我国玉米品种发展历程及展望

我国玉米品种发展历程及展望王振华河南省农业科学院国家玉米产业技术体系黄淮海区玉米增产技术培训会一、玉米品种的分类二、我国玉米生产概况三、我国玉米品种发展历程四、我国玉米品种审定及利用情况五、我国玉米种质变化情况六、展望汇报提纲玉米是我国重要的粮食、饲料及工业原料，种植面积和总产仅次于美国，在国民经济中具有举足轻重的战略地位。1996年，我国玉米总产和单产超过小麦而跃居禾谷类作物的第2位。2009年已经超过水稻成为我国种植面积最大的作物。2010年我国玉米种植面积达到4.8亿多亩，总产达1.77亿吨。据有关部门的研究推算，玉米新品种的推广利用在玉米增产总额中发挥40%的作用，因此，我们认为玉米新品种选育与推广是支撑玉米生产的核心技术，品种是玉米生产的第一要素。◆品种间杂交种：是利用两个自然授粉的品种相互杂交，所产生的后代叫品种间杂交种。品种间杂交种一般较农家种增产10－20%。具有取材方便，育种时间短制种简便等特点。◆顶交种：是用当地优良的品种与一个自交系杂交而成。顶交种一般较农家品种增产15%左右，具有选育简单，制种简便等特点。一、玉米品种的分类◆自交系间杂交种：自交系间杂交种由于组合形式不同，又可分为以下几种：①单交种：用两个不同的自交系杂交而成。植株整齐，生长健壮，增产潜力大，但制种产量较低，成本较高。②三交种：用一个自交系与一个单交种杂交而成。整齐度及增产潜力一般不如单交种，制种技术上比单交种复杂，但制种产量高、稳产性好。③双交种：是由四个自交系先配成两个单交种，再以两个单交种杂交而成双交种。整齐度及增产潜力均不如单交种，制种较复杂，但制种产量高，种子成本低。010000200003000040000500006000019491951195319551957195919611963196519671969197119731975197719791981198319851987198919911993199519971999200120032005200720092011050100150200250300350400450总产量（万吨）播种面积（万亩）单产（kg/亩）总产量（万t）种植面积（万亩）亩产（kg/亩）年份二、我国玉米生产概况从1949年到2011年，我国玉米单产从64.1kg/亩提高到382.39kg/亩，增幅为496.6%，年均增产5.13g/亩；总产由1241.8万t提高到19175.0万t，增加了12.36倍，年均增产289.2万t，其中单产贡献率约占68.4%左右，种植面积扩大的贡献率约为31.6%。年代单产（kg/亩）增幅（kg/亩）播种面积（万亩）增幅（万亩）1950-195986.3218409.411960-197099.3613.0422076.723667.311970-1979162.262.8427123.045046.321980-1989241.4579.2528868.51745.461990-1999320.0878.6334208.555340.052000-2009338.3218.2440024.85816.25不同年代玉米单产及面积变化上表可以看出，上世纪60年代和本世纪单产增副较小，70-90年代单产增副较大，其中80年代单产增幅最大，但面积的增加最小，说明80年代总产量的提高主要是由于单产增加所致；相反，本世纪单产增副较小但面积的增加最大，说明本世纪总产量的提高主要是由于面积的迅速扩大所致。01000020000300004000050000600001990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011粮食稻谷小麦玉米1990-2011年我国三大作物及粮食总产量变化近20年来，我国玉米产量不断提升，玉米占粮食产量的比重逐年增加。