吉林省玉米生产现状及今后的育种

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1 吉林省的地理和自然气候概况
　　吉林省位于中国东北地区的中部，土壤肥沃，土地平坦，为世界三大黄金玉米带之一。吉林省处于我国温带的最北部，接近亚寒带，属于温带大陆性季风气候，四季交替明显。全省大多地区年平均气温为3℃～5℃，有效积温2400℃～3000℃，年活动积温平均在2700℃～3600℃[2]，全年日照2200～3000h，全省年降水量在550～910mm，多集中分布在5～9月份，全省无霜期120～160d左右，可以满足一季作物生长的需要。土壤以黑土、黑鈣土、淡黑钙土、冲击土和草甸土等肥力较高的土壤为主。夏季吉林省雨热同步，气候温热多雨，昼夜温差大，光、热、风资源丰富，降水和气温与玉米生长同步，非常适合玉米的生长，是我国春玉米的主产区，在全国玉米生产中占有重要位置。
　　2 玉米生产现状
　　2.1 种植面积
　　吉林省素有“黑土地之乡”之称，总土地面积1874万hm2，现有耕地面积553.78万hm2。吉林省既是农业大省，也是玉米生产大省，吉林省农委统计2016年粮食作物播种面积达7659万亩，其中玉米播种面积为5567万亩。
　　2.2 品种单一化、同质化现象严重
　　吉林省玉米主推品种以中晚熟或略早的品种为主，其主导品种类型大多以紧凑、中秆、中粗、耐密型为主。在玉米生产上出现品种单一化或类型趋同的现象，2005年郑单958在吉林省通过审定，2006年种植面积就达590万亩，育种单位都以郑单958为标杆，培育出大批与郑单958相似的品种；2006年先玉335在吉林省推广种植，其凭借脱水快、丰产性好和谷物收购价格好的优势在我省迅速推广，育种者又以先玉335为标杆育成很多品种类型相同或血缘相近的品种[3-4]。品种单一在遭遇极端天气时，会给生产带来不可估量的损失，2012年8月的强台风造成吉林省中东部地区玉米大面积倒伏，该区种植的玉米大多以先玉335为主或与其近缘的品种，因其抗倒能力差，造成玉米大面积减产。
　　2.3 玉米生产中栽培管理技术粗放
　　玉米要高产稳产，首先必须要有适宜当地种植的优良品质的种子，还要有适宜的生长环境和相应的高产栽培技术。当前农民在玉米种植中存在的最大问题是种植密度，不管品种特性均采用一种种植模式，而整体密度向偏大方向发展；二是施肥方式不科学或施肥量不足；三是田间管理粗放，施肥基本上一炮轰，播种前一次性施入；追肥有很多农民是田间撒施，造成肥料的浪费，同时也制约了玉米的增产。2008年吉林省启动“国家粮食丰产科技工程”项目，2014年桦甸市民隆村百亩连片全程机械化玉米超高产示范田，亩产平均达到12000kg，创造了我国春玉米在自然雨水条件下亩产超吨粮的最高产量记录。事实证明如果大面积推广优良品种，合理增加密度，合理施肥，辅以配套的高产栽培技术，精细管理，这将大幅度提高吉林省玉米产量水平。
3 育种中存在的问题
　　3.1 种质创新动力不足
　　育种工作是一项费时费力、需要大量资金投入的艰苦工作。我们缺乏长期的基础材料改良创新计划，求新意识不强，跟风严重，这也是造成品种同质化严重的原因之一。我们急需耐密性好、籽粒脱水快、抗倒伏、适合机收、广适性等性状优良的种质资源。
　　3.2 缺乏科学的育种流程
　　各育种单位各自为政，研究力量较分散，工作中存在着盲目性、经验主义。为了要效益要成果，育种者急于出品种，将几个知名的骨干系改来改去，配来配去，“雷同品种”或近似品种大幅度增加。育种成果的出现常常表现为偶然，缺少真正有竞争力、创新性的研究团队，缺少连续的育种实践研究。育种单位在研究新品种时缺乏系统性、科学性，我们的科研队伍数量严重不足，研究手段也相对落后。美国的育种是建立在已知的、科学的、大数据支持下的规范育种，对优良自交系的改良是有限的，育种的成功率很高，新品种的出现是连续的[5]。我们的育种缺乏这样的科学流程。
　　3.3 育种主要以普通玉米为主
　　玉米生产中主要以推广种植普通玉米为主，各科研单位也把普通玉米的选育作为主要研究对象，而对特用玉米研究的较少。随着人们生活水平的不断提高，以及产业结构的调整，特用玉米虽不能成主流品种，但会有一定的发展空间。
　　4 今后的玉米育种方向
　　吉林省有科研院所、高校、大大小小的种业等几十家育种单位，平均每年审定的品种有40多个，不论在普通玉米还是在特用玉米上真正有创新和突破性的品種却很少，而国外品种已占有相当的推广比例，并有上升的势头，同时为了适应农村产业结构调整，促进农民增收。育种者必须深入开展玉米育种研究，不断育出有突破性的新品种和优质的专用玉米，以应对跨国种业、外省种业给我省种业带来的挑战和竞争。
