編輯 | 新銳恒豐研究院
來源 | 《種子》2000.1
作者 | 楊峻蕓 奎麗梅
前言
玉米是世界五大作物之一，在我國(guó)乃至全世界的糧食生產(chǎn)中都占有舉足輕重的地位。對(duì)于玉米生產(chǎn)來說，高產(chǎn)的首要條件之一就是要有優(yōu)良的種子，因而制種在生產(chǎn)上有著極其重要的意義。種子生產(chǎn)類似于大田作物生產(chǎn)，但良種的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大田作物的價(jià)值，因而對(duì)種子生產(chǎn)來說還存在一些獨(dú)特的要求。首先，制種田比一般大田需要更多的投入;第二，制種的目的是為了獲得遺傳基礎(chǔ)純合的原種;第三，對(duì)制種地要進(jìn)行仔細(xì)的選擇和準(zhǔn)備以獲得均勻一致的種植環(huán)境，以便選出雜株;第四，應(yīng)該將種子銷售環(huán)節(jié)、勞動(dòng)力使用等因素盡量考慮進(jìn)去。
1. 制種地的選擇
玉米制種生產(chǎn)順利進(jìn)行的一個(gè)前提條件是選擇制種地和與農(nóng)戶的合作。種植地點(diǎn)是否適合自交系生長(zhǎng)發(fā)育是選擇制種地的先決條件。這關(guān)系到植株能否再生產(chǎn)、植株遺傳構(gòu)成是否會(huì)發(fā)生變化等。其次，要考慮到溫度的變化范圍和常見的害蟲脅迫，同時(shí)也要注意田地的地形特征、固有肥力和自然雜草的情況，避免因土壤貧瘠和雜草問題引起田地條件不一。為防止自生株出現(xiàn)，最好不要選用以前種植過玉米的田塊。另外還要考慮到相鄰田塊的條件，弄清是否需要隔離。選擇交通方便的制種地有益于種子、肥料等的運(yùn)輸。另外選擇有經(jīng)驗(yàn)的承包農(nóng)戶也是很重要的。
2. 隔離
玉米的自然授粉隨著花粉的大量產(chǎn)生而發(fā)生。因?yàn)榛ǚ哿］^輕，可以靠風(fēng)傳送，這就常常使花粉污染難于避免。隔離的目的實(shí)質(zhì)上就是限制外來花粉的污染，從而生產(chǎn)遺傳基礎(chǔ)純合的種子。
1） 花粉產(chǎn)生、萌發(fā)及活動(dòng)
了解玉米花粉的產(chǎn)生和活動(dòng)有助于我們?cè)O(shè)置適宜的隔離條件。一個(gè)雄花穗能在 5-12 ｄ內(nèi)產(chǎn)生 200 萬～2500 萬個(gè)花粉，在高峰期，一塊田的花粉密度會(huì)超過 500粒/cm 2.d。玉米花粉具有很強(qiáng)的活力，干旱對(duì)其影響很小，但溫度超過 38 ℃時(shí)花粉萌發(fā)力會(huì)減弱。雖然玉米花粉產(chǎn)生量大且耐外界環(huán)境脅迫，然而相對(duì)于其他作物來說花粉粒較大較重，所以它的活動(dòng)常受限制。大多花粉在離花粉源 50～70 ｍ處落下，如果風(fēng)力強(qiáng)，會(huì)遷移得更遠(yuǎn)些。
2） 隔離
隔離的方法有距離隔離、時(shí)間隔離、雌雄花期協(xié)調(diào)三種。制種家認(rèn)為最好的隔離就是雌雄花期的協(xié)調(diào)，即母本花絲形成時(shí)父本開始散粉，這樣，母本在接受父本的花粉后就不可能再接受外來花粉的污染。在這一方法中，親本的花期要完全一致。
3） 隔離距離
設(shè)置隔離距離主要從以下幾個(gè)方面考慮：
（１）在污染源附近 50～70 ｍ內(nèi)污染發(fā)生最強(qiáng);
（２）保護(hù)行的花粉可減少外來花粉污染;
