CN108575736B - 一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，包括以下步骤：(1)种子活力高和种苗抗旱性高玉米品系初选：选择合适的地块进行田间小区试验，通过计算田间出苗及变异系数筛选出种子活力高、种苗抗旱性好的玉米品系；(2)耐密植高产玉米品系复选：将步骤(1)筛选的玉米品系进行高密度种植管理，根据抗病性能再结合产量水平筛选耐密植高产稳产的玉米品系；(3)宜籽粒机收玉米品系决选：将步骤(2)中筛选的玉米品系在密植大区种植管理，根据收割期的籽粒含水率和机收重量指标筛选宜籽粒机收玉米品系。本发明涉及的田间筛选方法可有效筛选出一种适应云南缓坡山地环境的耐密高产宜籽粒机收玉米品系。

Description

一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法
技术领域
本发明涉及作物栽培学及育种学技术领域，特别涉及一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法。
背景技术
玉米是世界重要的粮食作物，在我国玉米已上升为第一大粮食作物，对保障我国粮食安全具有重要战略地位。近年来，受玉米密植型和国外玉米的影响，我国玉米生产格局发生了显著变化，玉米育种的选育目标和模式也发生了明显转变。当前，随着我国农村城镇化进程加快，大量农业劳动力向城市转移，玉米生产方式和劳动力结构正在发生巨变，规模化生产速度加快，玉米持续增产增效出现新挑战，一方面人口的持续增长和人民生活质量提高对提升玉米生产能力提出新需求，另一方面供给侧结构改革和农业结构调整对创新玉米新品种提出新要求。
我国西南地区玉米生产带是仅次于东北及黄淮海地区的第三大玉米带，云南省玉米常年种植面积维持在150多万公顷，又是西南地区重要的玉米产区之一，主要集中在滇东和滇中的缓坡山区，且以夏玉米居多。当前，制约云南夏玉米生产的突出因素主要有玉米品种繁多种子活力低，苗期抵抗季节性干旱能力弱田间出苗差，玉米稀植产量低效益差，生产成本高、生产效益及机械化程度低，故亟需开创云南夏玉米的耐密、高产适宜机械化收割新品种选育及筛选的新途径，这是解决该地区玉米可持续增产增效的根本出路，也是当前国际玉米栽培理论和技术创新的重点之一。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种科学有效适应云南缓坡山区环境的耐密植、高产宜籽粒机械化收割的玉米品系鉴选方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，包括以下步骤：(1)种子活力高和种苗抗旱性强玉米品系初选：选择代表性生态区域通过精细整地后布置一级田间小区，选择适宜播种期进行种子预处理并在田间小区内开沟施肥，然后将预处理后的种子单粒播种并进行一级田间管理，出苗后根据田间出苗情况计算田间出苗率和变异系数初步筛选出种子活力高、种苗抗旱的玉米品系；
(2)耐密植高产玉米品系复选：将步骤(1)中筛选出来的玉米品系在高密度种植条件下进行二级田间小区试验和二级田间管理，根据玉米生长期后期抗病情况计算茎腐病发病率和病情指数，在玉米生理成熟期测产，再根据茎腐病的发病率和病情指数以及产量的均值和变异系数复选出耐密植、高产稳产的玉米品系；
(3)宜籽粒机收玉米品系的决选：将步骤(2)中筛选出来的玉米品系进行密植大区种植进行三级田间大区试验并进行三级田间管理，当玉米达到生理成熟期后进行取样和机收实测，计算收割期的籽粒含水率和机收质量指标，根据计算结果决选出宜籽粒机收的玉米品系。
具体地，所述代表性生态区域是在海拔为1300m～1900m，年降雨量为800mm～1300mm的云南夏玉米集中生产的生态区域内，所述精细整地为用旋耕机充分对土壤翻耕直至土表0～20cm耕作层内无直径大于3cm的土块，所述一级田间小区为完成土壤翻耕后，按顺序法田间试验设计3次重复，每个试验小区面积在30m2，小区设置为长方形，等行距种植，每个小区种植4行，行距60cm，根据夏玉米品系的数量确定所述小区数量,所述适宜播种期为每年4月20日至5月10日期间天气晴朗少雨、土壤干燥缺水时，所述生态区域的地势呈龟背形的缓坡地段，所述缓坡的坡度为5°～10°。
