糯玉米品種“閩花甜糯136”雜交制種關(guān)鍵技術(shù)

林建新，黃章明，張 揚(yáng)，林 靜，廖長見，盧和頂，陳山虎*

（1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/福建省特色旱作物品種選育工程技術(shù)研究中心，福建福州 350013；2.南平市延平區(qū)科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，福建南平 353000）

鮮食玉米品種雜交種制種產(chǎn)量的高低直接關(guān)系到品種的推廣前景和經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)質(zhì)的鮮食玉米雜交種子也是生產(chǎn)上高效栽培的基礎(chǔ)［1，2］。甜糯玉米新品種閩花甜糯136是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所以自交系閩糯系Tk1為母本，閩甜系Tc3為父本雜交育成的花色甜加糯玉米新品種，于2019年通過福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（閩審玉2019006）。由于閩花甜糯136是甜加糯型玉米，其母本為糯玉米類型，種子飽滿胚乳營養(yǎng)豐富，種子出芽和植株生長都較穩(wěn)定；而其父本為雙隱甜玉米類型，種子干癟胚乳營養(yǎng)較少，種子的出芽率比母本低，植株生長管理需要更加精細(xì)。此外，父本株高比母本更低，生育期較短，需比母本遲播5 d左右，這些因素都對(duì)閩花甜糯136的制種造成較大影響，小面積制種產(chǎn)量折合每公頃約兩千多公斤。為提高閩花甜糯136大規(guī)模商業(yè)化制種產(chǎn)量，需要根據(jù)親本的特征特性摸索一套適合福建省亞熱帶季風(fēng)氣候的大面積高產(chǎn)高效雜交制種技術(shù)，為閩花甜糯136的推廣及大規(guī)模商業(yè)化制種奠定基礎(chǔ)。

為此，2019年春季在福建省福州市對(duì)閩花甜糯136親本自交系特征特性，特別是親本的抽雄期、吐絲期、散粉期的特性進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查；在寧德市蕉城區(qū)洋中鎮(zhèn)高山區(qū)開展大面積雜交制種技術(shù)初步研究，研究閩花甜糯136制種父母本的最適播期、最適種植密度及父母本行比等，探討閩花甜糯136大面積制種的最優(yōu)模式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

閩花甜糯136的親本：母本為閩糯系Tk1，父本為閩甜系Tc3。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)包含親本特征特性調(diào)查、母本種植密度及父母本行比等。其中親本特征特性調(diào)查于2019年春季在福建省福州市進(jìn)行。母本適宜種植密度及父母本行比試驗(yàn)于2019年4月設(shè)在寧德市蕉城區(qū)洋中鎮(zhèn)鐘洋村，試驗(yàn)田塊土壤為砂壤土，全氮0.099%、全磷0.087%、全鉀1.292%、速效氮85.60 mg/kg，速效磷13.8 mg/kg，速效鉀68.1 mg/kg。

1.2.1 母本密度設(shè)置 母本密度試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置7個(gè)處理，小區(qū)面積30 m2，3次重復(fù)，種植密度梯度為每公頃種植4.5萬株、5.25萬株、6.0萬株、6.75萬株、7.5萬株、8.25萬株和9.0萬株。父母本行比固定為1∶4，母本授粉結(jié)束7 d后，統(tǒng)一清除父本。

1.2.2 父母本行比設(shè)置 父母本行比試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置5個(gè)處理，小區(qū)面積30 m2，3次重復(fù)，父母本行比分別為1∶3、1∶4、1∶5、1∶6和1∶7。母本種植密度為6.0萬株/hm2，母本授粉結(jié)束7 d后，統(tǒng)一清除父本。

2 結(jié)果與分析

2.1 親本自交系特征特性

母本閩糯系Tk1：春播生育期103 d，株高170～180 cm，穗位高80～85.0 cm，莖粗1.9 cm，株型半緊湊，葉片堅(jiān)挺，總?cè)~片數(shù)19片，穗長17～18.0 cm，禿尖0 cm，穗粗4.8～5.0 cm，圓筒型，14～16行，行粒30～35粒，籽粒白色，穗粒重90～95 g，千粒重230～240 g。雄穗長27.3 cm，主軸長23.5 cm，11～12個(gè)分枝，分枝長13.6 cm，全穗小花數(shù)740～760朵。出苗后52～54 d開始抽雄，3～4 d抽齊開始散粉，雌穗于抽雄后3～5 d開始吐絲，吐絲后2～3 d進(jìn)入吐絲盛期。

父本閩甜系Tc3：春播生育期101 d，株高160～170 cm，穗位高65～75 cm，莖粗1.8 cm，總?cè)~片數(shù)19左右，株型緊湊，穗長14～15.0 cm，禿尖0 cm，穗粗4.2～4.4 cm，圓錐型，穗行數(shù)12～14行，行粒數(shù)33～39粒，粒色紫色，單穗粒重80～90 g，千粒重200～210 g。雄穗長30.5 cm，主軸長26.2 cm，分枝長15.3 cm，分枝數(shù)11～12個(gè)，全穗小花數(shù)700～750朵。出苗后51～52 d開始抽雄，3～4 d抽齊開始散粉，開花散粉期一般有7 d，以開始開花散粉后第3、4、5天為盛粉期，約占總粉量70%。