（３）制種田四周的自然障礙物（尤其是樹）可以減少外來花粉污染;
（４）在抽絲時(shí)，父本供應(yīng)足量的花粉可減少外來花粉污染;
（５）制種田越大外來花粉污染的機(jī)會(huì)一般越少;
（６）來自污染源方向的風(fēng)會(huì)影響污染程度;
（７）隔離距離的設(shè)置因制種純度要求而異。同時(shí)也要考慮到以下幾個(gè)因素:１）作物是雜交種或是開放授粉品種; ２）是生產(chǎn)原原種、原種或是生產(chǎn)用種。
3. 制種田播種
玉米制種田的播種不同于大田作物生產(chǎn)，通常要求有保護(hù)行，并采用較低的種植密度，種植密度可以和大田生產(chǎn)建議種植密度相當(dāng)或略低 10 %～ 15 %，這對(duì)自交系的生長(zhǎng)和發(fā)育很重要，也有助于植株性狀的充分表達(dá)，便于篩選出優(yōu)良的植株和淘汰雜株。
1） 親本比例
雜交種僅從母本行收獲，因此，我們要盡量減少父本行，但要保證產(chǎn)生充足的花粉。依據(jù)父本產(chǎn)生花粉的能力，母本∶父本比例范圍可從2∶1 到 6∶1，常見的是 3∶1 或4∶1 。父本行密植比較常見，因?yàn)槊芏葘?duì)花粉產(chǎn)生的影響要遠(yuǎn)小于密度對(duì)種子形成的影響。有的國(guó)外制種家采用插入播種方式，即在整個(gè)制種地里播下母本，然后在每 ２ 行、每 ３ 行或 ４ 行母本之間插入父本行。這一方法的優(yōu)越性在于可以充分利用土地，且父本行也更接近母本行;缺點(diǎn)是常常因父本生長(zhǎng)發(fā)育延遲、長(zhǎng)得矮小而限制了授粉，所以這一方法要求父本有較強(qiáng)的生殖生長(zhǎng)能力，植株比較高大，且產(chǎn)生花粉量多。在我國(guó)一般不采用此方法。
2） 協(xié)調(diào)親本花期
玉米制種時(shí)所面臨的一個(gè)關(guān)鍵問題就是親本的花期不一致。理論上雜交制種應(yīng)該選擇生育期一致或相近的親本，但在現(xiàn)實(shí)中，許多優(yōu)秀雜交組合的親本生育期都不同。在三交種制種時(shí)，父本通常較單交母本要晚熟一些。制雜交種中親本生育期不同時(shí)，最常用的方法是錯(cuò)期播種以便使花期同步，但在田地的管理上也就增加了一些困難，不但要多次播種，還要重復(fù)施肥、灌溉、施用必需的農(nóng)藥等。其他協(xié)調(diào)親本花期的方法有：
（１）采用不同的播種深度。較深的播種深度僅適用于種子活力較強(qiáng)的親本。一般播種時(shí)每加深 25ｃｍ的深度，就會(huì)使植株生長(zhǎng)發(fā)育延遲兩天。（２）施用底肥。此方法可以提前或延遲作物1～2ｄ的生長(zhǎng)，在肥力高的土壤中結(jié)果不太一致，在低肥力土壤中這種方法的效果要好一些。增施磷肥會(huì)提前植株發(fā)育，而增施鉀肥會(huì)延遲植株生長(zhǎng)。
（３）種子包衣處理。某些化學(xué)成分可抑制水分吸收以延遲萌芽。例如:聚氨脂包衣可延遲 6ｄ發(fā)芽。不過這些材料使用起來很危險(xiǎn)，還會(huì)導(dǎo)致土壤的板結(jié)。其他一些化學(xué)物質(zhì)會(huì)加表1表和其快萌芽率和生長(zhǎng)速度，如赤霉素和細(xì)胞分裂素一類。
（４）在第一個(gè)親本已播下而第二個(gè)親本未播種時(shí)出現(xiàn)惡劣天氣，可以通過修剪延遲第一個(gè)親本的發(fā)育。這種方法一般不用于母本，因?yàn)闀?huì)減少制種產(chǎn)量。最佳的修剪高度是植株生長(zhǎng)至 25～35ｃｍ時(shí)，剪去一半的植株。
