甘肅河西地區玉米制種基地晚熟品種高活力種子生產關鍵技術研究

安 貴 常紅飛 葉 石 韓青成 宋文亮

（1 甘肅省武威市涼州區種業中心，武威 733000；2 山西鑫農奧利種業有限公司，長治 047600；3 合肥豐樂種業有限公司，長治 047600；4 張掖豐樂種業有限公司，張掖 734000）

近幾年，隨著西南熱帶血緣玉米晚熟品種種子生產基地由云南、四川等西南區域制種低產區逐步向西北的甘肅、新疆制種高產區基地轉移，西北區域的玉米制種基地布局逐步由早熟、中晚熟制種基地向早熟、中晚熟、晚熟3 類基地轉變，給西北生產基地的種子生產帶來了前所未有的挑戰，這就要求代繁合作公司重新規劃基地布局，合理安排西南晚熟品種。但因近10 年來全球氣候異常變化徹底改變了西北地區尤其是河西地區規律性天氣過程，異常天氣情況造成自然災害頻發，種子生產過程中不確定因素增多，生產中時常存在一些西南品種種子發芽勢弱、芽率偏低、活力不高，特別是晚熟品種的后期成熟和種子脫水防凍成為生產過程中的一對主要矛盾。如何保證種子質量、提高種子芽率、生產滿足市場需求、符合質量要求的種子，時刻考驗著代繁公司的生產技術與管理水平。經過在西北區域生產基地與代繁公司多年的實踐探索，總結了一些教訓和值得交流的經驗做法，現與大家共同商榷。

1 基地轉移背景

1.1 政策導向隨著“十四五”規劃的全面實施和國家《種業振興行動方案》的出臺，甘肅省人民政府辦公廳印發了《振興河西國家玉米繁育制種基地實施方案》的通知[1]，之后河西三地的張掖、武威、酒泉相繼印發了《振興河西國家玉米繁育制種基地實施方案》，為振興河西玉米制種基地提供了強有力的政策保障，為夯實中國種業發展基礎、推進中國種業高質量發展創造了有力條件。西北地區的甘肅、新疆緊緊抓住這一歷史機遇，以振興中國民族種業為己任，把玉米制種基地建設作為當前和今后振興民族種業的重點工作全面部署和規劃。特別是甘肅省河西地區的張掖、武威、酒泉于2015 年經農業部立項批復建設國家級玉米制種基地，有力改善了玉米制種基地基礎設施條件，為種業振興和高質量發展奠定了堅實基礎。以張掖為主體，武威、酒泉為補充的玉米制種基地，成為全國重要的玉米種子生產基地，年生產玉米種子能力達6 億kg 以上。目前，在國家種業振興的大背景下，張掖、酒泉、武威以其優越的自然條件、充足的光照、充沛的水源、晝夜溫差大、降雨量少、空氣濕度較低等獨特優勢，成為我國重要的玉米制種優勢區域，成為國內50 強種業企業生產玉米雜交種子的首選基地，這些企業已在河西三地建立了大型的種子加工中心，并配套先進的種子加工設備，為河西地區做大做強玉米制種產業注入了新動能。張掖、武威、酒泉三市搶抓種業振興大好機遇，全面開展種質資源保護利用、科技攻關、企業扶優、基地建設、市場凈化種業振興五大行動，積極制定優惠政策，通過資金支持、土地整合、基地建設等方面給予大力扶持，不斷優化制種基地環境，長遠規劃基地布局，重點打造世界一流、國內最大的玉米制種基地，現已成為全國重要的雜交玉米種子生產基地，常年制種面積在10 萬hm2左右，占據全國玉米制種的半壁江山。

1.2 自然條件優勢20 世紀90 年代初期我國玉米雜交種的生產主要集中在東北和華北地區，這些區域因種子收獲后氣溫下降快、脫水慢，生產的種子商品性差。90 年代末我國玉米雜交種子生產基地逐步向甘肅、新疆等西北地區轉移，國內具有相當實力的種子企業瞄準甘肅這片熱土，在張掖、武威、酒泉多渠道投資，建設種子加工中心、建立玉米制種基地，推動了全國玉米、瓜菜、花卉制種基地的大遷移，告別了東北、華北和西南制種基地產量低、種子質量不穩定、病蟲害嚴重等種子生產歷史。而甘肅因地勢平坦、氣候干燥、降雨量少、光照充足、晝夜溫差大、灌溉便利，是“天然的種子生產車間”和“天然的倉庫”，生產的種子色澤光亮、籽粒飽滿、發芽率高、商品性好，深受國內外客商的青睞，以張掖、武威、酒泉為主的甘肅河西走廊玉米制種產業迅速發展，甘肅以其獨特的自然資源稟賦成為西北地區最大的玉米制種基地[2]。甘肅緊緊抓住全國玉米種子生產基地向西部轉移的大好機遇，充分發揮效益比較優勢，不斷強化政策引導，著力優化發展環境，生產的雜交玉米種子遍布全國玉米種子市場，倍受國內外種子企業的關注，成為國內外玉米種子企業競相投資的優勢玉米制種基地。

