武威市是制種大省甘肅省的三大玉米雜交種子生產基地之一,是國內知名的制種大市,業內知名種業骨干企業,如甘肅省敦煌種業集團股份有限公司、德農種業股份公司、北京金色農華種業科技股份有限公司等,均在該地建立了加工中心或生產基地。涼州區、古浪縣還被確定為國家級玉米雜交種生產基地。武威市現已建成了20余個現代化、標準化的玉米種子生產加工中心,全市種子曬場總面積20余萬 m2 ,標準化倉庫總面積超過3萬 m2 ,先進的加工車間總面積超過1.5萬 m2 。其中投資超過千萬元的大型成套種子加工生產線,如果穗烘干流水線等共有20多條,還有超過27套玉米種子的籽粒烘干線。全市每年玉米種子生產加工能力達到1.2億 kg 玉米制種面積每年維持在 7000hm2 以上,年產玉米種子約4500萬 kg 。初步建立了“公司 + 基地 + 農戶(合作社、農場、制種大戶)等多種現代經營模式。玉米制種全產業鏈總產值達10億元以上,已成為全市鄉村振興和農業高質量發展的支柱產業和農民發家致富的“黃金產業”。現根據全市多年來種子生產中出現的問題,總結出一套玉米雜交種優質、高產關鍵生產技術,以期提高武威市玉米制種效益,推進國家級玉米制種基地建設[1]。
1選擇適宜的制種基地
武威市距離騰格里沙漠較近,地域寬廣,人口稀疏,村莊之間往往相隔較遠,玉米制種比較容易做到自然隔離。在玉米制種基地的選擇上,應優先選擇可借助自然條件實現隔離的區域,如無法滿足隔離要求,則需嚴格遵守空間隔離標準,即玉米制種地應保證南北方向 500m 以內、東西方向 300m 以內沒有其他玉米制種地或商品玉米田,以有效防止花粉污染現象的發生。此外,制種基地最好選擇地勢較平坦、土層較肥沃、灌排方便的地塊,以利于整地、施肥、灌排[2]。
2選擇高純度親本種子
要求代繁公司書面提供親本種子生物學特征、生長發育特征特性、種子來源、種子生產年份、容易出現問題的環節、制種技術注意事項等;接到代繁公司提供的親本種子后,要立即檢測純度、發芽率、發芽勢,對純度不合格的親本自交系,堅決不予使用;對于自交系籽粒還要再次精選分級,剔除籽粒過大或過小的,確保籽粒大小一致、飽滿,發芽勢和發芽率高,以保證出苗整齊,植株生長發育一致,保障制種產量和質量。
3提高播種質量
為獲得高質量播種,在播種前要做好充足的準備工作,盡量使植株幼苗生長整齊一致,提高種子質量。播種前施足基肥,及時灌溉,平地整地;對自交系種子進行粒選,采用優質種衣劑進行準確精量包衣,以減少因低溫造成的爛種現象和苗期病蟲害的發生。精細整地后,當4月中下旬土層深度5cm溫度超過 12% 以上可及時早播,做到土壤水分均勻、播種精準。播種時采用膜上精量穴播,盡量使用北斗導航機播種,播種深度為5cm,達到深淺一致、不重不漏,以確保出苗整齊、幼苗健壯生長。為延長父本花粉期,生產上一般采取分兩期播種父本的方式,但對于不熟悉的組合應采用三期播種,盡量延長父本花粉期,提高花粉的授粉效果。三期播種也可靈活掌握:1/3父本用溫水浸泡24h后和另外的1/3父本同時播種,浸泡過的種子和干種子先后出苗,相當于錯期1次,6d后再播種剩余的1/3父本,可將花期延長3~6d。
4配方施肥和水肥一體化技術