尤其是进入本世纪以来，我国玉米生产依然保持着较为强劲的上升势头，从2007年的1.52亿T提高到2011年的1.92亿T，玉米占粮食产量的比重依次从30.4%上升到33.6%，预计在今后很长一段时间内玉米作为我国粮食增产第一主力的地位难以撼动。三、我国玉米品种的发展历程20世纪以来，随着现代科学技术的发展，我国一批献身于玉米发展事业的有志之士，通过潜心研究，选育了不同类型的玉米新品种，形成了我国不同历史时期的品种结构，回顾我国玉米品种的改良，大致经历了一下几个时期。玉米品种改良的启蒙时期玉米良种评选和品种间杂交种选育与应用时期玉米双交的选育与应用时期单交种的选育与应用时期1、玉米品种改良的启蒙时期（1900—1949年）20世纪初到1949年是我国近代玉米育种的启蒙和创建时期。这一时期内，我国玉米育种的先驱们在地方品种改良和自交系、杂交种选育等方面开展了一系列的研究。1925年，中央大学农学院赵连芳率先开展了玉米自交系和杂交种选育工作，开创了我国现代玉米育种的新纪元。1934年，金善宝发表《近代玉米育种法》，详细介绍了玉米杂交育种理论和技术。1937年和1938年，在美国的蒋德麒和吴绍骙先后回国，带回了42个双交种和50多个自交系，由中央农业试验所主持分别在成都、贵阳、昆明、柳州等地进行比较试验，选出有利用价值的Wisc、696、Cornell29-3等杂交种。从1939年起，原华北农事试验场开始从事地方品种改良，选出“华农1号”和“华农2号”两个品种，在华北部分地区推广种植。抗战期间，广西的范福仁、四川的张连桂、李先闻、杨允奎等都较为系统的开展了玉米自交系选育和杂交种组配试验，并育成了一些有利用价值的自交系和杂交种。1947～1949年，陈启文等在山东解放区进行玉米品比试验，从太行山区引进“金皇后”品种进行推广种植。由于时局干扰，育种工作缺乏系统性和连续性。虽然在一些学者的辛勤努力下，都取得了一些成果，但受各方面条件限制，这些成果大多未在生产上广泛应用。在这个阶段，生产中采用的主要是农家品种、引进品种和新选育的综合种。品种呈现“多、乱、杂”的现象，产量低。至1949年，全国玉米种植面积为19372.8万亩，单产仅64.1kg/亩。2、良种评选和品种间杂交种选育与应用时期（解放初到50年代后期）新中国成立后，我国的玉米育种工作才得以有计划、有步骤地连续开展。1949年12月，全国农业生产会议召开，吴绍骙的《利用杂交优势增进玉米产量》发言提出：一方面选育与利用技术简单、需时较短的品种间杂交种，另一方面着手开展时间较长、增产显著的自交系间杂交种选育。1950年2月农业部召开“全国玉米工作座谈会”，吴绍骙、张连桂、李竞雄、刘泰、陈启文等专家制定了《全国玉米改良计划》，根据当时我国育种基础薄弱的实际情况，提出以推广品种间杂交种先行，同时发展综合品种，以满足当时生产需要。另外，还明确提出了以选育自交系间杂交种作为我国玉米育种的发展方向。◆农家种的搜集、整理、应用1950年3月，农业部颁布《五年普及良种计划(草案)》，在全国范围内开展群众性玉米良种搜集、整理和鉴定，就地评选，就地繁育，示范推广，在短期内进行了一次品种更换，促进了玉米生产的发展。这一时期，从众多农家品种中评选鉴定出金皇后、英粒子、金顶子、白马牙、白鹤、旅大红骨、辽东白、四平头、小粒红、大粒红、安东黄马牙11号、黄县二马牙等优良农家品种，逐步替换掉低劣品种。据统计，50年代全国共搜集整理地方品种14000多份，评选出良种2000个，在生产上推广应用200多个，种植面积较大的有43个，占玉米总面积的85%以上。主要有金皇后、金顶子、白马牙、英粒子、辽东白等。◆品种间杂交种选育与应用在整理和评选地方品种的基础上，全国农业科研院所和农业院校，相继开展品种间杂交种和自交系选育工作，先后育成一批品种间杂交种。最早大面积应用于生产的品种间杂交种是陈启文1949年主持育成的坊杂2号。该品种在1951-1956的6年间，45个地区67次的试验中，比当地农家种增产29.4-36.4%，先后在11个省推广种植，至1960年仅山东省累计推广种植800多万亩。