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DEVELOPMENT AND EXTENSION OF A FOOD FORAGE MAIZE HYBRID VARIETY ZHONGYUANDAN No.32

粮饲兼用玉米中原单32号的育成与推广



全 文 :文章编号 :100028551 (2001) 0620360205
粮饲兼用玉米中原单 32 号的育成与推广
唐秀芝 张维强 任继明 刘志芳
(中国农业科学院原子能利用研究所 ,北京 100094)
摘要 :中原单 32 号是由齐 318 与原辐黄杂交选育而成。该品种高产 ,在中上等水肥条
件下 ,产量 7500~12000kgΠhm2 ,产鲜秸秆 52500~105000kgΠhm2 ,粮、秆富含营养 ,分别
含粗蛋白 12177 %和 912 % ,是优异的粮秆兼用品种。其综合抗性强 ,适于在黄淮地
区华南以及宁夏、内蒙、甘肃、新疆等西北地区种植。中原单 32 号光合效率高 ,氮素
吸收利用率高 ,是获得高产优质的生理生化基础。
关键词 :中原单 32 号 ;玉米品种 ;粮饲兼用 ;高产优质 ;选育与推广
收稿日期 :2000208231
作者简介 :唐秀芝 (1941~) ,女 ,河南开封人 ,中国农业科学院原子能利用研究所研究员 ,从事苹果矮生型早期预选及玉
米辐射遗传育种的研究
玉米是我国精饲料的重要来源 ,选育、推广优良玉米品种 ,对缓解精饲料和蛋白质饲料供
需矛盾具有重要的战略意义。中原单 32 号是优质高蛋白粮饲兼用玉米 ,它的推广对促进种养
业的发展有重要意义。本文试总结中原单 32 号育成与推广的经验与问题 ,进一步促进中原单
32 号的推广和利用。
1  材料与方法
供试材料为自交系黄早四。1986 年用60 Coγ线 150、200Gy 与 011 %NaN3 复合处理黄早四
干种子 ,经 5 代自交选育获得稳定自交系定名为原辐黄。1991 年和 1992 年用 78599、8112 和掖
107 进行测交试验 ,获得的优异杂交组合 78599 ×原辐黄 ,在广西、云南、河南、北京等地进一步
异地筛选。最后将 78599 (齐 318) ×原辐黄定名为中原单 32 号。
品质分析在国家饲料质量监督检验中心进行。用 CO2 红外分析仪进行光合强度测定。
2  中原单 32 号的选育过程
211  突变自交系原辐黄的选育
1986 年用60 Coγ射线与 NaN3 复合处理自交系黄早四 ,经自交选育 ,1990 年获得一批株型、
抗性较好的稳定自交系。并用自交系 78599 (齐 318)分别与 10 个突变自交系测交 ,平均产量为
8793175kgΠhm2 ,变异系数 C为 10158 % ,ŠX ±2Sn = 8793175 ±186019kgΠhm2 ,产量超过 ŠX ±2Sn 范
围的有 5 个组合 ,占 50 % ;用自交系 8112 分别与 11 个突变系测交 ,平均产量为 6198kgΠhm2 ,变
063  核 农 学 报 2001 ,15 (6) :360~364Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
异系数 C为 14144 % ,ŠX ±2Sn = 6198 ±179011kgΠhm2 ,产量超过 ŠX ±2Sn 范围的有 5 个组合 ,占
45 % ;用自交系掖 107 与 5 个突变系测交 ,平均产量为 571015kgΠhm2 ,变异系数 C 为 26188 % ,ŠX
±2Sn = 571015 ±307015kgΠhm2 ,产量超过 ŠX ±2Sn 范围的有 2 个组合 ,占 40 %。3 个测交系共配
组合 26 个 ,超过 ŠX ±2Sn 范围的有 12 个组合 ,占 46 % ,说明突变自交系间的配合力已有明显的
差异 ,这是由于黄早四自交系经60 Coγ射线和 NaN3 钠复合处理诱发突变 ,并经系统选育的结
果。
表 1  突变系原辐黄的测交试验
Table  Iest cross experiment of mutants Yuanfuhuang
测交种
test seed
组合数
No1of crosses 产量幅度yield range(kgΠhm2) 平均产量average yield(kgΠhm2) ±Sn ±2Sn 变异系数variationcoefficientΠ( %) ŠX ±2SSn 组合数超super ck crosses(ŠX ±2Sn) %
