丝路寒旱区青贮玉米‘河农1号’新品种产业化关键技术研究与示范推广

成果名称：丝路寒旱区青贮玉米‘河农1号’新品种产业化关键技术研究与示范推广

成果完成单位：河西学院

成果完成人：雷玉明;郑天翔;程红玉;王廷三;濮超;吴尧;徐昭;马金;何俊龄;邢会琴;李会文;张淇;石建国

所属行业：农、林、牧、渔业

成果登记号：9622025Y2208

成果简介：

一课题来源与背景
针对甘肃丝路寒旱区畜牧产业对青贮玉米的迫切需要，为解决青贮玉米区域间品种布局不合理、生物产量与籽粒产量高低不协调、营养品质差异大、制种较为困难、种植栽培标准化不统一等问题。2021年8月甘肃省教育厅批准立项产业支撑计划项目，由河西学院主持，项目名称“丝路寒旱区青贮玉米‘河农1号’新品种产业化关键技术研究与示范推广”（2021CYZC-53）。
二、技术原理及性能指标
1.收集整理玉米种质资源3016份，引进国内种质资源2507份，国外资源197份，地方资源312份，已经鉴定评价并利用246份。
2.利用基因编辑技术在玉米自交系原生质中导入含ZmRLK7基因靶位点的编辑载体，创制了新的等位突变。
3.选育青贮玉米新品种，阐明种质遗传性状，获省级审定品种‘金辉658’；国审品种‘德光204’、‘金科003’；改良自交系PH6WC和PH4CV，获优良亲本组合2个。
4探明青贮玉米间作苜蓿、毛苕子、秣食豆模式与增产增效机理；探明了管带埋深对浅埋滴灌粮饲兼用玉米的生长及土壤水热影响的机理；揭示营养元素和不同盐、干旱协迫对玉米生长的影响机理。
5.测试有机肥替代部分化肥对青贮玉米产量、品质及土壤肥力的影响；研究了水肥一体化条件下有机肥配施不同土壤调理剂对制种玉米生长、产量以及土壤的改良效应。
6.探索不同温度处理对玉米种子内藏真菌和种子发芽影响及玉米大斑病菌、茎基腐病菌生物学规律；探索了日本平腹小蜂对人工宿主柞蚕卵的繁殖特性和功能性反应；测定了玉米田常用农药对于天敌赤眼蜂的毒力；研究了不同诱集植物对棉铃虫诱集效果；制定河西走廊玉米制种田病虫害安全防治技术规程。
7.测试秸秆粉碎程度和土壤水分对玉米种子生长发育的影响；测定农膜残留量、降解农膜对土壤和玉米幼苗生物的影响。
8.制备玉米秸秆牛粪沼渣有机肥和沼渣有机肥液体肥，制定有机肥、液体肥替代化肥在玉米上的应用案例。
9.集成玉米新品种制种区域，播种及种植模式标准，单粒精量播种技术，准确预测调节花期、及时去雄；制种田病虫害安全防治技术规程，精细收获与加工技术。
10.集成青贮玉米适宜播种期、密度与示范推广，水肥一体滴灌技术方案与示范推广；制定青贮玉米栽培技术标准与推广；制定青贮玉米主要病害鉴定与抗性评价标准与实施。
三、技术的创造性与先进性
1.查清丝路寒旱区玉米种质资源“本底值”3016份，明确其分布、种类及类型，经田间表型特征鉴定评价246份；利用基因编辑技术创制玉米籽粒发育关键基因ZmRLK7的突变体遗传材料。
2..改良玉米自交系PH6WC和PH4CV，获得自交系G2281×17RT、JW883×E021、G281×W1四个新组合，成功选育出丰产稳产、品质优、抗倒伏强、持绿性强、抗病性强、适应性广的省审品种‘金辉658’和国审品种‘德光204’、‘金科003’。
3.揭示了干旱条件下玉米幼苗阶段生化和光合作用参数的变化与相互作用机制，观察到干旱对所有玉米基因型的过氧化氢、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(TAOC)的急剧增加，发现H2O2的TAOC、MDA与蒸腾速率(E)之间存在正相关关系，非光化学淬灭在干旱条件下增加以避免光系统的损伤，降低蒸腾速率并提高光合效率是玉米在幼苗阶段的抗旱适应机制。
4.创建青贮玉米间作苜蓿、毛苕子、秣食豆种植模式，与青贮玉米单作相比，玉米在果穗重、百粒重、单穗粒重、行粒数等产量构成要素及产量无明显差异，玉米与苜蓿、毛苕子、秣食豆质量比混合饲草的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、酸性洗涤纤维含量分别高出16.42～23.10%、3.74～5.36%、9.23～10.47%、23.95～26.11%。
5.筛选出以牛粪为主要有机肥替代20%化肥氮的减施最佳方案，与常规施肥相比，促进青贮玉米鲜草产量和籽粒产量分别提高7.08%~25.64%和0.09%~32.73%，全株淀粉和粗脂肪含量分别提高45.20%和23.08%，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别降低27.97%和34.54%，土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别增加3.41%~18.19%，11.17%~25.59%，11.22%~53.46%和1.83%~26.21%。
6.探明了Anastatusjaponicus对人工宿主Antheraeapernyi卵的繁殖属性和功能反应规律，明确了单个的A.japonicus无法有效地应对田间寄主密度的增加，可通过释放更多的寄生蜂来补偿，为害虫防控提供了有效生物防控方法。
7.测试评估3种杀虫剂、3种杀菌剂、4种除草剂残留对亚洲玉米螟卵寄生蜂T.ostriniae的毒性，划分为无害、略有害2种类型，明确农药使用与释放T.ostriniae寄生蜂之间的安全间隔为2-3周，为玉米害虫综合治理提供了关键依据。
8.创建苘麻、狼尾草、羽扇豆、鹰嘴豆与玉米的不同种植模式，阐明了不同种植模式对棉铃虫诱集效果。
9.制定玉米顶腐病、普通锈病、北方炭疽病鉴定与抗性评价技术标准。
10.应用NIR-HSI技术进行玉米种子健康检测，实行精准单粒播种技术。
四、技术的成熟程度，适用范围和安全性
1.新品种种子生产、种植模式、施肥方案、病虫害绿色防控等技术成熟。
2.新品种及相关配套技术适宜甘肃丝路寒旱区种植、推广。
3.新品种及研发技术安全无污染。
五、应用情况及存在的问题
1.新品种、专利、软著及配套技术已在甘肃省丝路寒旱区示范推广。
2.挖掘抗旱、耐盐碱优良自交系资源还需要进一步研究。
六、历年获奖情况
景阳336新品种选育与制种与制种及杂交种示范推广获2022年度科技进步二等奖
七、成果简介公开情况
公开