從表1可以看出，父本閩甜系Tc3的抽雄期為5月28日，雄花散粉盛期為5月31日—6月2日，其雄花散粉分別為152、176、186朵，而母本閩糯系Tk1的吐絲期為6月2日，根據(jù)花絲長度判斷，6月4—6日為花絲授粉最適期。因此，春季播期父本應(yīng)比母本遲4～7 d。

表1 閩甜系Tk1和閩糯系Tc3的雄花開花習(xí)性和雌穗吐絲習(xí)性

2.2 不同母本種植密度對(duì)制種產(chǎn)量的影響

由表2發(fā)現(xiàn)，母本種植密度對(duì)穗長影響較大，穗長隨著種植密度的增大而逐漸減小，不同種植密度對(duì)制種產(chǎn)量的影響顯著［3］，在密度4.5萬～6.75萬株/hm2時(shí)，制種產(chǎn)量隨著母本密度的增加而逐漸增加；在密度6.75萬～9.0萬株/hm2時(shí)，制種產(chǎn)量隨著密度的增加而逐漸降低，以密度6.75萬株/hm2處理的產(chǎn)量最高，達(dá)3 525.0 kg/hm2，極顯著高于其他6個(gè)處理。因此得出在該生態(tài)條件下，閩花甜糯136大面積制種母本最適種植密度為6.75萬株/hm2。

表2 不同母本種植密度的制種產(chǎn)量性狀

2.3 不同父母本行比對(duì)制種產(chǎn)量的影響

表3說明，母本果穗的結(jié)實(shí)率隨著父母本行比的增大而逐漸減低，父母本行比較小時(shí)，由于父本與母本靠的空間距離更近，母本果穗的花絲更容易接受到父本的花粉，授粉效果較好，結(jié)實(shí)率較高，平均穗粒數(shù)較多。反之，父母本行比高時(shí)，父本與母本靠的空間距離更遠(yuǎn)，結(jié)實(shí)率較低，平均穗粒數(shù)較少，平均穗粒數(shù)隨著行比的增大而逐漸降低，差異達(dá)到極顯著水平。通過不同行比制種產(chǎn)量的比較，得出父母本行比為1∶4的制種產(chǎn)量最高，達(dá)3 510.5 kg/hm2，顯著高于其他行比處理。另一方面，當(dāng)父母本行比較低時(shí)，群體內(nèi)母本所占株數(shù)較少，導(dǎo)致產(chǎn)量偏低；而當(dāng)父母本行比較高時(shí)，雖然群體內(nèi)母本株數(shù)較多，但父本和母本空間距離變大，花粉量減少，影響授粉效果，結(jié)實(shí)率偏低，平均穗粒數(shù)較低，造成群體產(chǎn)量較低。因此，需要兼顧父母本空間距離和群體母本保有量的問題［4］，因此，初步得出閩花甜糯136制種適宜父母行比為1∶4。

表3 父母不同行比制種產(chǎn)量性狀

3 雜交制種關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)閩花甜糯136親本的特征特性以及母本適宜種植密度及父母本行比的試驗(yàn)結(jié)果，提出閩花甜糯136高產(chǎn)制種的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 制種地選擇

為保證制種種子的純度，制種田必須嚴(yán)格隔離，隔離方式有距離隔離、時(shí)差隔離、障礙物隔離等。其中距離隔離是指制種田周圍一定距離范圍內(nèi)的其他田塊不能種植其他玉米品種，安全距離是500 m；時(shí)差隔離則與制種田周邊相鄰田塊的其他玉米品種要求花期相差30 d以上，以避免串粉。制種地應(yīng)選擇土壤肥沃、質(zhì)地疏松、排灌方便的田塊。在土壤水分適宜的情況下耕作整地并做到上虛、下實(shí)、土細(xì)碎［5］。

3.2 播種及種植密度

一般采用育苗移栽和直播2種方式播種，其中育苗移栽可以提前在大棚進(jìn)行，而直播則須在地溫穩(wěn)定超過12℃時(shí)開始，并且播種深淺保持一致，一般覆細(xì)土2～3 cm。閩花甜糯136母本適宜密度試驗(yàn)結(jié)果顯示，母本密度6.75萬株/hm2處理時(shí)閩花甜糯136制種產(chǎn)量最高，極顯著高于其他6個(gè)處理。因此閩花甜糯136制種母本適宜種植密度為6.75萬株/hm2。同時(shí)為了提高花粉量，父本可以適當(dāng)加大種植密度，父本播種方式可以采取插花式種植，單行父本種植密度可以達(dá)7萬株/hm2，授粉結(jié)束后清除父本。

