淺析提高玉米雜交制種產量的主要措施

劉樹新，張建國

新疆維吾爾自治區(qū)海南良種繁育基地，烏魯木齊830006

淺析提高玉米雜交制種產量的主要措施

劉樹新，張建國

新疆維吾爾自治區(qū)海南良種繁育基地，烏魯木齊830006

玉米雜交制種的最終目的是向市場提供足夠數(shù)量優(yōu)質的雜交種子，以保證玉米生產的正常進行。本文從雜交制種的種植密度、去雄、輔助授粉等關鍵環(huán)節(jié)探討了提高玉米制種產量的主要措施。

玉米；雜交制種；種植密度；去雄

我國是世界上第二大玉米生產國，截止2012年，我國玉米總產量為20 561.1萬噸，已經(jīng)超過水稻的20 423.6萬噸。至2013年，玉米的種植面積3 510萬公頃，已經(jīng)超過水稻3 048萬公頃的種植面積，因此發(fā)展玉米生產對增產糧食和加工原料、促進畜牧業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。

目前，我國玉米雜交種需求量每年在85萬噸左右，由于國內玉米市場需求不斷增加，并且將長期處于供需緊張的狀態(tài)，且2013年和2014年我國玉米進口量均達550萬噸。按照這種趨勢，勢必要求在有限的耕地上生產出更多的玉米。由于雜交優(yōu)勢效應，雜交子代在生長活力、育性和種子產量方面都優(yōu)于雙親均值，一般來說玉米雜交種能使產量增加20%～30%。為保證我國玉米生產的正常進行，需要靠足夠數(shù)量的雜交種進行保障。由于雜交種子存在品種退化的特性，即品種的雜交優(yōu)勢會隨著時間的推移逐漸減弱，種植時間越長，雜交優(yōu)勢退化越大，直至淘汰，因此需要連年制種，還需培育新的雜交種。現(xiàn)今的雜交玉米種子市場活躍，未來的需求量還有增長的趨勢，因此提高玉米雜交制種產量愈發(fā)顯示出其重要性。本文探討在玉米雜交制種中通過選擇適宜的生產基地，提高親本種子純度，合理密植，覆膜栽培，科學去雄，輔助授粉等措施來提高玉米雜交制種的產量。

1 選擇適宜的生產基地

每一個品種總能找到最合適的地方生長，以便能發(fā)揮該品種產量潛力。在雜交制種時應根據(jù)組合雙親的特征特性選擇具有最能發(fā)揮其產量潛力的生態(tài)條件，就是充分地利用有利因素，避免不利因素，能提高玉米制種產量，降低種子生產的風險和成本。如鄭單958，由于抗性好、耐高溫、耐干旱，適合在河北、山東、河南、安徽、江蘇、陜西、北京等夏玉米區(qū)種植，在多雨的東南地方種植則易多生病害，如莖基腐病、褐斑病，將影響產量。再如新玉16在新疆，隴單6號在甘肅種植產量高。對于雜交制種來說，親本只有在合適的基地制種，才能充分發(fā)揮雙親的優(yōu)良性狀，使得雜交種具有更大的雜種優(yōu)勢，同時也易獲得高產。

2 提高親本種子的純度

種子純度的高低不僅影響制種的產量，還影響所制品種的種子種性，因此制種時要嚴格控制親本種子的純度在99%以上，并且純度越高越好。一般來說，雜交親本雜株率每增加1%，玉米減產16.1 kg/666.7m2。純度越高，純度每降低1%，減產幅度越大，例如純度在97.65%與98.15%之間，純度上升1%，增產幅度為2.24%；而純度在98.15與76.15%之間，純度每上升1%，增產幅度僅為0.61%[1]。由此可見，親本純度提高的幅度越大，增產的效果越顯著。為有效提高玉米雜交種雙親的純度，種子公司要在親本繁育前加強親本繁育人員及農戶對于親本繁育重要性的認識，要具備嚴格隔離條件，繁育時去雜要干凈徹底，收獲時應指定專人負責，做到先收、先曬、先脫粒、先貯藏，單收、單曬、單脫粒、單貯藏，嚴格清理機械，防止機械混雜[2]。育種家種子通常是一次繁種，多次使用，盡量減少加代繁殖的次數(shù)。

