石澤平 蔣銀濤 陳 飛
(江蘇明天種業(yè)科技股份有限公司,南京 210014)
玉米是世界上最主要的農(nóng)作物之一,通過多種科學(xué)和技術(shù)途徑,實(shí)現(xiàn)其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),對(duì)增加糧食、飼料和工業(yè)原料的有效供給,緩解人類饑餓,促進(jìn)世界糧食安全和社會(huì)安定具有深遠(yuǎn)意義。玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有助于提高農(nóng)民收入,促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效。優(yōu)良的玉米雜交種是玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要遺傳基礎(chǔ)。雜交種的純度是確保雜交優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮的重要前提,而雜交種的純度控制牽涉到親本的純度,制種過程和產(chǎn)后處理各種措施的嚴(yán)格把控[1]。必須牢牢把握雜交制種純度控制的各個(gè)環(huán)節(jié),確保玉米雜交種生產(chǎn)的高純度、高質(zhì)量,為玉米大面積生產(chǎn)的高產(chǎn)增效筑牢第一道防線。
親本的純度直接影響著雜交種的質(zhì)量,因此,在確定雜交制種的親本時(shí),堅(jiān)決使用高純度、高凈度、高發(fā)芽率、飽滿健康的種子。
1.1 使用成熟嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)繁殖自交系
1.1.1 嚴(yán)控種子的衰退和繁育操作通過“一套、二繁、三制種”的模式,選擇典型株套袋自交,下一季進(jìn)行姊妹交,獲得的種子是下年套繁的種源。這種自交和互交隔代交替保純的繁殖技術(shù),既可防止混雜,也可避免因長(zhǎng)期自交引起的種子活力衰退現(xiàn)象[2]。
親本繁種先從小區(qū)開始,逐步加大繁殖面積。嚴(yán)格的隔離措施、田間各操作環(huán)節(jié)嚴(yán)格去雜,是把好親本純度和質(zhì)量的第一關(guān)。
1.1.2 親本種子的田間純度檢測(cè)田間鑒定是測(cè)定品種純度最為可靠的方法。以標(biāo)準(zhǔn)樣品為對(duì)照,依據(jù)品種固有的植株?duì)I養(yǎng)器官性狀、雄穗性狀、雌穗性狀以及籽粒性狀等表現(xiàn)出來的雜株、異株的概率計(jì)算親本的純度。重點(diǎn)考察親本的植株高度、莖稈粗細(xì)、玉米軸色、花絲顏色、花粉育性、葉形、葉鞘茸毛等特征[3]。
1.2 對(duì)親本進(jìn)行嚴(yán)格的生物學(xué)純度檢測(cè)親本投放到制種環(huán)節(jié)之前,進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和純度檢測(cè),防止在親本收獲、脫粒、加工等環(huán)節(jié)造成的機(jī)械混雜。
1.2.1 室內(nèi)種子形態(tài)特征鑒定通過種子粒色、粒型、粒質(zhì)、頂部凹陷或飽滿狀態(tài)、胚的形狀及大小、籽粒表面的光滑程度等特征進(jìn)行玉米純度的籽粒表型鑒定。
1.2.2 電泳法測(cè)定種子純度采用電泳法等生物技術(shù),對(duì)品種的同工酶譜帶、蛋白質(zhì)組分和DNA 指紋進(jìn)行分析,通過生化指標(biāo)的差異檢驗(yàn)種子純度[4]。檢測(cè)過程中必須嚴(yán)格遵循操作規(guī)程,做好標(biāo)準(zhǔn)樣圖譜的影像保存,仔細(xì)分析樣品圖譜,確保生物技術(shù)法測(cè)定的準(zhǔn)確性,使親本種子純度達(dá)到國(guó)家規(guī)定的不低于99.9%的指標(biāo)。
1.3 對(duì)親本不斷提純復(fù)壯,防止種性退化在生產(chǎn)過程中,只要發(fā)現(xiàn)親本純度不達(dá)標(biāo),必須及時(shí)進(jìn)行提純。同時(shí)一個(gè)優(yōu)良成熟的自交系,繁育3~4 代后也必須進(jìn)行提純復(fù)壯。親本提純主要是通過繁殖田選典型植株套袋自交,自交果穗單收,考種精選,淘汰劣穗,保留健康的標(biāo)準(zhǔn)穗。
