王拯 張勝全 葉志杰 任立平 張風(fēng)廷 陳兆波

摘要[目的]研究雜交小麥制種工作中輔助授粉措施對異交結(jié)實和制種產(chǎn)量的影響。[方法]以京麥6號為試驗材料，通過對竹竿、繩子、汽油噴藥器和施藥直升機等措施進行對比，評價各種措施在實施效果、工作效率和費用成本方面的優(yōu)勢。[結(jié)果]竹竿和直升機效果最佳，在混播制種田中異交結(jié)實達到20粒/穗以上，同時在行比制種中受父本距離變化影響較小。繩子和直升機效率最高，竹竿和汽油噴霧器的效率相對較低。費用成本方面，繩子輔助授粉方式成本最低，是目前大面積制種生產(chǎn)采取的主要措施；竹竿輔助授粉費用較高，但便于操作、效果好，適用于小面積生產(chǎn)和中試制種，在行比制種中優(yōu)勢更加明顯；直升機輔助授粉目前有多方面優(yōu)勢，是解決規(guī)模化制種降低人工使用和減少制種田踩踏浪費的重要途徑。[結(jié)論]該研究可為雜交小麥輔助授粉措施的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞雜交小麥；種子生產(chǎn)；輔助授粉

中圖分類號S512.1文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）17-0029-03

Abstract[Objective]Effect of supplementary pollination measures on outcrossing and seed production in the hybrid wheat was studied. [Method] Taking Jingmai 6 as test material，through the comparison of measures such as bamboo pole， rope， gasoline dispenser and spraying helicopter， the advantages of various measures in implementing effect， working efficiency and cost were evaluated. [Result]Bamboo rods and helicopters were the best， and the outcrossing seedsetting was more than 20 grains per spike in the mixed cropping system， and the change of distance between male and female was smaller. The use of ropes and helicopters were more efficient than bamboo and petrol sprayers. The minimum cost of ropeassisted pollination was the main measure taken by largescale seed production. The bambooassisted pollination method was easy to operate and had good effect. It was suitable for smallscale production and pilotseed production， and had obvious advantages in seed production .Helicopter assisted pollination had advantages in many aspects，it was an important way to reduce manual use and reduce trampling waste in largescale seed production.[Conclusion] The research could provide reference for selecting of supplementary pollination measures.

Key wordsHybrid wheat；Seed production；Supplementary pollination

基金項目北京市農(nóng)林科學(xué)院青年基金“二系雜交小麥陜西渭南地區(qū)制種適應(yīng)性及制種技術(shù)研究”（QNJJ201514）。

作者簡介王拯（1983—），男，陜西渭南人，農(nóng)藝師，碩士，從事雜交小麥制種技術(shù)研究及示范推廣。*通訊作者，副研究員，博士，從事雜交小麥制種技術(shù)研究及示范推廣。

收稿日期2017-04-21

雜交小麥種子生產(chǎn)是不育系成功接受父本外來花粉受精結(jié)實的過程。在這個過程中如何能夠保證更多的群體接受到外來的花粉，不育系結(jié)出更多的種子，是提高制種產(chǎn)量的主要途徑之一[1]。自然界異交授粉有風(fēng)播、自播、機械撒播（包括人工授粉和昆蟲授粉）等輔助途徑，雜交小麥父本花粉可通過自身重力下落到母本柱頭或風(fēng)播的途徑完成，但在小麥雜交種生產(chǎn)過程中僅依賴自然的媒介是不穩(wěn)定的，同時受小麥自身繁殖特點的影響，在僅有的5～7 d花期中，要達到提高授粉效率，增加異交結(jié)實，需要采取人工輔助授粉的方式來完成[2-4]。