3 合理密植

對一個雜交種而言，持續(xù)增加種植密度對產量來說是一個可以計量的變化。在1992年，Cardwell計算出增加種植密度對玉米產量的貢獻率為21%。并且隨著耐密植抗倒伏品種選育、病蟲草害防治水平的提高以及施肥技術的不斷完善，合理密植已成為玉米高產的關鍵措施。根據(jù)石磊等在2009年于貴州省畢節(jié)市黔西縣做的“不同種植密度對玉米雜交組合產量的影響”的實驗，三個雜交組合，貴農318、PGX-5、PGX-6在種植密度為4.2萬株/hm2、5.4萬株/hm2、6.3萬株/hm2下產量分別為：“566.88 kg/666.7m2、550.26 kg/666.7m2、638.44 kg/666.7hm2”；“638.8 kg/666.7m2、684.9 kg/ 666.7m2、793.26 kg/666.7m2”；“673.09 kg/666.7m2、720.42 kg/666.7m2、775.65 kg/666.7m2”[3]。可見在一定范圍內，玉米雜交制種的產量隨種植密度的增加而增加[4]。但超過這一臨界值，由于種植密度過大，養(yǎng)分供應相對不足，通風透光性差，進而會使產量下降。因此，在充分了解父母本特性的基礎上，盡量使種植密度達到臨界值，以便充分利用光熱資源，以增加單位土地面積的收益[5]。

4 覆膜栽培

4.1 覆膜栽培技術對土壤的改良

4.1.1 增溫

地膜覆蓋后，土壤溫度明顯增加，從而促進了玉米的發(fā)芽、生長。在玉米的整個生育時期，平均可增溫2℃以上，尤其在玉米拔節(jié)前的5～6月，5 cm土層平均溫度可增加3℃以上。

4.1.2 保墑

覆蓋地膜以后，由于土壤蒸發(fā)量的減少，土壤水分含量一般比未覆膜的高1%～3%，最高可達7%。同時，由于地膜阻隔了雨水的進入，土壤含水量在降雨后增加速度緩慢平穩(wěn)。不覆膜土壤在降雨當天水分就達到最高值，隨后開始迅速下降。而覆膜后，由于水分散失減少以及土壤下層水分的逐漸提升，土壤含水量保持了相對穩(wěn)定。

4.1.3 增肥

覆膜后提高了地溫，保蓄了土壤水分，有利于土壤微生物的活動和繁殖。土壤微生物的數(shù)量增加，活性增強，促進了土壤中養(yǎng)分的分解，從而提高了土壤的供肥能力。尤其在玉米生長前期，速效氮、磷的增加非常明顯，到玉米生長中后期，覆膜土壤中速效氮的含量依然高出未覆膜的田

4.1.4 改善土壤性狀

覆膜使土壤表面避免了雨水沖淋，同時，膜內水分子的脹縮運動，使土壤團粒結構得到了改善，增加了土壤孔隙，降低了土壤容重，使田間持水量有所增加。

玉米覆膜栽培技術對玉米產量的提高是可觀的，它本質是因為延長了玉米光合作時間而促使產量增加了，覆膜較不覆膜增產大約在10%左右[6]。

4.2 覆膜技術對產量的影響

從小范圍來講，玉米覆膜栽培一般增產30%～60%，高產田增產一倍以上。

從大范圍來講，覆膜栽培的意義是非常重大的，它使得玉米在高寒的雁北丘陵地區(qū)以及海拔3000 m以上的地區(qū)栽培及成熟成為可能，打破了玉米在青海和西藏種植的禁區(qū)。它還使玉米雜交制種西遷，大大增加了玉米雜交制種面積，使新疆、甘肅、寧夏等地由過去玉米兩作套作改為一季玉米制種，且因為這些地方地塊較大，利于機械化覆膜作業(yè)。

5 科學去雄

去雄是玉米雜交制種過程中的關鍵環(huán)節(jié)，直接關系到制種的成敗，適宜的去雄方法有利于提高產量。根據(jù)2002年鄭遲對華玉四號玉米制種的觀察結果（表5-1）和寧豐縣種子公司紀相延所做的帶葉去雄實驗結果，見表5-2。

