[发明专利]一种耐密氮高效玉米的筛选方法

说明书

本发明涉及作物育种领域，公开了一种耐密氮高效玉米的筛选方法，包括如下步骤：待筛选的多个玉米品系每品系分别于低氮条件下和高氮条件下种植，不同氮条件下分别设置高密度和低密度两种种植密度；低氮条件下和高氮条件下高密度相较于低密度能增产5％以上的玉米品系具耐密特性；采用四分法对所述多个玉米品系的氮效率类型进行划分，在高密度下，低氮条件下和高氮条件下产量均高于对应条件下所有玉米品系平均产量的玉米品系具有氮高效特性；同时具有耐密特性和氮高效特性的玉米品系为耐密氮高效玉米。本发明的方法能系统性地筛选耐密氮高效玉米品系，有助于针对生产中化肥施用不合理现象，构建耐密氮高效玉米及配方肥为核心的绿色增产增效技术。

技术领域

本发明属于作物育种领域，具体涉及一种耐密氮高效玉米的筛选方法。

背景技术

玉米是重要的饲料、经济及生物能源作物。随着人口增长和经济发展，其在国内外的需求量与日俱增。

在过去几十年里，我国玉米产量的大幅度提升与氮肥施用量和种植密度的增加息息相关(吴永升等.,1998；Lashkari et al.,2011)。但在生产实践中，以高比例的氮肥投入来确保产量的提升不仅造成了严重的资源浪费，降低氮肥利用效率，增加农业生产成本，而且导致了严重的环境问题(Michael et al.,2005；Guo et al.,2010；Liu etal.,2013)。与此同时，相比于欧美等发达国家，当前我国玉米种植密度整体水平偏低，还有很大的提升空间。

在此前的研究中，玉米的耐密特性和氮效率通常被作为独立的因素来进行研究，而忽略了二者相互作用对玉米增产增效的作用。而近年来的一些研究表明，适宜增加玉米种植密度可以显著提高氮肥利用效率，依靠群体增产潜力获得高产，在氮高效品种的基础上，充分挖掘品种的耐密潜力将有助于玉米获得高产(Chen et al.,2016；Zhang et al.,2018)。因此，筛选耐密氮高效玉米种质，培育耐密氮高效玉米对于实现增产增效具有重要意义。

耐密氮高效玉米是指同时具备耐密特性和高氮肥利用特性的一类品系。这类品系本身具有高效的氮吸收利用能力，且无论是在贫瘠还是氮肥充足的土壤中均能通过增加种植密度来实现高产，是契合未来农业绿色发展需求的主要品系类型，占据着重要的战略地位。然而，目前国内在培育耐密氮高效玉米品系方面的进展还很缓慢。其主要原因是缺少系统性地筛选耐密氮高效玉米品系的技术方法。

发明内容

本发明旨在提供系统性地筛选耐密氮高效玉米品系的方法。

为实现上述目标，本发明提供了一种耐密氮高效玉米的筛选方法，包括如下步骤：

待筛选的多个玉米品系每品系分别于低氮条件下和高氮条件下种植，不同氮条件下分别设置高密度和低密度两种种植密度；低氮条件下和高氮条件下高密度相较于低密度能增产5％(含)以上的玉米品系具耐密特性；采用四分法对所述多个玉米品系的氮效率类型进行划分，在高密度下，低氮条件下和高氮条件下产量均高于对应条件下所有玉米品系的平均产量的玉米品系具有氮高效特性；同时具有耐密特性和氮高效特性的玉米品系为耐密氮高效玉米。

上述方法中，所述多个玉米品系为多个玉米自交系或多个玉米杂交种。

上述方法中，所述低氮条件和所述高氮条件，种植所用土壤需符合如下标准：无论在哪种种植密度下，参与筛选的所有玉米品系的平均产量在低氮条件下与高氮条件下相比减产幅度达20-60％；

减产幅度＝(高氮条件下产量-低氮条件下产量)/高氮条件下产量×100％公式1。

上述方法中，所述高氮条件，氮肥施用量为120-240kg N/ha。具体氮肥施用量可为120kg N/ha。

上述方法中，所述低氮条件，播前土壤0-90cm深度中无机氮含量为60kg N/ha(含)以下，氮肥施用量为0kg N/ha。