李成煥 郭俊紅 鄭敏軍 程相武 謝富欣
(南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南南陽473008)
南陽市位于河南省西南部,是國家糧食安全戰(zhàn)略工程河南糧食生產(chǎn)核心主產(chǎn)區(qū),是中國21個(gè)糧食年產(chǎn)量超過50億kg的地市之一,是有名的農(nóng)業(yè)大市,被譽(yù)為'中州糧倉',是河南省夏玉米主產(chǎn)區(qū)之一。玉米是南陽市第二大糧食作物,發(fā)展玉米生產(chǎn)對(duì)于保障河南省和國家糧食安全具有重要意義。南陽市玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀是單產(chǎn)低而不穩(wěn),不能持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),為進(jìn)一步提高南陽市玉米生產(chǎn)水平,對(duì)南陽市2006-2019年推廣使用的玉米品種進(jìn)行分析,以期為南陽市今后科學(xué)選用玉米新品種提供依據(jù)。
玉米是南陽市第一大秋糧作物,常年種植面積約為36.7萬hm2,總產(chǎn)量約20億kg[1],播種面積約占河南省的10%,總產(chǎn)量約占河南省的9%,因此,南陽市玉米產(chǎn)量對(duì)河南省乃至全國玉米生產(chǎn)都具有非常重要的意義。由附圖可知,從2005年至今,南陽市玉米種植面積快速增長,從2005年的19.10萬hm2增長到2012年的51.64萬hm2,隨后,由于種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,種植面積有所下降。2019年南陽市玉米種植面積為33.08萬hm2(不含鄧州),總產(chǎn)量為19.11億kg,畝產(chǎn)為385.2 kg[2-3]。
南陽市玉米單產(chǎn)低而不穩(wěn),低于河南省平均水平15%左右,且年際間單產(chǎn)不穩(wěn)定,河南省玉米畝產(chǎn)在420~460 kg,而南陽市玉米畝產(chǎn)在400 kg以下,南陽市玉米單產(chǎn)還有很大的提升潛力。
從附圖可以看出,南陽市每年種植面積在1萬hm2以上玉米品種的面積和從2005年的12.25萬hm2增加到2010年的41.35萬hm2,2011年種植面積和下降,2012-2019年總體呈先增加后減少的趨勢[2]。
附圖 南陽市玉米種植面積動(dòng)態(tài)變化情況
2005-2019年每年種植面積在1萬hm2以上玉米品種的面積和占當(dāng)年玉米種植面積的比例在47.05%以上,特別是2014年和2015年比例分別為84.15%和85.33%,總體趨于穩(wěn)定,主導(dǎo)品種十分突出。2019年種植面積在1萬hm2以上玉米品種的面積和為19.29萬hm2,占當(dāng)年玉米種植面積的58.32%。
2005-2019年15年間累計(jì)種植面積在10萬hm2以上的的品種有9個(gè),按種植面積大小排列為鄭單958、浚單20、登海605、中科4號(hào)、魯單981、先玉335、偉科702、先科338、中單909,其中,鄭單958累計(jì)種植面積為82.21萬hm2,突破66.67萬hm2。
2.2.1 主導(dǎo)品種突出,搭配品種合理 從品種布局利用情況來看,2005-2019年南陽市種植的玉米品種較多,有150多個(gè),常年種植的品種有30多個(gè),年種植面積在1萬hm2以上玉米品種個(gè)數(shù)在4~16個(gè),主導(dǎo)品種突出,鄭單958、浚單20、登海605、偉科702、蠡玉16、先玉335、中單909等一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的優(yōu)良品種在各縣區(qū)均有種植,同時(shí),其他主栽品種在適宜種植區(qū)域種植面積也較大。全市玉米品種的綜合利用實(shí)現(xiàn)了主導(dǎo)品種突出、搭配品種合理,使品種布局得到了優(yōu)化。
2.2.2 耐密品種占絕對(duì)主導(dǎo)地位用 隨著豫玉22、魯單981等一批稀植大穗型品種面積不斷減少,鄭單958、浚單20、先玉335等一大批耐密品種獲得審定和推廣,使得耐密品種的種植密度不斷提高,種植面積逐年擴(kuò)大,耐密品種已占絕對(duì)主導(dǎo)地位,中科4號(hào)等稀植大穗型品種已成為山地丘陵間作套種的區(qū)域性品種[4]。