在生產(chǎn)中，輔助授粉是指通過機械力量使植株震動、擺動或人造風(fēng)力吹動花粉，擴大花粉漂移的有效距離，增大授粉幾率，達到人工輔助授粉效果。

在實際生產(chǎn)工作中，曾普遍采取竹竿、繩子、汽油噴藥器等措施，近幾年也曾嘗試用施藥直升飛機[5-7]。目前，針對這幾種生產(chǎn)中使用輔助授粉方式的效率、效果和生產(chǎn)成本等方面沒有進行細致的對比分析。結(jié)合生產(chǎn)的實際經(jīng)驗、數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果，從操作簡便、授粉效果好和成本控制等方面來考慮，分析各項輔助授粉措施的優(yōu)劣勢。并針對在雜交小麥未來發(fā)展過程中，哪種輔助授粉的方式更有利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進行試驗研究。

1材料與方法

1.1試驗材料

以京麥6為試驗材料。

1.2試驗方法

自然風(fēng)力條件下，小麥花粉能夠隨風(fēng)擴散到100 m以外和3.5 m以上的高度。在雜交小麥制種生產(chǎn)中，距恢復(fù)系1.5 m內(nèi)，不育系異交結(jié)實變異較大，2.0 m以外無顯著差異；距恢復(fù)系0.5 m內(nèi)，不育系異交結(jié)實率較高，行間差異不顯著[8]。在此研究結(jié)果的前提下，開展2∶7行比制種和父本12%混播制種不同輔助授粉條件下效果的比較。試驗中分別采用竹竿、繩子、汽油噴霧器和施藥直升機這4種輔助授粉措施。

其中，繩子輔助授粉：

使用長20～30 m、直徑20 mm左右的繩子，材質(zhì)以麻繩和尼龍為宜。根據(jù)繩子長度，以10～15 m為間隔站一人拉著繩子在制種田塊來回往復(fù)行走，依靠繩子拖動父本擺動揚撒花粉來實現(xiàn)輔助授粉。

竹竿輔助授粉：每人手持長5～10 m的輕質(zhì)竹竿，行比種植地塊在父本行使用竹竿振動父本，使花粉震落到較遠行距母本柱頭上實現(xiàn)輔助授粉；或混播地塊推行竹竿，使父本植株擺動揚撒花粉。

汽油噴霧器輔助授粉：選用背負式的汽油噴霧器，不添加藥液，僅依靠風(fēng)機轉(zhuǎn)動形成的氣流將父本的花粉吹到母本區(qū)。操作人員按照施藥操作，在田間不遺漏往復(fù)走動。

施藥直升飛機：遙控施藥用直升飛機在麥田上空2～3 m距離飛行，依靠螺旋槳產(chǎn)生的自上而下的風(fēng)力吹動花粉，達到輔助授粉。操作期間在麥田上空往復(fù)飛行。

輔助授粉工作選擇在安徽阜陽雜交小麥制種基地，時間在4月17—22日，為小麥?zhǔn)⒒ㄆ谇昂蠹s6 d，輔助授粉在09∶00—12∶00和15∶00—18∶00進行，上午3次，下午3次，每天6次。

1.3調(diào)查項目與方法

授粉結(jié)束后15 d進行田間異交結(jié)實調(diào)查，在試驗田隨機取10處進行調(diào)查，行比制種因距父本行距離差異，分行獨立調(diào)查，每處調(diào)查距離父本第1、2、3、4行母本的異交結(jié)實，每個點調(diào)查10穗取平均值，比較各處理間的異交結(jié)實差異。在混播制種效果調(diào)查中，在混播制種地塊隨機取10個點進行調(diào)查，每個點取10穗母本進行結(jié)實調(diào)查，對調(diào)查數(shù)據(jù)進行比較。

