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學(xué)術(shù)論文
影響秦巴山區(qū)玉米生產(chǎn)的主要障礙因素與育種對策
作者： [梁顯有 ] 文章來源： [] 點擊數(shù)：[2766] 更新時間：[2010-09-16]
秦巴山區(qū)自然條件復(fù)雜而特殊, 是全國玉米單產(chǎn)水平較低區(qū)之一。玉米又是該區(qū)主要糧食作物, 播種面積與總產(chǎn)分別占糧播總面積和總產(chǎn)的28％以上。因地形復(fù)雜, 高低差懸殊, 即有中高山, 也有面積僅占十分之一的川道以及廣闊淺山丘陵, 氣候變化迥然。充分了解該區(qū)自然環(huán)境特點和不同區(qū)域?qū)τ衩纂s交種的需求, 組配篩選適宜的玉米雜交種, 是有效地提高該區(qū)玉米單產(chǎn)的重要途徑。
1. 自然條件
1.1 氣候條件差、光照不足
該區(qū)因受地形影響, 氣侯變化復(fù)雜，氣溫受海拔高度影響垂直變化明顯。高海拔＞1800ｍ, 冷濕、常年無夏, 年降水多, 無霜日190ｄ, 年均氣溫＜10C0；中山區(qū)海拔900～1600ｍ, 山高、谷深、土薄, 氣候溫和濕潤, 無霜期在190ｄ以上, 年均氣溫在12Ｃ0左右；低山區(qū)海拔500～900ｍ, 氣候溫曖, 較濕潤, 熱量充足, 無霜日＞240ｄ, 年均氣溫14Ｃ0左右；丘陵區(qū)海拔＜500ｍ, 無霜日＞250ｄ, 年均氣溫15Ｃ0左右, 降水不足, 常伴有夏秋階段性干旱；河谷川道區(qū), 土層厚, 土壤肥沃, 熱量充沛, 灌排方便, 是秦巴山區(qū)精華所在。全區(qū)年日照1600～1800h, 復(fù)照率36～42％, 尤其是中高山區(qū), 春秋多霧, 日照嚴(yán)不足。
1.2 耕地分散、坡度大
耕地分布海拔＜600ｍ的約占總耕地面積25％左右,600～800ｍ約占45％,800～1200ｍ約占26％, ＞1200ｍ的占4％。在海拔600～1200ｍ范圍內(nèi)是該區(qū)域玉米主要生產(chǎn)區(qū)。耕地多以坡地為主, 坡度＜60的耕地約占13％,6～250的占47％, ＞250占40％。其中海拔在900ｍ以下的耕地坡度＜60的約占12％，6～250的占33％,＞250的占24％;海拔900ｍ以上的耕地坡度＜60的約占1％,6～250的占14％,＞250的約占16％。
1.3 土層薄、土壤熟化程度低
由于秦內(nèi)巴山區(qū)地形和氣候原因，水土流失嚴(yán)重，導(dǎo)致耕地土層薄、粗骨性強。土層厚度＜30㎝的約占15％，30～50㎝的占17％，50～80㎝的占23％，80～100㎝占15％，＞100㎝的約占30％。土層較厚的耕地主要分布在海拔600m以下地區(qū)，70％的耕地分布海拔600～1200m之間，土層相對較薄，坡陡，土地質(zhì)量差。
2 玉米育種中亟待解決的問題
2.1 有針對性的選育
秦巴山區(qū)特殊的自然環(huán)境，限制了外引好的雜交玉米品種產(chǎn)量水平的發(fā)揮和廣泛推廣。玉米最高產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟產(chǎn)量是綜合配套栽培技術(shù)的體現(xiàn)。據(jù)科學(xué)家估算, 玉米品種在玉米增產(chǎn)諸因素中大約起20～30％的作用, 還有2/3的是人為地規(guī)范化綜合栽培技術(shù)措施實現(xiàn)的。該區(qū)域地理環(huán)境差, 信息閉塞, 貧窮落后, 科學(xué)種田水平低 也是玉米單產(chǎn)水平較低的重要原因之一。