杂交玉米良种繁育技术分析

2024-03-13周世尧

种子科技 2024年2期

周世尧

（栖霞市种子公司，山东烟台 264000）

杂交玉米作为全球最重要的粮食作物之一，在解决世界粮食安全和农业可持续发展方面起着关键的作用。良种繁育技术是杂交玉米种子生产的核心，通过选育和组合不同的遗传资源，培育出具有高产、优质、抗逆性强等优良性状的新品种，不仅提高了杂交玉米的产量和质量，还增加了农民收入和促进了农业可持续生产。但目前杂交玉米良种繁育技术面临着一系列的挑战和问题，种种问题还有待进一步优化和完善。

1 播种前期准备

1.1 设置隔离区

设置隔离区旨在防止不同品种之间杂交污染，确保良种的纯度和品质。隔离区应远离其他玉米品种、野生玉米品种或其他可能带有异种花粉植物的田地，以减少外源花粉的污染[1]。根据杂交玉米品种的生长期，确定隔离区的大小和形状，确保有足够的空间和距离。在隔离区的周边建立物理隔离设施，如围墙、防护网或植物屏障，以阻止花粉的传播和外界杂交源的干扰，这些设施应具有足够的高度和密度，以防止花粉飘散。严格控制人员和设备进出隔离区，避免带入异种花粉或其他污染物。

此外，还应定期检查和维护隔离区，确保隔离措施的有效性和完整性。及时修补围墙或更换防护网，清除可能带有异种花粉的植物，保持隔离区的纯净和无污染。

1.2 选择播种地

在杂交玉米良种繁育过程中，正确选择适宜的播种地是确保良种繁育成功的关键因素之一。选择播种地应综合考虑以下几个方面。

1)土壤条件。选择土壤肥沃、排水良好的地块。优质的土壤有助于杂交玉米植株生长和发育，可为杂交玉米提供充足的养分和水分。同时，土壤排水性良好可以避免积水，减少病虫害的发生[2]。

2)避免病虫害和杂草的影响。选择远离病虫害和杂草密集的地区。病虫害和杂草会对杂交玉米质量和产量造成严重的影响，因此选择相对清洁和健康的播种地有助于减少病虫害的发生和避免杂草与杂交玉米竞争养分[3]。

3)周边环境因素。考虑周边环境对杂交玉米生长的影响。选择远离工业区、交通道路和其他可能产生污染物的地区，以避免污染物对杂交玉米品质造成不良影响。

4)生长季节和气候条件。根据杂交玉米品种的生长期和气候条件选择合适的播种地。不同品种对温度、降水和日照等气候条件有一定的适应性，选择符合要求的地区有助于最大程度地发挥杂交玉米品种的潜力。

5)农业管理便利性。考虑到灌溉、机械化作业和管理便利性等因素，应选择农业管理方便的地块。良好的管理条件可以提高生产效率和管理水平，保证杂交玉米良种繁育工作顺利进行[4]。

1.3 土地整理和施肥

在土地整理和施肥前检测、分析土壤是十分必要的。通过测试土壤养分的含量、pH 值和其他理化性质，可以了解土壤养分分布情况和供应情况。根据土壤分析结果，制订合理的施肥计划和土壤改良措施。在土地整理环节，包括除草、松土、平整土壤表面等。其中，除草可以避免杂草与杂交玉米竞争养分，为杂交玉米生长提供良好的环境；松土和平整土壤表面有助于改善土壤结构和通气性，促进根系生长和养分吸收。根据土壤分析结果和杂交玉米对养分的需求，制订合理的施肥计划。应根据杂交玉米不同生长阶段对肥料的需求进行施用，如基肥、追肥和补肥[5]。选择合适的肥料种类和施肥方法，确保养分供应平衡，避免过量施肥污染环境。

综合利用有机肥和矿质肥，能够有效提高土壤肥力和杂交玉米植株对养分的利用效率。其中，有机肥可以改善土壤结构、保持水分和增加土壤微生物活性；矿质肥可以提供特定的营养元素。根据土壤和杂交玉米需求合理结合利用有机肥和矿质肥，有助于提高土壤质量和杂交玉米产量。正确把握施肥时机可以提供适宜的养分，促进杂交玉米植株生长和发育，最大限度地发挥其品种潜力。