78599 10 6450~9735 879310 62103 124106 10158 8793175 ±186019 5 50
8112 11 4710~8085 619810 59167 119134 14144 6198 ±179011 5 45
掖 107
Ye 107
5 3855~8535 571015 102134 204170 26188 571015 ±307015 2 40
突变系原辐黄配合力比黄早四自交系明显提高 ,78599 ×黄早四组合产量为 8325kgΠhm2 ,
而 78599 ×原辐黄组合产量为 963415kgΠhm2 ,增产 1519 % ,但原辐黄与 8112、掖 107 测交 ,平均
产量比对照品种掖单 2 号 ,掖单 4 号下降 2915 % ,3511 %(表 1) 。表明原辐黄是由黄早四经复
合处理后诱发配合力突变 ,经系统选育获得的。
212  中原单 32 号杂交组合的育成
中原单 32 号是以原幅黄为父本 ,以 1990 年由山东农科院玉米所提供的高代系 78599 进一
步选育成熟较早、穗位较低的稳定系“齐 318”为母本 ,杂交选育而成。其表现株型半紧凑 ,株
高 240~270cm ,穗位 80~110cm ,总叶片数 21~22 ,果穗锥型 ,穗长 18~22cm ,穗行 14~16 ,红
轴 ,籽粒桔黄 ,硬质型 ,千粒重 300~380g ,茎秆韧性强 ,根系发达 ,抗倒 ,综合抗性强 ,高抗矮花
叶、粗缩病、抗小斑、眼斑病、青枯、穗粒腐、丝黑穗病。耐旱、阴雨、高温、冷害、光合效率高 ,活
秆成熟。生育期属中早熟品种 ,春播 110d ,夏播 80~90d (广西春播 100d、夏播 80d、秋播 90d ,全
生育期 ≥10 ℃的活动积温为 2200~2400 ℃。
213  中原单 32 号的主要特性
21311  高产  在中上等水肥条件下 ,一般产量在 7500~12000kgΠhm2 。1994 年参加河北省区
试平均产量为 8013kgΠhm2 ,比对照掖单 2 号增产 1411 % ,比冀单 17 号增是 2715 % ;1995 年参加
黄淮海夏玉米区试 ,平均产量为 723415kgΠhm2 ,比掖单 2 号平均增是 318 % ,1996 年区试平均产
量为 6592105kgΠhm2 ,比掖单 2 号平均增是 13117 % ;同时参加河北省大区试 ,平均产量为
6263185kgΠhm2 ,比冀单 29 号平均增产 812 % ,名称参试品种的第二位。1999 年在宁夏自治区
全区布点试种 28515hm2 ,在黄灌区中等水肥条件下 ,平均籽粒产量在 9000~12000kgΠhm2 ,青秸
秆 52500~60000kgΠhm2 ,最高籽粒产量 1400011kgΠhm2 。乳熟期收青贮秸秆 79500~105000kgΠ
hm2 。
21312  优质  经 2 年多点取样 ,结果证明中原单 32 号是个富含营养物质的粮饲兼用品种 ,籽
粒粗蛋白含量为 12177 % ,比我国商品玉米粗蛋白含量高 4187 个百分点 ,比美国商品玉米粗蛋
白含量高 4137 个百分点 ,秸秆粗蛋白含量为 718 %~10154 % ,平均为 912 % ,比普通杂交种秸
163 6 期 粮饲兼用玉米中原单 32 号的育成与推广
秆粗蛋白含量增加 417 个百分点。1999 年在宁夏自治区试种 28515hm2 ,结果表明 ,籽粒含粗蛋
白 10199 ,比掖单 13 号高 212 个百分点 ,秸秆含粗蛋白 7159 % ,比掖单 13 号高 4 个百分点 ,比
掖单 13 平均增产蛋白质 1080kgΠhm2 。且秸秆含糖量也高。认为中原单 32 号籽粒和秸秆粗蛋
白和糖含量高 ,抗病力强 ,绿秆成熟 ,是青贮的优质原料。
21313  高产优质的生理基础  (1) 能量高 :一般认为优质不易高产 ,原因是合成蛋白质、脂肪
消耗的能量比合成碳水化合物多 40 %~120 %。因此高蛋白、高油品种籽粒总能量比一般品
种要高。中原单 32 号每 kg 籽粒总能量比商品玉米高 8816 千卡Πkg ,比近年通过国家审定的品
质较好的品种高 4613 千卡Πkg ,表明籽粒中贮存的能量高是高产优质品种的物质基础。
(2)交合效率高 :中原单 32 号光合强度在不同时期比西玉 3 号、唐抗 5 号高 (见表 2) ,尤其
在抽雄和灌浆期间分别比西玉 3 号高 1218 %和 1813 % ,比唐抗 5 号高 1519 %和 1816 %。说明
中原单 32 号由于光合作用转化积累的物质和能量较高 ,为碳水化合物、蛋白质的合成提供了
