提高玉米杂交制种质量的对策研究

2024-03-28 12:00王海亮
种子科技 2024年4期
关键词:父本母本亲本

王海亮

(长治市农业技术推广中心,山西 长治 046000)

选择优质的玉米杂交制种是提升产量的重点,能够很好地满足农业发展与农业生产的实际需要[1]。另外,玉米杂交制种需要在安全的隔离条件下进行种植,提取纯度较高的杂交新品种,并且运用现代化栽培及化控技术,整个过程都需要重视细节与关键技术的把控,依照品种特点做好田间管理工作,实现玉米高产、优产。提高玉米杂交制种质量,可为玉米高效生产奠定强有力的基础。

1 提高玉米杂交制种质量的必要性

玉米是我国十分重要的粮食、饲料及工业原料,在我国国民经济发展中的作用不言而喻。同时,我国是玉米生产大国,玉米的种植面积与产量都相对较大。此外,玉米也是山西省第一大粮食作物,近年来,山西省玉米种植面积逐年上涨,并且玉米在山西省粮食与饲料生产中的贡献十分突出,是关键的农作物[2]。因此,需要提高玉米杂交制种质量,以保障农民收入不断提升,可以说产量与质量的提高是玉米种植的关键核心和终极目标。

2 影响玉米杂交制种质量提高的因素

2.1 制种基地生态条件影响

在玉米杂交制种阶段,如果制种基地的生态条件不能满足标准要求,那么就会影响制种质量,例如土壤肥力较低,且受到病虫害、干旱、雨涝等灾害的影响,就容易使玉米杂交制种出现早衰、倒伏等问题,甚至还会出现异种花粉传入或异种杂合粒等现象。另外,土壤需要为玉米杂交制种生长发育提供充足的养分和水分,确保玉米生长更加旺盛且玉米粒更加饱满,使玉米产量得到提高。但需要注意的是,如果土壤贫瘠,则难以为玉米杂交制种提供充足的养分,使种子品质不断降低。

2.2 亲本种子自身影响

玉米杂交制种过程中亲本纯度不高,在多代繁殖的影响下,容易使种子生长活力不断降低。另外,还存在亲本种子生长环境不佳与抗性减弱等现象,需要注意母本产量和质量低与父本花粉量少、散粉期限短等问题。

2.3 隔离条件影响

在玉米杂交制种阶段,一旦没有依照标准步骤进行去杂、去劣以及去雄处理,那么就难以全面去除弱株、杂株,甚至还会出现母本散粉、异种或串粉等情况,以及非本品种杂合粒和母本系自交粒现象[3]。

2.4 人为因素影响

人为因素主要体现在制种不科学、肥水管理相对较差、没有进行科学人工授粉等。另外,影响制种规格的关键因素是父、母本行数排列不科学,在田间制种阶段,母本行数占比较大,并且部分覆膜制种基地没有使用1:4 或1:5 的行比方式,大多都是采用2:8、2:10 的排列比例。因为不科学的种植密度使父本难以高效生长,容易出现少粉与缺粉问题。

2.5 管理贮藏影响

在玉米收获脱粒与加工包装处理及运输等环节,管理贮藏不科学容易使异种掺杂其中。另外,若不对环境影响因素进行控制,那么在高温与高湿环境的影响下就会导致玉米种子活力不断降低,甚至出现发霉、变质等严重问题。

2.6 肥水管理影响

在玉米杂交制种肥水管理过程中,一旦出现施肥不科学的情况,就容易使玉米植株发育不佳,会显著增加玉米倒伏或早衰概率。另外,如果浇水条件难以满足标准要求,则会使玉米吐丝较慢且花粉量减少,甚至使玉米出现缺粒的问题,使玉米杂交制种质量与产量受到较大影响[4]。

3 提高玉米杂交制种质量的对策

3.1 基地选择与安全隔离

在选择玉米杂交制种基地时,需要确保该地区农民具有较高的制种积极性,并且土层深厚、排灌便捷,以保障土壤条件适宜玉米生长。选择制种基地需要充分满足玉米杂交制种的隔离条件。安全隔离通常应满足以下条件:1)自然屏障隔离。科学利用树林、山岭等地势条件阻挡外部物质进入到玉米杂交制种地内,同时确保树林整体高度高于玉米植株2 m 以上,宽度不可小于20 m。2)空间隔离。玉米杂交制种地周围300 m 内不可种植其他玉米品种。3)时间隔离。将隔离区以内的玉米杂交制种进行错期播种,春季大于40 d,夏季大于30~40 d。4)高秆作物隔离。如果种植作物株高比玉米杂交制种株高超出60 cm 且种植距离大于100 m,就需要进行隔离。

