摘 要:經(jīng)過多年研究與實踐,以大白菜雄性不育系生產(chǎn)一代雜交種為例,從制種田選擇、種子處理、播種、苗期管理、定植、田間管理及采收方法等方面進行闡述,以提高雜交種子產(chǎn)量和質(zhì)量為目標(biāo),通過生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的實踐操作,總結(jié)出適用長春地區(qū)大白菜雜交制種的主要技術(shù)措施,以期促進該技術(shù)的進一步應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:大白菜;雜交種;制種技術(shù)
大白菜,又稱結(jié)球白菜、白菜,具有悠久的栽培歷史,在我國蔬菜生產(chǎn)和消費中具有極其重要的地位。大白菜的雜種一代優(yōu)勢極為明顯,生產(chǎn)中主要制種技術(shù)有兩種:一是利用自交不親和系或高代自交系進行一代雜種的種子生產(chǎn),二是利用雄性不育系生產(chǎn)一代雜種種子。利用雄性不育雜交育種,大白菜種子生產(chǎn)對地域和氣候條件的要求比較嚴(yán)格,開花和種子成熟時期要求晴天少雨,有利于保證授粉、結(jié)實以及種子的成熟和采收,所以大白菜一代雜交種的制種一般選擇在黃河流域及華北、西北等地區(qū)進行[1]。近年來,筆者在長春地區(qū)進行了大白菜雄性不育系的雜交制種工作,實踐證明:大白菜雜交制種在長春地區(qū)春季露地栽培可以順利完成,并總結(jié)了一套提高產(chǎn)量和質(zhì)量的技術(shù)措施,主要技術(shù)要點有以下幾個方面:
1制種田選擇
1.1環(huán)境條件
選擇地勢平坦、避風(fēng)向陽、方便排灌、土質(zhì)疏松肥沃的中性(pH6.5~7.0)土壤,注意不要與十字花科作物連作。完成本季度制種后可以合理安排與豆科植物輪作,改良土壤,減少病蟲害的發(fā)生。
1.2隔離條件
大白菜屬異花授粉作物,典型的蟲媒花。露地栽培時,一般5月末進入花期,會引來蜜蜂頻繁活動。繁種時如隔離條件不好,極易發(fā)生種間混雜,影響葉球的形成,甚至完全喪失其經(jīng)濟價值。因此,大白菜制種田的安全隔離距離不低于2000m。
1.3紗網(wǎng)棚搭建
為確保制種純度,可以采用搭建紗網(wǎng)棚來創(chuàng)造良好的隔離條件??砂凑丈a(chǎn)實際建造網(wǎng)棚。本試驗網(wǎng)棚面積240m2,長度40m,寬度6m。在開花前一周扣紗網(wǎng),一側(cè)留出入口,四周用土將紗網(wǎng)壓實。次年使用時先檢查紗網(wǎng)是否有破損,及時補好?;ㄆ诮Y(jié)束一周后撤紗網(wǎng),有利于白菜植株生長和種子成熟。
2種子處理
大白菜是低溫長日照作物,在種子萌動后以及生長過程中,要求一定的低溫條件,通過春化階段發(fā)育。在長日照和適宜的溫度條件下通過光照階段,才能開始花芽分化,由營養(yǎng)生長階段轉(zhuǎn)到生殖生長階段發(fā)育[2]。根據(jù)大白菜這一生長發(fā)育特性,我們采用春化處理法使大白菜種子通過春季春化階段。