具体地，所述开沟施肥是挖8～10cm深的种植沟，在所述种植沟施含氮46.3％的尿素8.5kg/亩、含磷15％的过磷酸钙44kg/亩和含钾50.0％的氯化钾10.0kg/亩，根据小区的实际面积计算出以上三种肥料用量，然后将称好的肥料充分混合后均匀撒施在沟内，所述种子预处理是在播种前用12.5％氟氯氰菊酯悬浮剂80～160毫升用水混匀成药液，再将种子倒入所述药液中搅拌均匀，堆闷2～4小时，所述单粒播种是指每穴仅点播1粒种子，种子横竖成行，种子表面可以与肥料接触，株距22.2cm，播种密度5000株/亩，播种后覆土，覆土厚度在5cm～8cm。
具体地，所述一级田间管理是指覆土完成后再立即用50％乳油乙草胺除草剂每亩150～200毫升兑水稀释后均匀喷雾土表，随后待自然降雨出苗，所述田间出苗率的计算方法为在每个试验小区除去与其他品系玉米相邻两端的2行幼苗，然后测量计算出调查区域的实际面积c(m2)，c＝2.4*a，在所述调查区域内计数出苗数(株)，记为n，计算该小区玉米品系实际田间出苗密度D(株/亩)，D＝(n÷c)×666.7，再计算该小区对应品系的田间出苗率E(％)，E＝(D÷5000)×100％，利用所述计算方法分别计算出每个品系3次重复的田间出苗率，然后再计算3次重复实验的算术平均数m。所述变异系数CV(％)的计算方法为CV＝(s÷m)×100％，所述s表示某一个玉米品系3次重复的标准差，所述m表示某一个玉米品系3次重复的算术平均数，所述筛选出种子活力高、种苗抗旱性强玉米品系的依据为田间出苗率m超过85％、出苗率变异系数CV小于5％的品系为种子活力高、种苗抗旱性强的品系。
具体地，所述高密度种植条件是指种植密度5000株/亩，所述二级田间小区试验是指采用随机区组试验设计，3次重复，并且采用地膜覆盖的营养钵育苗移栽法在玉米3叶期进行田间移植，玉米移栽前进行土壤机械旋耕，等行距打穴移植，划分试验小区4行种植，行距60cm，株距22.2cm，所述二级田间管理为施纯N、P2O5、K2O肥分别为18kg/亩、7.5kg/亩、15kg/亩，其中氮肥和钾肥均按底肥:穗肥＝5:5施入，磷肥作基肥一次性施入，在玉米十叶期追施穗肥，六叶期使用25％的硝磺莠去津防治一年生杂草，拔节期使用55％的氯氰毒死蜱防治玉米虫害，大喇叭口期使用75％的百菌清和3％中生菌素防治玉米病害。
具体地，所述玉米生长期后期为玉米生理成熟前一周，所述计算茎腐病发病率和病情指数的方法为调查小区选取中间2行玉米，分别记录总株数、发病株数及其发病级别，计算发病率和病情指数，发病率(％)＝(调查的发病株数/调查的总株数)×100，病情指数＝100×∑(各级病株数×各发病级别级代表值)/(调查总株数×最高发病级代表值)，3次重复，然后取其算术平均值，玉米茎腐病发病率小于等于5％、病情指数阈值小于等于1的玉米品系认定为高抗倒伏的优良品系，所述生理成熟期测产是指玉米籽粒乳线消失黑色层出现时，先除去小区两端边行的2行玉米植株，小区的剩余区域为测产区域，在测产区域内摘取全部果穗，去除苞叶后立即称湿重(kg)，记为EW，然后从中选取7个大小均匀一致的果穗立即称湿重(kg)，记为EW7p，将所述7个果穗当日内脱粒，脱粒后立即称籽粒湿重(kg)，记为GW7p，称重后的籽粒立即用谷物籽粒快速电脑水分仪测定籽粒含水率(％)，记为WC7p，再测量每个玉米品系试验小区测产区域的面积(m2)，记为MA，最后按14.0％的玉米籽粒标准含水率测算其实际产量(kg/亩)，记为Y，Y＝{EW×(GW7p÷EW7p)×[1-(WC7p÷100)]×1.14}÷MA×666.7，每个玉米品系3次重复，计算其产量的算术平均数及变异系数，所述产量的算术平均数高于其余所有参试玉米品系产量的10％并且变异系数小于8％的品系认定为高产稳产的优良品系。
具体地，所述发病级别为0级：无茎腐病发生；1级：全株生长正常，中下部叶片出现青枯/青黄枯症状，茎基生长正常，果穗生长正常；3级：全株叶片出现青枯症状，茎基生长正常，果穗生长正常；5级：全株叶片出现典型青枯症状，茎基部变色且稍有水浸状，果穗基本正常；7级：全株叶片出现典型青枯症状，茎基部明显变软但不倒状，果穗下垂，籽粒不饱满；9级：全株枯死且倒伏，茎基部维管束破裂，籽粒干瘪，根据所述茎腐病发病率和病情指数的计算方法计算出的茎腐病发病率和病情指数对高抗玉米茎腐病的品系作出鉴定和筛选。