2.1 制種基地的選擇
2.1.1 選擇符合要求的制種基地制種基地的選擇直接影響著玉米雜交種的質(zhì)量。要反復(fù)勘察、認(rèn)真比較,選出綜合條件比較理想的制種基地。具體指標(biāo)包括隔離距離完全達(dá)標(biāo),土地肥水條件好,能排能灌,不受人畜危害,有懂專業(yè)、懂技術(shù)的管理人員,有吃苦耐勞的操作隊(duì)伍。
2.1.2 嚴(yán)格的隔離措施隔離方式主要有空間隔離、時(shí)間隔離和自然屏障隔離,生產(chǎn)中3 種隔離方式相互協(xié)同。設(shè)置原則是盡量使用空間隔離,必要時(shí)才使用時(shí)間隔離和屏障隔離。但是后兩種隔離的制種面積必須嚴(yán)格控制。
空間隔離必須在繁殖、制種區(qū)四周一定距離內(nèi)不種植其他玉米,隔離距離不少于800m,若制種田設(shè)在其他玉米地的下風(fēng)向,隔離距離應(yīng)不低于1000m,并在苗期詳細(xì)檢查并清除隔離區(qū)內(nèi)的自生玉米苗。時(shí)間隔離是在空間隔離不夠精準(zhǔn)或存在一定困難時(shí)采用的,可將隔離區(qū)玉米播種期推遲或提前30d,以便和鄰近玉米花期錯(cuò)開,達(dá)到完全隔離的目的。自然屏障隔離可起到隔離輔助作用,利用成片的樹林、山嶺、村莊等作為自然屏障,以期達(dá)到輔助隔離的效果。
2.2 親本播種
2.2.1 播種時(shí)間為確保制種田父母本花期相遇,提高雜交制種產(chǎn)量,必須依據(jù)父本和母本的多年試驗(yàn)及種植的生育期特點(diǎn),以及過往同期種植時(shí)兩個(gè)親本的開花時(shí)間決定播種期,實(shí)現(xiàn)母本吐絲期和父本雄穗散粉期最佳時(shí)間的準(zhǔn)確相遇??偟脑瓌t是“早熟品種應(yīng)按照實(shí)際情況適當(dāng)遲播,晚熟品種應(yīng)適當(dāng)早播;寧可母本等父本,不要父本先散粉”,其中,母本應(yīng)該按照“寧愿間苗,也不補(bǔ)苗”的原則,播種盡可能保證母本數(shù)量和整齊度。
2.2.2 父母本行數(shù)配制在確定制種田父母本行數(shù)比例時(shí),應(yīng)該綜合考慮父本花粉量的多少和株型等農(nóng)藝性狀。父本花粉量大或植株較高,可降低父本行數(shù),反之需增加父本行數(shù)。一般情況下,父、母本行比以1∶4~5 為宜。
2.2.3 嚴(yán)把播種質(zhì)量關(guān)嚴(yán)格核對(duì)父、母本種子是否準(zhǔn)確無誤;嚴(yán)格分清父、母本行,做到不重播、不漏播、不錯(cuò)播。為了防止種子混淆,一般將父本種子包衣成紫色。分期播種的父母本,要對(duì)提前播種的親本做田間標(biāo)記,給后播的親本留好合理的行距并做標(biāo)記,防治錯(cuò)行亂行。
2.3 親本去雜除劣親本去雜除劣是伴隨整個(gè)制種過程的不間斷活動(dòng),隨時(shí)進(jìn)行,做到發(fā)現(xiàn)一株清理一株。
2.3.1 苗期去雜苗期去雜在父母本4~5 葉時(shí)進(jìn)行,主要通過幼苗葉色、葉鞘顏色、葉形等性狀判斷,堅(jiān)持“去大去小留中間”的原則,去除雜株、病弱苗、畸形苗。
2.3.2 去雄前去雜去雄前去雜一般在抽雄前1 周進(jìn)行,根據(jù)父母本的株高、莖稈粗細(xì)、葉片顏色、葉片形狀、葉片數(shù)量、葉片與莖稈之間的角度等農(nóng)藝特征逐株認(rèn)真甄別,去除雜劣、異型株。同時(shí)特別注意母本分蘗苗的清除,防止后期去雄時(shí)遺漏,造成母本的雄穗散粉自交。
2.3.3 花期田檢花期田檢是對(duì)上述去雜除劣的進(jìn)一步補(bǔ)充,同時(shí)通過對(duì)花藥色、花絲色、雄穗護(hù)穎顏色的辨別進(jìn)行去雜。
2.4 母本去雄國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 17315-1998)規(guī)定,在玉米制種去雄過程中檢查累計(jì)散粉率超過1%時(shí),制種田報(bào)廢。為了達(dá)到優(yōu)質(zhì)合格的雜交種純度標(biāo)準(zhǔn),所有母本行的雄穗必須在散粉或抽絲前去掉,應(yīng)遵循及時(shí)、徹底、干凈的原則。
