摘要:從2011年起連續(xù)4年用抗蟲豐產(chǎn)、高衣分、大鈴、抗黃萎病等4類優(yōu)良棉花(Gossypium hirsutum L.)品種對(duì)引進(jìn)的不育系和恢復(fù)系進(jìn)行轉(zhuǎn)育和選育,提高了原有不育系和恢復(fù)系的抗蟲性、抗病性、品質(zhì)及產(chǎn)量。目前改良不育系的不育株率和不育度都是100%,恢復(fù)系的恢復(fù)率也達(dá)到100%,4類優(yōu)良品種可以認(rèn)定為保持系,實(shí)現(xiàn)了三系配套。根據(jù)棉花三系生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,通過連續(xù)多年試驗(yàn)研究,總結(jié)出關(guān)鍵性的三系雜交制種栽培管理技術(shù),為大面積制種提供了參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:棉花(Gossypium hirsutum L.);不育系;恢復(fù)系;雜交制種;栽培技術(shù)
中圖分類號(hào):S562 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)01-0039-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.01.012
棉花(Gossypium hirsutum L.)品種間雜交有明顯的雜種優(yōu)勢(shì),但該制種方法在一些方面有局限性,阻礙了中國(guó)雜交棉的大規(guī)模推廣應(yīng)用。理論上利用胞質(zhì)不育系進(jìn)行三系配套法生產(chǎn)F1代棉花雜交種應(yīng)該是一條最為簡(jiǎn)捷有效的途徑。2011年湖北省襄陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院從中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)哈克尼西棉胞質(zhì)雄性不育系及相應(yīng)的恢復(fù)系,該材料由于育性分離、育性恢復(fù)不完全、親本農(nóng)藝性狀差等原因,難以在生產(chǎn)上直接利用,必須對(duì)其進(jìn)行遺傳改良,才能進(jìn)行合理的應(yīng)用[1]。從2011年起,每年用抗蟲豐產(chǎn)、高衣分、大鈴、抗黃萎病等4類優(yōu)良品種對(duì)該不育系及其恢復(fù)系進(jìn)行轉(zhuǎn)育和選育,經(jīng)過連續(xù)4年計(jì)5代回交,提高了原有不育系和恢復(fù)系的抗蟲性、抗病性、品質(zhì)及產(chǎn)量。目前不育系的不育株率和不育度都是100%,恢復(fù)系的恢復(fù)率也達(dá)到100%,4類優(yōu)良品種可以認(rèn)定為保持系,實(shí)現(xiàn)了三系配套。根據(jù)棉花三系生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,通過連續(xù)多年試驗(yàn)研究,總結(jié)出關(guān)鍵性的三系雜交制種栽培管理技術(shù),為大面積制種提供可靠性的參考依據(jù)。
1 播種前的準(zhǔn)備
1.1 胞質(zhì)不育系、恢復(fù)系的選擇
胞質(zhì)不育系做母本,應(yīng)選擇不育株率和不育度為100%且配合力高的不育系;胞質(zhì)不育恢復(fù)系做父本,應(yīng)選擇綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良、結(jié)鈴性強(qiáng)、育性好、花粉量大、具有強(qiáng)恢復(fù)基因且恢復(fù)率達(dá)100%、配合力高的恢復(fù)系[2]。母本、父本種子確認(rèn)正確無(wú)誤后,認(rèn)真精選,留下飽滿、健壯的種子,選擇晴天,將所有種子晾曬2~3 d,每天翻動(dòng)1~2次,以促進(jìn)種子呼吸,打破種子休眠,提高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),同時(shí)晾曬還具有滅菌和防蟲的作用。