近年來，甘肅充分發揮自然資源優勢、區位優勢和效益比較優勢，不斷強化政策引導，著力優化發展環境，種子產業持續健康發展。2022 年全省雜交玉米種子生產面積10.13 萬hm2，占全國雜交玉米種子生產總量的50%以上。制種業已發展成為甘肅農民增收、企業增效、農業農村經濟發展的支柱產業。目前，甘肅省已建成了以河西走廊為主的雜交玉米種子生產基地和瓜菜花卉種子生產基地。甘肅河西走廊以其獨特的自然資源優勢，吸引了國內外大批種子企業在張掖、武威、酒泉建立種子生產基地和加工中心。世界排名前5 位的種子企業已落戶河西走廊，并與國內大型種子企業在河西走廊合資建廠，全國種業50 強企業中有近40 家在河西走廊建立了種子生產基地和現代化種子加工中心，年制種面積約占全國的1/2，產種量6 億kg 左右，占全國雜交玉米種子用種量的一半以上。生產的種子銷往黃淮海和云、貴、川及東北部分地區。蔬菜、瓜類種子遠銷美國、法國、日本、荷蘭等10 多個國家和地區，年出口蔬菜種子100 萬kg 以上，深受客商的歡迎。特別是雜交玉米種子調出量連續創歷史新高，使甘肅省成為名副其實的玉米種子生產大省。

甘肅河西走廊獨特的地理位置孕育了優厚的自然資源，氣候干旱、降水很少，但境內有疏勒河、黑河、石羊河三大水系，便于灌溉，且水量較為穩定，而且這里光照充足、晝夜溫差大，有利于農作物的光合作用和干物質積累。與其他地區相比，河西走廊則擁有非常明顯的光照優勢，這里全年光照時間可達2550～3500h，不但光照時間長、強度大，有利于玉米生長，而且河西走廊晝夜溫差大，夜間溫度迅速降低，呼吸消耗減少，非常有利于有機物積累。更重要的是河西走廊雖屬干旱區，依托于祁連山的冰川，建成了發達的灌溉農業系統。特別是制種玉米需水盛期的7-9 月份，正是冰川融化最快、融水量最大的時期，可以充分滿足玉米的需水要求，使種子生產無旱澇之憂，成為全國最大的玉米制種優勢區和重要的商品糧基地。河西走廊中部的張掖市，是我國最大的地（市）級玉米制種基地，常年玉米制種面積達6.7 萬hm2左右，其中的武威、金昌、張掖、酒泉等多個縣區被農業農村部認定為國家級雜交玉米制種基地，并給于了基地建設項目支持，有效改善了制種基地基礎設施條件，提高了制種基地單產效益。目前，玉米制種已成為甘肅產業鏈最完整、利益聯結機制最緊密、農民收入最穩定、帶動相關產業最活躍的優勢產業。

1.3 播種方式的變革從21 世紀初開始，嚴格來說是從美國先鋒公司在國內推廣先玉335 時期開始，中國傳統的玉米播種方式一穴多粒逐漸被改變，精量播種的單粒點播技術代替了傳統的一穴多粒，用種量減少、畝保苗數不變、產量增加、生產成本降低，一舉多得。農民最先嘗到甜頭，免去了田間間苗的勞碌，成為最大的受益者，也是近年來推廣單粒點播技術的示范者和推動者。單粒點播技術的推廣迫使種業界掀起一場播種技術革命，使玉米種子生產企業從種業發展的戰略高度和長遠角度重新認識以國頒標準為基礎的種子質量，特別是種子芽率該如何與市場對接，如何才能滿足農民的用種需求，成為農業農村主管部門、玉米種子企業新的命題。經過多年的探索和經驗總結，最終國家于2021 年在傳統大田用種的種子質量基礎上制定了精量播種種子質量標準，得到了行業的一致認可，西北區域玉米種子生產基地優勢進一步凸顯。該區域后期干燥少雨，空氣濕度較低，保證了種子的高芽率，而除西北以外的其他基地，后期往往陰雨連綿，空氣濕度較高，收獲后的種子不能及時晾曬脫水，生產高質量種子難度較大，尤其是精量播種的種子芽率很難達標，生產高質量精品種子無從談起。因此，國內不管大公司還是小公司紛紛在西北區域以甘肅河西走廊為主體、新疆為補充建立玉米種子生產基地。

