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1、从事紧凑型玉米育种的回顾与展望60年代中期是我国从种植农家品种转向推广杂交玉米品种的历史性转折时期，杂交种的杂种优势被广大农民迅速接受。60年代末至70年代初，国内外玉米育种专家相继提出了选育高光效的理想株型的杂交种，即具有玉米株型紧凑、叶片上冲或近于直立、通风透光、适于密植等特点。在70年代初，就有登攀1号、争光1号等紧凑型玉米杂交种相继在品比中出现，由于其在抗病性和产量方面较差，没有引起重视。烟台农科所玉米育种专家于伊先生曾提出，用从农家品种莫耶岛小粒红中分离出的无叶舌（隐性遗传）紧凑型玉米自交系组配理想型杂交种。莱阳农学院的刘恩训教授也提出过用有叶舌（显性遗传）的紧凑型自交系组配紧凑型玉
2、米杂交种。我国的玉米育种界也报告了考察国外先进国家在玉米育种方面有关紧凑型玉米育种的动向。紧凑型杂交种的增产潜力及优势，究竟有多大，当时在国内尚未得到证实。我们从1972年开始进行夏玉米高产攻关试验，至今已29年了，从1973年开始进行玉米育种至今经历了61代的选育过程。我们是在立志开创我国的玉米高产道路的试验探索中，边搞高产攻关试验边搞育种，发现了应用紧凑型玉米杂交种是发展我国玉米高产再高产的有效途径，进而确立了以紧凑型为主体的玉米育种方向。1 紧凑型玉米育种的发展过程1.1 发发现了平平展型玉玉米杂交交种 在夏玉米区区的产量量高限11972219979年年，将全全国能够够征集到到的玉米米杂
3、交种种（包括括获得国国家发明明奖和科科技进步步一等奖奖的品种种在内，共共计1000多个个品种），先先后种植植了1440多块块0.0073hhm2（1.11亩）以以上的夏夏玉米高高产地块块，先后后突破了了75000kgg/hmm2、90000kgg/hmm2、97550kgg/hmm2，但是是没有一一个品种种能够突突破1005000kg/hm22，历时时8年的实实践证明明：平展展型玉米米品种，由由于株型型结构的的原因，在在600000株株/hmm2以上的的情况下下，出现现严重的的空秆和和倒伏两两个主要要矛盾。在在培创玉玉米高产产的情况况下，叶叶面积指指数很难难突破44.0；经济系系数很难难突破0
4、0.455；有效效密度突突不破6600000株/hmm2；产产量很难难突破1105000kgg/hmm2；在较较高密度度（6000000株/hmm2以上）的的情况下下，单株株生产力力一般很很难突破破1800g。1.2 证证明了紧紧凑型玉玉米杂交交种能突突破平展展型玉米米杂交种种的产量量高限1.2.11 首次选选育出紧紧凑型高高产玉米米杂交种种 在进行玉米米高产攻攻关的同同时，我我们认识识到玉米米高产主主要靠品品种，只只有育出出高产品品种，才才能创出出高产。因因此，我我们决心心学习搞搞玉米育育种，并并于19973年年开始进进行玉米米育种工工作，在在莱阳农农学院刘刘恩训教教授的支支持下，于于197
5、78年选选育出紧紧凑型玉玉米自交交系掖1107，在在海南与与紧凑型型自交系系黄早四四组配育育成紧凑凑型玉米米杂交种种掖单22号。并并在19979年年直接纳纳入攻关关试验种种植，产产量突破破了夏玉玉米1112500kg/hm22大关，单单产达1116552kgg/hmm2，此高高产纪录录震动了了整个黄黄淮夏玉玉米种植植区。此此产量的的突破是是在平展展型玉米米种植的的高限密密度情况况下的单单株穗粒粒重的突突破。经经过4年对掖掖单2号进行行不同栽栽培方式式及综合合配套技技术研究究，掖单单2号春玉玉米在7720000株/hm2密度情情况下，最最高产量量达1335544kg/hm22；夏玉玉米在6630