2.2.3 主導(dǎo)品種更新?lián)Q代速度加快 南陽市玉米主導(dǎo)品種中魯單981、浚單20、鄭單958、先玉335等老牌品種種植面積持續(xù)下降,偉科702、登海605、聯(lián)創(chuàng)808面積保持穩(wěn)定,占據(jù)主導(dǎo)品種地位。玉米生產(chǎn)上可利用選擇的品種數(shù)量急劇增加,老牌主推品種高峰期已經(jīng)過去,種植面積逐年減少,表現(xiàn)良好的新品種種植面積逐年增加,玉米更新?lián)Q代速度加快,品種向多元化發(fā)展。
近幾年隨著種子市場的開放、玉米審定品種的增多,市場上玉米新品種眾多,琳瑯滿目。目前南陽市種植的玉米品種有幾十個(gè),品種多、亂、雜,種子質(zhì)量參差不齊,農(nóng)民選購玉米品種時(shí)有很大的隨眾性和盲目性,很難買到適合自己種植的品種,也很難保證玉米的產(chǎn)量和品質(zhì),從而影響收益,同時(shí)不同玉米品種混種、混收、混貯,使玉米的商品質(zhì)量一致性和專用性相對(duì)較差[5]。
2005-2019年南陽市主推的玉米品種鄭單958、浚單20、中單909、偉科702、魯單981、中科4號(hào)的種質(zhì)資源主要是以鄭58為代表的改良Reid群體和以昌7-2與Lx9801為代表的改良四平頭群體[5],同時(shí)還有許多品種類同先玉335,品種之間遺傳基礎(chǔ)狹窄,少數(shù)骨干自交系利用比較頻繁,相近或相似的基因類型很多,品種血緣十分接近,同質(zhì)化嚴(yán)重,易造成遺傳脆弱性,生產(chǎn)上潛在的風(fēng)險(xiǎn)較大,易造成玉米田大面積病蟲害的發(fā)生,導(dǎo)致出現(xiàn)產(chǎn)量災(zāi)難性損失。
南陽位于河南省西南部,在河南、湖北、陜西三省交界處,它是一個(gè)三面環(huán)山、南部開口的盆地,山地、丘陵、平原各占1/3左右。全市玉米生態(tài)條件類型多樣,品種生態(tài)適應(yīng)性要求比較高,南陽市玉米主要是小麥—玉米輪作,玉米生長期氣候復(fù)雜多變,近年來南陽市夏玉米遭遇大風(fēng)、暴雨、干旱、洪澇、高溫和寡照等自然災(zāi)害頻繁,病蟲害嚴(yán)重,玉米單產(chǎn)低而不穩(wěn)。如2016年遭遇高溫與干旱疊加,導(dǎo)致一些玉米品種出現(xiàn)授粉不良,結(jié)實(shí)性差,2017年授粉期遭遇干旱、高溫?zé)岷?,生長季節(jié)后期出現(xiàn)大范圍持續(xù)性陰雨天氣,青枯病、穗腐病普遍發(fā)生,2018年和2019年夏玉米遭遇不同程度的干旱和高溫?zé)岷Γ?020年玉米生長期間,遭遇持續(xù)的陰雨寡照及低溫天氣,南方銹病大面積發(fā)生,這些生物和非生物災(zāi)害給玉米生產(chǎn)帶來了極大的威脅,嚴(yán)重影響了玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)。因此,玉米品種的適應(yīng)性、抗逆性亟需進(jìn)一步提高。
玉米是一種極具高產(chǎn)潛力的糧食作物,優(yōu)良玉米品種的選擇是支撐玉米生產(chǎn)的核心技術(shù)[6],也是玉米生產(chǎn)增產(chǎn)增效的重要影響因素,必須選好品種、用好品種,最大限度地發(fā)揮品種的生產(chǎn)潛力,保證玉米優(yōu)質(zhì)增產(chǎn)增效[7]。玉米品種的適應(yīng)性、產(chǎn)量、生育期、抗倒性、耐熱性、抗病性等方面具有很大的差異,好的玉米品種應(yīng)兼具高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗、廣適等優(yōu)良特性[8],玉米品種的選擇直接影響玉米的產(chǎn)量和效益。因此,在玉米生產(chǎn)過程中,選擇品種要非常慎重。
南陽市耕作制度為一年兩熟制,要選擇生育期適宜的品種,使玉米收獲時(shí)能達(dá)到正常成熟。當(dāng)?shù)氐墓鉄豳Y源和生育期要滿足品種正常成熟的需要,應(yīng)盡量避免光熱資源浪費(fèi)和成熟度不夠。一般而言,生育期較長的玉米品種比較高產(chǎn)豐產(chǎn),如果生育期過短,產(chǎn)量就會(huì)受到影響,如果生育期過長,有效積溫不夠,收獲時(shí)籽粒含水量較高,品種的增產(chǎn)潛力就不能充分發(fā)揮。因此,玉米品種的選擇既要保證玉米的正常成熟,又要不影響冬小麥的適時(shí)播種。
