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关于玉米抗倒伏(折)性育种思考摘要:研究表明,玉米倒伏后,破坏了玉米的群体结构,使叶片光合效率锐减;茎折则破坏了茎秆的输导系统,影响根系向叶片输送水分和养分,如果茎折严重则造成伤口以上部分死亡,导致光合作用和籽粒灌浆停止,产量大减,甚至造成绝产。在玉米群体中,倒伏率每增加1%大约减产108kg/hm2,尤其针对目前国家省级审定的部分玉米新品种在近几年推广中出现了大面积连片倒伏现象,是这些品种存在市场风险的主要隐患。育种专家对此高度重视,把抗倒性列为玉米育种的重要内容之一。 关键词:抗倒伏(折)性;育种;组配模式 中图分类号: S332.2 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-08-0106-1 近几年来,玉米倒伏(折)现象时有发生,尤其在沿海地区受台风影响更为严重,造成大面积减产甚至绝产,使农民蒙受巨大的经济损失。诸多数据及研究表明,很多因素对玉米抗倒伏性有影响。 1 玉米发生倒伏(折)的外在原因 1.1 气候影响 大风降雨是导致玉米倒伏的直接原因,也是主要原因。吉林、辽宁等地在2010年7月下旬受到特大暴雨侵袭,局部地区出现了内涝,玉米倒伏,部分低洼地块玉米可能会减产。农业专家认为,玉米在生长初期遭遇洪涝灾害不会形成实质性的损害,对于玉米而言,8月份是生长的关键时期,暴雨天气会带来一定的不利影响。同期全国大部分地区降雨也给各地区的玉米种植造成不同程度灾害,东北的黑龙江地区,虽然整体长势较好,但有些地区受降雨影响,出现倒伏和明水现象。中部的河南地区,暴风雨强度较大,部分地区,上百亩的玉米近乎绝产。 1.2 虫害影响 玉米倒伏可分为茎倒伏、根倒伏和茎倒折三种,但不论何种倒伏都会对产量造成不同程度的影响。玉米螟是玉米的主要虫害玉米螟幼虫四龄以后,大部分钻入茎秆。茎秆、穗柄、穗轴被蛀食后,形成隧道,破坏植株内水分、养分的输送,使茎秆倒折率增加。2010年,我国亿亩玉米已发生虫灾。其中,一代玉米螟在东北和西南地区中等发生,华北、黄淮地区大部偏轻发生,西北地区轻发生,目前除东北北部外,大部地区为害已结束或接近尾声;二代玉米螟在西南、黄淮地区开始危害,大部地区偏轻发生。 1.3 栽培方法的影响 由于我国气候多样,生态区域较为复杂,这就导致各区域种植习惯不同。有的地区,农民对于玉米的种植生产,采取粗放式田间管理,不进行间苗和定苗,或是为了追求高产量,减小植株间距,从而导致植株密度过高。品种的奈密性和抗倒伏性是很有关系的,植株具有一定的抗倒伏性的基础上才能增加密度。这种盲目追求作物群体密度的方式使作物在后期生长过程中,植株拥挤,玉米个体生长发育不良,植株瘦弱,抗性降低,极易发生倒伏现象。在吉林、辽宁等地区曾推广一种大垄双行的栽培方法,这种方法能很好的发挥冠层优势,提高了光合利用率。但是,这种品种叶片较宽,大垄双行更容易对风形成阻隔,大风作用下更容易发生倒伏(折)。 玉米生长过程中,氮肥对细胞有很大影响,氮肥过多,植株细胞会比较大,细胞壁变薄,而且细胞密度小,这样玉米茎杆的柔韧性降低,抗拉能力下降,抗倒伏(折)性降低。所以,田间肥水管理也会影响玉米的抗倒伏性。 2 玉米发生倒伏(折)的内在原因 2.1 选择材料方面的原因 组织材料时应当仔细研究、试验,经过高密度、强胁迫等高压环境选育,让其中不利基因充分表现出来,否则,自交后代出现基础材料劣性,配出的杂交组合在生产上就有可能发生倒伏或倒折。有些自交系苗期生长过于旺盛,用改组配的品种前期生长很快,自身协调性差,茎秆没有足够的韧性,遇风就容易出现倒折或倒伏。 2.2 组配模式上的原因 国内血缘的材料(地方品种选系)很多都是茎秆粗壮、叶片繁茂、气生根发达类型的材料,双亲都是此类型的材料组配的品种茎秆坚硬,根系发达,但缺乏韧性不抗倒折。含旅大红骨血缘较多的材料(旅改系)杂热带血缘材料组配的品种有秆脆,纹枯病、螟虫、对光温敏感等原因,在风力作用下易引起折茎。 3 对抗倒伏(折)性育种的思考 3.1 种质资源问题 我国最初的玉米育种材料是美国通过大群体轮回方法选出来的,其中聚集着各种优良基因。但是,由于资金、材料、人员、技术等方面的限制,种植资源的群体优良基因选育工作并没有有效进行。种植改良是一项长期工作,需要财力和人力的大量投入,需要固定的十分熟悉该过程的一批人甚至几代人坚持不懈的努力,而且回报较慢。目前,我国的农科单位很难达到这些要求。这就导致只能用现成材料进行速成育种,这种方式的弊端显而易见,由于材料的缺乏,培育品质优良同时有较好抗倒伏的品种较难实现。我们一直强调种质资源的扩增、改良和利用,对选育优良自交系的基础材料是至关重要的。虽然育种家用不同的技术与方法在努力改