高產(chǎn)玉米種子生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)論述

武殿忠，劉 麗

（農(nóng)安縣合隆鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心，吉林 長春 130216）

優(yōu)質(zhì)的玉米品種要滿足優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)定的要求。為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，必須重點把握好種子生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。種子的質(zhì)量是根本，種子的產(chǎn)量是關(guān)鍵[1]。根據(jù)國家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱“國家標(biāo)準(zhǔn)”），對于高質(zhì)量種子，先要滿足“合格標(biāo)準(zhǔn)”的要求。具體指標(biāo)包括種子的凈度、純度、發(fā)芽率、含水率4 項基本指標(biāo)。其中，種子的凈度、發(fā)芽率和含水率主要用于反映玉米種子的商品價值屬性；種子的純度主要用于反映玉米種子的生產(chǎn)價值屬性，對于玉米雜交種的產(chǎn)量有較大影響。此外，標(biāo)準(zhǔn)中還有其他關(guān)于種子品質(zhì)的要求，包括種子的千粒重、容重、色澤、成熟度、飽滿度等各項基本指標(biāo)。本研究主要圍繞上述關(guān)于種子質(zhì)量和品質(zhì)的指標(biāo)，分析能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生影響的相關(guān)因素，從而論述了生產(chǎn)高產(chǎn)玉米種子的實用技術(shù)。

1 提高種子的純度

影響種子純度的因素主要包括安全隔離區(qū)、繁殖代數(shù)、自交系純度、去雄、父本割除等[2]。針對上述因素，可以采取以下措施提高種子純度。

1.1 保證安全隔離

隔離區(qū)是否能夠發(fā)揮安全隔離的作用，對玉米品系的純度影響十分關(guān)鍵。在玉米品系進行自交系繁殖時，為了保證自交系純度，最好使用自然屏障隔離法進行安全隔離。技術(shù)操作要求嚴(yán)格把握上風(fēng)口與下風(fēng)口的空間隔離，通常上風(fēng)口處，距離要大于1 000 m，下風(fēng)口處，距離要大于500 m。

為了防止不同品系的花粉入侵制種田，對玉米種子的生產(chǎn)質(zhì)量造成影響，應(yīng)嚴(yán)格控制制種田的隔離區(qū)。據(jù)《雜交玉米種子生產(chǎn)操作技術(shù)規(guī)程》[3]的具體要求：在制種田進行雜交制種操作前，應(yīng)確保制種田的隔離區(qū)設(shè)置滿足最低的距離要求，通常情況下，隔離區(qū)應(yīng)在350 m 以上；如果制種田種植的是糯玉米或者甜玉米等品種，隔離區(qū)應(yīng)在450 m 以上；如果玉米植株正處于有性繁殖生長期，是傳粉和授粉的關(guān)鍵階段，隔離區(qū)應(yīng)在500 m 以上[4]。

1.2 減少繁殖代數(shù)

使用“一年繁殖，多年使用”的親本繁殖應(yīng)用技術(shù)，可以縮短繁殖代數(shù)，降低基因和性狀混雜的可能性[5]。通過對親本的自交、姊妹交這兩種方式交替進行親本繁殖，一方面可以有效避免自交系在多個繁殖代數(shù)后，經(jīng)過長期自由授粉，表現(xiàn)出優(yōu)良性狀退化問題；另一方面可以防止由于長期連續(xù)自交造成的隱性不良性狀顯現(xiàn)問題，影響正常生活功能。在經(jīng)過專業(yè)的鑒定后，合格的親本范圍內(nèi)擇優(yōu)挑出100～200 株具有典型優(yōu)良性狀的復(fù)本單株，其中雌性和雄性數(shù)量分別占50%，隨后進行姊妹雜交。為了清晰判別，避免混亂，要提前對雌性和雄性進行成對編號。在收獲后根據(jù)性狀進行優(yōu)選，淘汰果穗不遺傳親本典型優(yōu)良性狀所對應(yīng)的親本組合對編號，然后將合格的目標(biāo)果穗進行混合、脫粒、貯藏，以供使用。

1.3 提純自交系

在連續(xù)多代的自交系繁殖過程中，不可避免會發(fā)生退化現(xiàn)象。因此，需要及時進行自交系提純，保證自交系的繁殖價值。嚴(yán)格進行果穗鑒定、測交提純，并通過自交與姊妹交交替的繁殖方法保證自交系純凈，這個方法也叫作保純法。

