玉米超高产育种理论与实践浅析

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  摘    要:我国是农业大国,拥有广阔的耕地面积及先进的农业技术。玉米是农业种植中的重要组成部分,在我国多地广泛种植。目前,玉米的产量虽然很高,但是受制于环境因素及人为因素,始终达不到最为理想的状态。分析玉米的超高产育种理论及实践,利用科学的育种方法及先进的实践理念,提升玉米的产量与质量,为农户增加收入,为我国农业发展带来助力。
  关键词:玉米种植;超高产育种;高产栽培技术
  文章编号:1005-2690(2021)18-0133-02       中国图书分类号:S513       文献标志码:A
  玉米是重要的粮食作物之一,既可以作为食用粮食,也可以作为一些其他物品的加工材料。超高产育种技术可以有效提高玉米的产量,已经得到我国政府的高度关注。
  目前,我国玉米的产量约450 kg/667 m2,但是国际上的高产品种产量已经达到560 kg/667 m2,因此,想要弥补其中差距,就要努力研发高产品种,使我国的玉米种植达到世界先进行列,为农业的发展打下良好基础。
  1   玉米超高产育种理论
  1.1   特殊性
  相比于其他粮食作物,玉米的种植、育苗都更为特殊。首先,在玉米从幼苗生长为成熟个体的过程中,授粉需要通过母本与父本两方面实现,这个过程会导致遗传因素的混乱。很多地方都是一片区域内种植很多不同品种的玉米,一旦风力过大,会出现玉米杂交的情况,这种杂交组合可能会导致玉米的基因不确定,影响玉米的生长与产量。
  其次,想要实现玉米超高产育种的培育会耗费很多个周期。玉米在育种期间,需要保持良好的育种空间,并选取优质的基因,而想要将基因达到与自交系吻合的标准,可能需要6代甚至8代的过程,方能进行鉴定。完成整個玉米高产育种过程需要3~4年的时间[1]。
  再次,在玉米进行育种环节之前,需要建立一套完整的生产体系,分析玉米的生长环境、种植条件、投入产出等。选取玉米种子时,必须保证种子的纯度。只有种子的纯度达到标准,才可以实现优质的育种培育,同时有效降低成本,提高玉米作物的经济收益。
  1.2   超高产育种前目标和要求的制定
  育种目标的制定可以为玉米的育种提供规则,以保证育种的成功。在种植之前,生产者需要对玉米的生长要求及执行步骤制定标准,以便检测玉米在种植期间的每一个步骤是否正常。如果与标准出入过大,很可能是其中的步骤出现了问题。
  作为高产育种,其核心要求必然是高产的同时保证玉米的质量与安全。我国幅员辽阔,各区域的地理因素相差很大。在目前的玉米行业中,对玉米的品质评判标准在各地区都有所差异,需要采取因地制宜的标准。
  玉米的用途在各地也是不尽相同。优质的玉米可以作为粮食及动物的饲料,还可以进行更深层次的加工,用于工业及化学产品的研发。目前,虽然我国对玉米产量要求很高,但是品质较为落后,玉米的价格与收益达不到令人满意的标准。
  玉米作物在生长后期、成熟期容易受到病虫害的侵扰,一旦玉米遭遇病虫害,很可能造成减产,使种植者经济收益受损。比如甜玉米作为老少皆宜、南北皆爱的食品,其本身淀粉含量很高,会吸引很多昆虫。如果不加以仔细检查,做好病虫害防治工作,会影响市场竞争力。
  自然灾害也会对玉米形成减产影响。玉米作物植株高,一旦遭遇大风等恶劣天气,很容易造成倒伏现象。如果在玉米的成熟期发生洪涝,则玉米作物很难收获,甚至发霉、腐烂,严重影响玉米的产量。因此,只有提升玉米作物的质量与产量,才可以确保拥有更大的经济收益,进而提升市场竞争力及市场好评度。
  1.3   超高产育种方法的选择
  育种方法的选择直接关系到玉米生长的产量与品质。目前市场上的育种方法非常多,需要结合很多因素进行选择,尤其是分析玉米的长势及可行性[2]。我国现在最常用的育种方法仍然以二环系法为主。这种方法操作简单、易于上手且符合我国多个地区的实际情况,因此被广泛使用。除此之外,回交育种法也应用较广,其优点是可以改变与优化玉米的自交,且不受母本与父本的限制,加快染色体的分离。
  在某些地区,也有生产者选择用一环选系法进行育种。对于玉米育种方法的选择,需要根据地区的地理因素及经济状况、玉米种植面积等进行合理选择,选取最为适合当地区域种植的育种方法,真正做到因地制宜,在增加玉米的产量与质量的同时有效提升经济收益。
  2   玉米超高产育种实践
