如何提高玉米杂交制种产量和质量

2024-04-01刘爱玲贾丽梅刘海荣蒋万雪王玉霞冉彩娟

种子科技 2024年3期

关键词：种田母本亲本

刘爱玲，贾丽梅，刘海荣，蒋万雪，王玉霞，冉彩娟

（张掖市丰乐种业有限公司，甘肃张掖 734000）

当前，在我国三大粮食作物中，玉米占40%，但美国玉米单产相当于我国玉米单产的1.75 倍，所以提高玉米单产的空间很大。基于此，选择优良品种是提高玉米杂交制种产量和质量的重要因素之一。

1 影响玉米杂交制种产量和质量的重要因素

1.1 选用纯度低的亲本种子

目前，一些生产单位将原种进行多代繁殖自交，导致亲本种子出现退化和严重混杂现象，制种田内杂株增多，生产的杂交种子丧失部分杂交优势，从而降低了玉米杂交制种的产量和质量。

1.2 品种因素

有些品种制种难度大、抗性差、不抗盐碱。遇低温天气时出苗差，易感各种病虫害；遇高温干旱天气易敏感，使顶部叶片容易被灼伤，雄穗不能正常生长，苞叶内出现散粉等现象。

1.3 地力条件和耕作、灌溉方式的改变

近几年，由于各制种公司都在不同程度地扩大制种面积，导致制种田紧缺，再加上部分地区大幅度平整土地导致土层薄，有机肥投入不足，土壤质地变差，地力下降，盐碱度偏高，不利于玉米正常生长。随着土地大规模平整和科技不断进步，耕作和灌溉方式也有所改变，大部分农户会在铺膜前均匀喷施除草剂。在喷施除草剂时，农户为了提高后期除草效果，会增加喷施量或因操作不当重复喷药，喷施除草剂较多会破坏土壤结构，不利于种子发芽，即便种子发芽，幼苗叶片也会卷曲不能正常生长。

1.4 气候条件

西北地区气候干旱，常年干燥，降水量少而蒸发量大，再加上农户采取不合理的灌溉措施，在水溶解的过程中盐分容易积聚在土壤表面[1]。尤其在春季，土壤表层水分强烈蒸发，从而抑制玉米根系正常生长，严重时根系腐烂，导致幼苗死亡。

1.5 田间管理不到位

1)水肥管理跟不上。农户不熟悉玉米全生育期的需肥规律，不能根据当地土壤养分分布状况施用氮、磷、钾肥，忽略施用微肥。不能准确把握玉米各阶段需水的关键时期，不能合理灌水。

2)病虫害防治不及时。部分农户对玉米杂交制种田中的病虫害发生症状和规律、最佳防治时期和高效防治方法不了解，不能及时有效地防治病虫害，以致玉米种子产量和质量下降。

1.6 秸秆机收不彻底

部分地区的玉米秸秆开始使用收割机粉碎还田，田块内未脱粒干净的玉米秸秆粉碎后上面的籽粒会落入土壤中生长发育，造成第2年田内留生苗（杂株）较多，为后期彻底去杂工作带来不便。

2 提高玉米杂交制种产量和质量的关键技术

2.1 选育优良品种

品种特征是否良好是决定玉米杂交制种产量和质量高低的基础条件之一。只有选择高产、制种难度小、亲和力好、抗性强的品种，才能使得玉米高质高产。

2.2 适期播种，合理密植

春播玉米要求耕层10 cm 左右，土壤温度稳定在10～12 ℃时开始播种；根据株型、品种特点、土壤肥力等因素合理确定种植密度。紧凑型植株可适当增加种植密度，种植密度84 000～97 500 株/hm2；平展型品种的种植密度75 000～90 000 株/hm2。

2.3 提高播种质量

提高播种质量是做好保苗和去雄工作的基础。严格按照不同品种的生长特性、规格和种子发芽率合理制订播种方案，播种深度不易过浅也不易过深。应根据各制种地点的气候特点及土壤墒情合理确定播种深度，播种深度3～5 cm。

2.4 合理施肥

根据玉米需肥特性和规律，遵循“基肥为主，追肥为辅，有机肥为主，化肥为辅，氮、磷、钾肥相结合，分期追肥”的原则；掌握玉米需肥各个重要节点，科学、合理和有效地施肥。

1)重施基肥。玉米施肥以基肥为主，基肥施用量为总施肥量的60%～70%[2]，基肥以农家肥为主，辅施一定量的化肥，通过深施，可以有效促进土壤团粒结构形成，有利于保水、保温，增加土壤透气性。可以施入有机肥45 000～60 000 kg/hm2，磷酸二铵225～300 kg/hm2，尿素300 kg/hm2。

