹以及农民施肥不足等因素，对玉米生产造成十分不利的影响。因此，抗旱性强、耐瘠薄、抗倒、耐渍、耐阴雨寡照、耐贮藏等也是该区重要的玉米育种目标。3.4适应性广此生态区具有“一山分四季，十里不同天”的特点，在这一地区要想靠“一个品种打天下”几乎是不可能的，但玉米育种者决不能因此而放松品种的广泛适应性，相反，多而杂的品种在市场经济条件下很难做到合理布局，极易因品种的不适应而造成减产，最终无法实现高产和稳产。而具有广泛适应性的品种，在此类地区则大受欢迎，如正大619，虽其产量并不十分突出，但因其具有稳产性好和适应性广的特点，短短几年时间，就成了广西玉米主产区桂西的主推品种。3.5优质云南南亚热带地区玉米消费主要以饲料为主，部分贫困山区把玉米作为主食，其他用途消费极少。作为饲料用途，优质蛋白玉米较好，来自曹秉益等的研究表明,用优质蛋白玉米喂养小猪的料肉比为3.5：1,普通玉米的料肉比5.4：1。而作为贫困山区的口粮，以纯黄色或纯白色硬粒型优质品种为佳，育种者应根据这些需求来确定品质育种目标。 3.6其它农艺性状 玉米属于喜温、短日照作物，早熟品种在该区种植生育期更短，营养生长不够，干物质积累不足，除冬玉米和秋玉米可适当采用早熟品种外，春玉米和夏玉米的育种目标应为：生育期在110120天的中晚熟种，株高200260cm，穗位高80110cm，穗行数1416行，出籽率82以上，千粒重在310g以上，容重在700g/l以上，籽粒为硬粒型或偏硬粒型、纯黄色或白色的稀植大穗型品种。另外，由于此生态区具有高温高湿的特点，玉米贮藏困难，而作为饲料使用又必须长年贮藏，因此育种者还应把耐贮藏作为育种目标考虑在内。株型方面，虽然选育紧凑型玉米已成为当今世界的主流，但是我们决不能忘记，产量才是我们真正的目标，而株型仅只是实现目标的手段之一。紧凑型玉米对肥沃的平整的地块来说，夺取高产是不容置疑的，但对贫瘠而又施肥不足的坡地来说，则缺乏较多的现实意义。这一地区不是靠密度而获得高产，而是靠稀植大穗而获得较高产量，至于株型，也就不显得那么重要了。【参考文献】【1】朱汉勇等，文山州玉米生产发展的现状和未来，西南农业学报J，2004，17（增刊）：393397【2】朱勇等，云南南亚热带地区气候资源与水稻、冬播玉米的适应性，南京气象学院学报J，2000，13（2）：299304【3】吴仕荣，严俊华等，金沙江干热河谷农业资源和经济作物开发研究J，西南农业学报，1993，6（3）：95101【4】张述宽，广西玉米育种目标及种质改良对策，广西农业科学J，2004 ，35 （2）：108110【5】吴景锋，我国主要玉米杂交种种质基础评述J，中国农业科学J,1983 ,16 (2) :18【6】王懿波,王振华，王永善等，中国玉米主要种质杂交优势利用模式研究J，中国农业科学,1997 ,30 (4) :1624【7】陈洪梅等，云南省玉米育种现状及研究方向J，玉米科学，2003，(专刊):77-79【8】番兴明等，热带、亚热带外来玉米种质的利用J，西南农业学报，2000，13（1）：107111【9】伍少云，孙荣 等，云南省玉米地方种质资源类型及其品种的地理和生态分布J，西南农业学报，2004，17（增刊）：16【10】陈宗龙，云南玉米种植制度 ，耕作与栽培，1993(4)：8-l1【11】FAN XingM ing ATTACHAI Jintrawet，et al. Modeling of Phenology for Quality Protein Maize Cuitivars under Different EnvironmentsJ，ACTA AGRoNOM ICA SINICA.2002，Vo1.28，No.5：628632 【12】 曹秉益，优质蛋白玉米在云南的应用前景及利用方式J，云南种子,1992 , (6) :2022【13】番兴明等，云南省优质蛋白玉米育种的进展及发展方向J，作物杂志1999(5)：1920【14】高翔，罗仕文，彭忠华等，浅析Tuxpeno和Suwan等（亚）热带种质在中国玉米育种和生产中的作用J，玉米科学2005，13(4)：4043，55【15】戴保威等，高寒山区玉米育种的理论与实践J，贵州农学院丛刊，1994，（24）：49【16】赵久然，优良玉米自交系选育新方法J，玉米科学，2005，13(2)：31-32【17】王建革，玉米育种目标浅议J，玉米抖学，1996，4（1）：1518【18】黄宇红，广西玉米生产发展现状及对策J，广西农学报，2005，（5）：5658【19】彭忠华 戴保威等，贵州不同生态条件下玉米育种目标及杂种优势组配模式探讨J，种子，2003，（2）：656