具体地，所述三级田间大区试验为采用单粒玉米播种机进行播种，等行距种植，6行区，行距0.7m，株距0.19m，播种密度5000株/亩，每一个玉米品系大区面积不少于100m2，每个大区内再均匀分为三等段，所述三级田间管理为播种前进行土壤机械旋耕，6行种植，行距70cm，株距19cm，播种深度8～10cm，施纯N、P2O5、K2O肥分别为18kg/亩、7.5kg/亩、15kg/亩，其中氮肥和钾肥均按底肥:穗肥＝5:5施入，磷肥作基肥一次性施入。玉米6叶期使用25％的硝磺莠去津防治一年生杂草，8叶期使用55％的氯氰毒死蜱防治玉米虫害，10叶期使用75％的百菌清加3％中生菌素防治玉米病害，并追施穗肥。
具体地，所述计算收割期的籽粒含水率方法为在玉米达到生理成熟期之后，在每个玉米品系大区中，代表性选取果穗10个，取3次重复，脱粒后称湿重，再将籽粒置于75℃恒温鼓风干燥机内烘至恒重，称干重后计算籽粒含水率。
具体地，所述机收质量指标包括籽粒破损率、落地籽粒损失率和籽粒含杂率，所述籽粒破损率计算方法是将大区内其余的玉米植株，用收籽粒型玉米联合收割机进行收割，3次重复取样，拣出机器损伤、有明显裂纹及破皮的籽粒，分别称出破损籽粒质量及样品籽粒总质量，计算籽粒破损率，所述落地籽粒损失率的计算方法为在种植大区内捡起全部落地籽粒和小于5cm长的碎果穗，脱净后称出质量，计算落地籽粒损失率，所述籽粒含杂率的计算方法为在收获籽粒中取混合籽粒，从中选出杂质质量，分别称出混合籽粒质量及杂质质量，计算籽粒含杂率，当所述籽粒含水率小于28％，且籽粒机收后籽粒破损率、落地籽粒损失率和籽粒含杂率分别小于等于5％、小于等于5％和小于等于3％的品系认定为高宜籽粒机收的优良品系。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明对玉米品系采用了3个完整而连续的筛选过程，即初选、复选和决选3个环节，初选种子活力高种苗抗旱性强的玉米品系，再复选耐密高抗茎腐病高产的玉米品系，最后决选收割期籽粒含水量低机收质量符合标准要求的玉米品系。在整个筛选过程中完全在大田生产的自然环境条件下进行，严格按照田间试验要求开展品系筛选，试验误差小，试验数据结果科学准确，筛选出的玉米品系真实有效。
(2)玉米品系初选环节是提高玉米田间出苗率最为有效手段，为形成优良群体质量打下坚实基础。在该步骤中规范了试验小区的土壤整地要求及种子处理，使被选择品系处在同一水平条件，显著降低非处理因素的影响和干扰，确保试验数据的准确性和可靠性。播期选择在旱季转换雨季的关键时期，单粒播种，依靠自然降水出苗，严格要求了玉米田间出苗率及其变异系数的阈值，能真实反映了生产实际需求，提高玉米品系选择的科学性和有效性。复选是提高玉米田间抗性和单产水平的可靠途径。在该步骤中采用营养钵育苗移栽法，确保高密度条件筛选的准确性和精确性，保证了筛选结果的真实性。规范玉米测产方法，提高玉米抗茎腐病指标的阈值，对提高试验数据及玉米品系选择的准确性和有效性具有重要意义。决选是决定玉米品系能够进行籽粒机械化直收的有力措施。通过田间实测收割期籽粒含水率和机收质量指标，使得最终筛选出的玉米品系的籽粒含水率、籽粒破损率、损失率及含杂率达到机收标准要求。
(3)本发明的玉米品系田间筛选方法中先是选择合适的地区和时间，可以更有针对性地在云南的地形及气候进行筛选，将地块布置田间小区进行种植可以有效区分不同品种，且每个玉米品系设有三次重复播种前分别通过肥料开沟均匀深施、种子预处理等手段均可有效降低试验误差的发生、提高数据准确性，播种时横竖成行可方便清数以调查出苗率，播种完成后等待自然降水不进行人为的补偿性水分灌溉可以更真实地模仿自然状态下的种植生长，提高了选择的有效性，在进行耐密植玉米品系的种植时采用营养钵育苗移栽全程地膜覆盖的栽培方法可以确保高密度的准确性以保证最后计算结果的真实性，后期先进行抗倒伏品系的鉴定和筛选为最终高产复选准备条件。宜籽粒机收玉米品系选择时为了保证最终采集样品的代表性及便于开展机收实测采用了密植大区的种植方法，保证实验数据的准确性。
(4)本发明中的玉米品系田间筛选方法先从一级田间试验的种子开始初选，先筛选种子活力高和幼苗抗旱性强的玉米品系，这是玉米高产形成的前期基础，而且根据田间出苗率和出苗整齐度来反应，在幼苗时期就可根据田间出苗率和出苗率变异系数进行筛选，所需的周期短、速度快、效果佳，还可将筛选的的玉米品系种苗直接进行种植进行二级田间试验的鉴定和筛选。关于二级田间试验的耐密植高产玉米品系鉴定与筛选，首先通过增加群体密度压力筛选出高抗茎腐病及倒折的玉米品系，然后再结合实测产量进行二次复选，这一措施可保证了耐密高产玉米品系筛选的操作有效性，最后在三级田间实验中通过机械实测在结合收割期籽粒含水率和机收质量指标决选出宜籽粒机收玉米品系，可有效提高筛选目的品系的真实性和有效性。