高產(chǎn)是玉米生產(chǎn)發(fā)展的一個(gè)永恒主題。品種在玉米增產(chǎn)諸多要素中起到非常重要的作用。南陽市玉米單產(chǎn)遠(yuǎn)低于國家平均水平,提高單產(chǎn)是刻不容緩的課題。因此,要盡量選擇高產(chǎn)的玉米品種,但是由于氣候的特殊性和不可預(yù)測的多變性,以及生態(tài)類型多樣性,應(yīng)該盡量選擇在多個(gè)地點(diǎn)、多個(gè)地區(qū)、多種環(huán)境下都能夠具有較高產(chǎn)量的品種。
南陽位于亞熱帶向溫帶的過渡地帶,玉米生長期氣候多變,雨熱同季,風(fēng)、旱、澇、高溫與干旱疊加等自然災(zāi)害頻發(fā),病蟲害嚴(yán)重,農(nóng)民種植管理不科學(xué),嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量。選擇玉米品種時(shí),要考慮品種的豐產(chǎn)性,更要考慮品種的抗倒伏能力、抗旱能力、抗高溫能力、抗病害能力等,選擇在多個(gè)年份、多個(gè)地區(qū)產(chǎn)量和抗性表現(xiàn)優(yōu)良的品種。
4.3.1 抗倒伏 倒伏是南陽玉米減產(chǎn)的重要因素之一。若倒伏發(fā)生在玉米大喇叭口期或之前,植株能夠自我調(diào)節(jié)和恢復(fù),對(duì)產(chǎn)量影響不大,若倒伏發(fā)生在抽雄授粉前后,影響玉米授粉,對(duì)產(chǎn)量影響很大,甚至絕收,而在生育后期或是成熟期倒伏會(huì)導(dǎo)致玉米品質(zhì)顯著下降,籽粒腐爛發(fā)芽、鼠蟲啃咬損失嚴(yán)重,難以收獲,因此,有必要選擇抗倒伏的品種。通常株高適中、穗位較低、莖稈堅(jiān)實(shí)韌性良好、根系發(fā)達(dá)的具有較強(qiáng)抗倒伏能力,而適宜南陽市種植的抗倒性強(qiáng)的品種有鄭單958、登海605、豫單132、豫單9953等。
4.3.2 耐高溫 近年來,隨著全球氣溫變暖,南陽市夏季七八月常出現(xiàn)35℃以上的高溫天氣,玉米容易出現(xiàn)授粉不良、花期不遇等問題,導(dǎo)致果穗出現(xiàn)畸形穗、禿尖、花粒,甚至是空稈。同時(shí)南陽近幾年極易出現(xiàn)干旱,有河流灌溉但是還不完善,玉米植株高大,田間密閉,澆地費(fèi)用、人工費(fèi)用較大,農(nóng)民干脆放棄玉米田間管理。高溫與干旱疊加,使玉米受危害程度加劇。因此規(guī)避高溫?zé)岷Φ年P(guān)鍵是選擇耐高溫品種。依據(jù)這幾年的種植情況,美系和德系品種耐高溫能力稍差,黃改系和熱帶種質(zhì)的品種,像鄭單958、偉科702等耐高溫能力較強(qiáng)。
4.3.3 抗病蟲害 病蟲害是影響玉米生產(chǎn)的主要災(zāi)害。病蟲害直接導(dǎo)致玉米產(chǎn)量減少,品質(zhì)不高,使得農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入大大減少。南陽市玉米的主要病害有大斑病、小斑病、南方銹病、紋枯病、莖腐病、穗腐病等,蟲害主要有地老虎、玉米螟、黏蟲及玉米蚜等。由于南陽市主要實(shí)行的是小麥—玉米輪作,采用密植免耕、秸稈還田等耕作方式,土傳病蟲害增多。玉米早期病蟲害防治比較及時(shí)到位,而中后期由于玉米植株高大,氣溫較高,田間郁閉,農(nóng)民防治意識(shí)薄弱,病蟲害防控技術(shù)難以推廣應(yīng)用,防治不及時(shí)不到位。當(dāng)前南陽市主要病害是銹病和青枯病[2],如2006年、2014年南陽市玉米青枯病比較嚴(yán)重,2015年和2020年玉米南方銹病比較嚴(yán)重,導(dǎo)致玉米減產(chǎn)。因此選擇抗病蟲害品種是控制玉米病蟲害最根本、經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保的措施。
近年來隨著土地流轉(zhuǎn)進(jìn)程加快、農(nóng)村推行適度規(guī)模經(jīng)營,加之農(nóng)民進(jìn)城轉(zhuǎn)移就業(yè)致使農(nóng)村勞動(dòng)力大量流失,農(nóng)作物機(jī)械化生產(chǎn)水平得以不斷提升。南陽市玉米機(jī)播面積由2005年的53.05%增長至2018年的90.55%,而玉米機(jī)收水平由2005年的10.69%增長至2018年的80.75%。未來適宜全程機(jī)械化種植的品種將得到大面積推廣。
當(dāng)前南陽市玉米機(jī)收是穗收較多,而為降低收獲成本,提升工作效率,特別是種糧大戶,合作社等,可以選擇籽粒直收品種。籽粒直收品種要具備豐產(chǎn)性好、耐密植、熟期偏早、抗倒能力強(qiáng)、莖稈堅(jiān)韌、穗柄牢固、后期籽粒脫水快的特性。