甜菜遺傳單胚雜交種高產(chǎn)高效制種技術(shù)研究*

宋 瑛，王榮華*，王維成，劉 珣

（石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院甜菜研究所，新疆 石河子 832000）

甜菜遺傳單胚雜交種高產(chǎn)高效制種技術(shù)研究*

宋 瑛，王榮華*，王維成，劉 珣

（石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院甜菜研究所，新疆 石河子 832000）

針對甜菜單胚種在繁育過程中存在產(chǎn)量低、發(fā)芽率不高等問題，開展輪作（重茬、迎茬）對比、父母本配比、株行密度、按比例施肥和微肥及微量元素等多項試驗，對甜菜遺傳單胚雜交種高產(chǎn)高效制種技術(shù)進(jìn)行研究。

甜菜；遺傳單胚雜交種；單產(chǎn)；制種技術(shù)

甜菜單胚種應(yīng)用是我國甜菜生產(chǎn)發(fā)展的方向，單胚種在繁育過程中往往存在產(chǎn)量低、發(fā)芽率不高等問題，根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)實踐，繁殖區(qū)的選擇是決定繁育的成敗關(guān)鍵。根據(jù)歷年區(qū)域采種試驗，重點選擇在比較適宜的甘肅河西走廊進(jìn)行較大面積的繁殖試驗；在新疆石河子、武威、哈爾濱、酒泉、張掖、山東高密等地進(jìn)行甜菜遺傳單胚雜交種采種栽培技術(shù)試驗。試驗在2013年的密度、整枝、父母本配比、灌水、施肥等示范論證基礎(chǔ)上，于2014年開展輪作（重茬、迎茬）對比、父母本配比、株行密度、按比例施肥和微肥及微量元素等多項試驗，對甜菜遺傳單胚雜交種高產(chǎn)高效制種技術(shù)進(jìn)行研究。

1 輪作（重茬、迎茬）對比試驗

1.1 重茬對比試驗

種植方式：2012年甜菜-紅小豆；2013年甜菜-紅小豆；2014年甜萊-紅小豆。試驗于2012年在山東高密制種戶王某的甜菜采種田開展，制種面積133.4m2，并于2014年連續(xù)種植，以大田相同面積作對照。田間管理措施同采種大田，觀察甜菜種株長勢及發(fā)育動態(tài)，調(diào)查田間甜菜發(fā)病指數(shù)，測定種子發(fā)芽率和產(chǎn)量。

試驗結(jié)果表明，甜菜根腐病發(fā)病率較對照提高19.6%，側(cè)枝種球結(jié)實部位下移5.7cm，無效分枝增加13.9%，種子空秕率達(dá)49.6%，千粒重、發(fā)芽率分別較對照下降4.6%和12.8%，種子單產(chǎn)較對照減產(chǎn)47.8kg/667m2，降幅達(dá)26.9%。

1.2 迎茬對比試驗

種植方式：2011年甜菜-紅小豆；2012年冬小麥-秋白菜；2013年甜菜-玉米；2014年冬小麥-秋玉米；2015年甜菜-紅小豆。2011年在山東高密農(nóng)戶王某的種植田開展，制種面積133.4m2，于2014年間隔1年再種，用同樣的大田種植面積作對照，品種為甜單304，觀察甜菜種株長勢及抗病性，測定種子產(chǎn)量。

試驗結(jié)果表明，甜菜褐斑病、白粉病、黃花毒病等發(fā)病率分別較對照 （輪作地）高10.2%、8.7%、12.4%，倒伏率37.7%。7月8日收種，平均單產(chǎn)種子較對照（單產(chǎn)152.5kg/667m2）降低12.3%，千粒重下降0.6g，空秕率增加22.6%，根腐病發(fā)病率高6.7%。

2 父母本配比試驗

根據(jù)3年的配比試驗，F(xiàn)1雜交種父母本配比較不育系配比小，采用1∶3或1∶4比例，可增加雜交種產(chǎn)量，田間配置采用2∶6或者2∶8間隔栽植較為適宜。甜菜發(fā)芽率測定結(jié)果表明，距離授粉系、保持系越近，發(fā)芽率越高，越遠(yuǎn)發(fā)芽率越低，不育系制種行比以小于6行為宜。行數(shù)超過6行以后，發(fā)芽率明顯降低。