春化方法:將父母本種子分別放入20℃左右水中浸泡6~8h,吸水膨脹后,分散平鋪在帶有一定濕度濾紙的培養(yǎng)皿中,置于25~28℃恒溫箱12~16h,待種子萌動,剛露一點白芽,放1~3℃低溫冰箱中處理15~30d。注意剔除未露白的種子。經(jīng)試驗結(jié)果表明,以浸泡時間8h,25℃恒溫箱16h的條件設(shè)置為最佳,種子發(fā)芽露白度適中(見表1),既能使種子萌發(fā),感受到低溫處理,又不至于在冰箱內(nèi)根芽生長的過長;另外,以冰箱溫度設(shè)置為2℃,處理25d為最佳,種子芽長度適中,方便播種,結(jié)合后期植株生長勢調(diào)查,春化處理效果較好,成株率最高(見表2)。溫度設(shè)置過低,容易引起冰箱低溫波動,低于0℃時種子會受凍害;溫度過高,會導(dǎo)致種子芽長,播種時芽易斷。
不同品種所需要的春化時間也不同,耐抽薹品種適當(dāng)延長春化時間。春化處理期間要定期用清水沖洗種子,滿足種子濕度條件。最好將備用水同種子一同置于低溫冰箱內(nèi),以保持更換的水溫與種子溫度條件一致。盛種子的培養(yǎng)器皿也不可過小,以免種子發(fā)芽后相互交錯不好播種。
3播種
3.1播種時間
一般在當(dāng)?shù)貧鉁胤€(wěn)定在5℃以上,由此向前推算55~60天開始播種,同時為了保證父母本花期相遇,需要適當(dāng)錯開父母本播期。根據(jù)不同品種特性,長春地區(qū)一般在2月末~3月上旬播種。
3.2播種方法
可采用冷棚內(nèi)穴盤播種法。用50孔育苗穴盤,裝入提前配制好的營養(yǎng)土,最好用1份園土兌1份營養(yǎng)土,再加入少量草木灰混勻。裝盤后澆透水,也可將穴盤浸入裝滿水的方箱中,保證穴盤內(nèi)土壤水分充足。用小木棍壓穴坑,再用鑷子點入春化處理后露白芽的種子,將白芽栽入土中,種子上方不用覆土。
4苗期管理
4.1水分溫度管理
一般播種后3~5d后幼苗子葉展開,穴盤土壤水分見干見濕,不宜過大,溫度以15~20℃為宜,棚內(nèi)定時通風(fēng),高溫會導(dǎo)致幼苗徒長,影響花芽分化。定期挪動穴盤,以防幼苗同側(cè)向陽生長,避免后期幼苗根系穿過穴盤扎入土層,移栽時會導(dǎo)致根系損傷。幼苗長到4葉期后,將穴盤移至室外,扣塑料小拱棚,早晚澆大水,白天兩側(cè)放風(fēng),進行煉苗。
4.2株型控制
管理出整齊矮壯的穴盤苗是苗期管理的關(guān)鍵[3]。在生產(chǎn)中穴盤苗若出現(xiàn)滯后現(xiàn)象,具體表現(xiàn)為秧苗生長過弱時,需要通過提高環(huán)境溫度、加大晝夜溫差、選擇干濕交替的澆水方法、提高光照水平、合理施用銨態(tài)氮或尿素含量高的肥料等措施來加速穴盤苗的生長;若出現(xiàn)穴盤苗生產(chǎn)超前的現(xiàn)象,具體表現(xiàn)為秧苗生長過旺時,可以通過降低環(huán)境溫度、減少晝夜溫差、減少澆水量、減少施用氮素水平的肥料,可以施用硝態(tài)氮含量高的和含鈣的肥料代替。以此來控制好穴盤苗整齊矮壯的長勢。
5定植
5.1定植前準(zhǔn)備
定植前7~10d,撤除拱棚塑料,使秧苗完全適應(yīng)露地環(huán)境。并對秧苗進行嚴(yán)格檢查,去除雜株、病株。建議定植前進行苗床噴藥,防治蚜蟲和小菜蛾,效果較好。紗網(wǎng)棚定植地塊精細整地,清除前茬作物的根茬、雜草及其他雜物。結(jié)合整地施足底肥,以腐熟有機肥加化肥為宜,可增施磷鉀肥、適當(dāng)控制氮肥。一般每667m2施用腐熟有機肥3000kg,過磷酸鈣30~40kg,硫酸鉀10kg,或增施氮磷鉀復(fù)合肥16~20kg,施肥后深翻,保證地塊平整。