整体来说，本发明涉及的玉米品系筛选方法经全套筛选后筛选出的玉米品系种子活力高，田间出苗率高，种苗抗旱性强，适应播期季节性干旱气候，耐密植抗倒伏，增产增效，适宜籽粒机收，省工节本，籽粒破损率低，保证了玉米籽粒品质，整个鉴定筛选方法科学有效，真实可行。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，其高活力种子和种苗抗旱玉米品系初选的操作步骤如下：
(1)选择适宜的生态区域和时期：在海拔为1600m，年降雨量1000mm云南夏玉米集中生产的生态区域内，于每年4月20日至5月10日期间，即云南的旱季将要结束而雨季还尚未完全来临的过度期，选择天气晴朗少雨、土壤干燥缺水时播种，通过调查田间出苗率并结合出苗率均值和变异系数初选玉米品系。
(2)确立试验地块及进行一级田间小区试验：选择地势呈龟背形的缓坡地段，坡度一般为7％之间，用旋耕机充分对土壤翻耕，直至土表0～20cm耕作层内无明显直径大于3cm的土块。完成土壤制备后，进行田间小区的布置和划分，按顺序法田间试验设计，3次重复，每个试验小区面积在30m2左右，小区设置为长方形，以便减少试验误差。等行距种植，每个小区种植4行，行距60cm，如表1所示玉米品系顺序法田间试验小区分布情况，一个方格代表一个小区，其中A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7分别代表不同的参试的玉米品系，现实中玉米品系数量应根据实际情况而定，每个品系各有3次重复。
表1玉米品系顺序法田间试验小区分布情况
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
(3)播种前施肥及种子预处理：在小区内开沟，沟深8～10cm。沟内施肥，分别施含氮46.3％的尿素8.5kg/亩、含磷15％的过磷酸钙44.0kg/亩和含钾50.0％的氯化钾10.0kg/亩，施肥时先根据小区的实际面积计算出以上三种肥料用量，然后将称好的肥料充分混合后均匀撒施在沟内，播种前用12.5％氟氯氰菊酯悬浮剂120毫升进行拌种，拌种时先将药液用水混匀，再将种子倒入药液中搅拌均匀，堆闷2～4小时即可播种，以防治地下害虫对玉米籽粒的危害，进而影响田间出苗率。
(4)播种及播种至出苗期间的田间管理：在沟内施肥后进行单粒播种，种子要横竖成行以便调查出苗率，种子表面可以与肥料接触，株距22.2cm，播种密度5000株/亩。播种后覆土，覆土厚度在6.5cm左右。覆土后，再立即用50％乳油乙草胺除草剂每亩175毫升兑水稀释后均匀喷雾土表。随后待自然降雨出苗，期间不进行任何的人为补偿性水分灌溉。
(5)计算田间出苗率和变异系数：在玉米3叶期对玉米田间出苗率和出苗整齐度的调查，每个试验小区除去两端2行幼苗，然后再量取调查区域的长边a，计算出调查区域的实际面积c，c＝2.4×a，单位：平方米。在调查区域内计数出苗数，记为n，计算该小区玉米品系实际田间出苗密度D，D＝(n÷c)×666.7，单位：株/亩，最后再计算该小区对应品系的田间出苗率E，E＝(D÷5000)×100％，单位：％，利用此法分别计算出每个品系3次重复的田间出苗率，然后再求3次重复的算术平均数m，玉米品系出苗整齐度用变异系数CV来表示，CV＝(s÷m)×100％，s表示某一个玉米品系3次重复的标准差，m表示某一个玉米品系3次重复的算术平均数，标准差s可以利用Excel电子表格来计算，在Excel电子表格的单元格中编辑函数表达公式“＝STDEV(x1,x2,x3)”，然后按下Enter回车键即可求出，式中x1、x2、x3分别代表该玉米品系3次重复的田间出苗率。
(6)筛选种子活力高和种苗抗旱的玉米品系：根据以上数据计算出的田间出苗率和出苗率变异系数，对种子活力高及抗季节性干旱的玉米品系作出鉴定和筛选，筛选标准为玉米平均田间出苗率m超过85％、出苗率变异系数CV小于5％的品系认为是种子活力高、种苗抗干旱的品系，是玉米优良品系筛选的主要依据。
实施例2