6、000株/hmm2密度情情况下，最最高产量量达到1123669kgg/hmm2。但是是掖单22号在密密度超过过600000株株/hmm2的情况况下的致致命缺点点是不抗抗倒伏，这这就限制制了玉米米高产再再高产的的突破。 1.2.22以高抗抗倒伏的的中大穗穗、中高高秆、中中晚熟和和紧凑型型为育种种目标 针对掖单22号由于于不抗倒倒伏无法法再提高高产量的的矛盾，我我们以选选择株型型紧凑，茎茎秆坚韧韧，高抗抗倒伏的的中大穗穗型、中中秆或中中高秆中中晚熟的的玉米杂杂交种为为育种目目标，119866年，用用按照育育种目标标育成的的紧凑型型玉米杂杂交种掖掖单6号、7号、9号培创创高产田田，分别别获得了了单产
7、1144331.55kg/hm22，134428kkg/hhm2和141148kkg/hhm2，首次次突破了了142250kkg/hhm2高产大大关。这这类品种种株型紧紧凑，抗抗倒性强强，在种种植密度度达到7750000株/hmm2以上时时，随密密度的增增加果穗穗变小，单单株穗粒粒重明显显下降。在在种植密密度达到到97550010550000株/hmm2时没出出现严重重倒伏和和严重空空秆现象象，但由由于单株株生产力力明显下下降，达达不到再再高产的的目的，产产量不能能突破1150000kgg/hmm2。 1.2.33紧凑大大穗型玉玉米育种种目标的的提出与与实践 在总结前段段经验的的基础上上，我们
8、们提出了了选育1150000kgg/hmm2高产品品种的目目标，即即选用多多基因控控制的致致矮性遗遗传传递递力较强强，根系系发达，茎茎秆坚韧韧，抗病病、子粒粒大、粒粒重高的的高配合合力的紧紧凑型玉玉米自交交系组配配成紧凑凑大穗型型玉米杂杂交种。利利用多基基因控制制的致矮矮性遗传传传递力力强的玉玉米自交交系，解解决了高高产品种种因为增增加密度度和加大大肥水供供应而引引起的群群体植株株偏高导导致倒伏伏的危险险性，并并保证在在750000株株/hmm2时，叶叶面积指指数达到到5.00的情况况下，有有抗拒778级级大风的的能力。只只有在较较大叶面面积指数数和抗倒倒的前提提下，才才能通过过延长绿绿色叶面
9、面积持续续期和增增强叶片片光合生生产率，来来增加群群体“源”的供应应量，同同时育成成的品种种必须穗穗子大、子子粒大、粒粒重高，能能保证光光合产物物有足够够的“库”存贮起起来。根根据育种种目标，又又经过三三年六代代的育种种与培创创玉米高高产田的的研究，终终于选育育出了多多基因控控制的致致矮性遗遗传传递递力强、株株型紧凑凑、高配配合力的的4788自交系系，育成成紧凑大大穗型杂杂交种掖掖单122、掖单单13，19889年培培创夏玉玉米高产产田，掖掖单122、掖单单13产量量分别达达到1660622.155kg/hm22和16444444.355kg/hm22。首次次开创了了我国夏夏玉米亩亩产超吨吨粮
10、和一一年两作作（其中中小麦772755kg/hm22）全年年总产2237119.335kgg/hmm2的高产产纪录，实实现了亩亩产过吨吨半粮的的目标。 1.2.44发现了了紧凑型型较平展展型高产产突破的的几个方方面 在夏玉米区区域，在在有效创创造产量量的前提提下，紧紧凑型较较平展型型玉米杂杂交种有有以下几几个方面面突破：（1）叶面面积指数数的突破破：平展展型玉米米杂交种种最大叶叶面积指指数一般般在3.544.0之之间，而而紧凑型型玉米最最大叶面面指数可可达5.566.0左左右。（2）经济系数的突破：平展型玉米杂交种经济系数一般很难能突破0.45，而紧凑型玉米可达到0.55。（3）种植密度的突破
11、：平展型玉米密度一般不能突破60000株/hm2，而紧凑型玉米可达到7500090000株/hm2。（4）在较高密度情况下单株生产力的突破：平展型玉米在60000株/hm2的高限密度下，平均单株穗粒重一般不超过175g，而紧凑大穗型的玉米杂交种掖单13在75000株/hm2情况下，单株穗粒重仍可达到210g。（5）产量的突破：平展型玉米杂交种产量很难突破10500kg/hm2，而紧凑型玉米杂交种可达到1350015000kg/hm2以上。（6）增产幅度的突破：通过高产试验证明紧凑型较平展型玉米杂交种单产提高了6000kg/hm2的水平，是玉米产量的大突破，在我国主要农作物的高产增幅当中是最大的
