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国审玉米新品种‘MC278’的选育、不同生态区特性及其栽培技术

花匠小妙招
2024-12-23 13:10

0 引言

玉米作为中国三大粮食作物之一,已成为播种面积和产量最大的粮食作物[1]。其用途广泛,可作为饲料、加工原料、生物质能源,对维持国民经济的发展,保障中国的粮食安全具有非常重要的地位[2-3]。但在土地资源有限、肥水、化学防治等投入趋于饱和的情况下[4],选育并推广优良品种成为提高玉米单产、保障玉米产量的重要措施[5-6]。李炳昊等[7]对‘富民985’、‘翔玉211’等5个品种研究表明,产量与穗长、穗重、粒重达到显著相关;孙宏勇等[8]研究表明,玉米品种对籽粒产量、穗粒数、百粒重达到显著水平。故优良玉米品种可以直接影响穗重、粒重等农艺性状,提高籽粒产量。

2019年全国玉米播种面积约4128万hm2,京津冀玉米播种面积约366.46万hm2（数据来源国家统计局 http://www.stats.gov.cn/）,占全国玉米总面积的8.88%,在全国粮食安全中有着重要地位。京津冀区域对玉米的限制因素主要是光热资源较为紧缺、风灾倒伏频发[9⇓-11],且存在籽粒品质较差的问题[12]。吕丽华等[13]研究表明,提高玉米光热能源能够增产100.4 kg/hm2;许莹莹等[14]以32个山东省主推品种研究表明,穗长、穗粗和百粒重与单株产量表现出极显著正相关,提高抗倒性使得单株增产31.99%。培育并推广适宜该区域的早熟、抗倒伏、品质较高的玉米品种势在必行。

北京市农林科学院玉米研究所针对京津冀及类似生态区,以“高产优质、抗性强”为目标,选育出的高产、优质、多抗（抗病虫害、抗倒伏等）玉米新品种‘MC278’。并结合大田生产集成相应的栽培技术,为新品种在京津冀及相似生态区的推广提供理论基础。

1 选育过程

1.1 母本自交系选育

母本‘京X005’是国外杂交种‘X1132’,经过苗期的病株淘汰、花期无杂丝、收获时和收获后筛选果穗;并在北京、吉林、河南等地进行自交,历时3年选育出的高产、综合抗性高品种。

1.2 父本自交系选育

父本‘京27’是‘Mo17’与‘郑58’进行杂交得到的杂交种,并在2006—2010年,在北京、吉林、河南等地进行自交筛选、纯化,得到的抗病性较强、花粉量大的品种。

1.3 杂交种选育

2009年以‘京X005’为母本、‘京27’为父本进行初配。于2009年冬在海南初配‘京X005’×‘京27’杂交组合。2015—2017年参加西北春玉米组区域试验,3年平均产量9663.75 kg/hm2,比对照‘郑单958’增产4.26%。2019年通过国家审定（国审玉20190030）。

2 品种特征特性

2.1 植物学特征

不同地区的品种植物学特征不同,如

表1

所示,主要分为三大种植区域,涵盖了春播、夏播玉米种植区,春播玉米种植区,幼苗叶鞘紫色。成株株型紧凑,株高294 cm,穗位105 cm,全株叶片数20片。生育期128天左右。雄穗分枝3个,花药淡紫色,花丝淡红色。果穗长筒形,穗轴红色,穗长21.1 cm,穗行数16行左右,秃尖1.1 cm。籽粒黄色,半马齿型,千粒重387.0 g,出籽率84.8%。

表1 不同区域新品种MC278植物学特征 地区生育期/d 株高/cm 穗位/cm 穗长/cm 百粒重/g 东华北地区 129 291 101 20.1 35.8 黄淮海地区 102 272 95 18.1 35.6 西北地区 131 302 104 19.5 34.7

夏播玉米种植区,幼苗叶鞘紫色,花药紫色,株型半紧凑,株高272 cm,穗位95 cm,成株叶片数19片。果穗筒型,穗长18.1 cm,穗行数14~16行,穗轴红色,籽粒黄色、半马齿,百粒重35.6 g。

2.2 抗病性

不同区域‘MC278’植株对茎腐病中抗(MR),对大斑病易感或高感（

表2

）。在吉林地区,植株中抗弯孢病、茎腐病、玉米螟,高抗丝黑穗病,感大斑病;在河南地区,植株中抗小斑病、弯孢病、矮花叶病、茎腐病,高抗丝黑穗病,感玉米螟,高感大斑病;在河北地区,中抗小斑病、矮花叶病、茎腐病,感大斑病。可见,‘MC278’在不同区域抗病性存在差异。

表2 不同区域新品种MC278抗病虫性 地区小斑病大斑病弯孢病矮花叶病丝黑穗病茎腐病玉米螟吉林 - S MR - HR MR MR 河南 MR HS MR MR HR MR S 河北 MR S - MR - MR -注：数据分别来自于2014年吉林省农业科学院植保所、河南农业大学植保学院和河南科技学院、河北省农林科学院植保所。S、HS、MR、HR分别表示感、高感、中抗、高抗。

2.3 籽粒品质

‘MC278’的粗蛋白、粗淀粉和赖氨酸含量高于‘郑单958’,粗脂肪含量则相反（

表3

）。较‘郑单958’,籽粒的粗蛋白、粗淀粉、赖氨酸含量分别高23.37%、1.11%、28.00%,且两者间的粗蛋白和赖氨酸含量达到显著水平;粗脂肪低19.85%,且两者间差异性不显著。可见,‘MC278’的品质优于‘郑单958’。

