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玉米雜交制種技術(shù) 劉宗虎 2012年元月 概述 玉米是我國(guó)主要的糧食作物之一，在我國(guó)常年播種面積 2500 萬公頃左右，年產(chǎn)量則達(dá) 1.25 億噸，播種面積和產(chǎn)量都居世界第二位。 我國(guó)大部分地區(qū)都有玉米種植，從東北平原 起，經(jīng)黃淮海平原，至西南地區(qū)形成了一條“中國(guó)玉米種植帶”。 正是由于我國(guó)玉米種植面積廣，所以對(duì)于農(nóng)民朋友來說，玉米良種尤為重要。 玉米良種是玉米種植最重要的生產(chǎn)資料，種子的質(zhì)量直接影響到玉米的產(chǎn)量、質(zhì)量和農(nóng)民朋友的收入。 那么， 優(yōu)良的玉米種子又是怎樣生產(chǎn)出來的？ 中國(guó)玉米種植區(qū)域 一、雜種優(yōu)勢(shì)研究回顧和利用成就 雜種優(yōu)勢(shì)(heterosis) 是生物界的一種普遍現(xiàn)象，是生物對(duì)環(huán)境適應(yīng)的自然選擇的產(chǎn)物，一般是指雜種在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、抗逆性、繁殖力、適應(yīng)性、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面優(yōu)于其親本的現(xiàn)象。 二、我國(guó)是利用雜種優(yōu)勢(shì)最早的國(guó)家，歐洲在產(chǎn)業(yè)革命之后才開始作物雜種優(yōu)勢(shì)利用的研究。 1）有關(guān)騾子雜種優(yōu)勢(shì)的記載 有關(guān)騾子雜種優(yōu)勢(shì)的記載，要追溯到1400多年前《齊民要術(shù)》中的有關(guān)文字描述“ …馬復(fù)驢所生騾者，形容壯大，彌復(fù)勝馬…”。 2） 1637年《天工開物》中有關(guān)養(yǎng)蠶業(yè)雜種勢(shì)利用的記載：“今寒家有將早雄配晚雌者，幻出嘉種，此一異也” 。 三）利用成就 農(nóng)業(yè)的“曼哈頓工程”：據(jù)Duvick最近估計(jì)，由于推廣雜交玉米、高梁和水稻，每年增產(chǎn)糧食8000萬噸，相當(dāng)于每年擴(kuò)大種植面積2800萬公頃 1987年全國(guó)種植的玉米雜種品種已占玉米總面積的80％以上，2000年玉米單交種超過玉米總面積的90%。 利用雜種優(yōu)勢(shì)可大幅度提高作物產(chǎn)量和改良作物品質(zhì)，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益顯著 四、雜種優(yōu)勢(shì)利用的條件 有強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合 有純度高的優(yōu)良親本 異交結(jié)實(shí)率高 繁殖與制種方法簡(jiǎn)單易行，種子生產(chǎn)成本低 有強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合 抗性優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)抗主要病害、抗倒伏等； 品質(zhì)優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)成分高或適口性良好等； 適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)為適應(yīng)地區(qū)廣或適應(yīng)間套作等； 生育期優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)早熟性或適應(yīng)某種茬口種植等； 株型優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)耐密植或適于間套作等。 強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的雜交組合，除產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)外，必須具有優(yōu)良的綜合農(nóng)藝性狀，具有較好的穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性，凡只是產(chǎn)量方面具有強(qiáng)優(yōu)勢(shì)而其他性狀不具優(yōu)勢(shì)的雜交組合，往往不能穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，風(fēng)險(xiǎn)性較大，不宜推廣利用。 五、雜種優(yōu)勢(shì)的利用途徑 人工去雄雜交制種 雌雄異花、花器較大、去雄較易的作物，如雌雄同株異花的作物-玉米 .化學(xué)殺雄 適用作物為一些自花授粉作物和常異花授粉作物，如小麥、棉花、油菜等。 利用自交不親和性 利用雄性不育性制種 克服雌雄同花作物人工去雄困難的最有效途徑，因?yàn)樾坌圆挥�性是可以遺傳的，可以從根本上免除去雄的手續(xù)。 六）雜交種的類型 1)、自交系間雜交種 2）品種間雜交種 品種間雜種品種是用兩個(gè)品種組配的雜種品種，如品種甲×品種乙 二、玉米制種技術(shù) 基地的選擇 玉米雜交制種的技術(shù)要求 一）、基地的選擇 1、我國(guó)雜交制種的主要區(qū)域： 我國(guó)玉米制種基地分為西北、東北、華北三個(gè)制種區(qū)域。這些地區(qū)晝夜溫差大，光照時(shí)間長(zhǎng)，適合玉米制種的生產(chǎn) 要求。 