海南玉米杂交花期不遇原因分析及预测调控措施的探讨
2011-03-31许海涛唐玉魁段翠平
许海涛,唐玉魁,段翠平
(1.河南省驻马店市农业科学院,河南驻马店463000;2.鹤壁市金坤农作物原种场,河南鹤壁458031)
海南玉米杂交花期不遇原因分析及预测调控措施的探讨
许海涛1,唐玉魁2,段翠平1
(1.河南省驻马店市农业科学院,河南驻马店463000;2.鹤壁市金坤农作物原种场,河南鹤壁458031)
研究分析了海南玉米杂交过程中出现花期不遇的原因,提出玉米花期预测的标叶调查法、未出叶预测法、叶脉预测法、幼穗分化查看法、玉米心叶测报法、叶环预测法和生长锥预测法,针对父母本花期不遇调控途径进行了探讨,对玉米制种生产具有重要意义。
玉米;花期不遇;杂交制种;花期调控
1 玉米杂交花期不遇原因
1.1亲本种子自身因素
亲本种子发芽势弱,出苗缓慢或弱小,使花期推迟;陈种子和新种子生长发育快慢不同,造成花期不遇;亲本的品种特性,对环境条件反应的敏感性有差异,使一个亲本生长偏慢或偏快,造成花期相遇不良。
1.2栽培管理方法不当
重母本轻父本,主要表现在少种或不种父本行,或父本垄行距留得过窄,对父本行的田间管理不重视,使得植株长势弱败育等。栽培密度过大影响通风透光,使母本雌穗发育或父本的雄穗发育推迟,甚至败育造成相遇不良。播种方法不当,播种过深出苗慢,容易缺苗;播种过浅失墒,种子不萌发。
1.3不良气候条件
干旱、阴雨等气候条件异常等原因,同一品种的两个亲本在不同地区、不同年份花期相遇好坏程度也不同。如干旱低温能推迟种子发育,而高温低湿、低温高湿则影响雌雄花的正常生长。不良的环境会使花粉粒生长发育受阻,导致没有花粉或不能正常散粉。开花期多雨,降低了花粉的利用率,湿度过大会影响花粉的正常传授。
1.4病虫危害
病虫害直接影响母本正常吐丝及父本的正常散粉。如瓢虫和玉米跳甲虫主要危害花丝,使母本无法授粉;玉米蚜虫主要危害父本雄穗,使小花失汁干瘪;玉米纹枯病危害叶片、叶鞘,果穗不能吐丝而干枯或霉烂;玉米大小斑病主要危害叶片、果穗苞叶,导致父本花粉量不足和母本吐丝受阻等都可导致花期不遇。
1.5双亲种植密度的差异
双亲因种植密度不同,导致生长发育速度差异。密度过大,严重影响通风透光能力,使生长发育迟缓,可使雌穗的形成及吐丝推迟,使父本抽雄散粉滞后。
1.6双亲错期不合理
对于单纯依靠他人资料搞外引品种的制种,按本地老经验进行异地制种,由于对引入的新品种特性和外地自然条件不甚了解及该品种双亲对自然条件反应敏感程度不同,使生长发育产生了差异,而导致错期失误。三是不按方案要求播种。
2 玉米杂交花期预测
2.1标叶调查法
叶片数预测首先了解两亲本全生育期的总叶片数,按照母等父的原则,在生育期间母本应比父本提前发育2片叶,将来花期可以相遇。在制种田里,根据双亲的总叶片数,选择有代表性的父母本各3~5点,每点各选典型株10株,定期标叶调查父母本的叶片数。每隔5片叶做一次叶标,整个生育期内做三次叶标即可,第一片胚叶的叶尖呈椭圆型,切忌做叶标时把叶鞘的第一部分误认为是第一片叶而多记,或者把第二片胚叶误认为第一片叶而少记。母本已出的叶片数保持比父本多1.5~2.0片叶,表示双亲能够良好相遇。母本雌穗花丝4~5 d吐完,花丝生命力7~8 d,吐丝后3~6 d授粉能力最强,结实率最高,父本花粉一般5 d散完,开始散粉后3~4 d为散粉盛期。
2.2未出叶预测法