1.2 三系制種大田的選擇
制種大田宜選在地勢(shì)平坦、肥力中上等、具備灌排水條件、枯黃萎病較輕、隔離帶在1 000 m以上的地塊。冬前進(jìn)行深翻冬凌。
1.3 苗床的選擇
在制種大田附近選擇背風(fēng)向陽(yáng)處做苗床,最好在大田內(nèi)田埂邊做育苗地,既可以省去移栽時(shí)搬缽運(yùn)缽勞力,也可減少搬缽運(yùn)缽時(shí)破損死苗,提高成活率。
1.4 苗床規(guī)格
一般廂寬1.2 m(不含溝),廂長(zhǎng)不超過20 m,廂深不超過10 cm,以南北走向開好廂溝、腰溝、排水溝。排水溝深15 cm,寬40 cm,以利于排水降漬[3]。
1.5 營(yíng)養(yǎng)土的配制
選擇苗床旁邊土壤做營(yíng)養(yǎng)缽底土,同時(shí)配30%的腐熟土雜肥,先把底土和土雜肥混合后翻開,做成長(zhǎng)廂,然后在廂面撒一層洋豐牌農(nóng)嘉樂復(fù)合肥(N、P5O2、K2O含量均≥15%),再在長(zhǎng)廂上潑一薄層稀人畜糞,充分翻拌使肥力均勻,在廂上打壟,便于打缽。
1.6 營(yíng)養(yǎng)缽的制作
制缽前1 d,用800~1 000倍多菌靈稀釋液噴缽?fù)?,結(jié)合灑水拌勻營(yíng)養(yǎng)土,清除雜草。不能現(xiàn)澆水現(xiàn)做缽,以免破壞土壤結(jié)構(gòu)和影響制缽操作。做缽前檢查營(yíng)養(yǎng)土的濕度,營(yíng)養(yǎng)土以手捏成團(tuán),齊胸落地即散為宜。一般需制缽39 000~46 500個(gè)/hm2。做缽時(shí),用力要均勻,盡量使缽體高矮一致,便于以后蓋子時(shí)土層深淺一致。做缽從苗床的一端開始,在排缽前,先把苗床地面鏟平并撒一層黃沙和呋喃丹,以利于防治地下害蟲和起苗。每行排20個(gè),最好錯(cuò)開排缽,以減少缽與缽之間的空隙,最后用舊塑料薄膜蓋好保濕。
2 播種與苗床管理
2.1 精細(xì)適時(shí)播種
長(zhǎng)江流域和湖北省棉區(qū)適宜4月中旬、下旬搶晴播種。一般育苗移栽需不育系種子(母本)7 500 g/hm2左右,恢復(fù)系種子(父本)1 125 g/hm2左右。
2.1.1 缽面消毒 播種前苗床澆足底水以利于出苗,采用潑水或水管灌水的方法,澆到缽眼里積水為宜。然后用800~1 000倍多菌靈稀釋液噴施缽面進(jìn)行消毒。
2.1.2 播種 播前用開水溫湯浸種,并用多菌靈800倍稀釋液拌種,每缽2~3粒健壯子粒點(diǎn)播(小頭朝下),用手指輕輕按入穴內(nèi),然后用細(xì)土蓋子,填滿缽間空隙,蓋土厚度為2 cm,不可過薄或過厚,避免出現(xiàn)翹根、不脫殼和苗勢(shì)差。切忌播種覆土后澆水,形成土壤板結(jié)不出苗。最后用多菌靈800~1 000倍稀釋液再噴施一次,以達(dá)到預(yù)防苗病的目的,再用0.1%金都爾噴霧苗床除去雜草。
2.1.3 蓋膜 用2.2 m長(zhǎng)的細(xì)竹竿或竹片(貼膜面刮光)插入苗床兩邊土中,形成拱架,拱架中部高出苗床50 cm左右,拱架距70 cm,高低一致,然后蓋膜,四周拉緊,用土壓實(shí),再用水管噴四周膜土,防止通風(fēng)漏氣或大風(fēng)揭膜。
2.2 苗床管理
正常年份,在保溫保濕條件下,晴朗天氣6~8 d即可出苗,齊苗后,宜選擇晴天上午8:00前后將苗床兩頭膜揭開通風(fēng)1~2 d。切忌上午10:00后高溫通風(fēng),此時(shí)通風(fēng)會(huì)造成死苗或僵苗。通風(fēng)1~2 d后,選擇晴天揭膜曬床煉苗,降低苗床濕度,減少苗床病害發(fā)生,并用多菌靈對(duì)水噴霧1~2次。子葉平展后,苗床要及時(shí)間苗、查苗、補(bǔ)種,確保移栽全苗。真葉平展要搬缽煉苗,搬缽后搞好“三補(bǔ)一增”(補(bǔ)土、補(bǔ)肥、補(bǔ)水、增溫);苗期要注意防治立枯病、炭疽病和地老虎為害。立枯病、炭疽病可用多菌靈、惡霉靈等農(nóng)藥防治;地老虎為害可用皇牌杰樹600 mL/hm2均勻噴霧,也可用100 g敵百蟲拌糠撒于苗床。