充足的能量和物质基础。因此单株干物质积累量在开花期、成熟期分别比唐抗 5 号高 2819 %
和 6814 % ,尤其在开花后。中原单 32 号的单株粒重 27014g ,比唐抗 5 号高 4816 %。
表 2  不同品种光合强度比较
Table 2  Comparison of photosynthesis intensity for different variety
(CO2 mgΠdm·h)
品种
variety
苗期 (测第 8 叶)
stage of seedling
(measuring 8th leaf)
抽雄期 (测穗位叶)
days to tassel
(measuring ear leaf)
灌浆初期 (测穗位叶)
stage of early milky
(measuring ear leaf)
灌浆后期 (测穗位叶)
stage of late milky
(measuring ear leaf)
中原单 32 号 ZhongYuandan 32 4214 5013 5516 4416
西玉 3 号 Xiyu 3 3617 4416 4710 4013
唐抗 5 号 TangKang 5 3815 4314 4619 37123 中国农业大学 李连禄博士测试 Tested by Dr Li Lian2lu , Chinese Agricultural University.
(3) 氮素吸收利用率高 :中原单 32 号全株氮素累积量达 30715kgΠhm2 ,比普通玉米高
12715kgΠhm2 。表明中原单 32 号能提供更多的光合产物 ,用于吸收、转化大量的 N 素 ,合成丰
富的含氮物质和生理活性物质 ,促进地上部茎、叶、粒稳健生长 ,尤其在后期茎叶仍保持常绿不
衰 ,活秆成熟。
21314  抗逆性强  经鉴定 ,中原单 32 号抗病性强 ,高抗病毒病 (矮花叶、粗缩病) 、抗小斑、眼
斑病、青枯病、黑粉病、穗粒腐病、丝黑穗病 ,中抗大斑病。生产部门反映中原单 32 号抗蚜虫、
玉米螟 ,耐旱、涝、阴雨 ,耐高温 ,稳产性好。
21315  适应性广  中原单 32 号适于黄淮海地区夏播 ,华南和西南春、夏、秋播 ,西北宁夏、内
蒙、甘肃、新疆等地春播 ,海南一年四季都可种植。
3  中原单 32 号的推广
自 1997 年以来 ,中原单 32 号推广面积有一定进展 ,其中在黄淮地区累积推广 25183 万
hm2 ,在广西累积推广 1 万 hm2 。另外在西北宁夏等地的推广面积也有新的发展。
311  用以调整种植业结构
1997 年和 1998 年广西利用中原单 32 号等中早熟玉米进行改制试验 ,而将原早稻改种为
263 核 农 学 报 15 卷
早春玉米 ,原晚稻改种为中稻 ,收了中稻接茬秋冬玉米。结果春玉米产量达 6000~7500kgΠ
hm2 ,中稻产量为 6750kgΠhm2 左右 ,秋冬玉米产量 7500~8250kgΠhm2 ,全年产量 20250~21750kgΠ
hm2 ,超过预期吨粮目标。这项试验的成功 ,对改革种植制度 ,调整种植业结构 ,缓解结构性缺
粮 ,促进农牧业协调发展 ,具有重要意义。
312  用以发展粮秆兼用
粮饲兼用玉米是指粮食和秸秆部分都较一般玉米品种更富有营养 ,蛋白质含量更高。中
原单 32 号若每 hm2 产干秸秆 10500kg ,仅秸秆就产蛋白质 960kgΠhm2 。收获后及时将秸秆收割
粉碎、青贮 ,可为牛、羊提供青贮饲料 ,增加农民收入。1999 年在宁夏试种中原单 32 号玉米
28515hm2 ,其中 5813hm2 是套种玉米 ,进行粮秆兼用试验 ,总产玉米 234193 万 kg ,青秸秆
1929115 万 kg ,中原单 32 号比掖单 13 增产蛋白质 1080kgΠhm2 ,单收粮食平均每 hm2 产值 6000
元 ,提高产值 82 % ,吴忠利通灌区在乳熟期收割青贮 ,秸秆产量达 79500kgΠhm2 。
313  栽培要点
(1)造好底墒 ,施足底肥是获得壮苗和丰产的基础。施化肥注意氮、磷、钾配合 ,拆磷素
120~180kgΠhm2 ,钾素 105~135kgΠhm2 ,结合管理施氮素 285~330kgΠhm2 。
(2)适时播种 :春播要求安全地温稳定在 10 ℃以上 ,在广西应在春节后播种为宜适 ,在西
北宁夏应在 4 月 25 日前后播种为适宜。地膜覆盖播期提前 10~15d。过早播种影响出苗率。
(3)合理密植 :中原单 32 号属中早熟品种 ,株型半紧凑 ,可适度密植 ,在华南地区适宜密度