2)分期追肥。在定苗后至拔节期进行第1 次追肥，可促根、壮苗，第1 次追肥量占总追肥量的10%；在大喇叭口期前后进行第2 次追肥，可促进穗大、粒多，第2 次追肥量占总追肥量的60%～70%，重施秆肥能促进茎叶生长和雌穗形成，防止雌穗顶部小花退化，保证玉米正常生长发育[3]；在去雄后至开始灌浆时进行第3 次追肥，第3 次追肥量占总追肥量的20%～30%。为了防止玉米后期脱肥而早衰，要把控好施肥量，施肥过多会造成植株徒长，使苞叶变厚、变长，果穗吐丝困难，授粉不好，营养物质不能从植株上输送到雌穗上，造成贪青晚熟。

2.5 掌握灌水技术

水分是保证玉米正常生长的基本条件之一。玉米植株较高，叶面宽大，生育期间多处于高温季节，叶面水分蒸发量较大，因此生长期需水多。苗期植株幼小，需水量较少，耐旱，需蹲苗。拔节后，植株生长迅速，雄穗与雌穗开始分化，耗水量逐渐增大，特别是去雄前后1 个月是玉米需水量最多的时期，对水分的需求也较为敏感。此时，若田间持水量不足，就会出现花期不遇的情况，从而影响雌穗与雄穗正常生长和后期玉米授粉，导致玉米减产。玉米授粉灌浆后，虽然需水量逐渐减少，但是为了防止植株早衰、玉米减产，不能过早停水，田间应保持一定的持水量。

根据玉米需水特性，把握各个灌水关键时期。苗期土壤保水性强，一般不需要浇水，但遇干旱天气应及时浇水；拔节孕穗期需要浇足水，可缩短雌穗与雄穗的间隔期，避免小花退化；抽雄开花期应浇大水、透水，可增加花粉量和提高花粉活力，有利于授粉授精，从而增加穗粒数，可使玉米增产10%～20%；籽粒形成到乳熟末期浇足水，可提高籽粒质量，使玉米增产3%～15%，保证植株正常生长。

2.6 精确预测花期

玉米杂交制种成功与否的关键是制种田内的父母本花期是否能良好相遇。根据当地花期测试结果进行种植。密切关注花期并根据预测结果进行调整。花期预测常用方法包括以下3 种。1)标叶法。根据父母本出现叶片的多少判断花期是否能够相遇。方法是在制种田内设置3～5 个具有代表性的点，每个点各选代表株10 株[4]，从苗期开始对每片叶叶龄进行标记。选择双亲总叶片数相近的品种，同期播种，若母本已出叶片比父本多1.0～1.5 叶时，表示父母本花期能相遇良好。2)剥叶检查法。在父母本拔节后，在制种田选择3～5 个点，每个点选择代表性较强的植株3～5 株剥出未展叶片，根据未展叶片数来判定父母本花期能否相遇。若母本未展开叶片比父本未展开叶片少1.5～2.0 片，表示父母本花期相遇良好。3)幼穗比较法。拔节孕穗期，在制种田选择具有代表性的点，每个点取具有代表性的3～5 株剥叶查看双亲分化幼穗，若父本分化幼穗为母本分化幼穗的1/2～2/3，表示父母本花期相遇，否则表示花期不遇。出苗后要经常检查，根据父母本生长状况预测花期。

2.7 推广工人辅助授粉

人工辅助授粉可以进一步提高玉米杂交制种产量和质量。人工授粉应在父本主散粉期和母本吐丝盛期、9:00—11:00 进行，用绳拉或用长杆拨打父本雄穗，促使花粉飘落在雌穗上，达到授粉目的。在父母本花期不能很好相遇和植株雄穗花粉量不足的情况下进行人工辅授粉，具有显著的增产效果。

2.8 及时割除父本和清除弱小苗

在母本授粉结束后，根据各品种组合特性，要求在8月15日前将父本全部割除并清理出制种田。割除父本时，将田间弱苗、小苗和病苗全部清理干净，可增大植株生长空间，有利于植株通风透光，防止因植株生长过密引发病虫害，减少部分养分的消耗量[5]，促进母本生长发育，提高母本千粒重，改善种子色泽，后期收购时防止将父本掺混入母本中。