表5-1 華玉四號玉米制種去雄結果

表5-2 帶葉去雄實驗結果

可見，帶1片葉和帶2片葉去雄較不帶葉去雄具有增產的效果。而帶3、4片葉去雄則會導致減產。所以去雄應當采用帶1、2片葉去雄的方法，以期獲得高產。不過，由于帶葉去雄，營養(yǎng)向果穗集中，促進了母本果穗的發(fā)育，使花絲生長加快，使提早吐絲2～3 d，因此要在播種時調整父母本的播期，保證花期相遇。帶1～2片葉去雄，具有明顯的增產效應，平均增產450 kg/hm2[9]。且根據(jù)相關的研究表明，帶1～2葉去雄，母本空稈率較不帶葉去雄明顯減少[10]。一般而言，帶1～2片葉去雄可增產3%～5%之間。

6 輔助授粉

玉米雜交制種過程中，由于是在大田栽培，氣候環(huán)境是不可控的。要是玉米在開花期遇到干旱、高溫、陰雨綿綿的天氣，易照成父本花粉減少，影響正常的授粉、受精和結實。輔助授粉是一項補救措施，也是一種正常生長田的增產措施。輔助授粉可減少或消除禿尖缺粒現(xiàn)象，提高結實率，增加制種產量[11]。目前，主要在制種時采用的有兩種方法。

6.1 搖株授粉

搖株授粉，顧名思義，指的是通過人工抖動父本株促使父本傳粉的方法[12]，一般是碰到無風天氣采用這種方法。搖株授粉包括手搖法和拉繩法，通過手搖法，父本花粉散落較集中，增加了母本成功授粉的幾率，拉繩法除具有手搖法的優(yōu)點外，還具備省工的優(yōu)點。搖株授粉的缺點是花粉散落在地上的較多，如果父本花粉量較小，是不能用這種方法的。

6.2 采粉授粉

采粉授粉能較好地保障和提高產量，人工將紙袋套在父本雄穗上，使得花粉散落在所套的紙袋內，將花粉均勻撒在雌穗柱頭上，再將紙袋套在雌穗上用回形針封住。采粉授粉一般在上午8-9點進行，它的優(yōu)點是浪費少、利用率高。碰到以下情況可以采用此法：①父本花粉量不足。②母本比例過大。③父母本花期相遇不良，如父本偏晚，母本吐絲持續(xù)時間過長。④授粉期間遇到連續(xù)的降雨或無風天氣。

7 結論

縱觀玉米的雜交制種歷史，合理密植和覆膜栽培技術對玉米產量的提高貢獻很大。當然，制種地的合理選擇，帶1-2葉去雄，親本純度的提高和輔助授粉也是必要的條件，并且如今的雜交種也在與時俱進，會不斷有新的高產品種被培育出來。相信隨著人們的努力，對玉米的更深入了解，人們可以通過更多新的方式提高玉米雜交制種的產量。

[1]趙增煜,王景升，王鳳英，等.玉米、高粱雜交種純度對產量的影響及分級標準的研究[J].沈陽農學院學報,1983（2）:10-21.

[2]張華.影響玉米親本種子純度的原因及對策[J].河南農業(yè),2010（3）:56.

[3]石磊,趙致,崔亮.不同種植密度對玉米雜交組合產量的影響[J].耕作與栽培,2010（1）：18.

[4]秦貴文,趙致禧,程立新,等.浚單20玉米雜交制種適宜播期與密度研究[J].江西農業(yè)學報,2010（22）:14-16.

[5]陳麗,李國章,張文博,等.不同種植密度對新引進玉米雜交組合產量的影響[J].寧夏農林科技,2013（54）:4-5.

[6]李文彪,鵠翻身.地膜覆蓋對春玉米光合性能和產量構成的影響[J].內蒙古農業(yè)科技,2004（4）:15-16.

[7]佟屏亞.農機與農藝結合的典型范例—記玉米覆膜栽培技術的產生與發(fā)展[J].農業(yè)技術與裝備,2007（1）:07-09.

[8]鄭遲.玉米雜交制種技術探討[J].華中農業(yè)大學碩士學位論文,2005:8.

[9]呂亞娟,杜世毅.雜交玉米帶葉去雄對產量的影響[J].黑龍江農業(yè)科學,2009（3）:52-53.

[10]范廣玉,趙維新,呂相義,等.帶葉去雄對玉米制種產量的影響[J],種子世界,1997（4）:24-25.

[11]柳林，李方華.酒泉地區(qū)玉米雜交制種技術[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2010（15）:11-12.

[12]朱紅彩,范永勝.提高玉米雜交制種產量的關鍵技術[J].農業(yè)科技通訊,2013（5）:165-166.

劉樹新（1970年12月—）,大學學歷，高級農藝師，從事農作物種子南繁管理工作。

2015-09-20