同時, 玉米雖是少有的C4植物, 光合效率高, 但是光照嚴(yán)重不足, 使它的本能無法正常發(fā)揮。因此, 根據(jù)秦巴山區(qū)特殊的生態(tài)類型, 針對當(dāng)?shù)?、?dāng)前生產(chǎn)上存在的問題制定符合實際的育種目標(biāo), 重點解決多抗、耐瘠、耐低溫、耐蔭濕問題。目前雖著區(qū)內(nèi)自育和外引品種的推廣, 玉米單產(chǎn)水平明顯提高, 但與全國玉米平均單產(chǎn)比較, 仍有很大差距, 表明對新品種的需求仍不能滿足, 尤其是中高山特殊生態(tài)區(qū)更為突出。
2.2 育種材料堅持引育結(jié)合
七十年代就開始淺山丘陵區(qū)和中高山的玉米雜交種選育研究。為選育適于山區(qū)旱坡地以及高海拔特殊生態(tài)區(qū)玉米雜交種, 相繼引進部分抗旱、抗寒、耐瘠、耐蔭濕種質(zhì), 通過適應(yīng)性鑒定, 從中篩選出一批有苗頭的自交系, 在對有缺陷材料改良的同時, 注重搜集當(dāng)?shù)貎?yōu)良農(nóng)家種作基礎(chǔ)材料選糸。農(nóng)家品種適應(yīng)性強, 且遺傳基因豐富而復(fù)雜, 提純緩慢, 但提純后再與引入系組配組合, 適應(yīng)性則顯著提高。因此, 在今后的選育過程中仍堅持不懈地廣泛引進和充分利用當(dāng)?shù)刭Y源。
2.3 適用型選育
在秦巴山高海拔區(qū)歷來玉米是作糧用。不僅氣候特殊, 一般雜交種難以適應(yīng), 更重要的是雜交種多為馬齒型, 食用品質(zhì)差, 農(nóng)民不愿接受；中山丘陵區(qū)玉米則是以飼用為主, 隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整, 畜牧業(yè)將成為該區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè), 并逐步向高海拔區(qū)呈發(fā)展趨勢。所以選育糧用、糧飼兼用和飼用（青貯）玉米雜交種, 才能滿足秦巴山區(qū)不同生態(tài)區(qū)的需要。
3 育種對策
3.1 選育目標(biāo)
緊密聯(lián)系當(dāng)?shù)?、?dāng)前玉米生產(chǎn)實際,制訂切實可行的選育目標(biāo)。如淺山丘陵區(qū), 熱量充沛, 干旱較嚴(yán)重區(qū), 以抗旱耐脊高產(chǎn)為目標(biāo), 高山區(qū)土壤較肥沃、光照不足、熱量偏低、濕度大則以突出旱發(fā)、抗病、耐蔭濕、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)為重點。在組合型式上,高海拔特殊生態(tài)區(qū)以三交組合為主，單交為輔。因三交種的顯著特點是遺傳基礎(chǔ)較廣泛，不僅制種產(chǎn)量高，種子生產(chǎn)成本底，且能適應(yīng)較為復(fù)雜的生態(tài)條件。淺山丘陵區(qū)則以單交組合為主。界于二者之間的中山區(qū)單交、三交同進行。這樣不僅可以滿足不同土壤生態(tài)條件的需求，還能提高育種的預(yù)見性，有效地提高秦巴山區(qū)玉米生產(chǎn)水平。
3.2 選育方法
3.2.1 基礎(chǔ)材料研究
不同來源.不同類型的玉米種質(zhì)材料是選育新品種的基礎(chǔ)。以前自育系的選育局限于少數(shù)溫帶骨干系的雜交，分離和選擇上，種質(zhì)來源狹窄，遺傳變異貧乏，然而育種中出現(xiàn)了產(chǎn)量突破不大的“瓶頸”現(xiàn)象。為解決這一難題，豐富玉米種質(zhì)資源，最主要的途徑是引進利用熱帶和地方資源。其中熱帶資源具有優(yōu)良的抗逆和較高的產(chǎn)量潛力，地方種具有較好抗逆性和適應(yīng)性。對此，廣泛引進了一批外緣種質(zhì)，其中純西非血緣和熱帶種質(zhì)材料，并及時適應(yīng)性鑒定和配合力測定。