1.4 母本及時徹底去雄

需要重點關(guān)注母本及時徹底去雄。人工進行母本去雄屬于關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，其宗旨和目標(biāo)是保證雜交后代的種子質(zhì)量。根據(jù)田間試驗，母本去雄不徹底導(dǎo)致的問題往往不易發(fā)現(xiàn)，還容易帶來不可逆且不可恢復(fù)的危害。生產(chǎn)實踐上采用去雄的方法可以概括為4 個字，即摸、苞、帶、葉。具體操作是在母本雄蕊還沒有發(fā)出但即將發(fā)出時，即摸上去手感很飽滿時，直接連帶2～3 葉子進行徹底去雄，并將去掉的雄穗埋入土中。此處，切忌隨地亂扔雄穗?！懊鷰~”去雄技術(shù)可以避免雌穗營養(yǎng)供應(yīng)不足，高效轉(zhuǎn)化營養(yǎng)，促進提升成熟度、提升對玉米螟的抗性[6]，省時省力，利于管理。

1.5 父本行按需割除

在雌株授粉結(jié)束后，可以選擇適時對父本行進行割除，必要時也可以對母本行中的小苗和弱苗進行割除（間苗）。及時去除父本行，一是為了提高田間的透光性，改善通風(fēng)狀態(tài)；二是為了避免二者相互競爭水肥資源，充分發(fā)揮種群生長的邊際生態(tài)效應(yīng)，促進早熟，提高產(chǎn)量；三是為了防止在種子收獲時不經(jīng)意將復(fù)本混雜進入母本，從而降低種子純度。

2 提高種子的凈度

2.1 避免人為混雜

播種前，選粒是必要的預(yù)處理操作。在選粒過程中，要避免其中混入形狀、色澤、品質(zhì)不一樣的種子。播種時，要提前清理播種機，防止不同品系的玉米雜粒借機混入其中。如果耕種規(guī)模和面積較小，最好使用犁播和人工點籽的播種方式。播種后，收獲、脫粒、運輸及貯藏過程中，也要注意防止人為原因造成籽粒混雜，例如由于機械操作導(dǎo)致種子混雜。種子在脫粒前要進行試脫試驗，避免機械性能不佳破壞種胚，導(dǎo)致品質(zhì)不佳。

2.2 全期嚴(yán)格去雜

苗期去雜是在子葉展開后，繼續(xù)展開4～5 片葉子時，結(jié)合間苗、定苗過程，去掉可識別的雜苗或劣苗，留下整齊的目標(biāo)品系壯苗。中期除雜是在拔節(jié)期后，開始定向去除雜種株和突變株，此時玉米植株的生長速度迅猛，除雜工作最少要安排兩次完成?；ㄆ谌ルs是在開花時，依據(jù)該品系的雄穗、雌穗性狀，實施去除雜交種和變異種作業(yè)。收獲期去雜是在籽粒采收和晾曬時，依據(jù)果穗與籽粒的性狀，去除有顯著差異的玉米種子[7]。

3 降低種子的含水率

收獲后玉米種子的含水率至關(guān)重要。為了方便種子貯藏，延長有效使用期限，種子收獲后不得直接堆放，避免種子受熱、受凍甚至霉變[8]。降低含水率可以采取以下措施。

3.1 扒皮晾曬

玉米蠟熟期，從秸稈上直接對成熟的果穗進行扒皮處理，將苞葉扒開到底，使果穗充分暴露在外，通風(fēng)透光。玉米苞葉必須扒到基部，避免苞葉在果穗半腰構(gòu)成環(huán)狀，承接和聚集雨水，導(dǎo)致種子發(fā)霉腐爛。這種方法比較簡便易行，技術(shù)難度低，實踐效果好，但要注意掌握好扒皮的操作時期。具體來說，如果扒皮時期過早，種子的成熟度不達標(biāo)；如果扒皮時期過晚，種子容易因天氣低溫而發(fā)生寒害或凍害。

3.2 高茬晾曬

玉米種子進入蠟熟末期，直接將植株割倒，基部留茬約45 cm，隨后將果穗掰下來扒掉外皮，如果需要保留內(nèi)苞葉，則余留10～13 個苞葉，并將8～10 個果穗扎成一捆之后倒置掛在茬子上。這種方法基本上可以在25 d 內(nèi)使玉米種子的含水率從30%～35%降到15%～17%，速度快，效果好。

