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浅述提高高粱制种产量和质量的技术措施

2019-02-24侯佳明李继洪高士杰

园艺与种苗 2019年8期
关键词:父本母本亲本

高 忠,侯佳明,杨 微,李继洪,高士杰

(吉林省农业科学院作物资源研究所,吉林公主岭 136100)

高粱制种产量高、质量好有利于新品种推广和效益提高[1]。其产量高低,主要取决3个方面:一是不育系的株型、穗型等丰产性,以及柱头的生命力和柱头外露情况[2];二是恢复系的散粉能力、花粉量、花粉活力等;三是制种技术和外界环境条件。只有把握好制种各个环节才能获得产量高、质量好的杂交种[3]。

1 高粱制种产量低的主要因素

1.1 亲本质量

亲本质量影响杂交种的产量和质量,一是不育系因多代繁殖和自身分离,导致纯度下降;二是恢复系矮小,花粉量少,花粉生命力弱,无单性花,影响授粉结实。

1.2 群体结构不合理

一是植株小密度不足,且分布不合理,生产潜力不能发挥;二是垄距大,株行间容易漏光导致减产;三是父母本比例不合理,依据父本高度和花粉量,扩大亲本比例。

1.3 肥水管理不合理

如缺肥水未能及时补给,且施肥时期和施肥量不能保证,会严重影响制种产量。

1.4 气候因素

春季干旱影响苗齐苗壮。孕穗期气温过高,不育系容易产生花粉,造成部分自交结实,影响纯度;气温过低,光照不足,易产生小花败育,严重影响穗粒数和产量。若开花授粉时遇低温阴雨天气会直接影响授粉效果。

1.5 花期相遇不好

父母本开花期不能相遇,将严重影响制种产量,应特别重视花期调节。

1.6 土壤肥力差

土壤肥力影响植株生长状况,进而影响产量。

1.7 去杂不及时

去杂要及时彻底,否则影响纯度。

1.8 收获晚

收获过晚籽粒易发生粒霉病,使种子灰暗无光泽,不仅降低种子发芽势和发芽率,而且影响种子的商品性。

2 提高高粱制种产量和质量的措施

2.1 重视土壤条件

土地肥沃是高产的基础。瘠薄盐碱地很难获得高产,应选择地势平坦、土壤肥沃、团粒结构好、保水保肥能力强、不重茬、排灌方便、旱涝保收的地块制种,确保丰收。

2.2 高度重视亲本质量

选用纯度高、质量好的亲本制种是保证种子产量和质量的基础[4]。亲本纯度不够不仅影响产量,而且影响质量。如杂株多,费工多,产量必然降低,效益也差。一旦杂株拔除不及时,导致生物学混杂,影响质量。因此,要求所用的亲本种子纯度在99.8%以上,发芽率在85%以上,把不利因素消灭在播种之前。为了确保亲本纯度,在繁育不育系、保持系时,必须严格按“单株选择成对回交—穗行成对比较—混系繁殖”的过程进行。建立严格的选株、比较、繁殖体系,防止生物学混杂和机械混杂。

2.3 适时播种

可依据制种基地的气候、土壤墒情和品种特点确定播期。我国高粱春播早熟区制种田以地表5 cm地温稳定通过12℃以上时播种为宜,一般选在5月中旬播种。如播种过早,地温低,一是种子在土壤中时间长,易坏种,影响出苗率;二是孕穗和开花期恰逢阴雨天气,容易造成母本雌花败育,影响授粉结实;三是灌浆期易遇高温,灌浆时间短,粒小,产量降低;四是种子成熟早,易早衰,种皮厚,表面灰暗,收获晚容易发生粒霉病,对种子产量和种子商品性都有很大的影响。而播种过晚,由于温度高,生长快,营养生长期短,导致植株小、穗小。另外北方降霜早,对种子质量和产量都有影响,依据当地气候条件和品种特点等适时播种,尤其是早熟品种应适时晚播,因早熟品种生育期短,成熟早,浪费后期光能。

2.4 做好种子处理工作

播种前对种子进行晾晒,可提高种子活力,经拌种或者包衣,可防止地下害虫。由于高粱不育系基本都是国外类型,种子中胚轴短,芽鞘软,顶土能力弱,应适当浅播,一般播深以2.0~3.0 cm为宜。播种要播匀,播深和覆土要一致,播种后要重镇压,一次播种抓全苗。当前随着生产条件的改善,制种田播种多采用膜下滴灌方式,有利于保温、保水、防杂草。

2.5 确定合理的群体

高粱制种田保证母本株数是高产的基础。确定种植密度可依据父母本植株大小高矮确定,也可通过父母本行比确定,适当增加母本行数。依据父本高矮、花粉量确定父母本行比,一般多为 1∶6或1∶8,如果恢复系植株高、花粉量充足可扩大到1∶10,同时也可改变传统种植方式,增加株数。由于不育系植株矮小,小垄种植更有利于发挥群体增产的作用,行距25~30 cm,可适当加大株距,有利于个体生长,一般20~30株/m2,垄距60 cm以上时,可在同一垄上种植2行,一般制种产量可提高10%以上。

2.6 花期调节与预测

确保制种产量的主要措施是父母本的花期相遇,播种期调节是保证制种田花期相遇的主要措施之一。调节时应掌握的原则是父本开花期比母本开花期略迟1~2 d。为保证父母本花期良好相遇,一般父本应分2期播种,两期相隔5~7 d。亲本出苗后,利用幼苗生长不整齐的特点,对生长快的亲本,采用晚间苗,适当增加留苗密度控制生长;对生长慢的亲本,采用早间苗、留大苗等措施促进生长。父本可保留大、中、小3类苗,以便延长花期,满足母本花期授粉需要。