3.2.2 育種材料選育方法
由于秦巴山區(qū)自然條件的特殊性，引進的材料經(jīng)適應(yīng)性鑒定，多數(shù)材料無法直接利用，只能雜交改良選育二環(huán)系。二環(huán)選系雖是快捷的選育方法，但是，長期選育利用二環(huán)系，往往在不同程度上會造成血緣關(guān)系交錯，遺傳差異越來越小，不但給選配新雜交組合帶來很大困難，也會由于遺傳基礎(chǔ)狹窄，抗逆性減弱，適應(yīng)性不強，致使新雜交種的選育難以實現(xiàn)重大突破。因此，采取輪回選擇與二環(huán)選育法相結(jié)合，既能達到快速又能考慮長遠。
在選育過程中，對外引系的適應(yīng)性鑒定或雜交改良系的早代決選，放在不同生態(tài)區(qū)域或育種地點穿梭進行，使所選育的自交系適應(yīng)性廣泛，抗性豐富，特別是去除對光照溫度的敏感性，較大適應(yīng)區(qū)域和增強綜合抗性。改良系早代特別是S1需大群體選擇，為嚴(yán)挑、精選、很淘汰留夠空間。S1后各代采取高密度種植，高密度種植本身就是對自交系抗倒、抗病、耐密植、耐低光照、耐旱等的考驗。同時人為制造生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的一些不利因子，如低溫播種、干旱不澆水、病蟲害重發(fā)不防治、土壤瘠瘦不施肥等強脅迫措施，在迫使自然淘汰的同時，根據(jù)選擇標(biāo)準(zhǔn)堅決果斷淘汰，實施一票否決，才有可能選育出綜合性狀好，配合力高的優(yōu)良自交系。
3.2.3 重視特殊生態(tài)區(qū)品種選育
隨著該區(qū)域內(nèi)育種部門新品種的育成和新品種的不斷引進推廣，低海拔的丘陵區(qū)玉米產(chǎn)量水平顯著提高，但單產(chǎn)不穩(wěn)，與全國平均產(chǎn)量比較還有很大差距。而適應(yīng)中高山特殊生態(tài)區(qū)的品種仍匱乏。因此, 在選育廣適品種的同時, 重視選育早發(fā)、抗病、抗蔭濕、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種, 滿足中高山區(qū)的需求。
3.2.4 新組合嚴(yán)格的試驗鑒定
根據(jù)選育目標(biāo), 組配篩選出的優(yōu)勢組合, 盡可能放在目標(biāo)生態(tài)環(huán)境下進行試驗、鑒定。尤其是最初的雜交組合觀察鑒定、預(yù)備試驗等一直到較高級的區(qū)域試驗及生產(chǎn)試驗, 在區(qū)試階段要有小面積的示范觀察。進一步鑒定其適應(yīng)性、抗逆性。盡可能育成優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、多抗新品種。
綜上述：秦巴山區(qū)地域遼闊, 自然條件復(fù)雜而特殊, 玉米單產(chǎn)水平較低。僅管多年來, 多個育種單位的不懈努力, 選育出了一批又一批好的玉米雜交種和新品種的不斷引進, 顯著提高了玉米單產(chǎn)水平, 但與全國玉米平均單產(chǎn)比 仍有很大差距, 還需要繼續(xù)努力, 采取有效的育種方法, 選育出更好的新品種, 大幅度地提高單產(chǎn), 縮小與全國玉米單產(chǎn)的差距。
作者簡介：梁顯有（1954-）, 高級農(nóng)藝師, 陜西省“三五人才”學(xué)科技術(shù)帶頭人, 長期從事玉米遺傳育種研究。
參考文獻：
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