3 移栽前準(zhǔn)備
當(dāng)棉苗在苗床長(zhǎng)出第一片真葉時(shí)即可移栽。因?yàn)槊缋徶睆捷^小,若苗床時(shí)間長(zhǎng),易形成高腳苗和弱苗,且苗病重,造成缺苗或棉苗素質(zhì)不一致。移栽前10 d大田機(jī)耕機(jī)耙,撒施洋豐牌農(nóng)嘉樂復(fù)合肥450 kg/hm2,久效硼3 000 g/hm2,精細(xì)整地,起好溝廂。根據(jù)不育系生育特性進(jìn)行施肥,由于不育系前期長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),后期長(zhǎng)勢(shì)弱,移栽前施足底肥,底肥應(yīng)以有機(jī)肥為主,適當(dāng)配合磷肥和鉀肥。移栽前3~5 d苗床追施“送嫁肥”,每8 m長(zhǎng)苗床施尿素200 g對(duì)水噴霧,以增強(qiáng)移栽后的發(fā)根力。移栽前2 d,苗床用多菌靈(600 g/hm2)和勁樹(600 mL/hm2)配合吡蟲啉(300 g/hm2)混合噴霧,帶藥移栽。
4 適時(shí)移栽
父母本田間布局:若地塊較大,可根據(jù)具體情況確定恢復(fù)系種植位置,原則上便于操作人員采摘花朵即可。家庭聯(lián)產(chǎn)承包模式制種的小塊地,恢復(fù)系應(yīng)安排在制種田的一端。具體來說就是母本不育系集中種植,父本恢復(fù)系種在母本一側(cè),最好靠近地邊或路邊,方便取粉。大田密度27 000株/hm2左右,株距0.357 m,平均行距1 m,父母本比例以1.5∶8.5為宜。一般移栽期在5月上中旬,苗齡達(dá)25~30 d,棉苗真葉2~3片[4]。移栽時(shí),每小區(qū)中間放帶有株距記號(hào)的直竹竿,用鋤頭定株挖窩移栽,及時(shí)澆水掩墑,縮短緩苗期。
5 大田栽培管理
5.1 合理施肥
5.1.1 施足基肥 棉花活棵后結(jié)合第一次中耕除草補(bǔ)施基肥,開溝條施或穴施洋豐牌農(nóng)嘉樂復(fù)合肥150 kg/hm2、氯化鉀150 kg/hm2。
5.1.2 穩(wěn)施蕾肥 現(xiàn)蕾期間人為控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),促進(jìn)生殖生長(zhǎng),使其早現(xiàn)蕾、早開花。結(jié)合中耕除草,開溝條施或穴施復(fù)合肥225 kg/hm2、氯化鉀225 kg/hm2。
5.1.3 重施花鈴肥 7月中下旬棉株下部雜交鈴平均結(jié)1~2個(gè)大鈴后,只能用小鏟挖窩點(diǎn)進(jìn)行追肥并深施,每公頃施尿素300 kg、氯化鉀300 kg。
5.1.4 補(bǔ)施蓋頂肥 補(bǔ)施一次蓋頂肥可以有效防止不育系早衰。一般7月底至8月初追肥,點(diǎn)追深施尿素105~180 kg/hm2,促進(jìn)棉花后期生長(zhǎng),有利提高雜交鈴的鈴重。
5.2 及時(shí)抗旱排澇、防治病蟲害
若遇天旱不育系前期應(yīng)輕澆水,后期應(yīng)及時(shí)澆水。而恢復(fù)系則應(yīng)適當(dāng)控制澆水時(shí)間與次數(shù),以促其生殖生長(zhǎng)。防病治蟲時(shí),當(dāng)達(dá)到防治標(biāo)準(zhǔn)時(shí),及時(shí)對(duì)立枯病、炭疽病、褐斑病、黃萎病、枯萎病,蚜蟲、紅蜘蛛、棉鈴蟲、斜紋夜蛾等病蟲害進(jìn)行防治。但一般情況下,盡量減少噴藥次數(shù),需要噴藥時(shí),應(yīng)在授粉結(jié)束后8 h進(jìn)行,避免花粉遇藥水破裂而影響成鈴。
5.3 合理化控
