浅析提高玉米杂交制种产量的主要措施

2015-12-07刘树新张建国

新疆农业科技 2015年5期

关键词：杂交种亲本制种

刘树新，张建国

新疆维吾尔自治区海南良种繁育基地，乌鲁木齐830006

浅析提高玉米杂交制种产量的主要措施

刘树新，张建国

新疆维吾尔自治区海南良种繁育基地，乌鲁木齐830006

玉米杂交制种的最终目的是向市场提供足够数量优质的杂交种子，以保证玉米生产的正常进行。本文从杂交制种的种植密度、去雄、辅助授粉等关键环节探讨了提高玉米制种产量的主要措施。

玉米；杂交制种；种植密度；去雄

我国是世界上第二大玉米生产国，截止2012年，我国玉米总产量为20 561.1万吨，已经超过水稻的20 423.6万吨。至2013年，玉米的种植面积3 510万公顷，已经超过水稻3 048万公顷的种植面积，因此发展玉米生产对增产粮食和加工原料、促进畜牧业的发展都具有重要意义。

目前，我国玉米杂交种需求量每年在85万吨左右，由于国内玉米市场需求不断增加，并且将长期处于供需紧张的状态，且2013年和2014年我国玉米进口量均达550万吨。按照这种趋势，势必要求在有限的耕地上生产出更多的玉米。由于杂交优势效应，杂交子代在生长活力、育性和种子产量方面都优于双亲均值，一般来说玉米杂交种能使产量增加20%～30%。为保证我国玉米生产的正常进行，需要靠足够数量的杂交种进行保障。由于杂交种子存在品种退化的特性，即品种的杂交优势会随着时间的推移逐渐减弱，种植时间越长，杂交优势退化越大，直至淘汰，因此需要连年制种，还需培育新的杂交种。现今的杂交玉米种子市场活跃，未来的需求量还有增长的趋势，因此提高玉米杂交制种产量愈发显示出其重要性。本文探讨在玉米杂交制种中通过选择适宜的生产基地，提高亲本种子纯度，合理密植，覆膜栽培，科学去雄，辅助授粉等措施来提高玉米杂交制种的产量。

1 选择适宜的生产基地

每一个品种总能找到最合适的地方生长，以便能发挥该品种产量潜力。在杂交制种时应根据组合双亲的特征特性选择具有最能发挥其产量潜力的生态条件，就是充分地利用有利因素，避免不利因素，能提高玉米制种产量，降低种子生产的风险和成本。如郑单958，由于抗性好、耐高温、耐干旱，适合在河北、山东、河南、安徽、江苏、陕西、北京等夏玉米区种植，在多雨的东南地方种植则易多生病害，如茎基腐病、褐斑病，将影响产量。再如新玉16在新疆，陇单6号在甘肃种植产量高。对于杂交制种来说，亲本只有在合适的基地制种，才能充分发挥双亲的优良性状，使得杂交种具有更大的杂种优势，同时也易获得高产。

2 提高亲本种子的纯度

种子纯度的高低不仅影响制种的产量，还影响所制品种的种子种性，因此制种时要严格控制亲本种子的纯度在99%以上，并且纯度越高越好。一般来说，杂交亲本杂株率每增加1%，玉米减产16.1 kg/666.7m2。纯度越高，纯度每降低1%，减产幅度越大，例如纯度在97.65%与98.15%之间，纯度上升1%，增产幅度为2.24%；而纯度在98.15与76.15%之间，纯度每上升1%，增产幅度仅为0.61%[1]。由此可见，亲本纯度提高的幅度越大，增产的效果越显著。为有效提高玉米杂交种双亲的纯度，种子公司要在亲本繁育前加强亲本繁育人员及农户对于亲本繁育重要性的认识，要具备严格隔离条件，繁育时去杂要干净彻底，收获时应指定专人负责，做到先收、先晒、先脱粒、先贮藏，单收、单晒、单脱粒、单贮藏，严格清理机械，防止机械混杂[2]。育种家种子通常是一次繁种，多次使用，尽量减少加代繁殖的次数。

3 合理密植

对一个杂交种而言，持续增加种植密度对产量来说是一个可以计量的变化。在1992年，Cardwell计算出增加种植密度对玉米产量的贡献率为21%。并且随着耐密植抗倒伏品种选育、病虫草害防治水平的提高以及施肥技术的不断完善，合理密植已成为玉米高产的关键措施。根据石磊等在2009年于贵州省毕节市黔西县做的“不同种植密度对玉米杂交组合产量的影响”的实验，三个杂交组合，贵农318、PGX-5、PGX-6在种植密度为4.2万株/hm2、5.4万株/hm2、6.3万株/hm2下产量分别为：“566.88 kg/666.7m2、550.26 kg/666.7m2、638.44 kg/666.7hm2”；“638.8 kg/666.7m2、684.9 kg/ 666.7m2、793.26 kg/666.7m2”；“673.09 kg/666.7m2、720.42 kg/666.7m2、775.65 kg/666.7m2”[3]。可见在一定范围内，玉米杂交制种的产量随种植密度的增加而增加[4]。但超过这一临界值，由于种植密度过大，养分供应相对不足，通风透光性差，进而会使产量下降。因此，在充分了解父母本特性的基础上，尽量使种植密度达到临界值，以便充分利用光热资源，以增加单位土地面积的收益[5]。