一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，其高活力种子和种苗抗旱玉米品系初选的操作步骤为：在海拔1300m选择适宜的生态区和年降雨量为800m的时期并选择试验坡度为5％的地块整地后布置田间小区，然后在田间小区内开沟施肥同时进行用12.5％氟氯氰菊酯悬浮剂80毫升种子拌种堆闷2小时，然后将预处理后覆土播种，覆土厚度为5cm，再立即用50％乳油乙草胺除草剂每亩150毫升兑水稀释后均匀喷雾土表，随后进行一级田间管理，在适宜时期根据田间出苗情况计算田间出苗率和变异系数，再根据计算结果筛选出种子活力高和种苗抗旱的玉米品系，本实验中其余步骤及数据与实施例1相同。
实施例3
一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，其高活力种子和种苗抗旱玉米品系初选的操作步骤为：在海拔1900m选择适宜的生态区和年降雨量为1300m的时期并选择试验坡度为10％的地块整地后布置田间小区，然后在田间小区内开沟施肥同时进行用12.5％氟氯氰菊酯悬浮剂160毫升种子拌种堆闷4小时，然后将预处理后覆土播种，覆土厚度为8cm，再立即用50％乳油乙草胺除草剂每亩200毫升兑水稀释后均匀喷雾土表，并进行一级田间管理，在适宜时期根据田间出苗情况计算田间出苗率和变异系数，再根据计算结果筛选出种子活力高和种苗抗旱的玉米品系，本实验中其余步骤及数据与实施例1相同。
实施例4
一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，其耐密植高产玉米品系复选的操作步骤如下：
(1)高密度种植与二级田间管理：将筛选出的种子活力高且种苗抗旱的玉米品系进行高密度栽培筛选，在玉米下一个生长季，采用营养钵育苗移栽全程地膜覆盖的栽培方法，以确保高密度的准确性。试验小区按随机区组试验设计，3次重复，小区长方形，宽4m。玉米3叶期进行二级田间移栽，移栽密度5000株/亩。移栽前进行土壤机械旋耕，等行距打穴移植，4行种植，行距60cm，株距22.2cm。施纯N、P2O5、K2O肥分别为18kg/亩、7.5kg/亩、15kg/亩，其中氮肥和钾肥均按底肥:穗肥＝5:5施入，磷肥作基肥一次性施入，玉米6叶期前使用25％的硝磺莠去津防治一年生杂草，拔节期使用55％的氯氰毒死蜱防治玉米虫害，大喇叭口期使用75％的百菌清+3％中生菌素防治玉米病害，并追施穗肥。
(2)玉米茎腐病的调查及筛选：玉米茎秆倒折影响机械化收割效果，茎秆倒折与茎腐病的发病有关，玉米成熟后期植株倒伏与茎腐病的发病有关，在玉米生理成熟前一周进行玉米茎腐病的调查，并计算各品系茎腐病发病率和病情指数。选取每个品系小区中间2行玉米，分别记录总株数、发病株数及其发病级别，计算发病率和病情指数，3次重复，然后取其算术平均值。发病率(％)＝(调查的发病株数/调查的总株数)×100，病情指数＝100×∑(各级病株数×各级代表值)/(调查总株数×最高级代表值)，发病级别的判断如表2所示。根据以上步骤计算出的茎腐病发病率和病情指数，对高抗玉米茎腐病的品系作出鉴定和筛选。玉米茎腐病发病率小于5％、病情指数小于1的品系认定为高抗倒伏的优良品系。
表2玉米茎腐病分级标准(植株个体受害程度)
Figure GDA0001753604200000091
Figure GDA0001753604200000101
(3)高产品系的筛选：根据上一步骤筛选出的高抗倒伏的玉米品系，在玉米品系生理成熟期，即籽粒乳线消失黑色层出现时，每个品系试验小区内，除去小区两端边行的2行，剩余区域为测产区域，摘取全部果穗，去除苞叶后立即称重，记为EW，单位：kg。然后从中代表性选取5个果穗再立即称重，记为EW5p，单位：kg。把此5个果穗当日内脱粒，脱粒后称籽粒重，记为GW5p，单位：kg。称重后的籽粒立即用谷物籽粒快速电脑水分仪测定籽粒含水率，记为WC5p，单位：％。测量每个玉米品系试验小区测产区域的面积，记为MA，单位：m2。最后按14％的玉米籽粒标准含水率测算其实际产量，记为Y，单位：kg/亩，Y＝{EW×(GW5p÷EW5p)×[1-(WC5p÷100)]×1.14}÷MA×666.7。每个品系产量有3次重复，根据3次重复计算算术平均数和变异系数，计算方法按步骤(5)。根据以上步骤计算出的玉米籽粒实际产量和变异系数，对高产稳产的品系作出筛选，某一个玉米品系的实际产量较所有参试品系的平均产量高10％，并且变异系数小于等于5％的品系认定为高产稳产的优良品系。
实施例5
一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，其中宜籽粒机收玉米品系的决选步骤为：