棉田化控關(guān)鍵技術(shù):本著多次少量的原則,用藥劑量和濃度掌握前輕后重,具體施藥時(shí)間、劑量和次數(shù)應(yīng)根據(jù)降雨、肥水管理水平進(jìn)行調(diào)整,結(jié)合田間棉花長(zhǎng)勢(shì)靈活運(yùn)用,準(zhǔn)確把握[5]。一是不育系、恢復(fù)系沒有經(jīng)過包衣處理必須用縮節(jié)胺浸種,一般用水10 kg+縮節(jié)胺2 g左右浸泡棉種10 h左右撈出控干,即可播種。此措施對(duì)增強(qiáng)棉苗的抗逆性,促進(jìn)根系發(fā)育具有良好的作用。二是如果苗期長(zhǎng)勢(shì)旺,每公頃用縮節(jié)胺3.75~7.50 g,對(duì)水350~500 kg進(jìn)行棉花頂端噴霧;現(xiàn)蕾后主莖葉9~10片時(shí),每公頃用縮節(jié)胺11.25~15.00 g或助壯素45~60 mL,對(duì)水450~600 kg進(jìn)行棉花頂端噴霧,以協(xié)調(diào)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)長(zhǎng)多蕾。三是初花期,每公頃使用縮節(jié)胺22.5~30.0 g,對(duì)水300~450 kg快速蓋頂噴霧;盛花期每公頃用縮節(jié)胺30~45 g,對(duì)水450~600 kg快速頂部噴霧;打頂后7~10 d,每公頃用縮節(jié)胺60~75 g,加水600~750 kg,快速噴霧果枝頂部,主要是抑制后期無(wú)效果枝和贅芽生長(zhǎng),增加鈴重;四是縮節(jié)胺一定要在肥水條件好、長(zhǎng)勢(shì)旺的棉田使用,對(duì)天氣干旱,而不能保證灌溉的棉田不宜使用;絕不能因噴施縮節(jié)胺后葉色變深而忽視水肥管理;噴施后8 h內(nèi)降雨可以重噴1次,一般在晴天上午10:00以前或下午5:00左右噴霧最好[6]。
6 雜交制種管理
6.1 工人培訓(xùn)
一般每公頃15~30個(gè)工人,制種前要對(duì)工人進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn),教會(huì)工人熟悉制種程序,嚴(yán)格遵守操作規(guī)范,樹立質(zhì)量意識(shí)。使其了解不育系制種與人工去雄授粉制種的嚴(yán)格區(qū)別之處,熟練掌握雜交制種方法以及注意事項(xiàng)。每667 m2保證1名熟練操作工人。
6.2 現(xiàn)蕾后整枝
由于不育系比恢復(fù)系早開花2~3 d,進(jìn)入蕾期后不育系、恢復(fù)系要及時(shí)整枝抹芽,不育系剪掉下部2~3個(gè)果枝,提高第一果枝節(jié)位,縮短不育系與恢復(fù)系花期不遇時(shí)間,可有效減少下部爛桃。
6.3 現(xiàn)蕾開花后去雜
現(xiàn)蕾開花初期立即進(jìn)行第一次田間去雜。根據(jù)株高、株形、葉形、葉色、莖桿絨毛等性狀,清除不育系、恢復(fù)系田中的異型株。待全部開花后進(jìn)行不育系田間的可育株拔除,也可在制種開始后授粉過程中隨見隨拔除可育株。
6.4 授粉時(shí)間
授粉前1 d再檢查一遍父本是否有雜株和下面開花及幼鈴,母本是否有可育株和下面開花及幼鈴,若有要做好最后一次清理。然后第二天開始授粉。授粉時(shí)間掌握在7月5-10日開始,8月10-15日結(jié)束。授粉期間正是高溫高濕的伏天,每天授粉時(shí)間應(yīng)掌握在棉田無(wú)露水后盡早進(jìn)行,避開中午高溫。一般為上午8:30-12:00,有風(fēng)的晴天可適當(dāng)提前,霧天和陰天應(yīng)適當(dāng)推遲,但最好不要超過午后13:00點(diǎn)[7]。
6.5 授粉方法
當(dāng)父本花少時(shí),采粉時(shí)間最好在授粉前1 d下午,采摘父本田間明天要開的花,攤放于棚內(nèi)地面上,這樣利于父本花散粉集中,節(jié)約父本花。當(dāng)父本花充裕時(shí),也可在授粉當(dāng)天早上采摘當(dāng)天開的花,放入工人面前圍的長(zhǎng)方形布袋子里,以備授粉。授粉時(shí)將父本的花粉均勻涂在母本花的柱頭上即可[8],對(duì)未開放的不育系撕開花苞授粉。一朵花的花粉大約可以授5~8朵花,最多可授12朵花。一般情況下1人操作667 m2上午10:00前即可輕松完成授粉任務(wù)。第1遍授粉結(jié)束后,應(yīng)抓緊時(shí)間再詳細(xì)進(jìn)行1遍復(fù)查,把漏花和授粉質(zhì)量差等損失降至最低。