2.4.1 去雄方法玉米制種過程中母本去雄目前采用較多的為“倒四葉去雄”法,在玉米大喇叭口期觀察母本(和父本)植株的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程,首先隨機(jī)選擇生長(zhǎng)發(fā)育正常,能夠代表該制種田長(zhǎng)勢(shì)的植株,對(duì)選定的植株一手抓緊母本植株展開葉(用眼能夠看到葉耳和葉鞘)的下方,用另一只手抓緊展開葉上方的幾片未展開葉(葉耳和葉柄還未長(zhǎng)出),將母本植株上部還卷裹在一起的幾片葉拔出;之后,立刻依次記錄未展葉片數(shù),當(dāng)田間80%的母本植株仍有4片葉(由植株頂端第1 片葉向下數(shù))未展開時(shí)即開始全面去雄。或者自母本出苗開始,采取標(biāo)記展開葉片數(shù),當(dāng)田間80%母本植株葉片已展開(觀測(cè)到葉耳)16 片葉時(shí),采取帶4 片未展開葉,及時(shí)開展去雄工作[5]。
具體到制種田間,在母本群體內(nèi)植株個(gè)體間的葉片展開時(shí)間是不一致的,一般差3~5d,制種田80%以上的植株倒四葉展開時(shí)開始去雄,即使在3~4d 內(nèi)完成1 輪去雄,,其母本也不至于散粉,且照此法一次性去雄即可達(dá)到田間植株去雄率98%以上,再經(jīng)過二次、三次田檢排查,從而為高質(zhì)量完成去雄工作帶來時(shí)間保障。
2.4.2 去雄注意事項(xiàng)去雄是雜交制種最重要的工作之一,應(yīng)依據(jù)不同玉米品種的生育進(jìn)程及時(shí)去雄。父本雄穗從始花到全穗開花結(jié)束需要7~10d,因此制種田每次去雜必須做到去雜1 次,復(fù)查2 次,這樣的工作要連續(xù)堅(jiān)持15~20d。每天10:00 之前進(jìn)行田間巡查;去雄時(shí)拇指和食指往心葉里伸,防止多帶葉片或去雄不徹底而遺留殘枝,導(dǎo)致后期散粉;去掉的母本雄苞必須及時(shí)帶離制種田,集中覆蓋堆放或在地頭事先挖好的坑中埋嚴(yán),防止在田間地頭后熟散粉;父本散粉期田間巡查如若出現(xiàn)極少數(shù)母本小苗和殘枝露頭散粉,可及時(shí)用塑料袋或合適的設(shè)備包裹散粉雄穗,不能在田間任意行走造成二次污染。最后再進(jìn)行檢查驗(yàn)收,達(dá)到“制種田雌雄不見面,三類苗不見苞”的標(biāo)準(zhǔn)[6]。
2.5 割除并清運(yùn)父本授粉結(jié)束后,正是母本灌漿盛期,要及時(shí)砍掉父本,有利于改善田間通風(fēng)透光條件,增加邊行優(yōu)勢(shì),提高母本的光合效率,使果穗灌漿充實(shí),粒重增加;同時(shí)可以有效防止父母本果穗混雜。割除的父本要及時(shí)運(yùn)輸出田,不能遺漏在制種地。
2.6 種子收獲依據(jù)玉米的成熟特點(diǎn),種子基部黑色層形成和乳線消失即可收獲。在正式收獲之前再檢查1 次田間是否有未割除的父本,應(yīng)徹底清理后再進(jìn)行母本采收。田間整體成熟度達(dá)到85%以上時(shí),集中一次性采收。做到統(tǒng)一管理,統(tǒng)一收購(gòu),加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管,現(xiàn)采現(xiàn)收,不允許種植戶將采收的種子帶回家,防止摻假。收購(gòu)時(shí),需要制種戶在收購(gòu)現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)穗型、穗軸顏色、粒型、粒色、果穗苞葉長(zhǎng)度等剔除雜劣果穗,督促農(nóng)戶把篩選出的雜劣果穗運(yùn)離收種現(xiàn)場(chǎng),做到嚴(yán)格穗檢。
3.1 確保收購(gòu)質(zhì)量合格的種子