4.1配方施肥玉米制種對肥料和水分的需求量較大,肥水的科學管理是實現高產的關鍵,配方施肥是玉米制種增產的重要措施。武威市制種地土壤沙化嚴重,地力偏瘠薄,宜增施有機肥料,以培肥土壤,提高土壤理化性質和生物性狀,尤其增加土壤保肥保水能力,從而提高制種產量和質量。玉米對氮、磷、鉀肥的需求比例約為 3:1:3 ,其對于鉀十分敏感,因此,適量增加鉀肥施用量能明顯提高產量。玉米對微量元素鋅也較為敏感,缺鋅土壤施用鋅肥一般能增產 8%~14% ,可每2年基施硫酸鋅15~30kg/hm2 。硼也是作物生長發育必需的微量元素之一,能促進玉米花粉發育,提高花粉受精質量,進而提高結實率和制種產量,適量增施硼肥有顯著的增產效果,但硼肥用量過大也會產生危害,一般以基施硼肥6~10kg/hm2 為宜,與沙土混勻摻入有機肥每3年施用1次即可。
通過多年的研究,總結出了合適的玉米種田施肥方案:每 hm2 施氮(N) 180~225kg 、磷( P2O5 )60~75kg 、鉀( K2O ) 150~180kg ,硫酸鋅、硼砂的施用視情況而定; 20% 氮肥基施, 60%~70% 氮肥在母本大喇叭口期施入,剩余部分氮肥在雌穗花粒肥期施入。此施肥方式能促使玉米植株快速生長發育,延緩早衰,大幅度提高玉米制種產量,生產出飽滿、光澤度好的種子。
4.2水肥一體化技術水肥一體化技術是將精密的施肥調控與優化的灌溉策略進行有機結合,實現了水分與養分的精準供給,不僅為作物根系提供了最適宜的生長環境,還顯著提高了作物在土壤中的生長適應性,有力促進了作物質量與產量的雙提升。隨著水肥一體化技術的不斷成熟與普及,將為制種產量和質量帶來革命性的變化,配方施肥變得簡單、便捷,易于實現標準化、集約化,便于推廣,建議有條件的制種公司盡快應用。
5合理密植,控制父母本比例
制種玉米自交系一般比正常栽培玉米植株小、長勢弱,因此,制種田要比大田玉米適當增加種植密度,以密保產,尤其是高產田,要充分發揮肥水作用,以大群體實現高產。在中低產或肥水不足的田塊上種植不宜過密,要以加強個體發育來保證制種產量。玉米制種一般父母本行比為 1:5~6 ,母本留苗密度為7.50萬 ~8.25 萬株 /hm2 。如果自交系父母本比例過低,即父母本比例不當、父本數少,授粉時花粉量不能滿足完全授粉的需要,將影響產量;如果父母本比例過高,即父本和母本間肥料、水分及空間競爭較大,則會影響母本生長,進而影響母本制種產量和籽實飽滿程度[3-4]
另外,當地有些農戶偏愛大壟稀植,認為穗大則產量高,但制種田大壟稀植會導致個體發育過大、穗過大、群體過小,其單株產量較高,但群體作用無法得到充分發揮;有些農戶習慣于密植,而制種田過密栽培易發生個體發育不完全、空稈、單株產量較小、群體與個體矛盾較大等問題,導致產量不高。因此,應根據自交系類型、當地自然環境條件、施肥等環節條件的變化,綜合考慮合理密植,并注意結合玉來長勢、株型、生長發育情況,及時因地制宜地靈活把握,逐步優化完善[4]。
6準確預測花期,適時進行人工授粉
每年7月份玉米制種授粉期間武威市頻繁出現高溫極端天氣,且持續時間較長,容易減弱雄穗花粉生命力,影響雌穗花絲,導致高溫熱害,從而影響授粉。特別是中晚熟玉米品種,如果授粉時持續高溫,則對制種產量產生較大不利影響,減產幅度一般為 20%~60% ,制種果穗出現花粒、禿尖、半片穗、果穗上僅有少量的大籽粒現象嚴重。因此,要及時關注天氣變化、植株生長發育狀況等,做好花期預測工作,以提高花期授粉質量,并根據實際需要及時調整植株生長發育速度。除通過錯期播種調節花期外,若生長發育過程中呈現花期不一致的趨勢,可采取“控早促晚”的原則進行調整:對于花期偏早的自交系,通過控肥控水或部分斷根等措施來抑制生長;對于花期長勢較慢的自交系,葉面噴施肥料或植物生長調節劑(如磷酸二氫鉀、赤霉素、尿素等)促進生長。當雌穗花絲生長過慢或過快時,可采用剪苞、去花絲的方法,保證成功授粉;授粉期間于每天上午植株露水消失以后(一般為10:00-11:00)從父本行開始慢慢地往前搖動父本植株,以提高授粉率,必要時進行人工授粉[5]