2 晚熟品種制種特點

晚熟玉米品種大多集中在西南春播區，親本血緣多以含熱帶血緣為主，要求積溫高，生育期偏長，個別親本生育期長達180d。近年來，隨著市場對廣適、抗病、高產品種種子的需求，育種模式也逐漸轉向南方熱帶血緣抗病材料與北方高產材料廣泛組配，選育出了一批符合市場需求的新品種。但這些品種都存在制種難度大、種子活力不高的問題，主要表現在父、母本雙親錯期播種時間較長，多以先播父本、后播母本，父、母本錯期在30～35d，一般以父本含熱帶血緣、生育期長，母本大多不含或者少含熱帶血緣、生育期偏短。在生產過程中為了父、母本花期相遇良好，制種時往往先播父本、后播母本，造成母本最佳播期推遲，生育期延長。授粉結束后，母本生長后期進入8 月底至9 月份，河西地區氣溫迅速下降，有效積溫偏低，無法保證玉米種子正常灌漿所需溫度和時間，在西北區域進入收獲期時，西南晚熟品種灌漿期未結束，這時氣溫急劇下降，種子仍在灌漿后期未完全成熟，進入10 月份為防范晚熟品種后期霜凍，西北區域代繁公司被迫提前收獲，導致種子乳線未消失、種子飽滿度不夠，給種子質量埋下隱患。

3 技術及管理應對措施

3.1 適期早播在氣候許可的狀態下，氣溫回暖、土壤溫度回升，力爭在4 月10 日左右開始播種，最遲不超過4 月15 日。先播種生育期長的親本，為錯期播種的另一親本爭取時間早播，盡可能延長灌漿時間，能在正常氣候條件下完成種子灌漿，保證種子正常成熟，最大限度保證種子質量。據近幾年在西北種子生產基地多年觀察記載，西南晚熟品種在西北區域春季適時早播1d，相當于為后期灌漿期延長2.0～2.5d，因此，要保證西南晚熟品種在西北區域的張掖、武威、酒泉能夠正常成熟，適期早播是唯一選項。

3.2 基礎設施配套完善

3.2.1 水源要充足選擇水利條件好，最好有滴灌條件的基地，隨時給水，保證出苗到成熟期間正常發育生長，一般沙壤土全生育期要保證8～10 次灌水。這幾年隨著已建成的國家級玉米制種基地和正在建設的高標準農田，張掖、武威、酒泉大部分玉米制種基地配套了膜下滴灌設施，為安排西南晚熟品種生產基地創造了條件，為建立標準化玉米制種基地奠定了基礎[3]。

3.2.2 海拔要適宜西南品種進入西北區域，對制種基地的海拔要求較高，只有適宜的海拔才能保證種子的正常灌漿成熟。因此西南品種應選擇海拔高度在1400～1500m 的生產基地，保證種子灌漿至成熟有足夠的積溫。尤其在張掖的民樂、武威的古浪及沿山冷涼區，因海拔1500m 以上的區域9 月底至10 月份有效積溫偏低，種子無法正常成熟且易遭受凍害。

3.2.3 地力條件好因西南品種植株生長比較旺盛，對土壤養分要求相對較高，安排西南品種的生產基地要求地力中上等肥力，保證植株生育期間不脫肥，做到澆1 次水，施1 次肥，促使植株生長發育加快，提早進入灌漿時期，延長灌漿時間，確保籽粒完全成熟、飽滿度好。

3.3 調整栽培模式多年來，基地農戶傳統種植模式為一膜4 行（也有基地一膜2 行，膜寬70cm），膜寬140cm，父、母本行比1∶7，父本行習慣播在膜側。經多年觀察對比，父本在膜中種植比膜側種植植株發育提前成熟7～10d，根據花期相遇良好指標，在適期早播的前提下如將生育期長的親本播在膜中間，晚種的親本可在原技術方案中提前播種5～7d，不但雙親花期相遇良好，而且有效灌漿期可延長7～10d，基本能夠滿足晚播親本對灌漿溫度和時間的要求。試驗對比表明，常規膜側栽培早播親本，致使晚播親本到9 月30 日收獲期時，籽粒灌漿乳線在1/3 左右；膜中栽培早播親本，晚播親本到9月30日收獲期時，籽粒灌漿乳線基本消失能夠完全成熟，不但保證了種子的飽滿度和商品性，還有效降低了后期霜凍的風險。