河南新乡地区农业科学研究所张庆吉主持选育的百杂号品种间杂交种，种植面积达450万亩以上。优良品种间杂交种还有：春杂2号(东陵白马牙×197)、夏杂1号(华农2号×英粒子)、公交82号(大金顶×铁岭黄马牙)、晋杂1号(昔阳大黄玉米×金皇后)、百杂6号(干白顶×安东黄马牙11号)等，一般比农家品种增产10%一30%，逐步取代了小粒红、白马牙、金顶子等农家品种。据统计，50年代育成品种间杂交种400多个，其中参加全国区域试验的有100多个，推广60多个，种植面积达2400万亩以上。品种间杂交种的推广，使玉米平均亩产由50年代初的70多公斤，提高到50年代末的90公斤左右，增幅近30%。3、玉米双交种选育与应用时期（50年代后期60年代后期）1957年，农业部发布了“关于进行玉米杂交种育种工作的意见”后，全国各地开展了玉米自交系间杂交育种工作，相继育成一批高产双交种，全国共育成双交种50多个。李竞雄和郑长庚主持育成了农大3号、农大4号、农大7号，其中农大4号在山西省推广种植450多万亩。杨允奎主持育成了川农7号、川农15号以及三交种矮双苞。陈启文主持育成了双跃3号、双跃4号，其中，双跃3号在全国累计推广5100多万亩。刘泰主持育成了春杂5号、春杂12号。张庆吉主持育成了新双1号、新双2号等。其中，新双1号在全国累计推广1.5亿亩以上。据统计，1965年全国推广玉米双交种30多个，一般比品种间杂交种增产20%左右，比农家品种增产30%以上。主要贡献：使全国玉米生产以农家种为主走上了以双交种为主的阶段。双交种的选育与推广真正体现了杂种优势在玉米生产上的应用价值，使全国玉米平均亩产从50年代后期的90公斤，提高到60年代后期的115公斤左右，增产28%左右。4、单交种的选育与应用时期（60年代后期至今）在选育双交种过程中，我国育种者已经注意到了优良单交种比双交种植株性状更为整齐，杂交优势更强，抗病性强、亲本繁殖和制种简单。玉米育种工作由选育双交种为主，向单交种为主跨越。这一时期是玉米品种改良最为辉煌的时期，主要包含了六次玉米品种更新换代。第1次玉米品种更新换代时间：20世纪60年代中后期到70年代初期代表性品种：新单1号、白单1号、白单2号、丰收101、吉单101、白单4号等。新单1号（矮金525×混517）是原新乡地区农科所于1963年育成，该品种是我国第一个在生产上直接应用的单交种。植株整齐，果穗硕大，高产抗病。单产约400kg/亩，比当时的品种增产30%～40%，比新双1号增产10%以上。1965年开始种植，1970年在河南省普及，1974年普及到全国的11个省区，种植面积最高年份达2500万亩，累计种植1.6亿亩。同时，还引种到亚洲和欧洲的一些国家。1978年获全国科学大会奖。1965年中国农业科学院作物研究所育成白单1、2号玉米杂交种。1967年吉林农科院育成了吉单101（吉63×M14），该品种是70年代吉林省的主栽品种，年推广面积在500万亩以上。1968年，中国农业科学院作物研究所用株型紧凑、自身产量较高的塘四平头作母本、埃及205作父本育成了具有株型紧凑特征的杂交种——白单4号。在全国21个省区种植，累计面积2200多万亩。主要贡献：以新单1号为代表的单交种的育成与与推广标志着我国玉米育种从以选育双交种为主转向培育单交种为主的新阶段。在时间上和美国先后同时推广（美国于1963年开始推广第1个单交种），而早于英、俄、德诸国，使我国也成为世界上大规模应用单交种最早的国家之一。同时，使全国玉米单产由20世纪60年代中后期的110kg/亩左右，增加到70年代初期的140kg/亩，增产27.3%。第2次玉米品种更新换代时间：70年代初期到80年代初期代表品种：丹玉6号、郑单2号、豫农704、中单2号、群单105、京杂6号、龙单11、京早7号、郧单1号(73单交)、鲁玉3号和嫩单1号等。丹玉6号（旅28×自330）是丹东市农科