2結(jié)果與分析

2.1異交結(jié)實

由圖1可知，行比制種中母本異交結(jié)實受與父本距離的影響，隨著距離的增大異交結(jié)實不斷降低，不同輔助授粉方式受到的影響程度不一。在第1、2行表現(xiàn)差異不大，有些調(diào)查點在第2行有增加的趨勢，第3行異交結(jié)實開始下降，第4行異交結(jié)實下降顯著。授粉效果比較，竹竿輔助授粉平均異交結(jié)實20粒/穗，繩子17粒/穗，噴藥機18粒/穗，直升機19粒/穗，竹竿和直升機輔助授粉效果較好。繩子的效果欠佳，主要表現(xiàn)為受父本距離影響異交結(jié)實下降顯著。噴霧機和直升機輔助授粉受距離影響相對較小。

由表1可知，在混播制種中，竹竿輔助授粉平均異交結(jié)

實為23粒/穗，繩子輔助授粉平均異交結(jié)實為17粒/穗，直升機輔助授粉平均異交結(jié)實為22粒/穗，汽油噴藥機平均異

交結(jié)實19粒/穗。竹竿輔助授粉、直升機輔助授粉異交結(jié)實超過20粒/穗，優(yōu)于繩子和噴藥機，其中依然是竹竿輔助授粉效果最好，繩子輔助授粉效果較差。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)噴藥機輔助授粉效果不穩(wěn)定，地塊結(jié)實差異較大，究其原因在于人工操作的遺漏問題。

2.2工作效率與成本費用

小麥開花期一般為5～8 d，期間每天輔助授粉6～8遍[9-10]。采用細竹竿橫握中間部在麥田震動推著前行，在保證質(zhì)量前提下，每人可以負責(zé)0.7 hm2制種田的輔助授粉；繩子輔助授粉采用20～30 m長繩子，人工拉著兩頭在地里往復(fù)走動，每組繩子可負責(zé)2.0～3.0 hm2制種田，平均1.3 hm2/人；汽油噴霧器需要0.7 hm2/人；施藥的小型直升機距麥田2～3 m高飛行，每臺機器可覆蓋4.0 hm2制種田授粉，但需要1名操作人員和2名輔助人員進行協(xié)助，平均1.3 hm2/人。對比工作效率，繩子和直升機效率較高。操作人員方面，直升機操作需要專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)人員，其他均可使用普通臨時雇工工人。在工作強度方面，汽油噴霧機需要人工背負機械在制種田長時間作業(yè)，勞動強度最大；繩子整體跨度大，在拖動過程中阻力較大，作業(yè)強度較大；竹竿因作業(yè)幅寬較短，在田間工作強度居中；直升機采用遙控方式工作，對操作技術(shù)人員要求高，作業(yè)強度最小。目前，農(nóng)村勞動力多為中老年人員，且在短暫的小麥開花季組織大量勞動力從事較高強度的生產(chǎn)勞動難度越來越大，給正常制種生產(chǎn)帶來不便。4種輔助授粉方式中除直升機輔助授粉外，其他措施都需要大量人工進地操作，不僅勞動強度大，對麥田踩踏嚴(yán)重。初步統(tǒng)計在輔助授粉環(huán)節(jié)因踩踏導(dǎo)致的減產(chǎn)在5%左右，如在播種時留出操作行土地浪費也在同樣水平。

成本方面，竹竿和繩子輔助授粉方式主要投入為人工，按照目前雇用工價100元/（d·人），平均6 d的授粉期，竹竿輔助授粉平均人工費用900元/hm2，繩子輔助授粉平均人工費用450元/hm2。汽油噴霧器采購費用較低，工具采購、燃料使用和人工累計費用約為1 000元/hm2。施藥用直升飛機型號較多，該次試驗采用的是浙江農(nóng)鷹2000機型，該機型主要特點是：單螺旋槳，螺旋槳較大，飛行速度快，在飛行中能夠產(chǎn)生較大的自上而下的氣流。該機型目前購買費較高，成本約10萬元/臺，使用中燃油和人工成本均較高，折合使用成本約為3 000元/hm2。目前在大面積制種中受工作效率和成本費用因素的影響，主要采用成本最低的繩子輔助授粉；竹竿輔助授粉成本費用居中，但便于操作、效果好，適用于小面積生產(chǎn)和中試制種，在行比制種中優(yōu)勢更加明顯；汽油噴霧機因效率低、勞動強度大、成本和效率均沒有明顯優(yōu)勢，使用較少；直升機輔助授粉目前主要受購機成本高、操作人員技術(shù)水平要求高的限制，沒有普及使用，但在目前農(nóng)村勞動力大幅減少、組織大量人員集中時間從事較重體力勞動越發(fā)困難的情況下，該方法是今后大面積生產(chǎn)輔助授粉的重要方向（表2）。