花期预测依据制种双亲叶片数,按“母等父”的原则进行,母本比父本提前发育1片叶,表明花期相遇良好。拔节后调节可利用高粱拔节后生长对水肥反应敏感的特点,对发育较慢的亲本采取增肥水措施促进发育,对发育快的亲本采用不浇水、深中耕等方法控制发育。孕穗期调节对发育慢的亲本加强营养管理,用5%的尿素水灌根等。当父本发育过早提前抽穗时,可根据实际情况及时割除父本主穗,促进侧生穗的生长发育,利用侧生穗花粉与母本花期相遇。

2.7 人工辅助援粉

为了提高制种产量,可多次进行人工辅助授粉,特别是在父本缺苗、花期相遇不好,或者父本植株矮小的情况下,辅助授粉尤为重要。一般花期相遇不好时,辅助授粉次数不少于5次。辅助授粉时间可选在高粱制种田进入开花时期,因为正值雨季,要抓住有利时机及时进行辅助授粉,一般于晴天10:00—12:00进行,阴天延迟到 13:00—14:00,此时是父本开花盛期,花粉量最大,有利于提高授粉效果。可用木棍敲高粱茎秆,使花粉向上飘散落在母本穗上,也可在开花盛期每天10:00—12:00用背负式机动喷雾器将喷头口对着父本穗向上吹风,可看到父本的花粉在空中飘落。对于过早或过晚开花的母本,可采用人工剪穗取粉的办法进行辅助授粉。

2.8 保证种子纯度

去杂去劣要严格把关,才能获得高纯度的杂交种子,在高粱双亲植株整个生育过程中,坚持“去杂务早,去杂务尽”的原则,做到及时、彻底、干净地除掉父、母本行内杂株及保持系是保证种子纯度的关键[5]。去杂主要在苗期、拔节期、开花期和收获脱粒前4个时期进行。苗期去杂结合间苗、定苗进行,根据幼苗的叶鞘色、叶色、叶脉质地等特异性状进行,此期工作做得好,不仅减少后续去杂工作量,而且更重要的是能保证母本苗数,从而保证制种产量;拔节期去杂拔节后根据叶型、叶色、叶脉颜色、分蘖性和株高等性状进行去杂,将杂株、劣株、病株和可疑株连根拔除,以防再生;开花期去杂可在开花初期及时拔除保持系,也可根据穗型、颖壳质地、花药颜色、芒性等性状拔除杂株;收割前依据穗形、籽粒颜色拔除粒形、粒色不同的穗,脱粒时再拣出粒色、穗型不同的穗。

2.9 加强肥水管理

2.9.1 前期管理。在施足基肥和口肥的基础上,依据生产条件施好拔节肥(7~9叶)和抽穗肥,争取穗大粒多;另外要根据田间长势情况因苗补施,保证亲本生长健壮。在遇旱时要及时浇水,保证水分充足,浇好出苗水、拔节水和孕穗水,才能使高粱制种产量稳中有增。当前多采用膜下滴灌,肥水一体,更有利于保证产量。

2.9.2 后期管理。生育后期是指灌浆到成熟,对产量影响也较大。此时搞好管理有利于增加籽粒饱满度,提高产量。

(1)根外追肥:如果田间发现植株生长不健壮,叶子发黄,可进行根外追肥。根外追肥主要以氮磷钾肥为主,也可加些微肥;在高粱叶片上喷洒0.1%浓度的磷酸二氢钾,对加快籽粒灌浆速度,促进早熟有良好效果。如果缺氮,采用750 kg/hm22%浓度的尿素溶液喷施。尿素和磷酸二氢钾也可以混合喷施,但要严格掌握浓度和用量。

(2)喷施激素:为促进高粱早熟高产,可在开花授粉结束后喷洒乙烯利等,可加快籽粒灌浆速度:高粱叶片喷洒1 000 mg/kg乙烯利,可提早成熟3 d以上,增加产量3%以上;也可喷洒三十烷醇、石油助长剂,同乙烯利一样具有促进早熟增产的效果。(3)保证灌浆水:灌浆期如果缺水,必须灌水,以保证籽粒饱满,提高产量。

2.10 病虫草鸟鼠害防治

播种时注意预防地下害虫和丝黑穗病,用种衣剂拌种、撒毒谷等;防止杂草时注意除草剂种类和浓度(因为高粱对除草剂敏感),以防药害。在生产过程中还要注意防治粘虫、蚜虫、玉米螟,某些地方鸟害、鼠害较严重,也应注意预防。

2.11 早割及晾晒工作

收获时期对种子商品性、种子活力和种子产量都有影响。收获过晚,不仅降低种子发芽势和发芽率,而且籽粒易发生粒霉病,使种子灰暗无光泽,千粒重下降,影响种子的商品性;收获过早,籽粒成熟度不好,千粒重低,不仅影响产量,而且种子商品性和活力都会降低。当前制种用的母本籽粒多偏白色,更要注意适时早收。收获前应做最后的鉴定和验收,验收合格才能收获。一般当多数母本穗下部籽粒略有少量浆即可收割。父、母本要分期收获,一般先收父本后收母本,将父本运出后,并捡净遗留在母本行里的落地穗,然后再收母本。母本割后,在地里充分晾晒,做到穗与穗之间有空隙,而且穗子不着地,籽粒达到标准水分时脱粒。在无霜期短的区域制种时注意防霜冻。

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