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1、机收玉米品种选育的思考 黄长玲中国农科院作物科学研究所北京国家玉米改良中心玉米育种学校讲座2015 11 24 目录 一 玉米机收意义二 玉米收获机械化趋势三 机收玉米发展趋势四 机收对玉米的要求五 如何选育机收玉米品种六 机收品种区试审定推广 以上就是我国玉米籽粒收获的样板希望我国在不久的将来就可实现 1 玉米收获机械化客观需要 玉米种植面积5 7亿亩 与美国相当 是我国第一粮食作物 我国按生态划为六个玉米生产区 东华北春玉米区 包括东北三省 内蒙 河北北部 山西及津京部分地区等 播种面积约占全国48 2 黄淮夏玉米区 包括山东 河南 江苏等地区 播种面积约占全国33 6 西南山地丘陵玉米区
2、 包括云南 贵州 川地区等地区 播种面积约占全国17 5 西北内陆玉米区 包括河西走廊和新疆维吾尔自治区全部 播种面积约占全国0 4 南方丘陵玉米区 包括两广 福建 台湾 江西等省播种面积约占全国0 2 青藏高原玉米区 包括青海省和西藏自治区播种面积约占全国0 1 2014年数据 我国玉米机收率不到56 远远低于小麦接近100 和水稻80 的机收水平 玉米机械化收获已成为制约农业机械化发展的瓶颈 为此加快玉米收获机械化的发展已成为当务之急 2014年三大作物机械化进程 2 玉米收获机械化是广大农民的迫切需要 玉米收获的季节性强 人工收获费工 劳动强度大 劳动强度高 作业量大 玉米收获与棉花和特
3、色作物以及播种冬麦等争抢农时 国家建设小康社会 农村劳动力向城镇转移 脱离土地进入二 三产业 农村劳动力短缺 劳动力矛盾十分突出 机械联合收获玉米可有效地减轻农民劳动负担 节约大量劳动力 节约生产成本 提高玉米的收获质量 增加了农民的收入和附加产值 有利于相关产业的发展 玉米收获机械化广大农民的迫切需要 3 玉米收获机械化经济效益 社会效益和生态效益显著 玉米收获机械收穗或直收粒 提高效率 玉米秸秆粉碎还田 增加土壤有机质含量 培肥地力的作用 促进农业可持续发展 同时减少了秸秆焚烧造成环境污染 玉米收获机械化促进土地合理流转 规模经营水平的提高 1 玉米收获机械化的发展概况玉米机械收获是玉米生
4、产全过程机械化的关键一环 机械收获是指通过机械手段 完成摘穗 输送 装箱和秸秆还田等工序 这些工序一次完成称为联合收获 第一台玉米收获机械是1921年由澳大利亚人设计的 半个多世纪以后 国外工业发达国家先后实现了玉米收获机械化 大都采用了液压 机械 电子技术相结合 传动使用了液压无级变速 对行采用电子导向装置 我国玉米收获机械化比世界发达国家至少滞后三十年 玉米收获机械的研制起始于 年 经历了从引进 使用 仿制 改进国外样机到基础理论研究和自行设计两个阶段 二 玉米收获机械概况及发展趋势 从机型上主要有两种基本类型 玉米收获专用机型和在小麦联合收获机上配置专用的玉米割台 从整机结构上看 主要有
5、自走式和牵引式两种 配套动力一般在80 150kw左右 其性能主要有 一次性完成玉米摘穗 拨皮 秸杆青贮 还田 作业 也有的可以同时脱粒 有的还配备了精选装置和烘干设备 还有的是青贮专用机型 这些机型的共同特点就是 结构完善 性能先进可靠 我国自行研制到目前为止 已取得了巨大的成功 目前生产使用的与拖拉机配套的悬挂式机型已成为近10年推广应用的主要机型 功能齐全 性能优良的大中型自走式机型将在2010年左右 成为主导机型 2 玉米收获机械产品开发方向及关键技术目前应用液压 机械 电子技术结合的4行自走式机型是努力推广的方向 一机多用型 鉴于我国小麦联合收获机数量大 应用广泛的情况 开发玉米收获
6、专用割台 实现一机多用也是很有发展前景的机型 为了适应生态农业 保护性耕作 畜禽集约化与无公害饲养等可持续发展农业的需要 以全球卫星定位系统 GPS 地理信息系统 GIS 与卫星遥感系统 RS 等为代表的高新技术在大中型拖拉机上的应用将是今后一段时间的主要发展方向 另外 为提高机械性能和使用方便性 今后拖拉机将更为广泛地采用计算机技术 实现作业自动监视与报警 自动控制 自动监测主要工作部件故障 自动记录和自动排除故障等 3 农机农艺要高度融合 农业技术与农机技术不相匹配 我国玉米种植范围广 各个地区的种植习惯很难统一 在玉米收获手工劳作条件下形成的某些玉米种植技术 已成为玉米收获机械的桎梏 在
7、多种行距条件下玉米收获机械难以适应 行距过窄或过宽 都将严重影响玉米收获机械摘穗机构的合理配置 从而影响机具的摘穗效果 虽然已研发出能适应多种行距的不对行玉米收获机 但是该机的适应性和可靠性还有待提高 背负式 14 国产玉米收获机械 自走式摘穗剥皮机 15 福田雷沃4YZ 4B自走式玉米收获机 农哈哈4YZ 3型自走式玉米收割机 国外玉米收获发展方向大型化 功率 割幅 喂入量 专业化 通用化 配多种割台 智能化 舒适安全 三 机收玉米发展趋势 首先 是西北春玉米 我国西北地区条件优越 在品种达到要求的前提下 机械收获籽粒将全面展开 其次 是我国的东华北一季春玉米 在品种逐步达到要求 机械收获籽