3.2 播种技术

因为玉米杂交制种具有萌发力、顶土能力较弱且出苗慢以及苗期长等特点,这就需要提高玉米杂交制种地的播种质量。

3.2.1 播种前准备

在播种前,需要做好精细整地工作,保障田间没有较大土块、杂草、残留物。同时施撒足够的基肥75 000 kg/hm2,并撒施磷酸二铵75~105 kg/hm2。在覆盖地膜的过程中,应再次撒施磷酸二铵和尿素,避免撒施种肥,防止烧苗。

另外,在播种时,提前晒种并从中挑选出已经发霉的种粒,同时施用50%辛硫酸拌种,避免地下害虫影响玉米生长,整个过程都需要做到随拌随播,切不可使用已经过夜的拌种。

3.2.2 选择高产母本

玉米杂交制种产量与母本有较大关联,在选育亲本的过程中应重视做好育种工作,进一步考量选用的亲本或者自交体是否具有高产性质。

1)选用高产自交系作母本。玉米杂交制种育种需选用高产自交系的杂交种,可以有效提升玉米制种质量,同时在选育自交系的过程中,可选择产量大于4 000 kg/hm2的母本。

2)选用姊妹种作母本。姊妹种自交系品质稳定,并且其也具有明显的杂种优势,选育优良的姊妹种自交系可以提升玉米杂交制种产量。

3)选用单交种作母本。选用单交种做母本可以提高玉米杂交制种整体产量,所生产的杂交种称为三交种。单交种的杂种优势要强于三交种,但如果玉米杂交制种地的自然生态环境较差,那么推广单交种就会受到影响,在玉米杂交制种水平较低的山区可应用三交种,以保证玉米杂交制种取得较好成效。三交种的遗传基础较为广泛,可以很好地适应不良的生态环境,推广优势相对明显,在运用阶段应做好不同制种环节的质量把控工作,以提高种子整体质量。

3.2.3 选用散粉期长、花粉量大的自交系作为父本

父本散粉好、花粉量大,可以进一步提高结实率,使玉米实现增产。因此,玉米杂交制种育种阶段应优选自交系父本,确保其具有散粉期长与花粉量大等特点。

3.2.4 播种方法

在玉米杂交制种地进行播种需要有效划分父本、母本行,避免出现重播与漏播问题,同时保障行向直且不交叉。另外,为规避去杂、去雄及收获时出现问题,育种人员可以在父本、母本行头的一定范围内种植标记农作物,例如豆类,常规的种植行距为45 cm,株距可依照不同种植品种确定,父本、母本行比应为1:4~1:6,可根据实际情况进行调整。

3.2.5 播种时间

依照品种生育期特点和气候条件进行播种,春播时可参考地温,地温维持在10 ℃左右为最佳播种时间[5]。

3.3 异地制种

异地制种需确保异地光、温、水、肥等条件良好,能够使制种亲本健康生长,以提高制种质量。如果玉米杂交制种地难以保障亲本良好生长,那么就会影响到玉米杂交制种质量。在制种过程中可借助我国北方地区良好的光、温条件促进亲本稳定生长,玉米杂交制种产量为2 250~3 000 kg/hm2,通过异地制种就可以使其产量维持在4 500 kg/hm2以上。通过相关实践表明,异地制种是提高制种产量的关键路径,可以进一步促进良种推广。

3.4 科学播种

3.4.1 错期播种

向育种者请教且邀请其进行实地指导,同时也可以提前进行试验观察,在了解母本与父本生育特点的基础上,遵循母本吐丝期比父本早2~3 d 的原则,需要做好错期播种工作,使亲本花期相遇。为保证制种质量,可以在制种地周边种植少量的父本作采粉备用区,以便在人工授粉时使用。

3.4.2 保障种植规格合理化

种植规格主要包括父本、母本株距和行距比的科学性,玉米杂交制种行距、株距的科学性需要根据亲本特点和耐密性来确定,通常来讲,植株如果较高,可以适当减小种植密度,反之则需要增加种植密度。但需要注意的是,应为父本生长提供充足的空间,特别是苗期生长较为缓慢的父本,要求其与母本保持标准间隔,可以促进其生长。保障玉米杂交制种种植规格合理化,可以使父本、母本有充足的生长空间。如果种植地潮湿且在玉米开花期遇阴雨天较多,难以提升散粉与授粉的有效性,会降低结实率[6]。