在 60000~67500 株Πhm2 ,在黄淮地区适宜密度不超过 60000 株Πhm2 为宜 ,在西北宁夏等地适宜
密度为 62500 株/ hm2 左右为宜。青贮用玉米应适当增加密度 ,提高青草产量。
3  讨  论
一般认为优质与高产往往是有矛盾的 ,但无论从作物的生理生化基础来分析还是拥有的
遗传资源来看 ,农作物优质与高产的矛盾不是绝对的[8~11 ,16 ] 。玉米 ,小麦等籽粒中蛋白质含量
一方面受外界环境因素光、温、水、肥等的影响[12 ] 。另一方面籽粒蛋白质又受品种间内部遗传
基础的不同而改变。不同玉米品种间蛋白质含量存在明显差异 ,高达 15 %以上[7 ] 。而且籽粒
蛋白质含量与开花授粉后干物质的积累呈指数相关[13~15 ] 。上述二方面资料说明 ,高蛋白品种
必须具备光合效率高的特性 ,积累充足的光合产物为氮素的吸收、利用 ,转化提供能量和物质
基础[4 ,5 ] 。1994 年以来分析国家审定的玉米品种 ,籽粒部分总能量变异幅度为 3852~4137 千
卡Πkg ,其籽粒中能量差异主要是由蛋白质 ,脂肪含量的不同引起的。因此在培育高蛋白质玉
米品种时 ,必须同时注意高蛋白和高光合效率遗传资源的利用。
根据我国畜牧业发展需求和当前生产的玉米利用情况来看 ,70 %以上的玉米用作饲料 ,其
中 40 %~50 %供饲料加工厂[1 ,2 ,6 ] 。因此生产专用优质饲料玉米已是当前饲料工业的发展要
求。我国应建立起优质品种由农民专种、工厂专收专用的联合产业 ,以增加农民收入 ,降低工
厂成本 ,同时又促进优质品种的研究与发展 ,农、工、贸一体化是农业商业性生产发展的必然趋
势。
参考文献 :
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DEVELOPMENT AND EXTENSION OF A FOOD2FORAGE MAIZE
HYBRID VARIETY ZHONGYUANDAN No. 32
TANG Xiu2zhi  ZHANG Wei2qiang  REN Ji2ming  LIU Zhi2fang
( Institute for Application of Atomic Energy , CAAS . Beijing  100094)
ABSTRACT :Zhongyuandan No. 32 was developed through hybridization of two inbred lines Qi
318 and Yuanfuhuang. It has high yield in the soil with medium moisture and fertility , it yields
7500~12000kg of seed and 52500~105000kg of fresh stra w per hm2 . It is rich in nutrition in
both seed and stra w with coarse protein conent of 12177 %and 912 %respectively , so it is a both
food2forage maize variety. It also has higher resistances to diseases and stresses , and suitable to
be grown in Huanghuai region of south China and Ningxia , Inner Mongolia , Gansu , Xinjiang of
north2west China . Zhongyuandan No. 32 has higher eff iciencies of photosynthesis and absorption
of nitrogen , which are its physiological and biochemical bases of leading to high yield and good
quality.
Key words :Zhongyuandan No 32 ; food2forage double use ; high yield ; good quality ; breeding and exten2
sion
463 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (6) :360~364