6.6 授粉注意事項(xiàng)
授粉時(shí)還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):一是對(duì)授粉工人及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢查,防止因趕時(shí)間父本未散粉就開始授粉或偷懶而出現(xiàn)故意不授粉和授粉質(zhì)量差等現(xiàn)象。二是父本花粉不能被露水打濕,母本柱頭不能帶水授粉,以免降低成鈴率。授粉時(shí)要仔細(xì),柱頭著粉一定要均勻,防止半邊有粉半邊無(wú)粉。三是如遇陰雨天,全天搶降雨間隙進(jìn)行套管授粉。四是為保證正常授粉時(shí)間,必要時(shí)對(duì)父本花進(jìn)行加溫,促早散粉,11:00前盡量結(jié)束授粉。加溫方法:及早將未開放的父本花采回家,放置在100 W左右的燈泡下攤開,燈泡與花朵的距離50 cm左右,距離過髙則溫度較低達(dá)不到預(yù)期效果,距離過低則溫度太高。也可以用吹風(fēng)機(jī)溫風(fēng)柔吹促其散粉。五是為了保證棉花制種的純度和產(chǎn)量,雜交制種結(jié)束時(shí)間以8月10-15日為宜,結(jié)束過早則影響產(chǎn)量形成,過晚則影響種子質(zhì)量。
7 適時(shí)打頂
8月5日前當(dāng)有效果枝達(dá)15~19個(gè)時(shí)打頂,恢復(fù)系應(yīng)比不育系打頂時(shí)間推遲2~3 d,8月10-15日結(jié)束制種,結(jié)束制種后及時(shí)打掉邊心、剪除果枝頂端無(wú)效花蕾及贅芽。
8 及時(shí)收獲與晾曬
棉花吐絮后,選擇晴好的天氣,在無(wú)露水后分期收獲,每10 d左右收獲一次,遇到連續(xù)陰雨天氣要將開口的雜交鈴也收回去,防止?fàn)€鈴。及時(shí)單獨(dú)晾曬與歸倉(cāng)。種子棉切忌直接攤在水泥地上曬,以防形成鐵子,影響發(fā)芽。
參考文獻(xiàn):
[1] 朱協(xié)飛.棉花胞質(zhì)雄性不育系、恢復(fù)系的培育及組合篩選[D]. 南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.
[2] 戚廷番,邢朝柱,郭立平,等.三系雜交棉高產(chǎn)制種技術(shù)[A].《棉花學(xué)報(bào)》編輯部.中國(guó)棉花學(xué)會(huì)2014年年會(huì)論文匯編[C].河南安陽(yáng):中國(guó)棉花雜志社,2014.159-160.
[3] 陳善杰,閆顯會(huì),湯三明.鄂北崗地棉花品種區(qū)域試驗(yàn)工作的經(jīng)驗(yàn)及創(chuàng)新[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(16):3693-3697.
[4] 孫勤辛,孫盛桂.棉花胞質(zhì)不育系雜交制種生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程[J].中國(guó)種業(yè),2013(10):68-69.
[5] 閆顯會(huì),陳善杰,湯三明,等.鄂北棉區(qū)應(yīng)對(duì)異常氣候的棉花高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].棉花科學(xué),2012,34(3):71-73.
[6] 陳善杰,閆顯會(huì),湯三明.鄂北棉區(qū)麥后移栽常規(guī)棉試驗(yàn)與栽培技術(shù)總結(jié)[J].棉花科學(xué),2013,25(1):28-30.
[7] 戚廷香,邢朝柱,郭立平,等.三系抗蟲雜交棉中棉所83高效制種技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012(22):42-54.
[8] 于金華,孫光榮,張俊生,等.棉花不育系雜交制種技術(shù)措施[J].中國(guó)種業(yè),2002(11):24-24.