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中单321是1991年冬在海南岛崖城良种场选配的单交组合，双亲均为本所自选系。1992年后继续复配和进行观察、品比、展示和区域试验，均取得优异产量结果。1998年1月通过全国农作物品种审定委员会正式审定。
产量表现：1993和1994年，在本所昌平试验基地产比中，中单321在不同气候条件下，亩产分别为586.0公斤和623.5公斤，比对照种农大60和掖单13增产极其显著。1994年全国“八五”玉米育种攻关新品种在陕西省杨陵镇展示，21个育种单位展示53个单交种，中单321产量仅低于陕3143和陕9301，居第三位，亩产752.8公斤。1995－1996年参加全国品审办主持的全国玉米优良品种筛选区试，在三大春玉米区两年产量总平均，皆居参试全部品种之首。其中，东北、华北区亩产655.3公斤，比对照丹玉13增产36.6%，比各点设的第二对照平均增产15.7%；西北区亩产633.1公斤，比对照丹玉13增产18.4%，比第二对照掖单13增产12.0%；西南和南方区亩产455.5公斤，比对照掖单13增产20.5%，比第二对照平均增产17.5%。1996－1997年在7省市、区15个单位参加的华北春玉米区试中，中单321两年产量均居参试的12个品种的首位,平均亩产556.22公斤，比对照农大60增产19.9%。1997年在吉林省农安县和河北省承德市的大面积生产示范中，都有亩产750公斤以上的地块。1996年在吉林省玉米所耐密品比试验中，中单321亩产786.5公斤，居各参试品种的首位，比对照种四密21增产15.9%。
性状特点：植株挺拔紧凑，基节短粗，穗位以上茎节逐渐细长，株高和穗位的变辐随纬度和海拔的升高而增加，穗位系数在40%以下。综合抗病性强、抗倒、抗逆、抗螟虫。田间群体通风透光良好，活秆成熟。果穗长21厘米左右，穗直径5厘米左右，穗长16～18厘米，行粒数45，千粒重300克左右。筒型穗，苞叶层较少，红穗轴。籽粒整齐，马齿型黄粒，商品质量好。籽粒含蛋白质9.62%，脂肪4.14%，淀粉70.80%，赖氨酸0.30%，灰分1.12%。
栽培要点：在北京春播生育期115天，其全生育期有效积温要求2600℃以上。适于三大春玉米区种植。在鲁、豫、皖可夏播。中等肥力亩保收3000－3500株，高肥水地块亩保收3500－4000株为宜。在丝黑穗病高发区，播种前种子必须用有效防治该病的种衣剂包衣。
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