5.2定植時間
大白菜的定植適期以10cm地溫穩(wěn)定在5℃以上為宜[4];長春地區(qū)可在谷雨節(jié)氣前完成定植,一般在4月20日左右。同時要關(guān)注天氣預(yù)報,盡量選擇在寒流剛過的時候定植,當(dāng)再遇寒流時,幼苗已長出新根,具備一定的抗寒能力,能避免遭受凍害。
5.3定植密度
不同類型大白菜制種田的適宜密度,應(yīng)根據(jù)品種的分枝習(xí)性和生育狀況而定,一般可按照種株開展度(株幅)的2/3來確定密度較為合理,每667m2栽3000~3500株[5]。適當(dāng)稀植可以增加通風(fēng)透光,減少病蟲害的發(fā)生,提高種子質(zhì)量。紗網(wǎng)棚內(nèi)栽種時距離紗網(wǎng)四周留出70~80cm安全距離,避免植株花期花枝觸網(wǎng)。株距40~50cm,每667m2大約定植1800~2200株。
5.4父母本定植比例
雄性不育系制種一般父本與母本(不育系)的行比為1∶3~5[6],本試驗中采用父母行比1∶3。初花期注意觀察不育系中是否混有有花粉株,若發(fā)現(xiàn)應(yīng)及早拔除。不育系花期結(jié)束后,及時拔除父本,最后從不育株上收獲的種子即為雜交種。
5.5定植方法
定植時以幼苗根系白色壯實,包住營養(yǎng)土塊為宜,定植前一天澆苗床水,保證幼苗根系營養(yǎng)土塊的濕度。網(wǎng)棚內(nèi)可按定植比例開溝定植,溝寬30cm,過道90cm。溝內(nèi)雙行按犬齒型錯開栽種,按株距定好埯,穩(wěn)坨,注意不要露出土坨,也不要覆土過深埋過心葉。完成一溝行后灌水。先定植父本,栽種完及時清理剩余父本株,再栽種母本。
6田間管理
6.1澆水
水分因素對大白菜的制種產(chǎn)量和質(zhì)量均有較大影響。尤其北方地區(qū),春季降雨量不多,易發(fā)生春旱。所以種株整個生長期間不能缺水,前期缺水會影響生長發(fā)育,后期缺水則影響種子的飽滿度[7]。定植當(dāng)天澆足緩苗水尤為重要,根據(jù)天氣條件,3~5d后再澆一次緩苗水。在現(xiàn)蕾前一般不澆水。當(dāng)75%以上植株抽薹10cm左右開始至盛花期時,要保證土壤濕潤,切記干旱。花期結(jié)束后,要控制澆水,種莢變黃后不要澆水,此時的高溫、干燥更有利于大白菜種子成熟。
6.2施肥
以“重施基肥,適當(dāng)追施薹花肥,注意增施磷、鉀肥”為施肥原則。肥力缺乏地塊,可在現(xiàn)蕾抽薹時,結(jié)合灌水每667m2追尿素10~15kg。開花初期和盛花期可追施1~2次氮、磷、鉀復(fù)合肥,一般每667m2施用15~20kg。
6.3打頂
打頂又為摘心。抽薹后當(dāng)主花莖長至15cm左右時,摘掉主莖頂芽,促進側(cè)枝萌發(fā)。打頂后可適當(dāng)延后親本花期,與另一親本花期相遇。另外,大白菜植株陸續(xù)開花結(jié)莢,先結(jié)莢的先成熟,打頂還可以避免主枝因早結(jié)莢而早成熟裂莢現(xiàn)象,從而提高單株結(jié)莢數(shù)和結(jié)籽數(shù)。
6.4中耕、搭架