表3 新品种MC278与郑单958籽粒品质对照 品种粗蛋白/% 粗脂肪/% 粗淀粉/% 赖氨酸/% MC278 11.51 a 3.19 a 73.83 a 0.32 a 郑单958 9.33 b 3.98 a 73.02 a 0.25 b注：数据来源于2014年农业部谷物及制品质量监督检测中心（郑州）;方差分析采用SPSS 22.0进行LSD0.05分析得到。

3 产量表现

3.1 新品种‘MC278’在区试中表现

不同地区、不同年度‘MC278’产量均高于‘郑单958’（

表4

）。在北京、内蒙、河南、宁夏的不同年度新品种‘MC278’产量均显著高于‘郑单958’,‘MC278’的产量最低是9876.4 kg/ hm2,最高是16166.1 kg/hm2。可见,‘MC278’产量在不同区域、不同年度优于‘郑单958’,平均产量增幅达8.3%。

表4 新品种MC278与郑单958产量 kg/hm2 品种名北京内蒙河南宁夏 2016 2017 2012 2013 2014 2013 2014 2016 2017 MC278 12326.3 a 11650.1 a 13103.7 a 13021.9 a 14308.8 a 9889.2 a 9876.4 a 16166.1 a 15848.1 a 郑单958 11461.0 b 10600.3 a 11620.0 b 12420.7 b 13179.0 b 9089.4 b 9329.1 b 14733.5 b 14894.5 b 增幅/% 7.6 9.9 12.8 4.8 8.6 8.8 5.9 9.7 6.4注：采用SPSS 22.0进行LSD0.05分析得到。

3.2 新品种生产中表现

2019年,在河北、山西和吉林等地‘MC278’产量均在12804~14283 kg/hm2之间（

表5

）。山西地区‘MC278’产量最高,株高、穗位最低,且与其他地区差异性显著,内蒙地区‘MC278’产量和百粒重最低。可见,降低株高和穗位能够提高‘MC278’籽粒产量。

表5 2019年新品种MC278生产试验 地区株高/cm 穗位/cm 穗长/cm 穗粗/cm 穗行数行粒数百粒重/g 产量/(kg/hm2) 河北 320.0 a 117.0 a 20.3 b 5.6 a 17.6 a 35.3 b 40.1 b 13227.33 b 山西 273.3 b 84.7 b 22.5 a 5.1 a 16.4 a 40.0 a 40.4 b 14283.95 a 吉林 332.7 a 119.7 a 18.0 b 4.9 a 17.2 a 38.2 a 42.0 a 13901.50 a 内蒙 313.0 a 101.7 a 19.2 b 5.1 a 17.1 a 41.1 a 32.2 c 12804.84 c注：采用SPSS 22.0进行LSD0.05分析得到。

4 适宜种植区域

新品种‘MC278’适宜种植区域涵盖北方大部分省级区域（

表6

）。种植区域包括安徽、陕西、山东、吉林等15个省级区域春夏玉米种植,适宜国内大部分区域种植推广。

表6 新品种MC278适宜种植区域 省（直辖市、自治区）市（地级市）安徽亳州市、阜阳市、淮北市、宿州市、淮南市、蚌埠市等陕西西安市、宝鸡市、咸阳市、渭南市、铜川市等江苏徐州市、宿迁市、连云港市等山东全省湖北襄阳市等吉林吉林市、白城市、通化市、辽源市、长春市、松原市等山西运城市、临汾市等河北保定市沧州市等宁夏铜峡市、银川市、石嘴山市等河南商丘市、周口市、南阳市等甘肃陇南市、天水市、庆阳市、定西市、武威市、张掖市、酒泉市等内蒙鄂尔多斯市、包头市、呼和浩特市、赤峰市等新疆阜康市、博乐市等北京全市天津全市

5 配套栽培措施

5.1 播期及密度

播期以5~10 cm在8~10℃可以播种。东华北中熟春玉米区适宜4月下旬至5月上旬播种,种植密度为60000~67500株/hm2,西北春玉米区适宜4月下旬至5月上旬播种,种植密度为75000~82500株/hm2。

5.2 机械精播

采用单粒精量点播机进行免耕贴茬精量播种,60 cm等行距种植,采取等雨适墒播种。

5.3 化学除草

播后苗前,进行土壤封闭除草或待玉米出苗后进行苗后除草,合理选择除草剂的剂型及浓度,并掌握科学使用时期和方法,防止漏喷或重喷。

5.4 化肥深施

中等肥力地块播种机侧深施底肥,与种子分开,防止烧种和烧苗,底肥采用玉米专用肥300 kg/hm2、磷酸二铵225 kg/hm2;小喇叭口时期进行追肥,可等雨追肥或适量灌溉追肥,追肥采用尿素450 kg/hm2,也可选用养分配比合理的玉米长效缓释肥进行一次性底肥深施。

5.5 水分管理

‘MC278’抗旱能力强,在一般正常年份条件下全生育期可雨养旱作种植,在严重干旱年份或关键生育期遭遇严重干旱时,可适度进行节水灌溉。

5.6 病虫防治

播后苗前,结合土壤封闭除草喷洒杀虫杀卵剂,防治二点委夜蛾、灰飞虱等苗期害虫,穗期及时防治玉米螟、粘虫及叶斑病等病虫害。

5.7 收获

该品种适宜机械化收割作业。待籽粒乳线消失、黑层出现即生理成熟后,适期采用收获机械进行收获。在有条件的区域可直接机械收获籽粒,‘MC278’脱水快,机收可保证籽粒破碎率≤5%、杂质率≤3%,并可获得较高的机收籽粒产量。

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