12、突破。 1.3改型型试验证证明了紧紧凑型玉玉米的增增产作用用 在黄舜阶研研究员和和刘绍棣棣教授的的直接参参与下，我我单位进进行了玉玉米的改改型试验验，将紧紧凑型的的莱玉11号杂交交种和331899自交系系等紧凑凑型的品品种的叶叶片用线线拉改为为平展型型，又将将丹玉113、Mo117等平平展型的的品种的的叶片改改为紧凑凑型，结结果紧凑凑型改为为平展型型的减产产20%，平展展型改为为紧凑型型的增产产21%，赵明明研究员员等的改改型试验验也证明明了紧凑凑型较平平展型的的增产效效果。在在继承我我国玉米米育种理理论的基基础上，我我们不断断探索创创新，以以高产试试验的实实践为依依据提出出了“紧凑型型+杂种
13、优优势”的育种种理论：认为紧紧凑型是是增加单单位群体体光合面面积的基基础，是是充分利利用光热热资源的的根本，“用紧凑型组装成较大的群体光合面积+杂种优势”就可获得高产。同时我们还认为，低密度（45000株/hm2以上）下产量的增长主要靠杂种优势，高产田高密度下产量的提高主要是提高群体光能利用与杂种优势的有机结合。紧凑型玉米适于高密度栽培就是实现提高群体光能利用的一个重要因素。 1.4良种种良法配配套的高高产栽培培模式 培创玉米高高产的突突破，一一是需要要高产的的品种，二二是需要要地力和和气候条条件，三三是良法法配套和和科学管管理。我我们改变变了我国国育种与与栽培研研究学科科分立的的科研状状况，
14、将将育种与与栽培技技术研究究融为一一体。220多年年连续的的高产试试验和紧紧凑型的的玉米育育种工作作，进行行良种良良法配套套技术的的研究，组组装了玉玉米高产产综合技技术，自自19888年以以来，利利用自育育的紧凑凑型玉米米杂交种种连续33年获得得夏玉米米产量超超过1550000kg/hm22的高产产纪录。与与全国众众多的栽栽培专家家一起共共同研究究形成了了一整套套规范化化的高产产栽培模模式，提提出了“以紧凑凑型玉米米杂交种种为核心心、以播播种为基基础、以以密度为为保障、以以肥水调调控为重重点”的技术术路线，丰丰富了我我国玉米米高产栽栽培技术术理论，开开创了一一条玉米米高产再再高产的的成功道道路
15、。夏夏玉米高高产栽培培模式被被我国玉玉米主产产区广泛泛推广应应用，推推动了我我国玉米米产量的的提高。1990年农业部在莱州市召开了全国玉米生产工作会议，决定在“八五”期间全国推广紧凑型玉米杂交种666.67万hm2，增产100亿kg粮食的奋斗目标。我们选育的掖单12、13两个品种被确定为当时重点推广品种。 1.5 135500150000kkg/hhm2产量水水平育种种目标的的探讨 高产品种必必须从有有利于提提高光合合面积和和提高光光能利用用率着想想，以增增加密度度为主要要手段。大大量的高高产实践践和栽培培生理研研究已多多次论证证，要选选择13350001550000kg/hm22产量水水平的
16、夏夏玉米高高产品种种必须走走紧凑型型玉米育育种这条条道路。其其选育目目标应该该是：1.5.11 适合高高密度栽栽培紧凑凑型大穗穗型品种种在密度达到到750000825500株株/hmm2、紧凑凑型中穗穗型品种种在密度度达到88250009900000株/hmm2的情况况下，必必须表现现具有抗抗倒伏和和无空秆秆的能力力。 1.5.22在较高高密度情情况下具具有较高高的单株株穗粒重重在与产产量指标标相应的的具备肥肥水和栽栽培管理理条件下下，所选选育的紧紧凑型玉玉米杂交交种，必必须根据据135500150000kkg/hhm2的产量量构成因因素，在在高密度度情况下下，应具具有相应应的单株株穗粒重重的能力力，即相相应的生生产力。紧紧凑型的的大穗型型品种在在750000825500株株/hmm2情况下下，相应应的平均均单株穗穗粒重应应在2000