中國(guó)玉米種植區(qū)域 二）我國(guó)玉米雜交制種的主要模式 制種公司、 基地、農(nóng)戶，是玉米制種生產(chǎn)中缺一不可的三個(gè)元素，其中，制種公司起著管理和指導(dǎo)生產(chǎn) 的作用。 2、玉米雜交制種——對(duì)制種基地的要求 玉米制種生產(chǎn)中，選好制種基地，是保證種子純度的第一個(gè)方法。 1）安全可靠的隔離區(qū)。 玉米是異花授粉作物，天然雜交率很高，達(dá)95％以上，它的花粉粒能隨著空氣的流動(dòng)而飄游很遠(yuǎn)。因此，在玉米制種田四周的隔離范圍內(nèi)嚴(yán)禁種植不同品系的玉米，空間隔離區(qū)不少于500米，才能達(dá)到安全隔離的目的。 如果有高稈作物或林帶丘陵等障礙物，可適當(dāng)縮小隔離區(qū)。如果上風(fēng)頭大面積種植其它玉米，則隔離距離還應(yīng)加大。時(shí)間隔離必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，一般要在40天以上。禁止在制種田方圓4 km范圍內(nèi)放養(yǎng)蜜蜂。 2）選地 選擇有隔離條件的也無自生玉米的地。 制種田除了要符合安全隔離條件以外，還要求土壤 肥沃，旱澇保收，田塊成片、方整。同時(shí)，管理要精細(xì)，力求達(dá)到高產(chǎn)。 二）、玉米雜交制種的技術(shù)要求 制種玉米田間管理 制種玉米人工去雄 1、制種玉米田間管理 播期管理 苗期 灌水管理 田間去雜去劣 砍出父本 收獲、晾曬 1）播期管理 1、掌握品種特性，把好種子質(zhì)量關(guān)，進(jìn)行種子處理 人工清選 把親本種子中的霉種和破粒清選出來，避免播種后出現(xiàn)缺苗斷壟現(xiàn)象。 種子包衣 在播種前7-10天，包衣的種子必須曬干待播 嚴(yán)格防雜 在發(fā)放和搬運(yùn)種子時(shí)要細(xì)，加強(qiáng)種子保管和播種人員的責(zé)任，謹(jǐn)防不同品種的混雜  1）播期管理 2、確定合理的群體結(jié)構(gòu) 由于父母本植株比大、田玉米植株矮，單株葉面積小，故制種田留苗密度比糧食玉米大些，留苗均勻，不能留雙苗，不能補(bǔ)種。 父母本行比的設(shè)置 原則：在保證有足夠的父本花粉的前提下，盡量增加母本行數(shù)，提高制種產(chǎn)量。 依據(jù)：父本雄穗的發(fā)達(dá)程度、分枝多少、花粉量多少和父本開花散粉持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短 2）苗期及灌水管理 突出一個(gè)“早”字，早放苗，早封土，苗期以根系生長(zhǎng)為主，早中耕疏松土壤，促使根系下扎，培育壯苗。 早定苗：在3-4片真葉定苗，每穴留一株。發(fā)現(xiàn)有雜株玉米立即剔除。母本留均勻一致的壯苗，父本有意留大、中、小苗，延長(zhǎng)父本散粉時(shí)間。 3）灌水管理 拔節(jié)期灌水：玉米苗期比較耐旱，適當(dāng)蹲苗促進(jìn)根系發(fā)育，培育壯苗，但是拔節(jié)期以后，葉片旺盛生長(zhǎng)，對(duì)水分要求逐漸加大，一般比大田進(jìn)頭水要早。 孕穗期灌水：從拔節(jié)期到雌穗吐絲為孕穗期，玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生死生長(zhǎng)并進(jìn)，對(duì)水分要求量大，特別在抽雄前后20天是需水“臨界期”，這時(shí)遇旱，對(duì)產(chǎn)量影響極大，一定要保證有足夠的水分，供玉米生長(zhǎng)發(fā)育的需要。 4）田間去雜去劣 所謂“去雜去劣”就是嚴(yán)格剔除田間雜株和分離株系。在定苗后拔節(jié)期、喇叭口期，凡異常的父母本植株均應(yīng)拔除，應(yīng)在抽雄前將雜株徹底干凈拔除。更為重要的是父本行中的雜株必須反復(fù)清理干凈。 2、制種玉米人工去雄 玉米制種生產(chǎn)首先要保證種子的純度 在玉米制種生產(chǎn)中，首先要保證玉米授 粉的 純度，防止花粉混雜，才能保證種子的純度 母本去雄是制種工作的中心環(huán)節(jié)，是獲得高標(biāo)準(zhǔn)雜交種的關(guān)鍵。去雄要做到及時(shí)徹底干凈百分之百抽完。 去雄工作一旦開始，必須連續(xù)無間斷地進(jìn)行，風(fēng)雨無阻，保證制種質(zhì)量 1、制種玉米人工去雄  一早二凈、二清一防 一早二凈： 盡早去雄， 去凈母本雄穗， 除凈殘留枝梗。 1、制種玉米人工去雄 二清一防： 清除拔掉的雄穗和清理弱小母本植株，防止花粉污染。拔出的雄穗不要扔到地下，不要留掛到植株葉片上，以免散粉串花。當(dāng)田間雄穗最后剩下5％左右時(shí)，未完全結(jié)束去雄工作，可在1-2天內(nèi)將尚未抽雄的母本植株連同心葉一起拔除，并清除那些弱的植株。 5）砍除父本 父本散粉結(jié)束后，及時(shí)砍掉父本 是可徹底杜絕父本籽�；烊肽副局�，尤其是機(jī)械收獲，確保種子質(zhì)量。 父本產(chǎn)量低，經(jīng)濟(jì)效益低。 砍除父本能大大改善母本的田間通風(fēng)透風(fēng)光條件，提高母本產(chǎn)量，及時(shí)砍除父本后母本能增產(chǎn)5—10％。 6）收獲、晾曬 玉米收獲期的早晚對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)有很大影響，當(dāng)玉米籽粒乳線消失，即完熟期收獲 收獲的同時(shí)，根據(jù)穗的長(zhǎng)短、粗細(xì)、穗行數(shù)、穗軸顏色、粒色、粒型等特征 進(jìn)行最后一次去雜，將雜穗徹底除掉。 收獲后的玉米剝?nèi)ト~片，將果穗全部攤開晾曬，同時(shí)勤翻動(dòng)，以加速脫水速度和防止霉 變。7f8紅軟基地