楊二波 祝學(xué)剛 胡躍 王艷朋 劉曉飛 阮祥經(jīng)
玉米作為集糧食、飼料、經(jīng)濟(jì)和果蔬于一體的多用途作物,總產(chǎn)量年均增長5.06%,單產(chǎn)年均增長1.83%。玉米種植面積隨著畜牧業(yè)、工業(yè)、餐飲業(yè)等行業(yè)需求的增加不斷擴(kuò)大,2020年我國玉米種植面積4100萬hm2,玉米總產(chǎn)量突破2.6億t,占全國糧食總產(chǎn)量的38.9%以上,為保障國家糧食安全和食物安全作出了重要貢獻(xiàn)。
黃淮海地區(qū)北起長城,南至桐柏山、大別山北麓,西倚太行山和豫西伏牛山,東瀕渤海和黃海,其主體是由黃河、淮河與海河及其支流沖積而成的黃淮海平原,以及與其相毗連的魯中南丘陵和山東半島。該區(qū)平原耕地面積2 091萬hm2,占全國總耕地面積的22.02%,其耕地面積為我國商品糧種植面積之首,玉米是黃淮海地區(qū)最主要的糧食作物之一。黃淮海地區(qū)屬于半干旱半濕潤地區(qū),平原地區(qū)土層深厚、土壤肥力較高,光熱資源充足,雨熱同期,光熱水土資源匹配較好,適宜玉米種植,玉米種植面積747萬hm2,占全國玉米面積的32%。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,黃淮海區(qū)域人口外流嚴(yán)重,土地流轉(zhuǎn)加劇,農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營逐步顯現(xiàn),市場對機(jī)械化收獲玉米品種的需求日漸增加。黃淮海地區(qū)玉米品種均不同程度地存在著綜合抗病性差、抗倒性不強(qiáng)、脫水慢等現(xiàn)象,不能滿足市場需求。因此,如何讓玉米品種滿足機(jī)械化生產(chǎn)的要求,是育種者在設(shè)定育種方向時必須考慮的問題。
一、機(jī)收品種推廣的社會意義
隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移,廣大農(nóng)民購置、使用玉米生產(chǎn)機(jī)械的積極性高漲,玉米耕地、整地、種植和田間管理等環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)機(jī)具問題基本解決,使得農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。同時,玉米機(jī)械化收獲促進(jìn)了農(nóng)機(jī)合作社組織的形成及農(nóng)機(jī)維修服務(wù)業(yè)的發(fā)展,有利于農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收。在玉米機(jī)械化收獲的大部分區(qū)域,將玉米機(jī)收與秸稈還田、保護(hù)性耕作機(jī)械化相結(jié)合,帶動了保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)的全面推廣。實踐表明,提高玉米生產(chǎn)機(jī)械化水平對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極其重要的意義。
二、機(jī)械化收獲發(fā)展現(xiàn)狀
近年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部不斷加大玉米收獲機(jī)械化推進(jìn)力度,玉米機(jī)械化收獲呈加速發(fā)展的良好態(tài)勢。2016年,我國玉米機(jī)收面積約占玉米種植總面積的33%,但玉米的機(jī)收水平遠(yuǎn)低于小麥機(jī)收水平和水稻機(jī)收水平。玉米機(jī)收有兩種形式,即機(jī)收籽粒和機(jī)收果穗。機(jī)收籽粒是直接使用聯(lián)合收獲機(jī)械一次性完成對玉米收穗、剝皮、脫粒、去雜和秸稈粉碎等工作。機(jī)收果穗是以剝皮收穗為主,同時完成秸稈粉碎,機(jī)械收穗后還需要經(jīng)過晾曬、脫粒、精選等過程。在美國、巴西等玉米出口大國已全部實現(xiàn)機(jī)收籽粒。我國玉米機(jī)收以機(jī)收果穗為主,收獲后玉米果穗、籽粒的晾曬受天氣和場地影響,每年都會造成一定的損失,尤其是在黃淮海區(qū)域玉米收獲期經(jīng)常遭遇連陰雨天氣,造成玉米霉變率高,直接影響到玉米的商品性。因此,玉米機(jī)收籽粒的優(yōu)勢相對明顯。
2010年底,全國玉米聯(lián)合收割機(jī)保有量達(dá)4.71萬臺,機(jī)收面積達(dá)316.7萬hm2,機(jī)收水平為10.6%;2014年,全國共完成玉米機(jī)收面積超過2100萬hm2,機(jī)收水平超過56%;2018年全國玉米機(jī)收水平達(dá)70.89%,但玉米機(jī)收籽粒僅為5%左右,玉米籽粒收獲還處在起步階
段。
三、品種選育建議
(一)種質(zhì)創(chuàng)新應(yīng)加強(qiáng)利用國外資源
2000年,鄭單958玉米品種分別在河南省、山東省、河北省通過審定,隨著該品種在黃淮海地區(qū)玉米生產(chǎn)上的大面積應(yīng)用,“瑞德×黃改”雜優(yōu)模式成為黃淮海地區(qū)最主要的雜優(yōu)模式。父母本種質(zhì)資源在黃淮海具有極強(qiáng)的適應(yīng)性,但因其脫水性、莖稈堅韌程度等方面的劣勢,滿足不了玉米機(jī)收籽粒的需求。2015年以前,國內(nèi)適合黃淮海地區(qū)機(jī)收品種培育的自交系相對匱乏,這就需要育種工作者對現(xiàn)有接近機(jī)收育種目標(biāo)的資源進(jìn)行認(rèn)真篩選和分類。