（５）提高種植密度可延遲父本花期。
（６）用水浸泡種子可使花期提前1～2 ｄ。
（７）剪去花絲 5～4 ｃｍ，可使母本花期提前 1～2 ｄ。這些絕大部分方法都是對(duì)玉米植株施加一定壓力，但玉米自交系承受壓力的能力往往有限，而且不同的自交系對(duì)外界壓力有不同的反應(yīng)，這是玉米制種時(shí)必須注意的問題。
4. 去雜
去雜是對(duì)一塊制種地進(jìn)行仔細(xì)鑒定和有系統(tǒng)的評(píng)估的過程，在這一過程中剔除所有不合格的植株，目的是確保制種田里對(duì)品種、遺傳和物理純度的要求。這是剔除遺傳污染的最有效和最重要的方法。同時(shí)，它也具有減少種子傳染病影響和除去雜草、其他作物植株的作用。在玉米生長(zhǎng)周期中可去雜的時(shí)期：
（１）出苗后—易于辨別自生株，因?yàn)樗鼈冊(cè)谥晷兄形恢?、大小不同?/span>
（２）生殖生長(zhǎng)期—可篩選出雜株，它們?cè)诟?、莖生長(zhǎng)的遺傳型、株型、著色及葉莖茸毛方面都與正常株不同，這一時(shí)期去雜有助于減少花期時(shí)的去雜工作量。
（３）花期—在這一時(shí)期，重要的農(nóng)藝、形態(tài)方面的特征很容易辨別，這也是預(yù)防遺傳污染的關(guān)鍵時(shí)期。
（４）花期后—在子粒灌漿期去雜可剔除在成熟期、顏色、含水量、抗病性等方面有區(qū)別的雜株。
（５）收獲前期—是收獲前最后的去雜，該期淘汰病株、生長(zhǎng)或生殖特征表現(xiàn)不正常的植株。
5. 去雄
在雜交玉米制種中去雄過程是最關(guān)鍵和最難掌握的。為達(dá)到所需的遺傳純度標(biāo)準(zhǔn)，所有母本行的雄花必須在散粉或抽絲前去掉，使母本和父本雜交。去雄操作包括人工去雄或用化學(xué)手段去雄。其他去雄方法還有胞質(zhì)雄性不育法、化學(xué)殺雄和生物技術(shù)等方法。
去雄期一般需要 ２ 周，植株生長(zhǎng)緩慢或不統(tǒng)一、土壤肥力差異、花期水分脅迫、病蟲害等都會(huì)延遲去雄期。
在花期開始時(shí)，工作人員應(yīng)該對(duì)玉米制種田做一次徹底完全的檢查。當(dāng)雄穗完全從頂葉抽出時(shí)就可以把它們拔掉，這一步驟通常在看見雄穗后 1～2ｄ就可以進(jìn)行。如果拔早了，可能會(huì)有 1～2 片葉損傷或者雄穗被拔斷，這樣葉片的損傷會(huì)對(duì)種子產(chǎn)量造成影響，不完全的去雄又加重了工作量，工作人員必須確認(rèn)沒有雄穗殘留在植株上，否則它們?nèi)杂猩⒎鄣哪芰Χ鹞廴?。?dāng)制種田里 90%～95 %的雄穗已被去除時(shí)，較節(jié)省人力和時(shí)間的辦法是一次性拔掉余下的所有雄穗（即便它們還沒有抽出），這時(shí)葉片略有損傷也無關(guān)緊要。同時(shí)不要忽略分蘗枝上的雄穗。
機(jī)械去雄相對(duì)手工去雄速度較快，其有效程度由母本植株的形狀（葉和雄穗的位置）、高度、生長(zhǎng)發(fā)育整齊程度和操作者的技巧所決定，在植株抽雄整齊的田地里能達(dá)到最好的效果。通常為使抽雄完全，在保證其不散粉的情況下，機(jī)械去雄盡可能延遲到抽絲才進(jìn)行，這樣就可以在盡量不損傷葉的情況下完成去雄。
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