在双亲拔节后,选有代表性的父母本植株剥出未出叶片数(拔芯法),根据未出叶片数来测定双亲花期是否相遇。不论双亲总叶片数是否相同,若母本未出叶片比父本未出叶片少1.5~2.0片,表明花期相遇良好;如超过2.0片或少于1.5片,则有可能相遇不好,用该法尤其是在大喇叭口期检查准确度很高。
2.3叶脉预测法
叶龄等于该叶片两侧脉相加之和除以2,再减去2,这种方法的优点是不用对被测植株进行定点定株调查,即可知道每片叶的叶位、叶龄。在大喇叭口期观察10株的展开叶单侧副叶脉,求出平均值,再减去系数2,在父母本总叶数相同时,父本长出的叶片数比母本少1.5~2片时,其花期能很好相遇,但父母本总叶数不同的组合,仍必须知道双亲的总叶片数,才能准确判断双亲生育进程的快慢,确定花期是否相遇。
2.4幼穗分化查看法
拔节孕穗期,在制种田选择有代表性的样点,每点取有代表性的父母本植株3~5棵,在10~13片叶时小心剥去所有叶片,比较双亲雌雄穗大小[1]。如果母本的幼穗分化早于父本一个时期,即预示花期相遇良好,否则就可能不遇。
2.5生长锥预测法
进入大喇叭口期后,每一亲本的总叶片数已定,雌穗进入了小花分化期,雄穗已进入性器官发育形成期。在有代表性的地块设点,进行多株多次观察并解剖父母本的生长锥,直观了解幼雄穗的发育状况,根据幼穗生长状态来判断花期能否相遇,这种预测方法叫生长锥预测法。如果母本生长锥相当于父本的2~3倍时,可认定花期相遇;如果母本和父本的生长锥长度相同或母本小于父本,花期可能不遇或相遇很不理想。
2.6叶环预测法
叶环即是在叶舌的着生部位、在叶背面叶片与叶鞘相连接的环状结构,展开叶(100%展开)在叶基背面可以看到环状结构,未完全展开叶在叶背面看不到环状结构。叶环是从外部形态上区分展开叶与未完全展开叶的重要标志。结合叶标记,依据叶环确定叶龄简便准确,而且对植株无损害。据试验研究,一般母本叶龄余数6~7片叶时,预示5~7 d后玉米即进入抽雄期[2]。
2.7玉米心叶测报法
在生长一致的玉米制种田中,找出4~5棵父本和母本,从心叶算起开始扒叶,记准叶数,扒到雄穗时查对父母本叶数。如父本多1片叶,表示花期相遇良好、如多1.5~2.0片叶时能相遇70%~80%。
3 玉米杂交花期调控途径
3.1错期试验法
在大面积配制新品种前,首先应在地力均匀的试验地搞错期播种调节花期试验。具体试验方法是:将父母本分3个播期,每期相隔5 d,设3次重复;一般小区面积为3 m×5 m,每小区父母本同播,各种3行;在整个生育期内观察其生育速度,记载两个亲本在一定气候条件下的生长习性、叶片数以及父本散粉期,母本吐丝期,观察母本雌穗吐丝3~5 d内哪一期父本正值散粉盛期,据此确定这一组合花期相遇的最佳错期时间。
3.2苗期调节法
种子田父母本花期是否相遇,在苗期就要及早预测,及早调节,保证花期万无一失。调节技术措施是:对父母本生长快慢不一致时,可采用“促慢控快法”,即对生长慢的亲本采取早疏苗、早间苗、留大苗,适当稀留苗,早施肥,早松土,提高地温等措施,促其生长;对生长较快的亲本可迟间苗、留小苗,晚施肥,晚松土,控制其生长等措施。
3.3断根抑快,水肥促慢
对生长偏快的亲本可采取深中耕或“断根法”,即断根应在11~14片叶时进行。用铁锹在靠近植株6~7 cm的一边上下直切15 cm深,断掉部分永久根,控制生长发育;或对偏早的父本在拔节期镇压,亦可使玉米抽雄期推迟2~3 d。玉米在拔节孕穗期,生长发育迅速,对水肥反应非常敏感,若母本过早,父本过晚,可对父本进行偏水偏肥管理,促其快速生长发育,相应地对母本限制水肥,抑制生长,等待父本;若母本晚,父本早,则应采取相应措施加强对母本的肥水管理,促其赶上父本生长。一般情况下是让母等父。