7提高去雜及去雄質量
去雜去雄是玉米制種保純豐產的關鍵措施。自種子田苗期至抽雄期每間隔一段時間清除1次田間雜草和劣質株,要求3~4次后徹底清除。對于母本,要注意在去除雜株的同時去除劣株。然而,部分制種基地的農戶和基地技術員存在認識誤區,片面地認為只有那些高大的雜株才影響純度,而弱小的植株是發育不良的正常母本自交系,可不作處理,導致長勢較差的雜株、劣株得以留存,嚴重影響了制種質量。與此同時,對于父本的管理同樣不容忽視,必須將其中的雜株和劣株徹底清除,以免影響種子純度。在全田 30% 的母本打苞時,采取帶1~2片葉摸苞去雄的方式,能提早2~3d吐絲,有效調節花期,保證授粉質量,進而提高結實率,增加粒重。制種后期需拔掉母本弱小苗,保證種子純度、成熟度和發芽率。去雄要做到及時、徹底、干凈,不留殘留枝和根茬。授粉結束后10d內將父本徹底割掉清出,一方面為母本行間提供較好的通風透光條件,另一方面防止收獲時機械混雜[]。
8積極防治病蟲害
武威市制種玉米生長中期遭遇高溫后容易滋生病蟲害,主要害蟲有螃螬、金針蟲、蟠蛄、紅蜘蛛、蚜蟲、玉米螟等,主要病害有粗縮病、莖腐病、紋枯病、大斑病、小斑病、瘤黑粉病、絲黑穗病、條銹病、穗腐病、粒腐病等,由于制種田成方連片,這些病蟲害一旦發生,將迅速蔓延且為害嚴重,難以防治,因此,“以防為主,防重于治”是十分必要的。在播種前對親本種子進行藥劑處理,適當增加殺蟲劑,以預防蟒螬、金針蟲、蜷蛄等地下害蟲為害,保證苗齊、苗全、苗壯。對于玉米不同類型的蟲害則要分類防治,如大喇叭口期在玉米雌穗心葉撒施辛硫磷粒劑與沙土混合制劑或灌漿期在玉米頂部涂抹殺蟲粉劑防治玉米螟;花粒期在莖稈上涂抹氧化樂果50~100倍液防治蚜蟲[7-8]
9 站稈扒皮晾曬
武威市每年10月份早霜寒潮頻繁且來勢兇猛,極端寒冷天氣較多,如不及時收獲,易造成種子凍害。收獲時若種子含水量較高,極易影響發芽率和發芽勢,導致種子失去使用價值。因此,生產脫水較慢的品種一定要配套果穗烘干設備并特別注意及早加工完成。采取站稈扒皮的晾曬方法能快速降低種子含水量,同時在果穗烘干階段節約能源。具體方法:在雌穗籽粒蠟熟后期扒開果穗苞葉,使穗上的籽粒通風見光,加速籽粒水分的快速蒸發干燥[5]
10 適期晚收
玉米適期收獲非常重要。收獲過早,種子灌漿不充分,容易影響產量,導致籽粒飽滿度和光澤度差,還影響發芽率和發芽勢;而適期晚收有利于種子充分灌漿和增加千粒重,從而達到增產、提質、提升種子商品價值的目的。玉米在果穗苞葉變白時并未完全成熟,而是需要再經過7~9d才能成熟。種子成熟的標志:果穗苞葉變白,逐漸干枯、松動,大部分有一定程度的下垂;種子籽粒乳線消失、變干、漸生黑層、光澤開始顯露,基部變堅硬,用手指甲不易掐動,此時種子含水量為 22%~30% 。武威市10月進入早霜凍,如不及時收獲極易造成種子凍害。
參考文獻
[1]李友強,姜振東.推進甘肅國家級玉米制種基地發展的思路措施.中國種業,2022(4):16-19
[2]李繼軍,斐暉平.西北制種基地成本提高對玉米種企的影響.中國種業,2022(3):52-55
[3]馮宜梅,陳麗萍,趙爾旭,張登元,趙大有,王陸慶.武科12雜交制種父母本行比優化配置及栽培模式研究.中國種業,2021(8):83-86
[4]趙軍,楊珍,張德,何增國,殷穩娜.不同種植密度對制種玉米母本