杂交玉米亲本繁殖及制种技术大理州农科院粮作所陈 怀 军v ★ 玉米制种原理v 利用普遍的生物学现象——杂种优势杂交品种 (F1)在产量、抗性、适应性、品质等各个方面表 现出较强的超亲或超标优势如应用最广泛的杂交 玉米、杂交水稻、杂交油菜、杂交蔬菜等等v ★ 玉米制种目的v 就是利用杂种优势的原理,生产上每年设置一定 规模的隔离区,繁殖数量充足、质量纯正、亲本配 套的自交系种子,再用亲本自交系配制杂种一代( 即F1)种子,应用于生产,促进玉米生产增产增收 第一部分 原理及概念v 自交系:是指从一个玉米单株连续自交多代, 结合选择而产生的性状整齐一致,遗传性状相对 稳定的自交后代系统除玉米自交系外、常规自 花授粉作物水稻、小麦、蚕豆等所有的品种都可 以归为自交系类,因为都属于纯合的群体,但一 般称为品种或品系 v 亲本:一般将杂交组合的父本和母本统称为 该杂交种的亲本亲本一定是自交系,但自交系 不一定是亲本,只有组配成功为一个杂交品种的 两个自交系才叫亲本v 自交系原种——选育单位育成的原始品系的 种子,或由它们繁殖出来的与该系原有优良特征 特性一致的种子。
标准:性状高度典型一致, 株间整齐一致,无杂株或杂株率不超过0.1%第二部分 亲本保纯繁殖技术v 亲本(自交系)的重要性:v 亲本自交系是配制杂交种的基础没 有质量合格、数量足够、父母本配套的亲 本种子,就不可能配制出数量充足的、纯 度保证的杂交种如亲本自交系混杂不纯 或退化,制成的杂交种质量不高,将会降 低杂交种应有的增产效果故对亲本种子 质量和数量要比杂交种更要优先重视1、原种繁殖方法在自交系原种圃中严格选择典型优株 100~200个,实行人工套袋自交或妹交混 粉繁殖将收获的果穗经选择后混合脱粒 的种子(称原原种)下一年单独设置繁 殖区,在严格的隔离条件下进一步繁殖, 所得的种子即为自交系的原种原种再次 繁殖即为原种一代原种再次繁殖即为原 种二代原种繁殖的次数以满足制种的需 种量而定2、亲本繁殖程序图三、原种一代二、原 种一、原原种四、原种二代五、 生产制种3、亲本防杂保纯的意义和措施v (1)亲本混杂退化的后果:v 在繁育过程中,亲本防杂保纯十分重要 因为,用纯度不高的自交系制种,降低 杂种优势,杂交种高产性能难以表现经 试验证明:用纯度低的亲本配制的杂交种 ,比纯度高的亲本配制成的同名杂交种一 般减产15%~20%。
如果亲本自交系严重 混杂,杂交种就不能达到应有的增产水平 因此,防杂保纯是根本2)亲本混杂退化的原因v良种种三年,不选就要变v 玉米是异花授粉作物,更容易引起混杂~退化~v ① 生物学混杂:隔离不安全、去杂不严等原 因引起的天然杂交v ② 机械混杂:从播种——收获储藏过程中, 人为发生异果穗或异籽粒的进行混杂v ③ 自交系发生变异:自交系产生遗传性变异 少数变异株如不及时去掉,也会引起株间天然 杂交,使原来纯正的自交系的典型性收影响如 黄穗中白籽、甜籽、黑籽等3)亲本防杂保纯措施v ① 隔离要安全严格按规定的隔离要求,设 置隔离区,这是防止天热杂交,发生生物学混杂 的基本保证v ② 坚持分期多次严格去杂无论是杂种苗、混 杂苗、“怀疑苗”、优势株等都要彻底去净,不要 吝惜宁可错砍,也不能错过由于自交系的各 种特征是在不同的生育时期表现出来,去杂要分 期多次进行v ③ 种子管理制度要严格严格防止人为的机械 混杂自交系从生产→收贮每个环节都必须遵守 种子生产操作技术规程,专人负责,严格把关v ④ 定期替换制种用的亲本自交系每隔3~4年 用纯度更高的自交系原种予以替换。