1)施用基肥。在播种前7～14 d 施用基肥，使养分充分溶解和渗透到土壤中，为杂交玉米生长提供充足的养分。

2)追肥。根据杂交玉米生长规律和对养分的需求确定追肥时间[6]。追肥时间分为杂交玉米生长初期、中期和后期。生长初期可以施用氮、磷、钾肥，为杂交玉米生长提供必要养分；生长中期和后期根据杂交玉米对养分的需求适量追肥，以满足其不同生长阶段的需求。

施肥方式有以下几种。

1)基地施肥。基地施肥是将肥料直接施加到杂交玉米生长区域，通常是将肥料撒在杂交玉米行间，可以使肥料直接接触到根系区域，以快速供应有效的养分。

2)滴灌施肥。滴灌施肥是通过滴灌系统将肥料直接供应给杂交玉米根系，可以精确控制肥料的用量和供应时间，提高养分利用效率，避免养分浪费和环境污染。

3)叶面喷施。叶面喷施是将肥料喷洒在杂交玉米叶片上，便于吸收。这种施肥方式适用于补充杂交玉米在生长过程中缺乏的特定营养元素，如微量元素等。

4)肥料覆盖施用。肥料覆盖施用是将肥料覆盖在土壤表面，然后通过土壤水分和微生物作用释放养分。这种施肥方式适用于一些缓释肥或有机肥，可以持续供应养分，减少施肥次数[7]。

1.4 选种和消毒

1)选种。选取优质、健康和适应性强的种子是良种繁育的基础。选择具有良好遗传特性和抗性的种子，可以提高杂交玉米产量和抗逆性。选择种子应基于种质资源的评估和筛选，包括生长势、抗病性、耐逆性等方面的表现。

2)种子消毒。为了预防病原菌和病害，种子消毒是非常重要的。常用的种子消毒方法包括化学消毒和物理消毒。化学消毒常施用适量的杀菌剂，如福美双、多菌灵等，浸泡种子一段时间后晾干再播种。物理消毒通过热处理或紫外线照射等方法来消除种子表面的病原菌。

3)种子处理。除种子消毒外，还可以通过种子处理来促进其萌发和生长。常见的种子处理方法包括浸种、涂覆等。其中，浸种可以用生长调节剂、激素等处理种子，促进种子萌发和生根；涂覆是将种子表面涂覆上药剂、肥料等，为种子提供养分，从而保护种子。

4)种子质量检测。在选种和消毒后，种子质量检测十分必要。通过检测种子发芽率、纯度、活力和抗性可以评估种子品质。只有通过质量检测才能确保种子良好繁育。

5)健康管理。在选种和消毒过程中，需要注意种子健康管理。保持种子清洁和干燥，防止霉菌和真菌感染。定期检查种子保存环境，避免温度过高或环境潮湿，防止种子变质。

2 播种期

在应用杂交玉米良种繁育技术的过程中，应综合考虑环境、气候、品种特性以及目标产量等因素选择适宜的播种期。杂交玉米对温度、湿度和日照等环境因素有一定的要求，一般杂交玉米需要较高温度，播种时应选择气温适宜、无严寒或极热的天气。此外，水分稳定供应也是保证杂交玉米健康生长的重要条件之一。

选择播种期应考虑土壤温度和湿度，杂交玉米生长对土壤温度和湿度有一定要求。土壤温度应达到一定水平可使种子迅速发芽并生根。土壤湿度应适中，既不可过干也不可过湿，以保证种子正常发芽和生长。不同杂交玉米品种生长期不同，即播种期到成熟期有差异。在选择播种期时，应考虑杂交玉米品种生长期，确保其在适宜的季节内完成生长，避免遭受严寒、旱情或其他不利天气的影响。

3 播期调节

1)早播和晚播。通过早播或晚播来调节播种时间，以适应不同地区的气候条件和生长期要求。早播可以提前收获，减少严寒期和干旱期对杂交玉米生长的不利影响。晚播可以避开寒冷期和干旱期，提高杂交玉米抗逆性和产量。

