秦巴山区玉米生产的主要障碍因素及育种对策

秦巴山区玉米生产的主要障碍因素及
育种对策
摘要阐述了秦巴山区影响玉米生产的主要障碍因素，分析了玉米育种中亟待解决的问题，并提出相应的育种措施，以为选育优质、高产、多抗玉米新品种提供参考。

关键词玉米生产;障碍因素;育种对策;秦巴山区
秦巴山区自然条件复杂而特殊，是全国玉米单产水平较低区之一，玉米又是该区主要粮食作物，播种面积与总产量分别占粮食播种总面积和总产量的28%以上[1]。

由于地形复杂，高低悬殊，既有中高山，又有面积仅占1/10的川道以及广阔的浅山丘陵，气候变化差异较大。

因此，充分了解该区自然环境特点及不同区域对玉米杂交种的需求，组配筛选适宜的玉米杂交种，是有效提高该区玉米单产的重要途径。

1自然条件
1.1气候条件差，光照不足
秦巴山区因受地形影响，气侯变化复杂，气温受海拔高度影响垂直变化明显。

高山区海拔>1 800 m，冷湿，常年无夏，年降水多，无霜期190 d，年均气温<10 ℃;中山区海拔900～1 600 m，山高，谷深，土薄，气候温和湿润，无霜期在190 d以上，年均气温在12 ℃左右;低山区海拔500～900 m，气候温暧，较湿润，热量充足，无霜期>240 d，年均气温14 ℃左右;丘陵区海拔<500 m，无霜期>250 d，年均气温15 ℃左右，降水不足，常伴有夏秋阶段性干旱;河谷川道区，土层厚，土壤肥沃，热量充沛，灌排方便，是秦巴山区精华所在。

全区年日照1 600～1 800 h，复照率36%～42%，尤其是中高山区，春秋多雾，日照严重不足。

1.2耕地分散，坡度大
耕地分布海拔<600 m的约占总耕地面积25%左右，600～800 m约占45%，800～1 200 m约占26%，>1 200 m的占4%。

在海拔600～1 200 m范围内是该区域玉米主要生产区。

耕地多以坡地为主，坡度<6 °的耕地约占13%，6～25 °的占47%，>25 °占40%。

其中海拔在900 m以下、耕地坡度<6 °的约占12%，6～25 °之间的占33%，>25 °的占24%;海拔在900 m以上、耕地坡度<6 °的约占1%，6～25 °之间的占14%，>25 °的约占16%。

1.3土层薄，土壤熟化程度低
由于秦巴山区地形和气候原因，水土流失严重，导致耕地土层薄、粗骨性强。

土层厚度<30 cm的约占15%，30～50 cm的占17%，50～80 cm的占23%，80～100 cm占15%，>100 cm的约占30%。

土层较厚的耕地主要分布在海拔>600 m的地区，70%的耕地分布在海拔600～1 200 m之间，土层相对较薄，坡陡，土地质量差。

2玉米育种中亟待解决的问题
2.1有针对性的选育
秦巴山区特殊的自然环境，限制了外引好的杂交玉米品种产量水平的发挥和广
泛推广。

玉米最高产量和最佳经济产量是综合配套栽培技术的体现。

据科学家估算，玉米品种在玉米增产诸因素中大约起20%～30%的作用，还有2/3是通过人为规范化综合栽培技术措施来实现。

该区域地理环境差、信息闭塞、贫穷落后、科学种田水平低，也是玉米单产水平较低的重要原因之一。

同时，玉米虽是少有的C4植物，光合效率高，但是光照严重不足，使其特性无法正常发挥。

因此，根据秦巴山区特殊的生态类型，针对当地、当前生产上存在的问题制定符合实际的育种目标，重点解决多抗、耐瘠、耐低温、耐荫湿问题。

目前虽有区内自育和外引品种的推广，玉米单产水平明显提高，但与全国玉米平均单产相比，仍有很大差距，表明对新品种的需求仍不能满足，尤其是中高山特殊生态区更为突出。

2.2育种材料坚持引育结合
20世纪70年代开始浅山丘陵区和中高山的玉米杂交种选育研究。

为选育适于山区旱坡地以及高海拔特殊生态区的玉米杂交种，相继引进部分抗旱、抗寒、耐瘠、耐荫湿种质，通过适应性鉴定，从中筛选出一批理想自交系，在对有缺陷材料改良的同时，注重搜集当地优良农家种作基础材料选系。

农家品种适应性强，遗传基因丰富而复杂，提纯缓慢，但提纯后再与引入系组配组合，适应性则显著提高。

因此，在今后的选育过程中仍应广泛引进和充分利用当地资源。

2.3适用型选育
玉米在秦巴山高海拔区历来以粮用为主，该区不仅气候特殊，一般杂交种难以适应，而且杂交种多为马齿型，食用品质差，农民不愿接受;中山丘陵区玉米则以饲用为主，随着产业结构的调整，畜牧业将成为该区的支柱产业，并逐步向高海拔区发展。