待幼苗完全緩苗后,及時中耕除草。以改善因灌水而引起的土壤板結(jié)現(xiàn)象,增加土壤通透性,還可以通過培土來培育壯秧??稍诘谝淮午P后覆蓋地膜防除雜草。通過近兩年的實踐,采用黑膜鋪于網(wǎng)棚內(nèi)過道,兩側(cè)延伸至溝內(nèi)大白菜植株處,地膜開小口圍在植株與地面接壤處,拉平地膜,膜邊用土壓實,此時植株逐漸壯大,可以保證地膜與地面的貼實度,生長期灌水也較為方便,棚內(nèi)防草效果較好。
由于大白菜抽薹后植株生長迅速,且枝條細弱,到生長后期,遇到風(fēng)雨極易倒伏,需在植株行間兩側(cè)立桿拉繩,中間間隔插竹竿固定,分段將兩側(cè)拉繩綁定,形成長壟帶。定期將長到拉繩外側(cè)的枝條順回,隨著植株長高,可提高拉繩高度,也可視植株高度,再加一道拉繩,防止結(jié)莢枝倒伏效果較好。
6.5病蟲害防治
一般大白菜制種田的主要病害有霜霉病和菌核病。近兩年長春地區(qū)還未發(fā)現(xiàn)田間病害。工作重點在開花前防治蚜蟲、小菜蛾和菜青蟲。為了避免花期用藥,除苗床噴藥外,還應(yīng)針對多種害蟲輪換噴藥3次。力爭在此時期防住害蟲,來減少花期害蟲數(shù)量的增加,將其控制在可控范圍內(nèi)。若花期必須噴藥治蟲,可采用不傷害蜜蜂的農(nóng)藥,也可待蜜蜂回巢后,關(guān)閉蜂箱門,搬出蜂箱,用藥2~3d后,放回蜂箱至棚內(nèi)。但這種方法會影響大白菜花期授粉結(jié)實,仍需以預(yù)防為主。開花末期撤掉蜂箱的同時,一定要再次噴施防蟲藥,6月份高溫多雨,害蟲易滋生繁殖,如防治不當(dāng)可嚴(yán)重影響制種產(chǎn)量。
6.6輔助授粉
父母本能否充分授粉雜交,是大白菜雜交制種種子的質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。在不育系制種過程中,母本雄蕊退化沒有花粉,只能靠昆蟲把父本花粉傳遞給母本,母本才能結(jié)實。因此,要通過放蜂來輔助授粉。蜂源可選擇壁蜂或者熊蜂。近兩年試驗證明,熊蜂在大白菜授粉上的應(yīng)用效也較為突出。240m2網(wǎng)棚內(nèi)配置1個蜂箱,大約50~60只可滿足授粉要求。熊蜂采粉能力強、效率高,工作時間長,授粉效果較好。當(dāng)進入6月份,制種授粉基本結(jié)束,進入終花期,只剩母本頂端花未開,要及時撤掉蜂箱。
6.7拔除父本
在父本花已盡或者母本不育系主要分枝頂部僅有少量花蕾時,應(yīng)立即拔除父本自交系,并立即施用防蟲藥。避免父母本植株混雜導(dǎo)致種子純度下降。
7采收方法
母本不育系上結(jié)的種子都是雜交種子。一般在6月末7月初,當(dāng)植株中部以下種莢變黃,莢內(nèi)籽粒變褐色,下部種莢未開裂,植株頂部種莢籽粒硬實,此時為采收的最佳時期。采收過早,種子成熟度差,影響質(zhì)量;采收過晚,種莢易開裂掉籽,影響產(chǎn)量。采收時最好在上午帶露水時收割,將帶有種莢的枝條置于大網(wǎng)袋,或割下置于塑料布中,運出網(wǎng)棚,堆在帆布上晾曬2~3天。注意收割時不帶根系,不帶土,大白菜種子小,以免混入土粒難以剔除。采后及時翻曬脫粒,切記長時間堆放或置于高溫環(huán)境中,會降低種子發(fā)芽力。脫粒后的種子也要晾曬勤翻動,當(dāng)種子水分降低至7%以下時,裝袋保存。
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