我国甜糯玉米的育种技术和栽培生产的科学研究

\o"分享到微博"\o"分享到微信"\o"分享到QQ"\o"分享到QQ空间"摘要：随着社会经济的快速提升，科学技术水平的不断地发展，使得多种技术被运用在玉米生产中，其中育种技术和栽培技术更为突出，尤其是在甜糯玉米的生产方面。为了提升甜糯玉米的产量，满足市场对于甜糯玉米的需求，本文立足于山东省青岛地区的甜糯玉米生产，对甜糯玉米的育种现状和栽培方式进行探究，旨在为日后相关人员的研究提供理论支持。关键词：甜糯玉米；玉米育种与生产；品种研究近年来，随着人民生活水平提高、膳食结构变化，以及种植结构调整，甜糯玉米逐渐进入大众视野，以其口感好、营养丰富等优势深受消费者喜爱。在市场的大量需求中，我国甜糯玉米的种植数量年年提升，不仅满足消费者和市场的需要，还带动经济，提升区域性产业经发展。因此，为了提高甜糯玉米的产量和品质，应针对其育种和栽培方面的工作进行研究，以此为甜糯玉米产业化生产奠定基础。1我国甜糯玉米的育种1.1甜糯玉米品种的引进由于我国各地的地理、气候条件比较复杂，导致甜糯玉米的性状表现具有异质性、多样性和地域性，因此，许多学者对其主要农艺性状、产量和抗性等进行了系统的研究，以此为品种的引进奠定基础[1]。青岛农业科学研究院城阳作物试验场为引进甜糯玉米品种，曾在美国对15个品种进行引进。在进行品种的适应能力分析期间，其在种植之前，对当地的土地资质进行探查，可以知晓青岛所种植美国甜糯玉米品种的土壤中，每kg含有有机质1.18%、速效氮129mg、速效磷173mg、速效钾67mg。为测试15个品种的适应情况，在种植期间还运用随机区组配置的方法，对每一株玉米的生长情况和产量进行测定[2]。经反复3次种植试验，对最终监测数据分析可知，15个品种在大田种植时，其生育期从63～73d不等，且在栽种期间，无生长周期障碍。此次新品种的引入和选择研究，对于加快新品种的普及和解决部分区域甜糯玉米新品种匮乏等问题都有着十分重大的作用。1.2甜糯玉米育种技术现状甜糯玉米是近些年来备受关注的新型玉米品种，其籽粒较为饱满，且口感较为细腻，深受消费者喜爱。当前甜糯玉米的育种主要分为两种，其一为品种改良，主要是针对种质资源进行收集与鉴定，赛选优异性状的品种，并融合现代生物技术手段进行杂交育种改良。其二，进行适应性研究，主要是针对甜糯玉米的生长条件和气候等种植环境的适应性进行考量。目前甜糯玉米自交系选育工作，主要是站在甜玉米和糯玉米自交系选育工作的基础上，针对育种目标，选择适合的杂交方式，如充分利用已有的优良甜质玉米品种，或者运用糯质玉米品种进行自交，以此进行基础材料的组建，并根据目标导向，将所需的材料，如糯质基因或甜质基因导入其中，以此开展甜糯自交系品种的选育工作。例如，青农2004甜糯玉米品种的研制。该品种的杂交组合为QN171×QN172，其母本材料为自交选育的QN171是京科糯2000，以此为基础材料结合云南白玉米为基础父本材料，整体不仅甜糯好吃，且早熟、种植产量较高。1.2.1甜糯玉米的遗传机制糯玉米糯质基因（wx）和甜玉米甜质基因（sul，sh2，btl），二者均属于单基因隐性遗传，由于sul、sh2是淀粉缺陷型甜质基因，wx为淀粉修饰型糯质基因，这三种基因共同作用下形成了一个隐性上位效应，因此促使玉米在杂交后呈现籽粒软糯香甜的品质。1.2.2甜糯玉米产生路径通过对各种不同隐性基因纯合体进行杂交，可获得多个口感不同的甜糯玉米品种。其一，以自交系的糯玉米为材料，使其与自交系的甜糯玉米双隐性基因纯合体材料、三隐性基因纯合体材料、多隐性基因纯合体材料（表现为甜玉米）杂交组配成甜糯玉米杂交种[3]。其二，在具体杂交籽粒育种过程中，为更好的生产种子，可以利用不同甜糯玉米双隐性基因纯合体材料，或者运用多隐性基因纯合体材料的玉米籽粒进行杂交重组，以此得到口感不同的甜糯玉米杂交种。另外，由于杂交种植期间的额组配方式存在差异，因此甜糯玉米杂交最后获取的种子果穗上的籽粒也存在差异，如，果穗上的甜、糯玉米籽粒的比例呈现1∶0、3∶1、4∶3等差异性。