如何正确认识玉米品种与环境互作？

管理员 · 发表于 2024-10-20 16:46:26

   以下文章来源于南北学苑，作者马兴林

   1. 在玉米自交系选育上，有的性状靠育种家选择是有效的，有的性状则只能通过“组配杂交种后再进行多环境测试”来选择

   亲本自交系选育可以说是玉米育种最为重要的环节，大家越来越接受“优良自交系是测出来的”这个观点。但是，很多重要性状，如抗倒性、抗病性（如抗南方锈病，甚至抗茎腐病、抗穗腐病）、品质性状（如昨天左上华老师值日中提到的高直链淀粉含量）等是可以由亲代遗传给子代的，因此这些性状是可以通过育种家来选择的，这就说明，玉米育种无论发展到什么时代，中国特色的“小规模育种”“作坊式育种”等个体育种模式也有其存在的理由或者说理论基础。

   当然，有的性状，如结实性好坏、群体籽粒库大小、个体及群体产量高低等，仅仅靠育种家选择（选育自交系后再组配杂交种）是不可以的或者说是低效不可取的，因为这些性状并不是简单地由亲代遗传给子代。

   此外，考虑到制种产量的重要性，拟作母本的自交系，至少在制种区（如甘肃张掖、新疆伊犁等）自身产量要高（目前要求400公斤/亩以上）。

   2. 不同生态生产条件对玉米品种的抗逆性和丰产性要求不同

   越是条件恶劣的地方对品种抗逆性的要求就越高，比如，南方锈病高发重发区，要求品种必须高抗南方锈病，因为品种若高感此病，通过栽培和植保措施是根本防不住的；再如，在高温热害频发区、籽粒建成期间阴雨寡照频发区、茎腐病重发区、穗腐病重发区，要求品种对这些逆境必须达到“抗（耐）”的水平。

   生态生产条件优越的地区对品种的丰产性要求高，比如，西北水浇地玉米区，光温水气热等生态生产条件都异常优越，玉米生长发育的每一个阶段干物质生产量都极为充足，基本不存在干物质分配不合理问题，“环境产量”极高，玉米的丰产性可以得到极大程度发挥。可以说，环境产量越高，要求品种的丰产性越好。

   主要逆境条件一旦得到改善，对品种的要求便由“抗逆性强”转为“丰产性好”，比如，吉林西部地区，喷灌、滴灌（水肥一体化）实施之后，由于光温条件优越，便成为玉米高产区，这个区域的玉米主栽品种也由抗旱性强、高效用水品种转变为高产潜力大的品种，即：“上了滴灌”后，对品种的抗旱性不再有特别要求了。

   3. 玉米茎折问题必须通过品种本身来解决

   玉米倒伏一般分为根倒、茎倒和茎折。根倒如先玉335，在偏高密度下开花前1周左右之内若遭遇大风天气，容易发生根倒；茎倒如郑单958，在偏高密度下，生理成熟后至收获前若遭遇大风天气，容易发生茎倒；茎折如近些年通过国审或省（区、市）审的某几个品种，在大喇叭口至抽雄期若遭遇大风天气，容易发生茎折。

   这三种倒伏类型中，根倒、茎倒都可以通过栽培措施（如化控、秸秆覆盖少免耕等保护性耕作方式）予以很好解决；而茎折的解决通过栽培措施是难以奏效的，换言之，茎折只能靠品种本身来解决，即要求品种必须茎秆坚韧、高抗茎折。

   4. 今后必须把高抗南方锈病作为黄淮海夏玉米区种质（自交系）的基本属性

   在我们的禹城试验基点，2021和2023年，玉米品种经历了南方锈病大发生的严峻考验（2021年，该区域玉米田周围的杨树都因为严重感染南方锈病而导致叶片过早枯亡、脱落！），从我们对“品种密度互作试验”积极实施的南方锈病防控中深切体会到：南方锈病虽然可防，但难防，感病品种防不住。

   对付像2021和2023年这样严重发生的南方锈病，从品种角度来说，必须达到“抗”的程度，抗性至少要达到登海605的水平；如果品种高感（如郑单958），通过喷施杀菌剂（即使采用最好的杀菌剂，每隔2天喷1次）是防不住的。

   5. 保护性耕作对玉米抗倒性的双重效应

   自总书记2020年7月22日到吉林省四平市视察梨树县国家百万亩绿色食品原料（玉米）标准化生产基地核心示范区，并提出“一定要采取有效措施，保护好黑土地这一耕地中的大熊猫”之后，保护性耕作尤其是“秸秆覆盖还田+条耕”模式近年来在东北大地上如火如荼地实施起来，“秸秆覆盖还田+条耕”等保护性耕作面积越来越大，其对玉米生长环境改善后带来的影响尤其是玉米抗倒性的影响亟需得到重视。

   多次田间观察后思考认为，“秸秆覆盖还田+条耕”等保护性耕作对玉米抗倒性具有双重效应，一方面，连续多年实施“秸秆覆盖还田+条耕”等保护性耕作可消除犁底层，促使玉米根系下扎，增强抗根倒性；另一方面，“秸秆覆盖还田+条耕”等保护性耕作对拔节期间（6展叶期至吐丝期）土壤水分之维持非常有效，明显促进节间特别是基部节间的伸长生长，增加倒伏风险。其对策：6-8展叶期喷施化控剂，除此之外，要求品种基部节间伸长生长对土壤水分供应的反应要迟钝。

   6. 关于玉米品种环境互作几个老生常谈的问题

   （1）品种是否抗蚜虫往往对结实性和产量有很大影响

   近年来在多地观察到，由于籽粒建成期间（开花前15天至开花后15天）蚜虫大发生，一些不抗蚜虫的品种表现出严重空秆问题。思考认为，在籽粒建成期间，玉米雌幼穗发育对同化物供应充足与否的反应非常敏感，高感蚜虫品种一旦叶片、叶鞘等器官上布满蚜虫，那么同化物运输至雌幼穗中的数量会急剧下降，从而导致雌幼穗停止发育或籽粒早期败育。

   （2）“玉米最佳种植密度存在品种间差异”不是一句空话

   以黄淮海夏玉米区近年来两大火爆品种沃玉3号和My73为例，沃玉3号，4500株/亩已是其最高密度的上限；而My73，5500株/亩尚属其偏低密度。

   所以，“密植”对不同玉米品种来说，其具体数值差异有时非常大。简单而言，“沃玉3号密植”是指沃玉3号种植密度“高达”4500株/亩；而“My73密植”是指My73种植密度达6500株/亩以上，高产环境下，甚至7000株/亩以上。

   （3）种植密度偏高常常导致茎腐病等病害严重发生

   近年来在吉林梨树和山东禹城的玉米栽培试验田中观察到一个明显的现象：随着密度增加，玉米茎腐病、穗腐病发病程度加重。例如，2023年在吉林梨树设置的14品种×4密度互作试验中，除了两个高抗茎腐病的品种外，另12个品种都表现为：低密度下无或基本无茎腐病株，随着密度增加，茎腐病株比率显著增加，最高密度下有的品种茎腐病株比率达到50%以上。这也从一个侧面说明，玉米生产实践上，合理密植特别是采用最高产量密度的低限是何等重要。

   来源：南北学苑马兴林

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