啟示丨機械粒收的玉米品種應該具備哪些品質？

目前我國農村勞動力短缺，玉米生產機械化粒收是大勢所趨。為適應玉米生產機械化粒收，玉米育種目標應作相應調整，由過去單純追求單株產量晚熟稀植大穗的育種模式轉變到耐密植中早熟抗性好群體產量高的育種思路上來。本文從玉米機械粒收的角度，闡述與之相適應的玉米育種目標，期望對育種工作者有所啟示。

玉米是我國第一大糧食作物，2019年播種面積已超過4000萬

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，成為種植面積最大、總產量最多的作物，對保障我國糧食安全具有重要戰略地位。

據統計，2019年全國玉米生產綜合機械化率已超過 90%，主要集中在土地整理、機械播種、無人機防控及機械摘穗等方面，

但機械粒收率還不高

，主要是由於收穫時籽粒含水量較高（大多超過30%）、機械收粒破損率高所致。

過去玉米育種目標定位在晚熟、 高產、稀植大穗方面，土地精耕細作，全程人工管理，，農村勞動力充足。隨著科技的發展，農村勞動力向城鎮轉移，

基於手工操作的傳統玉米生產技術已不能適應當前玉米生產發展，

而面向市場，

建立與之相適應的玉米全程機械化技術體系是解決這一難題的必然選擇

。

農村土地集約化、生產規模化、全程機械化是大勢所趨。玉米育種目標必須儘快作出調整，確立以中早熟、密植、高產、抗逆性強，適應全程機械化為育種目標，儘快選育出宜機械粒收的高產玉米新品種，滿足生產需求。為此，本文從玉米生產機械化粒收的角度出發，揭示玉米自交系及雜交種的選育目標。

玉米生產機械化粒收對自交系選育的啟示

選育自交系的目的是為了組配高產玉米雜交種。

一個優良玉米單交種是由2個優質的玉米自交系組配而成的。要滿足玉米生產機械化粒收需要，無論是雜交種還是自交系都要求種子發芽率高（95%以上）、純度好（98%以上）、淨度達98%以上。芽勢強，才能保證苗齊苗壯；種子大小均勻，硬度要好，耐機械磨損。

玉米生產機械化粒收要求選育出的玉米自交系抗倒伏能力、耐密性要強；

父本

雄穗分枝稍多，花期較長；

母本

分枝較少，穗位以上節間長，便於機械去雄；母本生育期不宜過長，最好是中早熟，脫水要快，便於機械化收粒。針對以上機械化生產對玉米自交系選育的要求，特建議如下育種目標。

（一）選育米質好、硬粒型或半硬粒型的自交系作母

本

硬粒型或半硬粒型的種子較馬齒型具有較強的耐機械磨損能力，更強的耐低溫能力，出苗整齊、芽勢強。

可以引進歐美的早熟堅稈硬粒型品種，與本地早熟硬

粒型品種進行雜交、回交等，採用常規育種技術和生物技術手

段

進行選系，透過DH系育種及分子標記技術等手段，可以迅速得到純系，進而組配出符合育種目標的雜交組合。

（二）選育耐密性強的玉米自交系

玉米自交系的選育除要具備較高的一般配合力和特殊配合力外， 還要有較強的耐密植能力。玉米自交系的耐密能力可以透過密度試驗進行，密度可以設定在9萬~18 萬株/

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之間。

最佳種植密度應是在該密度下自交系的空稈少、禿尖少、不倒伏，群體產量最高

。從表觀上看，耐密自交系的株型應為緊湊或半緊湊型，穗上部葉片為小窄葉、斜上衝、節間長，通風透光好。

耐密玉米自交系的選育，可以透過引進歐美等發達國家的玉米種質資源與本地玉米種質進行雜交改良。歐美等發達國家玉米生產全程機械化程度較高，耐密種質資源豐富，但存在一些弱點，比如感大斑病、莖腐病等，透過與地方種質的融合改進，選育出抗性好、耐密性強的優良玉米自交系。

（三）選育抗倒伏能力強的玉米自交系

玉米自交系的抗倒伏能力強弱關係到能否進行機械化收穫。

玉米自交系如果大面積倒伏，不僅嚴重影響產量，還無法進行機械收穫。玉米倒伏可分為莖折和根倒， 其中，莖稈在穗位節或穗位節以下的折斷稱為莖折， 莖稈與垂直線大於一定角度（30