　　4.1 加强耐密种质资源的引进和创新，开展耐密育种
　　在材料上应加强外来种质的引进、鉴定和利用研究；同时加大地方种质资源的挖掘利用研究。搜集适应性强、配合力高的耐密种质资源，不断丰富我省的玉米种质资源[6]。张世煌认为，选择1-2个在充分鉴定和评价基础上的美国自交系，对自己的优良自交系进行改良，比在小范围内改良郑58效果更快[7]。把郑58、昌7-2、先玉335的父、母本（PH4VC、PH6WC）和优良的自选系采用二环系、回交改良、南敏加代、增大选系密度和多环境的竞争压力，快速选育出优良的耐密玉米自交系和耐密新品种。育种者要把耐密、高产、质优作为长期的育种目标，实现育种理论和关键技术的新突破。
　　4.2 选育抗旱、抗倒适合机收的玉米新品种
　　干旱一直是制约粮食生产的一个重要因素。1997年、2000年、2001年、2007年、2014年的干旱，造成我省玉米严重减产，同时也考验出品种间的抗旱性有明显差别。因此，应该把抗旱性作为重要的育种目标加以对待，努力挖掘抗旱资源，筛选具有强抗旱的玉米种质。利用高渗溶液（聚乙二醇、蔗糖、葡萄糖等）处理种子、盆栽试验和抗旱棚等水分协迫[8-9]、到干旱区去选育抗旱自交系和鉴定抗旱的玉米品种，选择时要注意根系的发育情况和植株的抗倒能力。选育出根强秆壮、抗旱、抗倒适合机收的玉米杂交种，是今后玉米育种的重要方向。
　　4.3 开展特用玉米育种
　　所谓特用玉米，也称遗传增值型玉米，是指有特殊用途，经济价值更高的玉米类型和品种，主要有糯玉米、甜玉米、爆裂玉米、饲用玉米、高油玉米、高蛋白玉米、高淀粉玉米等。特用玉米可用于深加工，使农产品增值，成为现代生活不可或缺的重要资源，还是多种工业的原料，用途十分广泛，发展前景极为广阔。特用玉米虽然现在还是一个小宗品种，但随着人们生活质量的提高，市场占有率的增加，发展特用玉米，对促进农民增产增收和农业产业结构调整能起到重要的推动作用。因此广泛搜集遗传基础复杂、生态环境不同的特用玉米种质资源，开展特用玉米育种也属于今后玉米育种的一个发展趋势。
　　4.4 利用现代生物技术手段育种
　　近年来分子标记技术和单倍体育种技术得到快速发展，单倍体育种的最大好处是加快育种进程，只需2代可获得稳定系。现如今我省单倍体育种也得到长足发展，才卓等育出的诱导率10.4%吉高诱系3号打破了国外对玉米高频率诱导系的垄断，单倍体育种技术已趋于成熟，我们不仅要尽可能收集和选择遗传基因广泛的材料，选育出诱导率更高的诱导系，寻找出行之有效的加倍方法，而且要建立一套完善的育种程序。同时我省也应积极引进现代高新技术把玉米抗病、抗虫等转基因技术与普通育种技术相结合，提高我省整体的育种水平，提升我省育种的核心竞争力。
　　总之吉林省玉米生产和育种一直倍受国内外玉米育种和种子行业的关注，广大玉米工作者一定要进一步解放思想，明确育种目标，加强各育种单位和科研院所的交流和技术协作，实现资源共享，加强对基础材料的研究。育种者要本着为我省农业的发展、农民增收为服务宗旨，不断育出适合我省的高产、优质、高效的玉米新品种，不断完善玉米种植和发展模式，研究制定高产、优质、高效的玉米种植模式，促进玉米生产和育种工作上一个新的台阶。
　　参考文献：
　　[1]齐晓宁，王洋，王其存.吉林玉米带的地位与发展前景[J].地理科学，2002，22（3）： 379-384.
　　[2]杨伟光.吉林省玉米生产及品种需求//北方春玉米品种试验技术与品种管理[M].吉林：吉林科学技术出版社.
　　[3]于明彦，吴桂芹，郝运伟.吉林省玉米生产现状用增产对策[J].国外农学-杂粮作物，1999，（04）.
　　[4]张世煌.黄淮海玉米育种的难点在美国种质[N]农民日报，2013-07-08（6）.
　　[5]李德顺.等.浅谈玉米抗旱性鉴定研究现状及进展[J].2010，30，（2）：98-100.
　　[6]楼辰军，李胜等.玉米抗性鉴定方法与鉴定指标的研究与利用现状[J].农业科技通讯：专题论述，2015.8.
　　[7]周晓辉，岳尧海，等.特用玉米遗传改良的研究进展[J].农业与技术，2008（6）：48-50.
　　[8]王洋，齐晓宁，刘兆永.吉林省特用玉米现状、趋势及生产基地布局研究[J]中国生态农业学报，2003，（03）.
　　[9]李凤海，王宏伟，等.辽宁省玉米育种目标商榷[J].辽宁农业科学，2002，（2）：42-43.