3結(jié)論與討論

現(xiàn)階段使用的這幾種輔助授粉方式中，以竹竿和直升機輔助授粉的效果最佳，在京麥6號混播制種田中異交結(jié)實達到20粒/穗以上，能夠較好地提高制種田異交結(jié)實率，同時

在行比制種中受父本距離變化影響較小。在工作效率方面，

繩子輔助授粉和直升機輔助授粉效率最高，整個授粉時期每人可管理1.3 hm2制種田，且直升機輔助授粉隨著機型的改進和操作的熟練，效率能更大幅度提高；竹竿和汽油噴霧器的效率相對較低，其中汽油噴霧器勞動強度大，效果一般，不作為推薦方式。費用成本方面，繩子輔助授粉方式成本最低為450元/hm2，是目前大面積制種生產(chǎn)采取的主要措施；竹竿輔助授粉費用雖較高，但便于操作，授粉效果好，適用于小面積生產(chǎn)和中試制種，在行比制種中優(yōu)勢更加明顯；直升機輔助授粉目前有多方面優(yōu)勢，但受設(shè)備購置成本高和操作技術(shù)人員要求高的限制，僅在嘗試使用當(dāng)中，降低使用成本是推廣應(yīng)用主要的方向。

在輔助授粉工作中，不同的工具工作原理上有差異，在授粉效果、效率和成本上有優(yōu)劣。竹竿的震動非常有利于株高較高父本的花粉向周圍飄散；繩子的拖動雖有相似效果，但在拖動過程中對母本產(chǎn)生一定傷害，具體程度需要調(diào)查對比，同時早晨輔助授粉易沾露水，濕的繩子會沾上很多的花粉，影響授粉。直升機輔助授粉自上而下的氣流吹動易于花粉的揚散；汽油噴藥機的風(fēng)力較大，能夠使花粉漂移更遠，但在操作過程中存在遺漏的情況。具體根據(jù)生產(chǎn)區(qū)域、制種方式和生產(chǎn)規(guī)模差異選擇合適的方案。

直升機輔助授粉作為近幾年新嘗試的輔助授粉工具，具備自動化程度高、不用進地操作的優(yōu)點，對制種田沒有踩踏浪費，在工作效率上也明顯高于傳統(tǒng)方式。目前使用的機型價格較高，總體使用成本偏高。隨著施藥直升機設(shè)備的普及，設(shè)備的價格會大幅下降，目前市場上也有眾多低價位設(shè)備，僅需針對輔助授粉作用做簡易改進即可，且設(shè)備的操控更加簡單，對技術(shù)人員要求降低，在費用成本方面會大幅降低?，F(xiàn)有制種模式下，直升機輔助授粉將可能成為規(guī)?；品N輔助授粉的主要方式。

在混播制種技術(shù)研究工作中[11]，近幾年根據(jù)不同制種組合特性，選擇花粉量充足的父本，嘗試加大制種田父本比例，減去輔助授粉環(huán)節(jié)，在試驗中制種田同樣獲得了較高的異交結(jié)實和制種產(chǎn)量。隨著制種材料的升級，采取混種混收的方法可省去制種田輔助授粉的投入和因輔助授粉造成的浪費，將成為規(guī)模化制種保障生產(chǎn)、降低成本的重要解決方案之一。

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