1.2.3甜糯玉米双隐性基因纯合体的选育甜糯玉米双隐性基因纯合体的育种方式，可以运用两种方法进行：其一，以甜糯品种为材料进行了分离选育。其二，利用单隐性遗传的甜质和糯质玉米品种进行杂交育种。其中，对甜、糯玉米2对单隐性单显性亲本进行杂种育种，需根据各自的遗传规律。如，在F自交系玉米品种中，F1自交果穗F2代籽粒基因会出现三种不同的基因，其在籽粒中的比例为9∶3∶4，其中9为普通玉米的基因占有比例、3为糯玉米的占有比例、4为甜玉米的占有比例，而在甜玉米种还存在着1∶3的类型分离，在该比例中，存在3份甜质籽粒，1份甜糯双隐籽粒，而甜糯双隐籽粒则是培育所需品质基因[4]。此外，若是将其中的3份纯甜质籽粒和3份纯糯质籽粒进行自杂交，仍可以得到糯双隐籽粒。2我国甜糯玉米的栽种生产研究2.1前期筹划，提升产量首先，品种的选择主要是看品种的生长发育要适应地区的生态环境，还要把品种的高产、优质、抗病、抗倒伏、商品性等综合因素结合起来，如其是否适用于适用于罐头生产、方便粥生产、及时产品、市场鲜食产品等，以满足市场的需要。其次，做好隔离。甜、糯两种品种均为一对显性遗传变异，经正常或其他品种授粉后，易发生“串粉”现象。必然会对产品的质量、美观产生一定的影响，从而给企业带来巨大的经济损失。因此，对甜糯玉米进行分区栽培是保证其产量的重要手段。“隔离”指的是建立一个隔离区，普通的甜糯玉米需要400m的距离，而糯玉米则需要300m的距离，甜玉米需要400m的距离，因此在该隔离区之内，不得栽培与该甜糯玉米同一时期开花的正常或其他类型甜糯玉米。若要种植多种玉米品种，每个品种花期应间隔30天或更长，在同一生育期，一般只种植1个甜糯玉米品种。再次，合理安排留茬，因为甜糯玉米的种子不能耐受寒冷，所以最早的播种的时间应保证温度在12℃以上，春季播种时最好采用塑料薄膜覆盖。最晚播期时，应保障最终的收获期温度要高于18℃。甜糯玉米生长发育对温度和光照条件极为敏感，其开花时间极短，且在37°C以上温度下会导致极高的花粉量和结实率，在实际生产中，早播种或者晚播种，可以避开高温气候的影响。最后，选地整地。甜糯玉米的种植以收获新鲜果穗为核心目标，要求植株生长健壮且均匀，开花与传粉期集中，确保穗型一致、成熟度相当，因此适宜在中等肥力且灌溉排水条件良好的区域种植。播种质量直接关乎大田的整齐度，春季播种时，应深耕细作，保持土壤疏松、细碎、湿润且富含养分，适时翻耕以维持土壤水分平衡。在有条件的情况下，可通过打垄技术每亩增施4000kg优质农家肥、10kg磷肥、50kg过磷酸钙及适量钾肥，实现氮磷钾均衡供给，促进作物健康生长。提前播种与收获是增强甜糯玉米市场竞争力的关键策略，而鉴于种子萌发需较低温环境，可利用塑料薄膜覆盖结合小遮阴棚技术，提前10至15天播种。为最大化经济效益，应采取分批种植策略，确保产品适时上市与加工，通常每十天为一轮种植周期。此时应注意的是，品种选择应基于其商业特性，因鲜食玉米价格多依据果穗品质与产量而定，过高的种植密度会损害穗部发育，降低产量与品质，因此建议每667平方米，留苗3000至3500株，最佳为单株栽培。2.2精细播种，均衡上市首先，选择高发芽率和高一致性的种子，保留发育完整、饱满度好的种子，剔除虫蛀、坏、发霉的种子。可进行2～3天的晒种处理，杀死种胚表面的细菌，提高种胚活性及萌发率。采用包衣法对其进行包衣处理，能有效地杀死种子周边和土壤中的有害微生物及病虫害。其次，播种甜糯玉米应选择土层较厚、上虚下实的地块，土壤肥力中等以上，排灌方便的沙壤土或壤土，土壤湿度在60～75%之间。播种要轻，播种深度一般在3～5cm，每种植穴位应栽2～3颗种子。在播种后，如果遇到旱灾，可以用秸秆或草等覆盖，以免因水分流失造成的落干和回芽所造成的不齐苗。此外，在强降雨条件下，还能避免因土质变硬而导致的闷种和坏芽。通过精细播种，可保证苗齐、匀和壮，为甜糯玉米的丰收奠定了良好的群体基础。最后，为了提高甜糯玉米的商业价值，可以采取错季种植方式，即早、中、晚三个品种相结合的方式，尽量提早或推迟上市，或者实行整年播种平衡上市。