表1 不同制種行比模式下甜菜種子質(zhì)量和產(chǎn)量

2014年選擇7個農(nóng)戶，分別按多胚授粉系與不育系行比為4∶12、2∶7栽植母根，每行30株，進(jìn)行種子質(zhì)量鑒定。母根栽植以后，于出苗后，追施磷酸二銨、尿素各1次。種子收獲后測定種子產(chǎn)量、發(fā)芽率。結(jié)果見表1，行比為4∶12、2∶7的7個農(nóng)戶，種子產(chǎn)量和發(fā)芽率存在一定差異，但差異不太明顯，種子產(chǎn)量均達(dá)到150kg/667m2以上。

3 株行密度試驗

在往年試驗的基礎(chǔ)上，選擇幾種栽植的株行距模式，通過試驗進(jìn)一步驗證栽植密度對甜菜單粒采種產(chǎn)量的影響，篩選出適宜的栽植密度。試驗采用先鋪后栽，覆70cm寬的膜，每副膜栽植1行，父母本比例1∶3，田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铮苍O(shè)置4個處理。其中，處理1：株行距50cm×40cm、栽植密度3333株/667m2；處理2：株行距50cm×50cm、栽植密度2666株/667m2；處理3：株行距60cm×50cm、栽植密度2222株/667m2；處理4：株行距60cm×60cm、栽植密度1852株/667m2。

從表2可以看出，從栽植密度來看，株行距為60cm×50cm、栽植密度2222株/667m2的種植模式產(chǎn)量最高，達(dá)到269.5kg/667m2，位居第1；株行距50cm×50cm的種植模式單產(chǎn)為251.4kg/667m2，位居第2。從方差分析結(jié)果來看，株行距為60cm× 50cm，栽植密度2222株/667m2的種植模式與株行距為50cm×40cm，栽植密度3333株/667m2的種植模式及株行距為60cm×60cm，栽植密度1852株/667m2的種植模式差異顯著。從千粒重和發(fā)芽率結(jié)果來看，栽植過密會影響種子的千粒重和發(fā)芽率，但各處理之間差異不顯著。

4 按比例施肥對甜菜單粒采種產(chǎn)量的影響

表2 不同栽植密度甜菜種子產(chǎn)量及質(zhì)量

表3 不同施肥處理 kg/667m2

選擇幾種不同配比的施肥量，設(shè)置8個不同處理（見表3），通過試驗驗證施肥量對甜菜單粒采種產(chǎn)量的影響，篩選出適宜的施肥量。氮肥選用尿素,磷肥選用過磷酸鈣（含磷12%）,鉀肥選用硫酸鉀（含鉀52%）。其中,氮肥總量的75%做基肥，其余的25%做追肥。其它田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

從表4可以看出，施用N：15kg/667m2、P2O5：10 kg/667m2、K2O：5kg/667m2的處理 6，單產(chǎn)達(dá)到282.2kg/667m2，位居第1；施用N：10kg/667m2、P2O5：15kg/667m2、K2O：5kg/667m2的處理 7，單產(chǎn)達(dá)275.6kg/667m2，位居第2；施用N：10kg/667m2、P2O5：10kg/667m2、K2O：10kg/667m2的處理5，單產(chǎn)達(dá)267.8kg/667m2，位居第3。施肥處理和不施肥處理差異顯著，說明合理施肥對甜菜單粒采種產(chǎn)量有很大影響。從表4還可以看出，甜菜種子千粒重為9.8～11.3g，發(fā)芽率83.5%～87.5%，合理施肥可增加甜菜單粒采種種子的千粒重、提高種子發(fā)芽率。

表4 不同施肥量處理甜菜種子產(chǎn)量

5 微肥及微量元素試驗

5.1 微肥試驗

選用微肥處理甜菜種株，各處理面積均為667m2，其中：處理1（CK）不噴施任何微肥；處理2噴施磷酸二氫鉀30g/667m2+硫酸鋅30g/667m2+硼砂30g/667m2，兌水30kg；處理3噴施DA-6（胺鮮酯）10mg/L；處理4噴施蕓苔素內(nèi)酯0.02mg/L；處理5噴施LSE-1螯合微肥60g/667m2，兌水30kg；處理6噴施EDTA鋅鈉鹽80g/667m2，兌水30kg；處理7噴施乙烯利200mg/L；處理8噴施多效唑200mg/L。

表5 不同微肥處理下甜菜種子產(chǎn)量

從試驗結(jié)果可以看出（表5），用乙烯利200mg/L處理后甜菜單產(chǎn)為415.2kg/667m2，位居第1；用EDTA鋅鈉鹽處理后甜菜單產(chǎn)為387.8kg/667m2，位居第2；用多效唑200mg/L處理后甜菜單產(chǎn)為386.7 kg/667m2，位居第3；用DA-6（胺鮮酯）10mg/L處理后甜菜單產(chǎn)為367.8kg/667m2，位居第4。從甜菜單產(chǎn)結(jié)果來看，噴施一定量的微肥能夠顯著提高制種產(chǎn)量，用乙烯利200mg/L處理后甜菜單產(chǎn)最高與其他處理差異顯著；從甜菜種子千粒重和發(fā)芽率結(jié)果來看，噴施一定量的微肥對甜菜種子千粒重和發(fā)芽率也有一定的影響，但各處理之間差異不顯著。