°

或45°）而莖稈不發生折斷的稱為根倒。GB/T 21962—2008 《玉米收穫機械技術條件》中規定機械粒收的條件為田間植株倒伏率應低於5%。

玉米自交系抗倒伏能力的強弱取決於根系根量的多少、層數、面積，莖 基部節數和長短，莖稈柔韌性的強弱及抗莖腐病的能力。一般來說，

根系發達、分佈面廣、氣生根多、支援根多、莖基部節間短、莖稈柔韌性好的自交系抗倒 伏能力較強

。

在自交系選育時，可以有目的地針對上述特點進行選育及改良

。

（四）選育抗病蟲害尤其是抗莖腐病能力強的自交系

玉米自交系抗病蟲能力弱，不僅嚴重影響自身產量，還影響機械收穫。在自交系選育時，作為組建基礎群體之一的

親本自交系必須具備較強的抗玉米葉斑病、絲黑穗病及莖腐病的能力，並抗玉米螟

。透過引進熱帶、亞熱帶及國外抗性優良的玉米自交系與當地一般配合力高的玉米自交系進行雜交，利用常規育種技術與生物技術相結合，選育抗病蟲能力強的優良玉米自交系。

（五）選育生育後期脫水快的優良玉米自交系

機械粒收是玉米生產全程機械化的關鍵技術環節，籽粒含水量高是影響收穫質量的重要技術瓶頸。玉米機械粒收的質量指標主要包括籽粒破碎率、雜質率 和損失率，損失率又包括落穗率和落粒率。國內外相關研究表明，玉米籽粒含水量顯著影響機械收穫破碎率，且在一定範圍內，含水量越高，破碎率越大。可見，

選育生育後期籽粒脫水快的優良玉米自交系至關重要

。

選育生育後期脫水快的玉米自交系，在組建基礎材料時，要選用熟期較早的材料作為親本之一，另一個親本要配合力高、抗逆性好、自身產量高、偏中早熟或中熟。透過DH育種選系，選育出熟期早、配合力高、抗逆性好的優良品系。同時，還要對玉米自交系的穗部性狀進行研究。前人研究表明，玉米籽粒達到生理成熟後，果穗苞葉蓬鬆，長度適中（包住籽粒就好），層數較少，利於脫水。中小穗和穗行

數少、穗軸稍細，穗行間“兩行夾一溝”的排列易於脫水。

在自交系選育時，可充分考慮上述特點進行選系。

玉米生產機械化粒收對雜交種選育的啟示

玉米雜交種是由兩種不同型別的玉米自交系組配而成的，適應機械化生產要求，玉米自交系的優良性狀可以在雜交種上得到充分體現。玉米生產機械化粒收要求選育出的玉米雜交種適當早熟，耐密性、抗逆性強，生育後期籽粒脫水速率快，出苗整齊，芽勢強。

（一）雜交種適應機械化收穫的理想熟期為中早熟

在東北春玉米區，生育期一般要求125天左右，積溫 2500℃左右，可以使玉米在生理成熟後大約有1個月的時間站稈晾曬，使籽粒有充足的時間降水，達到機械粒收的標準。

雜交種的熟期太早，產量上不去，太晚籽粒降水困難，影響收穫質量

。在組配雜交組合時，要充分考慮2個親本的熟期，最好2個親本都是中早熟（制種方便），或早熟親本與中熟親本組配 （需錯期，制種不便），儘量不要利用晚熟材料作制種親本。

（二）機收豐產的關鍵核心技術是提高雜交種的種植密度

高密度下，玉米單株生產力下降，群體產量增加；

但也不是種植密度越大越好，合理的種植密度能協調群體與個體之間的矛盾

。在合理種植密度下， 玉米植株空稈少、不倒伏，果穗禿尖少，群體產量最高。從表觀上看，耐密株型緊湊，穗上部葉片為小窄葉、斜上衝、節間長，通風透光好。

機收玉米的種植密度應該不低於7。5萬株/

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。因品種而異，有些品種的種植密度可達到12萬株/

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， 甚至更高。品種的種植密度可透過密度試驗進行選 擇，即透過多年多點不同生態環境、不同密度條件， 篩選出適宜機械化生產的優良品種最佳種植密度。