3.4超前去雄,早剪苞叶
在抽雄前,如果发现母本的花期比父本晚时,可采取母本摸苞超前去雄或多带叶去雄的方法,可减少雄穗在体内对养分的消耗,促使母本早吐丝2~3 d。在母本雄穗未抽出前,把手伸到雄穗处,摸到发软的雄穗,根据相遇情况即带顶叶1~2片与雄穗一起拔出,以不超过4片叶为准;反之晚去雄苞(雄穗不能露出苞叶散粉),可推迟吐丝1~2 d,达到花期相遇的目的。抽雄开花期,对于父本雄穗已抽出或已散粉,母本雌穗苞叶过长、吐丝迟、偏晚的母本,可提前将苞叶顶部剪掉一小段(但不能损伤雌穗顶部),促使花丝早抽出。有些自交系不但苞叶长,而且裹得很紧,果穗花丝窝卷在苞叶里,剪苞叶第2天剪口处收缩,花丝伸不出来,可用刀片在雌穗底面拉开苞叶,注意防止拉伤幼穗,更要防止拉口处积水导致黑粉病的发生。
3.5剪花丝法
对母本吐丝早、父本偏晚的组合,经过调节后仍有些偏早,可在花期用剪子把花丝较长而没有授粉且已经老死变色的部分剪掉,以刺激花丝继续生长,延长授粉时间。其方法是于下午将母本果穗上过长的花丝剪短,留花丝茬1~2 cm左右,以延长母本的授粉时间,以便接受花粉。
3.6激素调节法
如果父本偏迟,在父本能见到倒二叶时,用赤霉素粉剂7.5 g/hm2对水75 kg喷施,隔日用同量同浓度赤霉素再喷一次。第一次要把植株的中上部都喷到,第二次可只喷上部叶片,同时防止将药液喷到母本植株上。如果母本偏迟,在母本能见到倒二叶时,用赤霉素粉剂45 g/hm2对水45 kg喷施,隔日同样再喷一次。喷施时要注意全株都要喷到,并配合带一二片叶超前去雄[3]。花期干旱和母本雌穗苞叶尖长的,还可配合划苞叶等措施,以促使早抽花丝,也可将药剂溶解后加入1%~1.5%的过磷酸钙和1%~2%尿素溶液,每隔3~4 d喷一次。
3.7辅助授粉法
夏播制种玉米授粉前后,高温、干旱、阴雨、大风天气时常出现,严重影响玉米授粉受精,特别是在花期相遇不好的情况下,做好人工辅助授粉尤为重要[4]。人工辅助授粉应掌握在父本散粉量最大和母本吐丝集中时进行。一般在开花盛期连续进行2~3次,授粉时间最好在上午9~11点进行,边采粉边授粉,采集的花粉不能放置时间过久,否则会影响花粉的生活力。过早露水未干,花粉遇水容易吸胀破裂;过迟温度过高,容易降低花粉的生活力。
3.8外借花粉,改变组合
遇到花期不遇的情况,通过上述几种措施无效的话,还可借外来粉源进行人工辅助授粉加以挽救。如果在附近同一个隔离区内有相同的制种组合,可采集与本杂交组合相同的花粉进行授粉,保证组合不变;如果是在没有相同组合的情况下,就要选择采集其它自交系花粉,改变组合。要特别注意,采集的自交系花粉配合力要高,不能胡采乱配。最后,如果前者无法实现,应在附近采集大田花粉,做配制二交种处理。
[1]孙小文,孙敬华,王立新.玉米制种花期不遇的原因及预测方法研究[J].中国农学通报,2004(6): 143-144,209
[2]张铁峰,谢英.叶环在玉米制种和花期预测中的重要作用[J].种子科技,2003(1):47-48
[3]王双玉,史振声,陈凤玉,等.植物生长调节剂对玉米花期调节效果的研究[J].玉米科学,2005,13 (3):72-74
[4]刘志.玉米制种花期预测及其调节[J].杂粮作物,2002,22(2):117
2011-02-17
河南省重大科技攻关项目(092102110085)。
许海涛(1974-),男,助理研究员,主要从事玉米育种与栽培技术研究。