3.3 適期播種

父母本花期能否相遇是制種成功的關(guān)鍵。通過閩花甜糯136父本的生育期觀察，閩花甜糯136雜交制種父母本必須錯(cuò)期播種的方式來調(diào)節(jié)花期。母本在適宜播種期播種，父母本播種方式要保持一致，在保證土壤墑情一致的前提下，父本分2期播種，第1期父本比母本推遲3 d播種，第2期父本比母本推遲5 d播種。如因氣候原因影響花期相遇，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行父母本肥水促控調(diào)節(jié)，遇高溫干旱，采用局部引水灌溉、增加追肥和噴施生長調(diào)節(jié)劑蕓苔素等措施。

3.4 合理行比

閩花甜糯136制種產(chǎn)量對(duì)比中，父母本1∶3的情況下，雖然單穗的制種產(chǎn)量是最高的，但是群體產(chǎn)量低于1∶4行比的制種產(chǎn)量，1∶4行比群體產(chǎn)量顯著高于其他行比處理。因此父母本最適行比為1∶4。

3.5 科學(xué)施肥

科學(xué)施肥是提高制種產(chǎn)量的關(guān)鍵。由于制種田種植密度大，必須多施肥，以肥護(hù)密提高產(chǎn)量。施肥原則采用底肥足量、追肥前重。方法有溝施或穴施，以促進(jìn)形成壯苗大穗。氮磷鉀肥按2∶1∶1.5施用，其中純氮施肥量每公頃270～375 kg為宜，其中磷鉀肥作基肥一次性施下，氮肥按苗肥∶拔節(jié)肥∶壯稈肥∶穗粒肥比例3∶3∶3∶1施用。

3.6 病蟲害、雜草防治

播種前每公頃用3%米樂果或辛硫磷顆粒劑7.5～15.0 kg拌沙或細(xì)土隨種子撒施防治地老虎、蠐螬、螻蛄等地下害蟲。8葉至抽雄期，可選用25%喹硫磷乳油150 mL或1%甲維鹽乳油1 500倍液、5%氟氯氰菊酯乳油1 000倍液加水噴霧，防治玉米螟。用25%粉銹寧可濕性粉劑1 000～1 500倍液加水噴霧防治銹病。用甲基阿維菌素苯甲酸鹽、四氯蟲酰胺等防治草地貪夜蛾。田間8片葉時(shí)噴施1次玉米專用除草劑，防止雜草過多影響父母本的生長，后期根據(jù)田間雜草的生長情況，適當(dāng)使用玉米專用除草劑，保持田間沒有過多雜草，減少病蟲害的發(fā)生，減少鼠害。

3.7 親本去雜，父本去雄及輔助授粉

雜交制種保持純度是關(guān)鍵。親本繁殖過程盡可能控制純度，而且制種過程種也必須做好親本的除雜工作，親本的雜株對(duì)雜交種種子純度會(huì)造成很大影響。親本除雜主要在2個(gè)時(shí)期進(jìn)行，第1個(gè)時(shí)期是苗期，可以利用幼苗莖稈和葉片顏色來判斷；第2個(gè)時(shí)期是父本抽雄期和母本吐絲期，此時(shí)親本長勢均勻，植株性狀穩(wěn)定一致，田間雜株一目了然，容易清除雜株，以保證種子純度。父本雜株率不超過0.05%，母本雜株率不超0.2%。嚴(yán)格把好母本去雄關(guān)是確保種子純度的關(guān)鍵。遵循“及時(shí)、徹底、干凈”，以抽穗后散粉前去凈為原則，母本去雄以帶一葉去雄為宜，每天早晚進(jìn)行，在最后一遍去雄過程中，把母本的弱株去除干凈，防止弱株后期散粉，影響種子純度。

授粉期間要隨時(shí)觀察授粉情況，以天然授粉為主，如遇花期不遇或花期遇雨，應(yīng)進(jìn)行人工輔助授粉。人工授粉應(yīng)在每天09：00—12：00進(jìn)行。過早露水太多，影響授粉效果，過遲則溫度過高，花粉活力降低，都會(huì)降低制種產(chǎn)量。母本授粉完成后將父本統(tǒng)一清除，避免后期采收混雜，而且改善田間通風(fēng)透光條件，提高制種產(chǎn)量。

3.8 采收

適期采收是直接保證雜交種種子質(zhì)量的關(guān)鍵因素。相對(duì)西北地區(qū)，福建省高溫高濕的氣候條件，玉米制種收獲難度加大很多。在福建省進(jìn)行玉米制種，春制和夏制收獲期一般在授粉結(jié)束后35 d左右；秋制收獲期一般在授粉結(jié)束后40 d左右，此時(shí)玉米籽粒間縫隙變大（穗部80%籽粒）。選擇在天氣晴朗時(shí)收獲，采摘后不剝苞葉，用透氣網(wǎng)袋裝袋，攤放陰涼處。采摘完及時(shí)運(yùn)送到烘干場地，剝掉苞葉，烘干。采收過程嚴(yán)禁堆砌過高。