(1)密植大区种植与三级田间管理：依据实施例4筛选出的高产稳产玉米品系，在玉米下一生产季进行密植大区种植筛选。采用单粒玉米播种机进行播种，每个参试玉米品系的种植规格按表3进行，播种密度5000株/亩，每一个品系大区面积不少于100m2，大区内再均匀分三等段为3次重复。播种前进行土壤机械旋耕，6行种植，行距70cm，株距19cm，播种深度8～10cm。施纯N、P2O5、K2O肥分别为18kg/亩、7.5kg/亩、15kg/亩，其中氮肥和钾肥均按底肥:穗肥＝5:5施入，磷肥作基肥一次性施入。玉米10叶期追施穗肥，6叶期使用25％的硝磺莠去津防治一年生杂草，拔节期使用55％的氯氰毒死蜱防治玉米虫害，大喇叭口期使用75％的百菌清加3％中生菌素防治玉米病害。
(2)计算收割期的籽粒含水率和机收质量指标：玉米达到生理成熟期之后3周进行取样和机收。在每个玉米品系大区中，代表性选取果穗10个，3次重复，带回室内，脱粒后称湿重，再置于75℃恒温鼓风干燥箱烘干至恒重，称干重后计算籽粒含水率。大区内其余的玉米植株，用收籽粒型玉米联合收割机进行收割，每个大区的3次重复分别收割，并计算籽粒破损率、落地籽粒损失率和籽粒含杂率等机收质量指标。籽粒破损率的计算方法为：在测定区内，从机器接粮口接取约不少于2000g的样品，拣出机器损伤、有明显裂纹及破皮的籽粒，分别称出破损籽粒质量及样品籽粒总质量，计算籽粒破损率，Zs＝(Ws/Wi)×100，式中：Zs表示籽粒破损率，％；Ws表示破损籽粒质量，单位为克(g)；Wi表示样品籽粒总质量，单位为克(g)。落地籽粒损失率的计算方法为：在测定区内，捡起全部落地籽粒和小于5cm长的碎果穗，脱净后称出质量，计算落地籽粒损失率，SL＝WL/WZ×100％，式中：SL表示落地籽粒损失率，％；WL表示落地籽粒质量，单位为克(g)；WZ表示籽粒总质量：WZ＝Wq+WL+WU，单位为克(g)；Wq表示从接粮口接取的籽粒质量，单位为克(g)；WU表示漏摘和落地果穗籽粒质量，单位为克(g)。籽粒含杂率的计算方法为：在测定区内，从接粮口接取约不少于2000g的混合籽粒，从中选出杂质质量，分别称出混合籽粒质量及杂质质量，计算籽粒含杂率，Zz＝(Wza/Wh)×100，式中：Zz表示籽粒含杂率，％；Wza表示杂质质量，单位为克(g)；Wh表示混合籽粒质量，单位为克(g)。
(3)筛选宜籽粒机收的优良品系：根据玉米的籽粒含水率和籽粒破损率等机收质量指标，进行筛选宜籽粒机收玉米品系。某一个玉米品系收割时籽粒含水率小于等于28％，且籽粒机收后籽粒破损率、落地籽粒损失率和籽粒含杂率分小于等于5％、小于等于5％和小于等于3％的品系认定为高宜籽粒机收的优良品系。
本发明中完全按照实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5实施对参试玉米品系进行筛选，最后筛选出玉米品系TL-020；未进行实施例1、实施例2、实施例3，完全按照实施例4和实施例5实施筛选出玉米品系CS-024；未进行实施例4，完全按照实施例1和实施例5筛选出玉米品系MZ-027；未进行实施例5，完全按照实施例1、实施例2、实施例3和实施例4筛选出玉米品系KM-037。根据以上筛选出的4个玉米品系，经过大面积生产实践后，各玉米品系得到了不同的田间表现特征，具体数据见表3。
表3不同实施例组合条件下筛选出来的玉米品系田间实际表现特征表
Figure GDA0001753604200000121
注：表中不同的小写字母表示在0.05显著性水平下，差异达到显著。
由表3可知，完全经过实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5筛选出的玉米品系TL-020，其田间出苗率大于95％，种子活力高、苗期抗季节性干旱特征明显，这为其后高质量的群体质量及高产形成奠定基础，同时还表现出茎腐病发病轻及收割时籽粒含水率低等性能，这为实现籽粒机械化收割创造条件，收割时籽粒含水率小于28％，籽粒破损率、损失率及含杂率均达到标准要求；玉米品系CS-024由于未经过实施例1、实施例2、实施例3，故其种子活力较差，苗期不耐干旱，从而导致田间出苗率差、群体密度小，进而严重影响其产量；玉米品系MZ-027由于没有经过实施例4，故其不耐植，茎腐病发病严重，后期倒折严重，进而导致落地籽粒损失率大，不宜机收，表现为产量低效益差；玉米品系KM-037由于没有经过实施例5，故其在籽粒机收时表现为较高的籽粒含水率，致使籽粒破损率高，严重超过了5％的国家标准要求，籽粒破损率高也会严重影响到籽粒后期的贮藏和加工等品质特性使得玉米籽粒在贮藏和运输中容易霉变，影响品质的提升，后期籽粒脱水慢，收获时籽粒含水率大，籽粒破损率高，不宜机收。