3.3 地面晾曬

在玉米種子收獲后，將已經(jīng)扒掉苞葉的果穗直接擺放在寬敞、空曠的場院或空地地面，注意不要發(fā)生堆積，每天翻動1～2 次，保證不發(fā)生受潮或發(fā)霉造成損失。在地面晾曬過程中，需要隨時關(guān)注天氣變化，如果因天氣變化需要臨時堆積果穗，要注意果穗堆中部的溫度和濕度變化，通常溫度應(yīng)小于30 ℃，濕度應(yīng)小于25%。要注意氣溫持續(xù)驟降，通?？梢圆捎妹拶|(zhì)篷布、塑料覆膜的方式進行處理，保暖保溫，避免種子的發(fā)芽率受低溫影響。

3.4 搭架晾曬

在玉米種子收獲后，在距地面1 m 左右的位置，用木板墊底，木棍搭架，形成搭架，并將收獲的果穗碼放上面。陰雨天時要用塑料布覆蓋頂部，晴天時要及時撤掉塑料布。這種方法基本上可以在28 d 左右將含水率降至安全水分區(qū)間。

3.5 網(wǎng)袋晾曬

在玉米種子收獲后，將收獲的果穗裝入專門的網(wǎng)袋中，直接擺放在水泥臺或房頂上。關(guān)于場地的選擇，只要通風(fēng)良好、便于操作即可。隨后應(yīng)該每隔2 d 翻動1 次，注意每個果穗之間保留空隙，保證充分發(fā)揮晾曬效果。

3.6 脫粒晾曬

在玉米種子含水率降低至18%左右時，即可進行脫粒。從果穗上脫下來的籽粒要放在地面，均勻薄鋪一層，隨時翻動晾曬。注意要始終保持地面干燥，籽粒平攤不能過厚。

3.7 機械烘干

在玉米進一步烘干時，可以借助烘干爐[9]，這種方式效率高、效果好，同時不容易受到天氣等外在因素變化的影響。針對含水率較高的玉米種子，通常進行兩次干燥。先進行果穗烘干，烘干溫度為43～49 ℃，當(dāng)水分達到16%～18%，滿足脫粒要求，即可出倉脫粒，并重新送入烘干機再次烘干，這樣可以縮短時間，提高效率，降低成本。要注意溫度變化的速率，溫度過高或溫度升高過快都將使種子內(nèi)的生物酶失活，影響種子活力，降低種子的發(fā)芽率。

4 提高種子的發(fā)芽率

4.1 影響玉米種子發(fā)芽率的因素

4.1.1 種子的成熟度和飽滿度

徹底成熟的飽滿種子生命力強。由于干旱、缺水、缺肥等多種因素影響，導(dǎo)致種子成熟度和飽滿度差，會產(chǎn)生惡性循環(huán)，影響下一代種子的發(fā)芽率。據(jù)研究，高成熟度的玉米種子不僅在發(fā)芽率試驗中表現(xiàn)優(yōu)秀，而且相較于成熟度低的種子，其千粒重、田間出苗率、抗寒能力更高，抗寒時間更長。通過對比試驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)長時間貯藏后，其發(fā)芽率和出苗率降低程度更低。幼苗的地莖寬、植株高、葉片數(shù)、重量都與種子成熟度呈正比例關(guān)系。

4.1.2 種子的含水率和環(huán)境溫度

1）種子含水率高，環(huán)境溫度低。如果種子含水率高，溫度低且持續(xù)時間長，則發(fā)芽率將快速降低。假設(shè)收獲后的玉米種子含水率為25%～30%，地面溫度-15 ℃，持續(xù)24 h 則發(fā)芽率將快速降低，無法滿足國家標(biāo)準(zhǔn)[10]；持續(xù)7 d 則種子發(fā)芽能力將全部喪失。假設(shè)在相同的玉米種子含水率的前提下，地面溫度-12～-10 ℃，持續(xù)3 d，發(fā)芽率將快速降低，無法滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求；持續(xù)9 d，則種子發(fā)芽能力將全部喪失。

2）種子含水率高，環(huán)境溫度高。試驗表明，采收后的玉米種子含水率為35%～40%，堆放3 d，堆溫將在短時間內(nèi)增加至47～50 ℃，發(fā)芽率開始降低；16 d 后完全喪失了發(fā)芽能力。含水率在50%以上，堆放2 d，堆溫會增加至42 ℃，發(fā)芽率開始降低；5 d 后完全喪失發(fā)芽能力。玉米種子的霉變大多是由采收后含水率高的狀態(tài)下堆積發(fā)熱引起。含水率越高，堆溫增加越快，發(fā)芽率降低也越迅速[11]。