2)分季播种。分季播种是将播种期分散在一定的时间范围内。这种方法可以减少大量杂交玉米在同一时期生长的现象，降低病虫害的发生和传播概率。同时，分季播种可以更好地利用水资源和施肥管理，提高其产量和质量[8]。

3)多次播种。在适宜的气候和生长条件下进行多季播种，即在同一生长期播种多次，这种方法可以提高杂交玉米产量和质量，减少单季播种带来的风险。多次播种可以适应不同生态区域的气候和土壤条件，提高生长效率。

4 田间去杂制种

田间去杂制种是杂交玉米良种繁育技术中的重要环节，可以确保良种的纯度和质量，提高种子发芽率和萌发力。

1)选择适宜的田地。在田间去杂制种时，要先选择适宜的田地。优质的田地应具有良好的土壤质地、适宜的排水条件和充足的光照。同时，避免选取附近有杂种玉米或杂草较多的田地，以减少杂交的可能性。

2)制订去杂计划。在田间去杂制种前应制订一个详细的计划，包括确定去杂时间、方式和具体操作步骤。根据杂交玉米生长特点，合理安排去杂时间，通常在杂交玉米拔节期或丰苗期进行[9]。

3)去除杂草和杂种。在田间去杂制种时，必须彻底去除杂草和杂种。适量施用农药或除草剂可以有效控制杂草生长，但要注意施用药剂的安全性和合理性，避免对环境和人体造成危害。

4)确保品种纯度。在田间去杂制种过程中，需要密切注意品种纯度。通过视觉检查和人工摘除的方式，去除非目标的玉米品种，确保种田中只有杂交玉米品种。

5)田间管理措施。除田间去杂制种外，制订合理的田间管理措施是确保良种纯度的关键。及时施肥、灌溉和防治病虫害可以保证杂交玉米健康生长，降低病虫害对良种品质的影响。

6)补种。在田间去杂制种后有些种植田会出现缺苗情况。及时补种可确保田内杂交玉米种植密度均匀，提高其整体产量和质量。

5 花期预测

花期预测的重点是测定花粉、花丝活力，其中花丝活力的持续时间不小于7 d，母本吐丝3～4 d 活力最大；父本散粉保持在7 d 左右，花粉活力在2～3 d达到最大。所以，母本花丝抽出日父本刚开始散粉，这时授粉最佳。还可以借助现代科技手段来辅助花期预测，例如，使用遥感技术和分析气象数据，结合植株生长模型和算法进行花期预测。

6 去雄和辅助授粉

去雄是指去除杂交玉米雄性生殖器官（雄穗），主要是为了避免自交授粉，确保产生杂交种子。常见的去雄技术包括人工剪除雄穗、化学去雄和基因去雄等。人工剪除雄穗是最传统和最常用的方法之一，通过人工剪除雄穗，使其无法自我授粉[10]。化学去雄是利用化学药剂，如植物生长调节剂，来抑制雄性器官发育，如叶面喷洒20 mg/kg 九二〇和1%尿素混合液，有助于授粉。基因去雄是利用基因工程技术，通过转基因方法来抑制杂交玉米的雄性特征，达到去雄目的。

辅助授粉是指在去除雄穗后，通过人工手动授粉的方式，将花粉从一株植株转移到另一株植株的雌性生殖器官（雌穗），这样可以确保在杂交过程中传递所需的优良基因[11]。辅助授粉需要选取适宜的花粉供体和受体植株，根据育种目标和遗传背景进行组合。通过细致而准确的操作，将花粉均匀地撒在雌穗上，以促进授粉成功和种子发育。

7 收获

杂交玉米种子通常是在每年10 月中旬收获，应规范采收、管理种子，并防治病虫害。种子采收环节以苞叶变黄、籽粒成熟为标准。

8 种子加工

种子加工初期进行清理和筛选十分必要，具体包括去除有杂质、不完整、有病虫害以及不符合质量要求的种子。通过机械或人工的方式，将良种与坏种分离，确保种子的纯净度和健康度。种子加工的最后一步是包装和贮存，在包装过程中种子袋或容器需要具备良好的密封性和透气性，以防止水分和氧气进入，保证种子质量。同时，包装上需要标明品种、批次、生产日期等相关信息，便于种子追溯和管理。