3.4 提早收獲對于西南晚熟品種收獲時間要特別慎重，收獲前要對田間的果穗進行取樣觀察，當籽粒灌漿乳線達1/3 左右時即可收獲，一般時間在9 月25 日前后，力爭在9 月30 日前田間收獲結束[4]。據多年發芽試驗，籽粒灌漿乳線出現時便具有正常發芽能力，為有效防止西北區域進入10 月份低溫寒潮、霜凍、大風降溫等多發頻發的異常天氣對種子芽率的影響，保證西南品種制種基地生產的種子有活力、芽率好，在正常年份9 月底必須田間收獲結束[5]。

3.5 盡早晾曬脫水根據西北玉米制種基地多年觀察，西北區域的氣候特點，每年在寒露節前后，即10 月6-9 日之間，制種基地常常經歷強對流天氣過程，受到冷空氣的侵襲，降溫幅度較大，此時氣溫低于0℃以下，第1 次冷空氣過后，氣候又恢復正常。因此必須在冷空氣來臨前做到果穗含水量晾曬脫水至25%～27%，輔助做好果穗覆蓋防凍工作，可以有效保證種子不受凍害，芽率不降低。

4 種子含水量與芽率的相關性

西南品種在西北區域生產過程中，經多次對不同種子含水量防凍發芽試驗，含水量高低是影響芽率的關鍵因素，當氣溫下降至-4～-5℃時，種子含水量的高低對芽率的影響極顯著[6]。

當種子果穗含水量在30%以上時，在沒有任何覆蓋物的情況下，芽率下降25%～30%。當種子果穗含水量在27%～29%，用塑料布加遮陽網雙層覆蓋時，芽率下降3%～5%。當種子果穗含水量在25%～27%時，用塑料布加遮陽網雙層覆蓋時，芽率不受影響。當種子果穗含水量在21%～25%時，只需遮陽網雙層覆蓋，芽率不受影響，即所謂的種子果穗臨界安全防凍水分。當種子果穗含水量在20%以下時，不需要覆蓋，芽率也不受影響，即所謂種子果穗相對安全水分。

5 早收與凍害的關聯性

晚熟品種灌漿（乳線1/3）未徹底完成而實施早收時，通常果穗含水量在36%～39%之間，收獲的果穗攤薄晾曬，在正常年份可使果穗含水量平均每天下降1.5～2.0 個百分點，如10 月1 日前收獲結束，在冷空氣來臨前有7～10d 的自然晾曬期，果穗含水量可快速下降至21%～25%，待冷空氣來臨時，即達到臨界安全防凍水分標準，略做防凍覆蓋措施即可保證芽率，可節省大量人力和物力。

6 盡量做到人工收獲

隨著人工成本的逐年上升，機械收獲逐漸受到農戶的青睞，但對晚熟果穗含水量高的品種并不適宜機收。機收雖然收獲快、成本低，但破損落粒多，破損落粒占5%～6%，一般不能作種用，落粒造成的損失大于人工收獲的成本，還影響種子芽率，故晚熟品種建議人工收獲。

7 控制生產規模

由于晚熟品種晾曬防凍覆蓋工作量大、費工費時，需要投入大量的人力物力，降溫時常伴隨大風，給覆蓋工作帶來很大的困難，如果天氣反復無常，為防種子受凍，隨著天氣變化時常存在蓋了揭、揭了又蓋如此反復揭取覆蓋物，在勞力緊張的農忙季節，生產公司往往顧此失彼。建議每個生產單位晚熟品種控制在67～80hm2較為理想，選育單位可委托多家企業生產以降低凍害風險，保障種子質量。

8 優先選擇代繁企業

西南晚熟品種由于后期灌漿達不到完熟，收獲時普遍存在種子含水量偏高的現象，遇到突然大幅降溫或極端天氣，種子芽率很難保證，即使采取防御措施，仍存在質量安全隱患，對種子芽率是很大考驗。為了確保生產的種子質量達標，利用果穗烘干設備脫水成為最有力的保障。根據多年西北區域基地生產經驗，正常年份可以按照常規防凍措施收獲、晾曬、加工，但遇到氣候極端異常天氣年份，果穗烘干成為保證種子芽率最有效的措施，因此選擇具有果穗烘干設備的企業合作生產晚熟品種是保證種子質量的關鍵。

我國農業生態類型較多、氣候變化頻繁，晚熟品種作為特定種植區域的適宜類型，在西南區域今后相當長的時間內市場前景看好。如何降低制種過程中的生產風險、有效保證種子質量、滿足市場用種需求是擺在品種選育者面前無法回避的問題。在晚熟品種育種材料選擇、組配測試過程中，根據育種目標和方向在充分考慮品種市場優勢的同時，必須遴選雙親在制種過程中播種錯期間隔時間短、后期灌漿快、脫水快、單產高、可機收、質量有保障的品種[7]，才能成為生產安全、市場暢銷的好品種，晚熟品種才能在西南區域發揮更好的增產增效作用。