3 提高玉米杂交制种产量和质量的主要措施

3.1 抓好种子源头质量

“国以农为本，农以种为先”。如果亲本种子质量有问题，不仅会影响制种质量，还会给管理带来极大的难度。亲本种子在领用、出库、拉运、精选、包衣、繁殖、收购等环节都应由专人跟踪监督，防止人为混杂，并制定质量控制责任追究制，细化岗位，责任到人。充分掌握各品种特征特性，如某种病害主要发生原因等。

3.2 选择高质量的亲本种子

亲本种子纯度的高低直接影响玉米杂交制种的产量和质量。在制种生产过程中，无论是当地生产的亲本，还是外地调入的亲本，必须先了解双亲的代数、种源、生长特征、纯度（在99.0%以上）、发芽率等情况。亲本播种前应进行精选和包衣处理，要清理掉杂质、小籽、秕籽、病籽等，并用含有杀菌和杀虫成分的种衣剂按一定比例包衣亲本种子，并做好发芽率试验。

3.3 限制亲本繁殖代数

导致亲本种子变异和混杂的主要原因为生物学混杂和自交系多代繁殖发生变异。在生产时，仅依靠加大制种田去杂力度不能从根本上解决种子纯度不高的问题，目前最好的解决办法是限代繁殖亲本种子，严格按照规定设置隔离区，防止混杂和变异。限制亲本繁殖代数时，对常用亲本可一次多繁、分批多次使用[6]。

3.4 选地隔离，防止生物学混杂

在种植杂交玉米时，选择优质的土地至关重要。要选择地势平坦、土壤肥沃、土层深厚、无盐碱、排灌方便、无污染、集中连片、交通方便、气候温暖、田间树木少或无树木的土地，这是玉米高产的前提条件之一。制种田的四周必须有隔离设施，制种田内不得种植其他玉米品种，这是保证种子纯度的基础。不同玉米品种的种植地间距不小于300 m，并根据地势、风向、品种特性等要求适当调整种植地间距。

3.5 加大去杂、去劣力度

彻底去除亲本繁殖田及制种田内杂株和劣株是提高玉米杂交制种产量和质量的关键步骤[7]。去杂贯穿于玉米整个生长期，遵循“宁可错杀一千，不可放过一株”的原则，尽早和彻底去杂。苗期去杂要与间苗、定苗相结合，根据幼苗叶形、叶色、胚芽鞘颜色等特征去除杂株、瘦小苗、病苗、留生苗，保留齐整、生长旺盛的幼苗。拔节期要去除高大、叶色、叶形不一、弱小、畸形的植株。抽雄期根据雌穗花丝颜色、雄穗分枝数量、花药颜色、气生根颜色等特征去除不齐整的植株。根据果穗形状、轴色、籽粒形状、籽粒颜色去除杂棒、嫩穗、病穗，可有效减少由于机械混杂而造成的花粉污染，从而提高种子纯度。

3.6 及时、彻底去雄

去雄是保证玉米杂交制种产量和质量的关键性技术之一[8]。母本去雄的好坏直接决定玉米种子质量。为了做到及时、彻底去雄，在去雄前要做好宣传和协调工作。在母本雄穗大肚或即将露头时从最上节带1～2 片叶彻底抽除，不得折断或抽断，并将抽出的雄穗带出田块，防止因不能及时抽雄而造成散粉自交，从而提高种子纯度，减少养分消耗量，使养分输送给果穗，从而提高玉米产量。抽雄时要求一人站一沟，不论大小逐个抽除，这样既节省劳力，又提高了抽雄质量。

3.7 严把收购、脱粒和精选

根据玉米品种成熟情况和天气状况，合理安排采收时间。严格按照标准适时采收，避免采收过早造成种子色泽差、千粒重低、发芽率低，采收过迟可能遇到冻害，降低发芽率；对鲜果穗烘干入仓质量的判定标准采取摸底检测、确定水分再收购的办法。在烘干时，严格控制温度，温度不超过40 ℃，确保种子活力。在晾晒过程中要严格把关采收质量、晾晒厚度，保证翻晒次数，挑除杂棒和病穗，清理落地籽等，有效确保入仓种子质量。脱粒时，根据不同品种分级试验确定合适的筛片，调整好种子流量和清选机的风力，清选小籽，去除瘪籽、病籽和杂质等。

3.8 加强培训，提高企业员工的业务素质和管理水平

先进的技术和设备必须通过人力来掌握和使用。种子生产和加工是一项专业技术，要求工作人员具有一定的农业、机械加工、化学、物理等方面的综合知识。要通过教育培训提升工作人员的综合素质和技能水平，培养适应企业可持续发展要求的人才队伍，并制定合理的管理制度和企业内部激励机制，调动员工生产积极性，使企业更好地发展。