4 覆膜栽培

4.1 覆膜栽培技术对土壤的改良

4.1.1 增温

地膜覆盖后，土壤温度明显增加，从而促进了玉米的发芽、生长。在玉米的整个生育时期，平均可增温2℃以上，尤其在玉米拔节前的5～6月，5 cm土层平均温度可增加3℃以上。

4.1.2 保墒

覆盖地膜以后，由于土壤蒸发量的减少，土壤水分含量一般比未覆膜的高1%～3%，最高可达7%。同时，由于地膜阻隔了雨水的进入，土壤含水量在降雨后增加速度缓慢平稳。不覆膜土壤在降雨当天水分就达到最高值，随后开始迅速下降。而覆膜后，由于水分散失减少以及土壤下层水分的逐渐提升，土壤含水量保持了相对稳定。

4.1.3 增肥

覆膜后提高了地温，保蓄了土壤水分，有利于土壤微生物的活动和繁殖。土壤微生物的数量增加，活性增强，促进了土壤中养分的分解，从而提高了土壤的供肥能力。尤其在玉米生长前期，速效氮、磷的增加非常明显，到玉米生长中后期，覆膜土壤中速效氮的含量依然高出未覆膜的田

4.1.4 改善土壤性状

覆膜使土壤表面避免了雨水冲淋，同时，膜内水分子的胀缩运动，使土壤团粒结构得到了改善，增加了土壤孔隙，降低了土壤容重，使田间持水量有所增加。

玉米覆膜栽培技术对玉米产量的提高是可观的，它本质是因为延长了玉米光合作时间而促使产量增加了，覆膜较不覆膜增产大约在10%左右[6]。

4.2 覆膜技术对产量的影响

从小范围来讲，玉米覆膜栽培一般增产30%～60%，高产田增产一倍以上。

从大范围来讲，覆膜栽培的意义是非常重大的，它使得玉米在高寒的雁北丘陵地区以及海拔3000 m以上的地区栽培及成熟成为可能，打破了玉米在青海和西藏种植的禁区。它还使玉米杂交制种西迁，大大增加了玉米杂交制种面积，使新疆、甘肃、宁夏等地由过去玉米两作套作改为一季玉米制种，且因为这些地方地块较大，利于机械化覆膜作业。

5 科学去雄

去雄是玉米杂交制种过程中的关键环节，直接关系到制种的成败，适宜的去雄方法有利于提高产量。根据2002年郑迟对华玉四号玉米制种的观察结果（表5-1）和宁丰县种子公司纪相延所做的带叶去雄实验结果，见表5-2。

表5-1 华玉四号玉米制种去雄结果

表5-2 带叶去雄实验结果

可见，带1片叶和带2片叶去雄较不带叶去雄具有增产的效果。而带3、4片叶去雄则会导致减产。所以去雄应当采用带1、2片叶去雄的方法，以期获得高产。不过，由于带叶去雄，营养向果穗集中，促进了母本果穗的发育，使花丝生长加快，使提早吐丝2～3 d，因此要在播种时调整父母本的播期，保证花期相遇。带1～2片叶去雄，具有明显的增产效应，平均增产450 kg/hm2[9]。且根据相关的研究表明，带1～2叶去雄，母本空秆率较不带叶去雄明显减少[10]。一般而言，带1～2片叶去雄可增产3%～5%之间。

6 辅助授粉

玉米杂交制种过程中，由于是在大田栽培，气候环境是不可控的。要是玉米在开花期遇到干旱、高温、阴雨绵绵的天气，易照成父本花粉减少，影响正常的授粉、受精和结实。辅助授粉是一项补救措施，也是一种正常生长田的增产措施。辅助授粉可减少或消除秃尖缺粒现象，提高结实率，增加制种产量[11]。目前，主要在制种时采用的有两种方法。

6.1 摇株授粉

摇株授粉，顾名思义，指的是通过人工抖动父本株促使父本传粉的方法[12]，一般是碰到无风天气采用这种方法。摇株授粉包括手摇法和拉绳法，通过手摇法，父本花粉散落较集中，增加了母本成功授粉的几率，拉绳法除具有手摇法的优点外，还具备省工的优点。摇株授粉的缺点是花粉散落在地上的较多，如果父本花粉量较小，是不能用这种方法的。

6.2 采粉授粉

采粉授粉能较好地保障和提高产量，人工将纸袋套在父本雄穗上，使得花粉散落在所套的纸袋内，将花粉均匀撒在雌穗柱头上，再将纸袋套在雌穗上用回形针封住。采粉授粉一般在上午8-9点进行，它的优点是浪费少、利用率高。碰到以下情况可以采用此法：①父本花粉量不足。②母本比例过大。③父母本花期相遇不良，如父本偏晚，母本吐丝持续时间过长。④授粉期间遇到连续的降雨或无风天气。

7 结论

纵观玉米的杂交制种历史，合理密植和覆膜栽培技术对玉米产量的提高贡献很大。当然，制种地的合理选择，带1-2叶去雄，亲本纯度的提高和辅助授粉也是必要的条件，并且如今的杂交种也在与时俱进，会不断有新的高产品种被培育出来。相信随着人们的努力，对玉米的更深入了解，人们可以通过更多新的方式提高玉米杂交制种的产量。

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[5]陈丽,李国章,张文博,等.不同种植密度对新引进玉米杂交组合产量的影响[J].宁夏农林科技,2013（54）:4-5.

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[12]朱红彩,范永胜.提高玉米杂交制种产量的关键技术[J].农业科技通讯,2013（5）:165-166.