3.5 做好田间管理

玉米杂交制种阶段需要依照地力实际情况合理调控水肥,以便为亲本生长提供充足养分,这样有利于提升玉米杂交制种整体产量。

3.6 预测花期,做到及时补救

预测花期可运用以下2 种方式。

1)在玉米拔节以后测定已长出的叶片数量,推算尚未出叶的数量,通过此方式可以很好地掌握父本、母本总叶片数量,在发现父本未长出叶片数量超出母本1~2 片之后就能够预测花期能否相遇。

2)选择具有代表性的父本与母本植株,在大喇叭口期观察没有长出的叶片数量,父本未出叶片数如果超出母本1~2 片就能够预测花期能否相遇。

若发现父本与母本花期无法相遇,应及时进行补救。补救方式有以下几种。

1)促慢控快。针对长势较弱且生育进程滞后的玉米杂交制种亲本来讲,应人为调控肥水、激素以及生长调节剂等,促进亲本生长发育,实现花期相遇[7],提高制种效果。

2)母本要提前带叶去雄,剪去苞叶。母本抽雄期若迟于父本,就应对母本进行带叶去雄,依照花期调整的实际需求进行操作,在穗位以上叶片数量达6 片时,需要带3 片叶去雄,同时在母本苞叶伸出以后剪去3 cm 左右,如果苞叶较长可去除3~5 cm,以促进亲本更好地吐丝、授粉。

3)撕裂父本中上部叶片或挖断少部分根系。在玉米杂交制种抽雄以后,一旦发现父本花期较早,可以将父本上部叶片撕裂或挖断少部分根系,降低养分的输送速率,并延缓抽穗散粉。

4)母本花期较早的特殊处理。如果发现母本花丝较长,且已经长出的花丝被遮挡,难以完成授粉,就需要剪短花丝,保障花丝长度为3~5 cm。另外,若母本第1 果穗不能有效接收花粉时可将其去除,在第2 个果穗上完成授粉。

3.7 实施人工辅助授粉

玉米杂交制种依照标准和实践经验,人工辅助授粉应进行3 次,每次间隔时间为1~2 d。同时需要注意的是,如果父本植株偏小且花粉量较少,则自然授粉的难度较大,需要增加1 次人工辅助授粉[8]。

3.8 及时去除父本

在玉米杂交制种授粉工作完成以后,就需要割除制种地父本植株,不仅能够提升田间的通风性,也能够进一步增加母本的边际优势,使产量得到提高。另外,也应降低田间温度,减少病虫害的为害,同时规避田间收获阶段混杂父本果穗,以提高种子纯度。

3.9 实施病虫害防治

针对玉米杂交制种地的病害防治来讲,在玉米生长中后期管理过程中需要重视玉米大、小斑病的防治工作,玉米雄花期可用50%多菌灵可湿性粉剂500 倍液喷洒1~2 次。同时关注玉米穗腐病防治工作,可以施用25%脱乳油2 000 倍液进行喷洒处理。针对玉米杂交制种虫害防治工作来讲,防治玉米螟需要在其产卵旺盛期到孵化期施用Bt 乳油200 倍液均匀喷洒,同时也应进一步关注玉米黏虫防治工作。

3.10 晾晒

在玉米杂交制种完成之后,需要进行扒苞晾晒,同时在种子腊熟之前进行站秆扒皮,以加快果穗的脱水速度,进一步减少烂粒问题的出现,以促进早熟。扒苞晾晒是将果穗苞叶从上部扒开,整个过程都应均匀用力、一气呵成,收获之后进行晾晒处理,并且也需要做到单收单放,切不可混合放置,为避免种堆出现受热、发霉问题,应勤翻动。另外,在种子含水量下降到17%以下时,需要及时进行脱粒晾晒处理[9]。

4 结束语

在开展玉米杂交制种的过程中,因为其工序较为复杂烦琐,会涉及到诸多细节问题,因此,要求相关人员在制种阶段关注细节,通过行之有效的措施来解决各类问题,优化改进制种手段,确保玉米杂交制种和玉米种植产业的经济效益与社会效益得到提升。

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