（三）雜交種抗倒抗病蟲害是玉米生產機械化的必要條件

玉米雜交種收穫時，植株倒伏較重，人工收穫都很困難，更不宜機收。

抗倒伏玉米雜交種的選育，可透過人工設定一些障礙因子，比如人工拉力，多變的氣候條件如風災等考察品種的綜合抗倒伏能力。多年多點不同生態環境差異也能篩選出抗倒伏及抗病蟲能力強的高產玉米雜交種。表觀上看，一 般根系發達，氣生根多，支援根多，莖稈柔韌性好，抗莖腐病的玉米雜交種抗倒伏能力較強。

（四）收穫時玉米雜交種籽粒的含水量嚴重影響機械粒收的質量

研究表明，在一定範圍內，收穫時籽粒含水量越高，籽粒破損率也越高。但也

不是籽粒含水量越低越好

，當籽粒含水量低於16%時， 籽粒破損率、落粒率會逐漸升高。

籽粒含水量在18%~23%範圍內，破損率低，最適合機械化粒收

。

選育籽粒脫水快的玉米雜交種，除了考慮熟期適當早熟外，還要對玉米雜交種達到生理成熟前後籽粒脫水速率和穗部性狀進行研究。表觀上，可以利用成熟時果穗苞葉蓬鬆、層數少、長度適中、穗軸 稍細的玉米自交系進行組配；利用大家公認的脫水較快的玉米自交系組配。

推進玉米生產全程機械化，還能做什麼？

由於我國農村勞動力短缺，為了省時省力，提高生產效率，增加經濟效益，玉米生產全程機械化是大勢所趨。目前，玉米生產在機械整地、機械播種以及機械摘穗等方面普及率已超過90%，

但在機械粒收方面普及率還不高

，主要是因為收穫時玉米籽粒的含水量過高所致。

降低收穫時籽粒含水量，需要適當縮短玉米雜交種的生育期和培育生理成熟後 期籽粒脫水快的優良玉米雜交種。縮短玉米雜交種的生育期，可使其有充足的時間在田間降水，達到符合機械粒收的標準。但這需要犧牲一部分積溫作為 代價，勢必影響玉米雜交種的產量。這部分損失的玉米雜交種產量，需要透過選育耐密植的優良玉米 雜交種來彌補。透過單位面積株數的增加，群體產量的提高，增加玉米雜交種的產量。

歐美國家的玉米雜交種在籽粒達到生理成熟後，還需要在田間站稈晾曬1個多月，使籽粒充分降水。這需要玉米雜交種的根系發達，氣生根多，莖稈的柔韌性好，高抗莖腐病。在這方面，我們也應該加大研究力度，

培育適宜機械化粒收的莖稈和根系

。

玉米雜交種生理成熟後期籽粒脫水是一個複雜過程，除與環境、氣候條件有關外，還與遺傳因素有關。潮溼的生態環境不利於玉米雜交種籽粒脫水， 親本脫水慢的自交系也會減緩組配雜交種的脫水速率。在組配雜交組合時，除了要考慮2個親本要有較高的一般配合力和特殊配合力外，還要考慮2個親本至少有1個是脫水較快的，只有這樣才能選育 出脫水較快的玉米雜交種。

玉米機械粒收在歐美國家現已全面普及，可以

引進他們的優異種質與國內熟期早、抗性好的優良玉米自交系進行組配選系，也可以直接對引進的玉米雜交種進行二環系選育，利用其耐密植、籽粒脫水快、莖稈柔韌性好、根系發達等突出特點，加以改造利用。

種子是農業的“晶片”，種子的核心是種質，要想打好種業翻身仗，就必須在種質資源上下功夫。選育適合玉米生產機械化粒收的品種，需要充分挖掘國內現有玉米種質資源，積極引進國外優異種質，

透過大膽創新突破，才能育成符合玉米育種目標的新種質

。

綜合前人觀點及多年的玉米育種經驗，可以將適宜機械化粒收的玉米育種目標定為：種子角質較多，芽勢強；植株耐密植、抗倒伏、抗莖腐病，莖稈柔韌性好；根系發達，氣生根較多；熟期稍早（中早熟），生育後期籽粒脫水速率快，收穫時籽粒含水量為18%~23%；雜交種產量高於同熟期對照品種的5%及以上。

作者

丨

賈恩吉、欒奕、車殿珍、張東昇

編輯丨農財君

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