機(jī)收玉米品種在種質(zhì)資源創(chuàng)新方面,須結(jié)合黃淮海地區(qū)玉米生產(chǎn)特點(diǎn)和對新品種的需求,從歐美等地區(qū)引進(jìn)本地區(qū)急需的優(yōu)異玉米種質(zhì)資源,通過馴化與改良,在創(chuàng)新雜優(yōu)模式、增強(qiáng)材料抗逆性和適應(yīng)性等特性的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造出豐產(chǎn)性好、抗倒伏、脫水快、宜機(jī)收籽粒、適應(yīng)性強(qiáng)的玉米新品種。歐美等地區(qū)玉米品種具有莖稈強(qiáng)韌、生育期短、耐密、籽粒脫水快、適合機(jī)械化、早熟、易脫粒等方面特點(diǎn),因此,適機(jī)收玉米品種可以選育此區(qū)域品種。
(二)品種選育以機(jī)收籽粒為目標(biāo)
育種專家要以持續(xù)提升黃淮海地區(qū)玉米產(chǎn)量,培育廣適、耐密植、適機(jī)收、易制種玉米新品種為目標(biāo),通過對玉米本土種質(zhì)及外引種質(zhì)資源的融合馴化,突出脫水快速、適應(yīng)性廣、高抗倒伏、適宜機(jī)械化收獲、易制種的雜交種選育,實現(xiàn)“目標(biāo)升級、技術(shù)升級、產(chǎn)品升級”,切實解決黃淮海地區(qū)缺乏機(jī)械化收獲玉米品種的“卡脖子”問題,為糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收作出貢獻(xiàn)。
新品種創(chuàng)新要在注重高產(chǎn)的同時,針對黃淮海地區(qū)玉米生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不高的情況,選育出適宜機(jī)收籽粒、多抗型、易制種的玉米新品種,具體預(yù)期目標(biāo)
如下:
1.矮稈高密。早熟和脫水目標(biāo)的實現(xiàn),使得單穗產(chǎn)量可能有所降低,所以若想在保持單穗產(chǎn)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高產(chǎn),就必須在降低株高、增加密度上有所突破。
2.稈硬、穗勻、脫水快。植株莖稈堅韌、高抗倒伏;穗位高,整齊一致,果穗均勻;苞葉長度適中,蠟熟期苞葉松張開,有利于散失水分;穗軸細(xì)且堅硬,籽粒易
脫。
3.抗多種病害。莖腐病田間發(fā)病率低于10%,大斑病病級達(dá)到1~3級,小班病病級達(dá)到1~3級,穗腐病病級達(dá)到1~3級。
4.易制種。新品種父母本花期協(xié)調(diào),母本株高稍矮、父本株高稍高,且父本花粉量大,母本產(chǎn)量高,制種產(chǎn)量在7 500 kg·hm-2以上。
(三)機(jī)收籽粒標(biāo)準(zhǔn)探討
機(jī)收籽粒玉米新品種選育既要做好種質(zhì)資源創(chuàng)新,也要注重考察和鑒定選擇方法,在玉米生育期的不同階段對表型性狀進(jìn)行全面采集。機(jī)收籽粒玉米的生物學(xué)特性要具備以下方面的特征:生育期適中、偏早,比機(jī)收對照早10 天左右,突出早熟性;出苗期發(fā)芽率高,芽勢強(qiáng),出苗快;成株株型緊湊,植株株高偏矮,穗位較低,雄穗花粉量大;玉米莖稈堅韌,抗倒性強(qiáng),喇叭口期、乳熟期、收獲期都要高抗倒伏,要求平均倒伏倒折之和不超過5%;生理成熟前后籽粒脫水快,收獲時籽粒含水量較低,黃淮海地區(qū)應(yīng)低于25%;苞葉長度適中且層數(shù)較少,成熟時熟相好、苞葉松散;果穗大小適中,籽粒偏硬粒型,品質(zhì)優(yōu)良,霉變率低;穗軸細(xì),果穗出籽率在90%以上;穗行數(shù)適中,以14~16行為宜;胚芽與穗軸著生面小,脫水快、易脫粒;收獲時籽粒破碎率不超過8%,產(chǎn)量損失率不超過5%,雜質(zhì)率不超
過3%。
四、小結(jié)
隨著人民生活水平的提高和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化,玉米種植面積也不斷擴(kuò)大,而農(nóng)村勞動力不斷向城市轉(zhuǎn)移,可以從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人員越來越少,玉米人工收獲勞動強(qiáng)度大,出現(xiàn)勞動力短缺現(xiàn)象。因此,玉米機(jī)收,尤其是直接機(jī)收籽粒是穩(wěn)定玉米種植面積的客觀需要。適宜機(jī)收的玉米品種,不僅要求產(chǎn)量高,而且也應(yīng)具有生育期短、抗倒性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、穗位整齊一致、生育后期籽粒脫水速度快等特點(diǎn)。因此,培育高產(chǎn)、耐密、適宜機(jī)收籽粒的玉米新品種是黃淮海地區(qū)未來玉米育種發(fā)展的方向。
加快黃淮海地區(qū)玉米種質(zhì)資源在機(jī)械化收獲方面的改良與創(chuàng)新,選育出適宜本地區(qū)機(jī)械化收獲的玉米新品種,將極大地解放生產(chǎn)力,節(jié)約生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。機(jī)收玉米品種的選育和推廣將提升我國玉米良種的市場份額和競爭力,為民族種業(yè)的發(fā)展提供堅強(qiáng)的良種支撐,為保障國家糧食安全作出貢獻(xiàn)。
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