所以只有选育粮用、粮饲兼用和饲用(青贮)玉米杂交种，才能满足秦巴山区不同生态区的需要。

3育种对策
3.1选育目标
紧密接合当地玉米生产实际，制订切实可行的选育目标[2]。

如浅山丘陵区，热量充沛、干旱较严重，以抗旱耐脊高产为目标;高山区土壤较肥沃、光照不足、热量偏低、湿度大，则以突出旱发、抗病、耐荫湿、高产优质为重点。

在组合形式上，高海拔特殊生态区以三交组合为主，单交为辅。

因三交种的显著特点是遗传基础较广泛，不仅制种产量高，种子生产成本低，而且能适应较为复杂的生态条件;浅山丘陵区则以单交组合为主;介于二者之间的中山区应单交、三交同时进行。

这样不仅可以满足不同土壤生态条件的需求，还能提高育种的预见性，有效提高秦巴山区玉米的生产水平。

3.2选育方法
3.2.1基础材料研究。

不同来源、不同类型的玉米种质材料是选育新品种的基础[3]。

以前自育系的选育局限于少数温带骨干系的杂交、分离和选择上，种质来源狭窄，遗传变异贫乏，在育种中出现了产量突破不大的“瓶颈”现象[4]。

为解决这一难题，丰富玉米种质资源，最主要的途径是引进利用热带和地方资源。

其中热带资源具有优良的抗逆和较高的产量潜力，地方种具有较好的抗逆性和适应性。

对此，广泛引进一批外缘种质，包括纯西非血缘和热带种质材料，并及时进行适应性鉴定和配合力测定。

3.2.2育种材料选育方法。

由于秦巴山区自然条件的特殊性，引进的材料经适应性鉴定，多数材料无法直接利用，只能杂交改良选育二环系。

二环选系虽是快捷
的选育方法，但长期选育利用，往往会在不同程度上造成血缘关系交错，遗传差异
越来越小，不但给选配新杂交组合带来很大困难，也会由于遗传基础狭窄、抗逆性
减弱、适应性不强，致使新杂交种的选育难以实现重大突破。

因此，采取轮回选择
与二环选育相结合，既能达到快速育种目标又能考虑长远。

在选育过程中，对外引系的适应性鉴定或杂交改良系的早代决选，放在不同生
态区域或育种地点穿梭进行，使所选育的自交系适应性广泛，抗性丰富，特别是去
除对光照、温度的敏感性，较大适应区域和增强综合抗性。

改良系早代特别是S1
需大群体选择，为严挑、精选、淘汰留够空间。

S1后各代采取高密度种植，高密
度种植本身就是对自交系抗倒、抗病、耐密植、耐低光照、耐旱等的考验。

同时人
为制造生产中经常遇到的一些不利因子，如低温播种、干旱不浇水、病虫害重发不
防治、土壤瘠瘦不施肥等强胁迫措施，在迫使自然淘汰的同时，根据选择标准坚决
果断淘汰，实施一票否决，才有可能选育出综合性状好、配合力高的优良自交系。

3.2.3重视特殊生态区品种选育。

随着该区域内育种部门新品种的育成和新品
种的不断引进推广，低海拔的丘陵区玉米产量水平显著提高，但单产不稳，与全国
平均产量比较还有很大差距，而适应中高山特殊生态区的品种仍匮乏。

因此，在选
育广适品种的同时，应重视选育早发、抗病、抗荫湿、优质高产新品种，满足中高
山区的需求。

3.2.4新组合严格的试验鉴定。

根据选育目标，组配筛选出的优势组合，尽可
能放在目标生态环境下进行试验、鉴定[5]。

尤其是最初的杂交组合观察鉴定、预
备试验等一直到较高级的区域试验及生产试验，在区试阶段要有小面积的示范观
察，进一步鉴定其适应性、抗逆性，尽可能育成优质高产、多抗新品种。

4
参考文献
[1] 玉米遗传学编写组.玉米遗传育种学[M].北京:北京科学技术出版社，1979.
[2] 郭焕忠.安康土壤[M].西安:西安地图出版社，1989.
[3] 佟屏亚.中国玉米生产的发展方向――质疑“超级玉米”“超高产”[J].
农业科技通迅，2005(8):11-13.
[4] 赵久然.超级玉米指标及选育模式[J].玉米科学，2005，13(1):3-4.
[5] 赵久然.优良玉米自交系选育新方法[J].玉米科学，2005，13(2):31-32.。