通过以上实施例可得出，只有完全经过本发明中权利要求限制的所有步骤，筛选出的玉米品系才同时具备耐密植、产量高和宜籽粒机收的优良特性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种耐密高产宜籽粒机收玉米品系的田间筛选方法，其特征在于，包括初选、复选和决选；
其中高活力种子和种苗抗旱玉米品系初选的操作步骤如下：
(1)选择适宜的生态区域和时期：在海拔为1600m，年降雨量1000mm云南夏玉米集中生产的生态区域内，于每年4月20日至5月10日期间，即云南的旱季将要结束而雨季还尚未完全来临的过度期，选择天气晴朗少雨、土壤干燥缺水时播种，通过调查田间出苗率并结合出苗率均值和变异系数初选玉米品系；
(2)确立试验地块及进行一级田间小区试验：选择地势呈龟背形的缓坡地段，坡度为7％，用旋耕机充分对土壤翻耕，直至土表0～20cm耕作层内无明显直径大于3cm的土块，完成土壤制备后，进行田间小区的布置和划分，按顺序法田间试验设计，3次重复，每个试验小区面积在30m2，小区设置为长方形，以便减少试验误差，等行距种植，每个小区种植4行，行距60cm；(3)播种前施肥及种子预处理：在小区内开沟，沟深8～10cm，沟内施肥，分别施含氮46.3％的尿素8.5kg/亩、含磷15％的过磷酸钙44.0kg/亩和含钾50.0％的氯化钾10.0kg/亩，施肥时先根据小区的实际面积计算出以上三种肥料用量，然后将称好的肥料充分混合后均匀撒施在沟内，播种前用12.5％氟氯氰菊酯悬浮剂120毫升进行拌种，拌种时先将药液用水混匀，再将种子倒入药液中搅拌均匀，堆闷2～4小时即可播种，以防治地下害虫对玉米籽粒的危害，进而影响田间出苗率；
(4)播种及播种至出苗期间的田间管理：在沟内施肥后进行单粒播种，种子要横竖成行以便调查出苗率，种子表面与肥料接触，株距22.2cm，播种密度5000株/亩，播种后覆土，覆土厚度在6.5cm，覆土后，再立即用50％乳油乙草胺除草剂每亩175毫升兑水稀释后均匀喷雾土表，随后待自然降雨出苗，期间不进行任何的人为补偿性水分灌溉；
(5)计算田间出苗率和变异系数：在玉米3叶期对玉米田间出苗率和出苗整齐度的调查，每个试验小区除去两端2行幼苗，然后再量取调查区域的长边a，计算出调查区域的实际面积c，c＝2.4×a，单位：平方米，在调查区域内计数出苗数，记为n，计算该小区玉米品系实际田间出苗密度D，D＝(n÷c)×666.7，单位：株/亩，最后再计算该小区对应品系的田间出苗率E，E＝(D÷5000)×100％，利用此法分别计算出每个品系3次重复的田间出苗率，然后再求3次重复的算术平均数m，玉米品系出苗整齐度用变异系数CV来表示，CV＝(s÷m)×100％，s表示某一个玉米品系3次重复的标准差，m表示某一个玉米品系3次重复的算术平均数，标准差s利用Excel电子表格来计算，在Excel电子表格的单元格中编辑函数表达公式“＝STDEV(x1,x2,x3)”，然后按下Enter回车键即可求出，式中x1、x2、x3分别代表该玉米品系3次重复的田间出苗率；
(6)筛选种子活力高和种苗抗旱的玉米品系：根据以上数据计算出的田间出苗率和出苗率变异系数，对种子活力高及抗季节性干旱的玉米品系作出鉴定和筛选，筛选标准为玉米平均田间出苗率m超过85％、出苗率变异系数CV小于5％的品系认为是种子活力高、种苗抗干旱的品系，是玉米优良品系筛选的主要依据；
其耐密植高产玉米品系复选的操作步骤如下：
(1)高密度种植与二级田间管理：将筛选出的种子活力高且种苗抗旱的玉米品系进行高密度栽培筛选，在玉米下一个生长季，采用营养钵育苗移栽全程地膜覆盖的栽培方法，以确保高密度的准确性，试验小区按随机区组试验设计，3次重复，小区长方形，宽4m，玉米3叶期进行二级田间移栽，移栽密度5000株/亩，移栽前进行土壤机械旋耕，等行距打穴移植，4行种植，行距60cm，株距22.2cm，施纯N、P2O5、K2O肥分别为18kg/亩、7.5kg/亩、15kg/亩，其中氮肥和钾肥均按底肥:穗肥＝5:5施入，磷肥作基肥一次性施入，玉米6叶期前使用25％的硝磺莠去津防治一年生杂草，拔节期使用55％的氯氰毒死蜱防治玉米虫害，大喇叭口期使用75％的百菌清+3％中生菌素防治玉米病害，并追施穗肥；