为此，在夏秋两季中至八月上旬，可采用覆膜、小拱棚育苗、温室育苗等设施种植的方法，确保甜糯玉米可持续收获、及时上市以及进行深加工，大大增加经济效益。2.3合理密植，促进壮苗普通甜糯玉米的商品性受种植密度的影响很大，大部分甜糯玉米具有多穗特性，每棵植株可产生2个或2个以上的穗，而在稀植条件下则会形成更多的穗。因此，甜糯玉米栽培密度不能太高，春季播种时平均每亩3000～4000棵，用种量每亩2～2.5公斤；夏季播种平均每亩3600～4600棵，用种量每亩1～1.5公斤，采用大、中、小行，大株距80～90cm，小株距50～60cm，以便营养更好地供给主茎和果穗。此外，为进一步确保其商品价值，提高大田的通风、透光状况，还应根据其分蘖特性，适时摘穗、疏弱。2.4合理施肥，科学管理在肥料施用方面，应依据土壤肥力状况及天糯玉米品种对肥料的需求特点因地制宜，并在终止之后，需及时补苗、间苗与定苗。一般施氮肥、磷肥、钾肥分别为240～300kg/hm2、150～225kg/hm2和225～300kg/hm2，其中30%的氮素作为基肥施入，10%～20%作为苗肥，于3～4叶期追施，大苗少用或不用，多用小苗，以促进均衡生长，此时应注意进行定苗，去除弱苗，病苗，保留苗，。切大、切细、整齐、一窝一株。苗期中耕1～3次，第1次在定苗前，中耕3～4厘米，拔节期前2～3次中耕，注意苗旁浅、行间深；在大喇叭口期，要及时进行施肥和施肥。在拔节期前除去分蘖，保证一株单秆；在第2雌穗膨大后3厘米处进行抽芽，以保持上部雌穗，保证单穗，不损坏其功能性叶[6]；40～50%于第7～8片叶片开始伸展时施用，可使穗位叶膨大，并有利于穗分化。施肥要在土壤深度10～15cm内进行，同时进行除草。甜糯玉米在乳熟阶段就可以进行摘穗收割，所以在灌浆早期，根据前期的施肥量和长势，可适当追施颗粒肥，还可以在叶片上喷洒叶面肥、营养液来加速籽粒的充实，达到穗大粒满、早熟、改善产品外观的目的。为了提高作物的抗逆性，要对田间的病害进行彻底的清除，同时要注意适当的灌溉和排水，在降雨后进行适当的排水处理，以减少农田的水分，提高农田的通风和透光状况，同时还应注意苗期的虫害防治，如小地老虎、蛴螬和蝼蛄等，其以取食种子、咬伤根茎和幼苗为主要危害对象，可以采用低毒、低毒的农药进行诱杀。甜糯玉米采食早、嫩穗，对于生育期较短的品种，在栽培上应及早间苗、及早中耕、及早除草、及早施用肥料；对生育期较长的，应通过施用有机肥，增加土壤肥力，进而促进果穗营养物质的累积，保证产量品质。2.5病虫害防治，提高品质甜糯玉米的品质与其商品价值密切相关，应采取绿色无公害治理措施，改善甜糯玉米品质，加强食品安全。玉米病虫害一般以病毒病、粗缩病、玉米螟和一些地下害虫为主。在实际生产中，针对不同的播期、种植模式，应采取针对性的物理、化学、生物等防治措施。物理防治可通过翻耕、灭茬等方法减少害虫的发生，还可以通过小苗移植和塑料薄膜覆盖等方法来避免早期二化螟的危害，也可采用电子杀虫灯、放置黄板等物理防治方法，尽可能地减少甚至不施用农药。运用化学防治时优先选择高效低毒低残留农药，遵循适期用药、轮换施用的原则。多种病虫害混发或严重时，应混合用药，在甜糯玉米整个生育期内最好施药不超过3次。例如对蝼蛄和蛴螬等地下害虫进行防治时，可以用90%敌百虫晶体250g＋水5kg，喷洒于100kg的碎草中，配制成饵剂，晚上在田间撒施诱杀；可以用25%快杀灵乳油1000倍液或52.5%农地乐乳油1000倍液进行一次综合喷洒，以达到最佳效果。生物防治主要用以防治虫害，要合理利用害虫天敌，比如用赤眼蜂防治玉米螟、棉铃虫等，也可施用昆虫性诱剂、寄生线虫、绿色菌剂等达到防治效果。2.6适时采收，及时建档以采后天数、籽粒水分含量为依据，改善鲜食甜糯玉米的食用品质及商品性。种植人员在甜糯玉米的生产过程中，要根据甜糯玉米的授粉天数、籽粒的饱满度以及含水量，制定适宜的采收时期。在一般情况下，青岛地区的甜糯玉米在收获过程中，花丝会在授粉后颜色变深，本身变焦，且整穗玉米顶端较为饱满，一般在授粉后的20～25天之后，且籽粒含水量达到59%～65%时，进行分批采收。为保障食用的鲜甜性，