4、提高亲本繁殖产量的措施v ※ 自交系弱点:自交系生长势较弱,抗逆性和 适应性较差,因而产量低而且不稳定,以至生产 上常用的父母本数量不配套,影响杂交种的推广 因此,在良种繁育中必须想办法提高自交系繁 殖产量一是在育种上选育较高产的自交系,二 是改进繁制种的栽培技术v (1)适期早播玉米开花期适宜的气温 24~26℃、相对湿度不低于75%适期早播可相 应延长生育天数,增加干物质积累,减少病害, 促使穗大、粒多、粒饱 v (2)加大密度增加株穗,可比大田加大 30%~50%v v(3)增加肥水,以促为主田间管理以促为主 ,一管到底,促进幼苗早发,植株健壮,穗大粒 饱以获得高产要早间苗,早中耕,早追肥若 遇天旱,灌水应及时有些自交系遇旱时雌穗丝 状花柱不易抽出,不少自交系散粉有困难,对结 实影响较大v (4)辅助授粉有的自交系花粉少,苞叶长, 抽丝慢,容易出现缺粒和秃尖,适当进行人工辅 助授粉,能保证充分授粉,提高结实率;v 有的自交系雌雄不协调(?),可采用隔行分 期播种的方法,或将部分种子浸种与未浸种种子 隔行播种,延长散粉时间第三部分 杂交玉米制种技术v ★ 大理州杂交玉米制种概况:v 大理州杂交玉米制种是从上个世纪80年代中期 就开始,有近三十年历史,亲本繁殖和杂交种制 种一直是全省的主要生产基地之一。
v 基地主要分布在弥渡、祥云、巍山、洱源、 宾川、大理等县/市多年来,玉米制种规模不 断扩大,2010年已超6万亩,近年来稳定在6万亩 左右杂交玉米制种已形成“公司+基地+农户” 的产业化发展模式种子产业的稳步发展,相应 地形成了一套成熟的、有效的高产优质制种栽培 技术 ■ 杂交玉米制种六大环节一、选择基地二、规范种植三、产量管理五、适时收获四、质量管理六、收储检验■■■■■■■ 一、选择基地三条件1 隔离安全2 农田基础条件好 3 干群基础好三个基本条件 ◆ 1 隔离安全玉米属异花授粉作物,生产种子须设置隔离区,以防杂保 纯常用的隔离措施及方法主要有四种:vv ((1 1)空间隔离:)空间隔离:制种区边缘与周边杂玉米距离不得少于 300米、白粒玉米制种不低于400米;vv ((2 2)时间隔离:)时间隔离:杂玉米田先播,制种田须间隔30天以上播 种,若制种田先播,则杂玉米田须间隔40天上播种vv ((3 3)自然屏障隔离:)自然屏障隔离:利用山岭、村庄、房屋、成片茂密的 树林等自然屏障作为隔离;vv ((4 4)高杆作物隔离:)高杆作物隔离:不得已情况下,可利用高粱、向日葵 、麻类等高杆作物隔离,隔离带宽50米以上,同时要求比制 种玉米提前20天左右播种,在玉米授粉期高度应超过玉米。
v ----2003年在大理市绿桃村,500亩制种田,因为高杆作物晚播,到花 期未超过玉米,被种子管理站宣布报废了,制种单位和农户损失很大! 但如不报废,这批种子用于生产将造成的损失会更大,大家可以算一下 ,制种田平均产量按300公斤计,可产15万公斤,大田生产1亩用种2公斤 ,可供7.5万亩面积,如果因纯度问题造成减产,赔偿损失巨大隔离带 隔离带 杂玉米区300~400米 ● 空间隔离示意图制种区种子不纯,坑死活人!种子不纯,坑死活人!◆ 2 农田基础条件好vv((1 1)水利条件好水利条件好能排能灌,确保旱涝 保收,保证种子产量;vv((2 2)土壤肥力好土壤肥力好土质相对较好,肥力 中上等,利于玉米自交系作物正常生长发 育切忌在瘦薄的山坡、雷响地或地势低 洼的冷浸田上种植,否则,不仅种子质量 极差,产量低甚至于灭产vv((3 3)集中连片集中连片田块集中,地势平坦, 交通便利,便于管理◆ 3 干群基础好v (1)劳力保证 v 劳力是生产力三要素中最核心的要素,只有基 地劳动力保证,才能使生产技术措施及时、有效 的落实到田间地头,是种子生产产量和质量的关 键保证。