(2)玉米茎腐病的调查及筛选：玉米茎秆倒折影响机械化收割效果，茎秆倒折与茎腐病的发病有关，玉米成熟后期植株倒伏与茎腐病的发病有关，在玉米生理成熟前一周进行玉米茎腐病的调查，并计算各品系茎腐病发病率和病情指数，选取每个品系小区中间2行玉米，分别记录总株数、发病株数及其发病级别，计算发病率和病情指数，3次重复，然后取其算术平均值，发病率(％)＝(调查的发病株数/调查的总株数)×100，病情指数＝100×∑(各级病株数×各级代表值)/(调查总株数×最高级代表值)；
(3)高产品系的筛选：根据上一步骤筛选出的高抗倒伏的玉米品系，在玉米品系生理成熟期，即籽粒乳线消失黑色层出现时，每个品系试验小区内，除去小区两端边行的2行，剩余区域为测产区域，摘取全部果穗，去除苞叶后立即称重，记为EW，单位：kg，然后从中代表性选取5个果穗再立即称重，记为EW5p，单位：kg，把此5个果穗当日内脱粒，脱粒后称籽粒重，记为GW5p，单位：kg，称重后的籽粒立即用谷物籽粒快速电脑水分仪测定籽粒含水率，记为WC5p，单位：％，测量每个玉米品系试验小区测产区域的面积，记为MA，单位：m2，最后按14％的玉米籽粒标准含水率测算其实际产量，记为Y，单位：kg/亩，Y＝{EW×(GW5p÷EW5p)×[1-(WC5p÷100)]×1.14}÷MA×666.7，每个品系产量有3次重复，根据3次重复计算算术平均数和变异系数，根据以上步骤计算出的玉米籽粒实际产量和变异系数，对高产稳产的品系作出筛选，某一个玉米品系的实际产量较所有参试品系的平均产量高10％，并且变异系数小于等于5％的品系认定为高产稳产的优良品系；
其中宜籽粒机收玉米品系的决选步骤为：
(1)密植大区种植与三级田间管理：依据实施例4筛选出的高产稳产玉米品系，在玉米下一生产季进行密植大区种植筛选，采用单粒玉米播种机进行播种，每个参试玉米品系的种植规格按表3进行，播种密度5000株/亩，每一个品系大区面积不少于100m2，大区内再均匀分三等段为3次重复，播种前进行土壤机械旋耕，6行种植，行距70cm，株距19cm，播种深度8～10cm，施纯N、P2O5、K2O肥分别为18kg/亩、7.5kg/亩、15kg/亩，其中氮肥和钾肥均按底肥:穗肥＝5:5施入，磷肥作基肥一次性施入，玉米10叶期追施穗肥，6叶期使用25％的硝磺莠去津防治一年生杂草，拔节期使用55％的氯氰毒死蜱防治玉米虫害，大喇叭口期使用75％的百菌清加3％中生菌素防治玉米病害；
(2)计算收割期的籽粒含水率和机收质量指标：玉米达到生理成熟期之后3周进行取样和机收，在每个玉米品系大区中，代表性选取果穗10个，3次重复，带回室内，脱粒后称湿重，再置于75℃恒温鼓风干燥箱烘干至恒重，称干重后计算籽粒含水率，大区内其余的玉米植株，用收籽粒型玉米联合收割机进行收割，每个大区的3次重复分别收割，并计算籽粒破损率、落地籽粒损失率和籽粒含杂率等机收质量指标，籽粒破损率的计算方法为：在测定区内，从机器接粮口接取不少于2000g的样品，拣出机器损伤、有明显裂纹及破皮的籽粒，分别称出破损籽粒质量及样品籽粒总质量，计算籽粒破损率，Zs＝(Ws/Wi)×100％，式中：Zs表示籽粒破损率；Ws表示破损籽粒质量，单位为克；Wi表示样品籽粒总质量，单位为克，落地籽粒损失率的计算方法为：在测定区内，捡起全部落地籽粒和小于5cm长的碎果穗，脱净后称出质量，计算落地籽粒损失率，SL＝WL/WZ×100％，式中：SL表示落地籽粒损失率；WL表示落地籽粒质量，单位为克；WZ表示籽粒总质量：WZ＝Wq+WL+WU，单位为克；Wq表示从接粮口接取的籽粒质量，单位为克；WU表示漏摘和落地果穗籽粒质量，单位为克，籽粒含杂率的计算方法为：在测定区内，从接粮口接取不少于2000g的混合籽粒，从中选出杂质质量，分别称出混合籽粒质量及杂质质量，计算籽粒含杂率，Zz＝(Wza/Wh)×100％，式中：Zz表示籽粒含杂率；Wza表示杂质质量，单位为克；Wh表示混合籽粒质量，单位为克；
(3)筛选宜籽粒机收的优良品系：根据玉米的籽粒含水率和籽粒破损率等机收质量指标，进行筛选宜籽粒机收玉米品系，某一个玉米品系收割时籽粒含水率小于等于28％，且籽粒机收后籽粒破损率、落地籽粒损失率和籽粒含杂率分小于等于5％、小于等于5％和小于等于3％的品系认定为高宜籽粒机收的优良品系。
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