8、粒逐步展开展开 品种生育期 籽粒脱水 抗倒等 第三是黄淮海夏玉米 在品种逐步达到要求 机械收获以收果穗为主 逐步开展收粒 品种含水量 倒伏 生育期第四是我国西南区春春玉米 在品种逐步达到要求 机械收获籽粒逐步展开展开机械配套 品种含水量 倒伏问题第五东南玉米区第六西北高原干旱区 四 机收对玉米品种的要求 制约我国玉米生产机械收获的主要因素 有自然因素 气候 地理 地块偏小等 的制约有栽培问题有机具本身质量问题农机农艺融合问题有品种问题品种类型多生长期长 晚熟收获时籽粒含水量高结穗高度不一秸秆后期易折断 倒伏苞叶厚而紧导致机收难以适应 作业效率低 收获质量差 剥叶不净 落穗碎粒损失高 收获时 含
9、水量超过30 不仅容易造成子粒破碎 影响直接脱粒收获机的应用 苞叶过紧 造成脱粒损失 含水率高 造成破粒损失 玉米生产机械化对育种的要求 耐密 抗倒伏 后期秸秆坚挺 抗虫 抗茎腐 青枯 品种生育期要比目前的同一生态区早些 后期苞叶疏松 后期子粒脱水快 结穗高度一致 提高种子发芽率 适宜机械作业 结穗高度要一致 否则靠调整割台高低来适应不同穗高很难 后期子粒脱水快 后期苞叶疏松 后期秸秆坚挺 抗虫 品种与机械作业的适应程度 五 机收品种选育 育种目标确定自交系选育方法杂交种测配鉴定杂交种区试审定杂交种示范推广 育种目标确定 确定生态区产量目标抗本生态区的主要病虫害适宜生育期抗倒性好适宜机收 1
10、材料来源2 选系方法3 母本选系要求 自交系选育方法 美国玉米遗传背景 Others19 ReidYellowDent47 Lancaster4 Leaming4 NorthWestDent5 LinstromLongEar8 Minnesota1313 1 材料来源 育种材料的选择 高起点 综合性状优良 我国玉米育种材料遗传背景 唐四平头旅大红骨ReidLancaster欧洲 早熟硬粒 Suanwan1 5Tuxpeno 墨白9 墨黄 南方地方种 1 早晚杂交法 选早与晚杂交 再用晚的回交 选带晚熟基因型的早熟植株2 穿梭育种法 早种植 高密度 在极端条件下选择活力强的植株 再早种植 高密度
11、 在极端条件下选择活力强的植株3 交互回交法 AlternateBackcross 早熟分离的BC与晚的杂交 晚熟分离的BC与早的杂交 交互进行 4 库源选择法 Source SinkSelection 选择丰产性好 早散粉 大植株 抗病 持绿 籽粒灌浆时间长 5 表型选择法 在极端条件下选择活力强的植株6 回交转育结合分子标记辅助选择 6 DH选系法 2 选系方法 X Female Male F1 Male X X F1BC1 Male 100 F 100 M 50 50 25 75 100 M 100 M 100 M 12 5 87 5 F1BC2 Molecular 97 Molecul
12、ar 83 Molecular 99 Male X 6 25 93 75 F1BC3 F1BC3S1 X 5 95 Almost100 回交转育结合分子标记辅助选择 总之 高密度 早代在密度下 选择秆强 空秆少 植株生长强 抗旱 抗茎腐 叶夹角小 雄穗分支少 早熟的穗行 从中选穗自交 抗病鉴定 接种病害鉴定抗逆鉴定 在极端条件下选择活力强的植株迟收获 选择持绿 松苞叶 快降水 穗下垂 容重高 籽粒含水量低 果穗选择 大穗 完整饱满穗 14行以上 中等籽粒 易脱粒 籽粒结构好 90 以上好籽粒 脱水快 整齐一致 易生产高产雄穗中或长中度抗病90 以上可作种子 温床芽率 95 冷床芽率 80 无分
13、蘖 易去苞叶脱粒损失小 干净 3 母本选系要求 杂交种测配 基于已知杂种优势模式进行组配唐四平头 兰卡斯特唐四平头 瑞德或外来种选系兰卡斯特 瑞德旅大红骨 兰卡斯特其他SS NSS 杂交种鉴定1 多年多点鉴定 测交的目的应该是快速鉴定出有市场价值的杂交种和新的育种材料 影响杂交种表现的因素依次是 年份 多年4年地点 多点 3 27 100多 多点 亲本自交系同一试点内的密度 播种期试验类型和重复 年份对杂交种互作的影响最大 一个杂交种一般希望通过4年试验进入商品运作 如表现突出 种子充足 可以减少一年 一些育种者更倾向于试验的地点和数量 通常在4 5个点的情况下 每个点有6个试验只能证明一个杂交种在当年表现不好 而每个点20个以上试验才能保证一个杂交种在当年表现不错 200个点能真实预言杂交种未来的表现 小公司可参加公共试验以保证200个试验点 试点内的不同密度比增加重复提供更多环境效应 比当地密度分别增加15 和25 能很好鉴定杂交种的表现 2 机收鉴定 品种推广前进行籽粒脱水测定 选脱水快的品种机械机械收获 选产量高 脱水快 籽粒破碎率低的品种 丰产耐密适宜机收 六 机收品种区试审定示范推广 审定标准 还不完善有待统一倒伏倒折率3 籽粒破碎率4 水份含量28 增产 5 示范推广 谢谢