4.1.3 種子的貯藏條件

在貯藏過程中，隨著玉米種子貯存期限增加，籽粒在呼吸和新陳代謝的過程中營養(yǎng)逐漸耗盡，毒性成分繼續(xù)積聚以及細(xì)菌侵染等，種子活力將逐漸降低，同時籽粒發(fā)芽率將逐漸降低，直至喪失發(fā)芽能力。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，貯藏了3 年以上的玉米種子一般不能使用。此外，將用于繁殖的親本種子保管在倉庫中時，要始終保持倉庫的溫度處于低溫狀態(tài)，這能夠最大程度保存種子生存活力，延長有效使用年限。倉庫貯藏時要做好鼠兔蟲害預(yù)防，避免因遭受鼠兔蟲害而影響種胚的完整性，降低發(fā)芽率[12]。

4.2 提高結(jié)實率和發(fā)芽率的措施

4.2.1 提高種子結(jié)實率

1）人工授粉。為了減少自然授粉不良導(dǎo)致結(jié)實量少與種子禿尖的問題，在去雄結(jié)束后，等待母本吐絲時，要積極進行人工輔助授粉，有效彌補花粉量不足或花期調(diào)節(jié)困難等短板。這種方法的增產(chǎn)和提純效果較明顯[13]。

2）花期控制。提高結(jié)實率還要確保父本、母本花期在時間上重疊。同時，父本花粉是否充足是決定第二代種子數(shù)量與品質(zhì)的關(guān)鍵。雙親的花期在生長過程中容易受到人為因素、自身因素、外界環(huán)境因素的直接作用或相互作用，可能造成花期不遇。要依靠選育者通過種植經(jīng)驗確定父本、母本播種時間，掌握具體的時期差別。觀察植株的生長發(fā)育狀態(tài)，并對花期進行預(yù)測，使二者花期相遇。如果出現(xiàn)問題，則采取合理的干預(yù)措施，實施花期控制[14]。

4.2.2 提高種子發(fā)芽率

1）立地條件。選擇合適的制種田，應(yīng)充分考慮立地條件、光熱條件和生產(chǎn)要求，包括地形平整、土壤肥沃、灌溉條件、交通便利、積溫條件等方面。對于制種田，要保證氣候溫度條件良好，播種時才能提早成熟、安全脫水、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。制種田年度積溫在300 ℃以上為宜，但不應(yīng)過高，以減少制種田出現(xiàn)早衰的機會。初霜時間正好為制種田種子成熟期的10 d 后為適宜。種植方法的運用以“促早熟、獲高產(chǎn)”為宗旨，輔以各種科技手段，配合合理密植、施肥、灌溉、防治病蟲害等管理措施。

2）科學(xué)種植。生產(chǎn)質(zhì)量主要是由穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重決定。雖然改善任意一個變量都可以提高產(chǎn)量，但三者之間往往相互對立，難以同時實現(xiàn)，因此使穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的乘積到達高值可以達到較滿意的生產(chǎn)要求。一方面，要合理密植，最佳種植密度可以通過計算得出，還可以通過密度換算表進行換算。如果當(dāng)?shù)貨]有適用的直接計算方式，可根據(jù)密度試驗確定。另一方面，要優(yōu)化群體整齊度，其受田間管理、種子質(zhì)量等因素的影響較大。為了實現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)，建議提升親本純度，精選種子，分級播種，并在合適的溫度和土壤墑情條件下播種，保證深淺一致，一次播全，群體植株苗將表現(xiàn)出苗齊、苗勻、苗壯的形狀。

5 結(jié)束語

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，著眼于種子的純度、凈度、含水率和發(fā)芽率對高產(chǎn)玉米生產(chǎn)技術(shù)進行研究是現(xiàn)階段較主流的途徑。上述圍繞4 個方面論述的生產(chǎn)措施經(jīng)過在東北地區(qū)進行的田間試驗，結(jié)果表明成效較好。對種子的千粒重、容重進行研究也是值得繼續(xù)探索的方向，從種子的色澤、成熟度、飽滿度等定性標(biāo)準(zhǔn)方面進行研究可能存在難度，值得繼續(xù)探索。