  培育玉米的超高产品种,不能只靠理论知识。在培养皿中,玉米不会受到环境因素的制约,其产量不可以作为实际生产的产量。我国一直在玉米的超高产育种实践中寻找问题,对每一次的失败进行改进和思考。在育种试验中,科学家选择了不同型号的玉米作物,在经历了上百次的失败后,总结出一套相对完整、科学合理、有针对性且充满时效的育种方法。
  在辽宁省农业科学院研究的“玉米群体改良研究试验”中,科学人员通过对整个种植群体进行研究,并经历了多次改良、试验后发表了以下结论:在对原始群体进行了13份单交、互交、圆交、八交等多种形式的混合搭配之后,第一阶段的育种工作出现了作物因感染细菌无法自然生长的情况[2]。育种4代自交后经过挑选,可以选择出长势健康、谷粒优质的自交系玉米作物,之后再将这些混合组群进行分别授粉工作,可以培育出最终想要的自交系作物。需要注意在最后应选择表现优良、生长旺盛的品种,一般剩余20颗左右,淘汰其他种子。
  我国在海南地区进行了200颗种苗的试验田计划,发现使用型号为C3-3(1412)与C3-3(1401)两种优质种苗混合后,所产生的植株具有长势旺盛、抗倒伏能力强等特点,尤其是当植株的果穗形成后,可以进行及时、稳定的自交。   在试验田中的1412品种,在春天播种可以生长115~120 d,期间玉米长势良好,且未出现倒伏、霉变等现象。幼苗以及枝丫呈翠绿色,植株高度较高,叶片饱满,相比于同时期的大地玉米,其花丝、颗粒都更加完美,对于自然环境的适应能力也更强,值得全面推广。与此同时,型号为辽单30的中熟品种育种同样获得了成功,其具有长势旺盛、叶片呈绿色及浅紫色的特点,植株生长期可达120 d,植株高度达到280 cm,谷粒饱满、果穗沉重。由于这种品种是杂交获得,其对于环境的适应能力非常强,可以有效抵御倒伏、病虫害等问题。
  经过科学研究发现,玉米中含有丰富的不饱和脂肪、蛋白质、淀粉等成分,相比于同类品种,其对于温度、湿度、光度的要求较小,即便面对旱涝灾害或者营养成分不够充足的贫瘠土地,同样可以生长。这种存活率高、受环境因素影响较小且抗旱耐涝的品种,非常适合在我国东北、华北等地区种植。
  我国对于玉米育种技术的开发,经过了长达20年之久,调动了无数科研人员,他们用汗水为我国的玉米栽培作出了巨大的贡献,为我国成为农业大国作出了不可磨灭的贡献。
  3   优化栽培技术
  科学家针对玉米种植中常见的高大型、中型及密集型3种类型的玉米植株进行了不同生长条件下的分析及试验。在试验过程中,将试验地点设置成气候条件完全不同的区域,发现玉米在生长过程中呈现出不同生长态势,表明玉米的生长会受到栽培形式及种植密度的影响。因此,优化栽培技术可以有效提升玉米作物的质量与产量[3]。
  我国幅员辽阔,各地的土地状况及气候相差很大,比如东北地区种植面积大,但是受气候影响,只能种植一季且生长周期不能超过4个月,此时应选取抗旱耐涝、成熟期短、可以大面积种植的品种。而南方地区,需要选择成熟期长、耐高温、植株高大的品种,以此达到产量的峰值。
  近几年推出的大型双垄栽培技术,可以用于种植密度较大的作物类型,合理安排行距,可以有效提升玉米的产量,减少成本投入的同时,可以增加种植者的经济收益。玉米种植的行距一般需要保持在25~40 cm,行距过大会浪费土地,过于密集会导致玉米所需的营养成分不足。由于玉米植株一般都达到2 m以上,因此需要利用行距保证作物的阳光充足。除此之外,在玉米高产育种栽培中,需要注意玉米的科学种植技术。如果种植过程出现错误,即使再优质的品种,也会出现产量下降的情况。玉米具有抗病能力强的特点,在种植中需要注意播种时间、做好肥水管理以及成熟期的收获工作。目前,玉米的种植一般采取免耕技术,其优点是节省人力资源的投入,适合在东北地区大面积种植。水肥管理是保证玉米生长发育的营养基础。在进行农药喷洒时,由于玉米植株高,通风性差,工作人员一定要注意自身安全。
  4   结语
  玉米是我国重要的粮食作物之一,超高产育种可以提升玉米产量。我国经过多年的研发以及无数次的试验,研发出适合我国耕种的高产玉米,选取优质的种子,运用先进的栽培技术,辅以科学的种植方法,可以有效地提升玉米的产量,增加农业经济收益。
  参考文献:
  [ 1 ] 王立春.东北春玉米高产高效与改土培肥的理论与实践[A].中国作物学会.第十九届中国作物学会学术年会论文摘要集[C].北京:中国作物学会,2020:1.
  [ 2 ] 王世艳.玉米超高产育种理论及优化栽培技术探究[J].北京农业,2019(34):27-28.
  [ 3 ] 康忠宝.玉米超高產育种理论与实践及优化栽培技术研究[J].农机使用与维修,2018(7):20-21.
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