3.1.1 種子純度室內(nèi)抽樣檢驗(yàn)為達(dá)到國(guó)家玉米雜交種的純度要求,確保種子質(zhì)量,需要進(jìn)一步電泳法抽樣檢測(cè)。通過標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)檢測(cè)過程進(jìn)行檢驗(yàn)和校對(duì),確保儀器的靈敏度和檢驗(yàn)的精準(zhǔn)度,使其F1雜交種純度達(dá)到不低于98%的要求。
3.1.2 收購(gòu)運(yùn)輸過程中純度控制將集中收購(gòu)的玉米雜交種及時(shí)運(yùn)輸?shù)郊庸S。正常情況下一個(gè)制種片區(qū)一個(gè)組合,根據(jù)制種基地的面積大小現(xiàn)場(chǎng)組織企業(yè)運(yùn)輸車隊(duì),在保證車廂徹底清掃,無任何其他玉米籽粒的情況下,由專人運(yùn)輸?shù)郊庸S。
3.2 確?!傲阄廴尽钡某善愤\(yùn)作
3.2.1 種子分品種進(jìn)行烘干、脫粒、等級(jí)篩選種子進(jìn)廠需根據(jù)不同品種分區(qū)、分段、分時(shí)有序進(jìn)行,避免品種摻混。做到烘干機(jī)械零污染,種子落地報(bào)廢處理,報(bào)廢種子現(xiàn)場(chǎng)粉碎處理,防止外流;做到脫粒設(shè)備流水線干凈,無人為純度污染。依據(jù)種子健康度和籽粒大小,分級(jí)篩選飽滿、健康的種子。
3.2.2 種子入庫種子入庫前認(rèn)真包裝,分不同批次、不同品種分區(qū)堆放??诖细骄咿r(nóng)戶、技術(shù)員、檢驗(yàn)人員簽字及鑒定登記卡,以便實(shí)行種子去向跟蹤。通過鑒定合格的種子分區(qū)整齊堆放在通風(fēng)干燥的庫房,倉(cāng)庫要做到防潮、防雨、防蟲、防鼠、防盜等。種子入庫前必須對(duì)倉(cāng)庫進(jìn)行全面的檢查和維修,進(jìn)行徹底地清掃和消毒。消毒后立即將倉(cāng)庫封閉72h然后通風(fēng)24h,種子方可入庫。
4.1 加強(qiáng)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)培養(yǎng)穩(wěn)定、科技能力過硬、有素質(zhì)、有親和力,并且能去一線鍛煉的管理人員。選擇有田間工作經(jīng)驗(yàn)、有能力與群眾交流、吃苦耐勞的技術(shù)工人。聯(lián)系在農(nóng)戶中有威望、值得信任的村領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)人,加強(qiáng)培訓(xùn),提高農(nóng)戶的科學(xué)種植能力,嚴(yán)格控制操作,使得制種技術(shù)能夠科學(xué)穩(wěn)定地進(jìn)行[7]。
4.2 制定科學(xué)的制種技術(shù)規(guī)程和管理制度成功制種的第一條件就是擁有科學(xué)的制種技術(shù)規(guī)程。將實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)相結(jié)合,制定嚴(yán)密的操作性很強(qiáng)的技術(shù)操作規(guī)程,并且要多聽取科研人員及有經(jīng)驗(yàn)農(nóng)戶的意見和建議。制定獎(jiǎng)懲制度,通過科研人員與基地負(fù)責(zé)人對(duì)各田地去雜情況和制種全過程質(zhì)量的把控度進(jìn)行評(píng)價(jià)、獎(jiǎng)勵(lì),進(jìn)一步調(diào)動(dòng)員工的積極性。
玉米雜交種制種工作相對(duì)比較繁雜,其中涉及大量的細(xì)節(jié)問題,要進(jìn)一步提高玉米雜交種種子純度,必須解決在育種過程中存在的各個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)問題。在實(shí)際操作過程中,要從整體和細(xì)節(jié)兩個(gè)角度同時(shí)出發(fā),不斷地探索以及創(chuàng)新,通過農(nóng)業(yè)化專業(yè)知識(shí)解決各種類型的制種難題,并通過合理的措施進(jìn)行優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)雜交玉米種植產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益同步提升。