动v (2)干群素质好v 干部群众素质好,要重视农业生产,科技意识 相对强,听从技术要求,有利于基地各项技术措 施的统一实施;v 另外,要强化技术培训,统一群众认识确保 各项技术措施被群众认识、熟悉并掌握■ 二、种植要规范5 合理密植4 合理行比2 调节播期3 适期早播 1 精细整地五 大 措 施◆ 1. 精细整地——提高播种质量,争取一次全苗 墒直土细田平v ——根据同期播种时母本吐丝期~父本散粉期 相差的天数,确定父母本播种时间间隔措施v 推算原则:“宁可母等父,不可父等母”v(1)母本比父本早n天(n≥5),父本宜提早n-3 天播种;v(2)母本比父本早4天~晚1天以内,父母本可 同期播种;v(3)母本比父本晚n天(n>1),父本宜推迟 n+3天播种;◆ 2 调节播期◆ 3 适期早播——玉米属喜温喜光作物,生长期内光温充足, 能充分生长发育,易获高产各地宜在大春节令内 适期早播,充分利于前期光热资源大理州各地节 令按海拔可划分如下:v(1)海拔1600米以下低热河谷区,在3月20日~5 月30日;v(2)海拔1600米~1900米温暖地区,在4月1日~ 5月10日; (3)海拔在1900米以上温凉地区在4月15日~4月 30日,可利用地膜覆盖抢种。
◆ 4 合理行比v ——合理行比就是要在满足充分授粉前提下, 尽可能增加母本株数,以增加制种产量,生产中根 据父本株高、花粉量调整行比可以分如下两种:v(1)父本矮母本高,父本花粉量小,则父本宜独 立成垄,行比为1:4或1:5如扎单201(木6×鹤马 )v(2)父本高母本矮,花粉量大时,则父本采用1:5 、1:6或2:10如大玉7号(DZ031×330-4671) 有的不专设父本行v * 增设采粉区在制种区边缘田块,尤其是迎风 头,适当增植1行父本,以利于边缘田块充分授粉 ◆ 5 合理密植v ——自交系植株矮小,单株生产力低,合理密 植增穗是提高制种产量的重要措施规格宜采用 宽窄行种植v ● 母本种植规格:根据株型分如下3种:v(1)紧凑型:母本规格为80+33cm,株距均为 18cm,每亩留苗5500株左右v 80 33 55 55♀♀♀♂♀♀♀♀♀♀♂(2)半紧凑型:母本规格为:85+35cm,株距均 为20cm,每亩母本留苗5000株左右;v (3)高大披散型:母本规格为:85+35cm,株距 均为22cm,每亩留苗4500株左右。
v ● 父本种植规格:v (1)父母本播期间隔期6天以内,且不存在“母欺 父”的现象,可顺应母本种植规格,每亩留苗1000 株左右;v (2)父母本播期间隔期超过7天或有“母欺父”现象 ,则应适当拉大与相邻窄行母本间的行距,增加至 40-45cm,或者独立成垄,与相邻母本行距均为55- 60cm大玉7号制种田行比垄 成 立 独 行 双 本 父垄 同 本 母 与 行 单 本 父大白玉9号制种行比1:4大玉10号制种行比2:8■ 三、产量管理v ◆ 1 科学施肥v ● 根据自交系生长势弱,根系不发达,抗逆性和适应性差 的特点确定施肥总体原则: “底肥足,肥效缓,苗肥巧, 肥效快,拔节孕穗肥重,养分全,花粒肥补 ”v 施肥划分底肥苗肥拔节孕穗肥花粒肥v (1)施足底肥v 作用:增加有机质,改善土壤结构,P肥一次施足,N、K 则及时补充出苗~苗肥前养分的不足——“断奶肥”v 时间:整地时及播种前v 方法:整地时,亩深施腐熟农家肥1000~2000千克、高效 复合肥20-25千克+普通过磷酸钙50kg,撒施入土,或条施 于播种沟内一侧, 与种子分隔,以免造成烧根死苗; v (2)巧施苗肥v 目的:促进早生快发,。