5.2 噴施鉬元素對種子產(chǎn)量及質(zhì)量的影響

試驗共設(shè)5個處理，分別為濃度為0.5%、21.0%、1.5%、2.0%的肥液，以清水為對照，于抽苔、現(xiàn)蕾、初花期噴灑3次，間隔7d。田間設(shè)計采用隨機(jī)排列，重復(fù)3次。

從試驗結(jié)果可以看出（表6），鉬元素噴施濃度越大，其對種子產(chǎn)量的影響越明顯，甜菜單產(chǎn)較對照提高8.6kg/667m2，但其它指標(biāo)均不理想，如種球位密集度加大、種球變小、花萼變大、發(fā)芽率降低。經(jīng)測試，噴施鉬元素1.0%～1.2%的濃度對種子各項指標(biāo)有一定效果。

5.3 噴施鈦元素對種子產(chǎn)量的影響

試驗共設(shè)6個處理，田間設(shè)計采用隨機(jī)排列，重復(fù)3次。分別為10%、30%、50%、70%、90%不同濃度的鈦肥液，以清水為對照，噴施3次，間隔10d，在甜菜植株打苔后側(cè)枝生高28cm、現(xiàn)蕾、初花期時進(jìn)行。噴施以整株濕潤葉面掛水珠為宜。測定種株發(fā)育動態(tài)變化，考種計產(chǎn)。

試驗結(jié)果表明，噴施鈦溶液的種株表現(xiàn)均優(yōu)于對照，其中，甜菜種株株高增加7～13cm，分枝增加1～4個，抗倒伏率6%～11%，種球飽滿度好，籽粒成實度上移1.0～2.7cm，枝梢種球空秕率下降，凈純度提高0.3%～0.7%，剖仁率提高0.7%～3.2%，發(fā)芽率提高1.9%～7.7%，平均種子產(chǎn)量較對照（產(chǎn)量184.6kg/667m2）增加2.1～6.2kg/667m2。但在30%～70%鈦溶液范圍內(nèi)增效明顯；90%處理的各項發(fā)育指標(biāo)均不理想。（鉬、鈦均為1年試驗獲得數(shù)據(jù)，2015年繼續(xù)驗證。）

表6 噴施不同濃度鉬元素甜菜種子產(chǎn)量及質(zhì)量

6 小結(jié)

（1）重迎茬對比試驗表明，重、迎茬種植采種株，導(dǎo)致甜菜采種株病害發(fā)生嚴(yán)重，主要是褐斑病、白粉病、黃化毒病及根腐病；同時，甜菜種子千粒重、發(fā)芽率和產(chǎn)量均大幅度下降。（2）父母本配比試驗表明，甜菜單胚雜交制種時，可根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣候條件，選擇父母本配比為1∶3或1∶4，可增加雜交種產(chǎn)量；田間大量配置采用2∶6、2∶8或4∶12、2∶7較為適宜。（3）株行密度試驗表明：栽植密度對甜菜單粒采種產(chǎn)量影響很大，應(yīng)選用株行距為60cm×50cm，栽植密度2222株/667m2的種植模式。（4）按比例施肥對甜菜單粒采種產(chǎn)量的影響表明，合理施肥對甜菜單粒種種子的制種產(chǎn)量、千粒重和發(fā)芽率均有一定影響[1]，但對采種產(chǎn)量的影響最大，宜選擇“施用N：15 kg/667m2、P2O5：10kg/667m2、K2O：5kg/667m2”的施肥處理。（5）從微肥及微量元素試驗看：在甜菜制種時，適量噴施乙烯利200mg/L，可提高甜菜制種產(chǎn)量；適量噴施鈦和鉬溶液，可增強(qiáng)甜菜種球飽滿度，提高甜菜種子產(chǎn)量。

[1]張守樸.提高雜交甜菜制種產(chǎn)量和質(zhì)量關(guān)鍵技術(shù)[J].種子科技，2008（2）：56-57.

2016—02—25

科技支疆計劃，項目編號：2014AB005。

*通訊作者：王榮華（1978-），女，副研究員，主要從事甜菜育種方面的研究。E-mail：wrhyyl@sina.com。