摘要玉米异交结实的好坏直接受品种特性、外界环境、栽培措施等影响。分析了异交结实率低的原因,探讨了提高玉米异交结实率的技术措施,以期为玉米大面积制种提高产量提供科学依据。
关键词玉米;异交结实率;原因;对策
玉米是我国三大主要粮食作物之一,在玉米杂交制种生产上,常发现一些植株果穗顶部、基部不结实的秃尖、秃根、半边苞谷、癞子苞谷等缺粒甚至全穗不结实的现象[1,2],一般减产10%～30%,高的达50%～70%,严重影响玉米杂交制种的产量。结实率是影响玉米制种产量和品质的关键因素,异交结实率低制约着杂交玉米的推广。采取应对措施,可提高结实率,降低生成本,提高产量。
1玉米异交结实率低的原因
1.1品种遗传缺陷
有些玉米品种遗传秃尖,亲本对光温反应敏感,抗逆性差,雄花败育严重,花粉少而生活力弱,导致玉米异交结实率下降[3]。果穗苞叶紧且长,花丝吐出慢而不齐,且上面的花丝覆盖着向地侧的花丝,使其不能正常授粉,造成授粉不良而缺粒。母本果穗花丝细,在高温、低温条件下易枯萎,生活力减弱,授粉受精力差,造成缺粒。
1.2不良气候条件诱导
一是高温干旱。玉米前期干旱,植株生长发育不良;玉米在穗期生育适温为24～26℃,田间持水量为60%,幼穗期分化发育期高温干旱,气温持续高于28℃以上,田间持水量低易导致雌雄穗分化发育不良,分枝、花粉量减少,雄花败育、生活力降低,穗行数少,从而影响制种田母本结实。花期生育适温为25～28℃,田间持水量为70%～80%,开花授粉期高温干旱,雌穗花丝授粉能力减弱,雄穗花粉生活力下降,生存时间短,从而导致结实率低。www.11665.Com二是阴雨寡照。玉米结实率高低与光照关系非常密切,生育期间阴暗多雨,光照强度不足,会使玉米大量减产。干旱、雨涝对玉米生长发育影响最大,苗期受涝渍,形成芽涝,影响雌穗的形成和分化;苗期光照不足易造成苗黄。雄穗花粉母细胞、四分体形成期阴雨寡照,则花粉发育不全,花粉量少而影响授粉。吐丝开化期阴雨寡照,则延迟开花,缺粒多,且雌穗花丝露水不易干影响授粉,雄穗开花散粉不畅,错过最佳授粉期,严重阻碍授粉进程,导致结实率低。
1.3栽培技术不当
一是水肥管理不合理,阻碍植株健康生长。土壤瘠薄或底肥不足,追肥不及时,墒情不好,易引起营养不良,植株矮小、生长势弱而不能正常发育,导致空秆、秃尖、秃根和缺粒;氮肥过大,水分过多,使植株营养器官生长过旺,造成营养生长与生殖生长不协调,不利于幼穗分化;只注重施氮,忽视磷、钾肥的施用,造成磷、钾缺乏,茎秆内糖分代谢失调,致使茎秆内糖分增加,输送到穗的糖分相应减少,幼穗分化迟缓,穗分化迟缓、开花延迟,甚至由于养分运转受阻,雌花发育破坏,雄花不孕粉增多,授粉条件恶化。在玉米穗分化期间氮、锌缺乏,母本果穗瘦小,苞叶过长,吐丝过慢,甚至不能吐丝,父本过早开花散粉或花粉量少,从而导致结实性差。二是玉米开花授粉期间,若受病虫危害,会影响花粉花丝的存活,导致父本花粉不足和母本吐丝受阻,从而影响正常授粉。病虫危害易使父母本花期不遇影响授粉结实,父本散粉过早过迟或父母本花期根本不能相遇,母本吐丝后无足够粉源,会严重阻碍授粉,影响玉米异交结实,甚至导致制种失败。病害易引起叶片失绿无法进行光合作用,玉米纹枯病危害叶鞘、叶片,严重时果穗不能吐丝而干枯或霉烂,甚至整株枯死;玉米大斑病、小斑病危害叶片,严重时危害叶鞘和苞叶,致使父本花粉不足和母本吐丝受阻,影响授粉。玉米螟和瓢虫危害雌穗花丝,使之无法授粉;蚜虫危害父本雄穗花序,使小花失汁干瘪无花粉粒,从而导致结实率低。三是人工授粉不规范。在人工授粉过程中,常因授粉时间、数量和次数掌握不好,或授粉操作粗放造成秃尖、秃根和缺粒。采集花粉时间过长,花粉结块失去活力,授粉时间过早,花丝没干或花丝没完全吐完;人工授粉过迟,气温过高花粉生活力降低,或授粉次数过少,后出花丝无花粉可授等都可导致结实率降低。
1.4人为因素
亲本管理混乱,育种者对亲本管理差,致使亲本种子多家生产,有的超代生产,有的隔离不合格,有的亲本生产田杂株超标,有的父本再利用等。所有这些都使玉米亲本纯度降低以至于改变了原有性状,生育期发生变化,使杂交种的优良性状发生根本改变。花期管理差,花期管理是保证种子质量的关键时期,若技术指导不及时,管理松懈,任农户自行安排,出现去雄不及时、不彻底,雌雄比例不当等问题,致使种子纯度大幅度下降。
2提高玉米异交结实率的措施
2.1选育抗逆性强、耐高温、抗旱性强的优质自交系
选育抗逆性强、配合力高的自交系进行组配,能提高制种产量,降低生产成本,且品种推广潜力大,经济效益好。自交系耐高温、抗旱性越强,结实率会越高,因此利用耐高温、抗旱性强的优质自交系是提高玉米异交结实率的基础,制种时要合理选用。针对母本苞叶紧、花丝细、吐丝慢的自交系,随时观察双亲的生育进程,必要时对母本剪苞叶。在雌穗果穗长到正常时,剪掉苞尖前端3cm左右,让其吐丝畅通,有利授粉结实。
2.2适时播种,避开阴雨寡照和干旱高温
根据双亲自交系的生育期长短以及当地的气候特点,适温抢时播种,有利于提早玉米制种双亲的生育过程。力争在地表15cm地温稳定10℃以上时开始抢墒播种,做到一播全苗,使其孕穗、开花、授粉期避开阴雨及高温干旱天气,达到结实良好的目的。
2.3合理选地,科学施肥
选择土质肥沃、地力均匀、管理方便、通风良好、集中连片、隔离安全的制种地。选择制种基地时,尽量选择具有灌溉条件的隔离区,且地块整齐,杜绝混种其他作物,同时保证玉米在开花抽丝期可以大水漫灌1次。根据生育特点和土壤条件,及时适量供给肥料,做到有机无机肥并用,迟效速效肥结合,底肥追肥并重,氮、磷、钾、微肥科学配施,全量配合施用,满足植株生育需要,及时查苗、看苗施肥补水,保证大田生长平衡,改一次施肥为多次施肥,改浅施为多层施肥。及时对父本增施拔节肥,促进父本发育健壮,雄穗分枝发达,花粉量增加。对母本增施孕穗肥,增加小花分化数量,延长花丝寿命,增强母本授粉力。授粉完成后及时补施壮粒肥,若有旱情及时补水,防止早衰,增加粒重,提高产量。玉米喜锌,适当补施锌肥可有效提高制种产量。
2.4确定播差期,确保父母本花期相遇良好
准确无误确定父母本的播期差是花期相遇的关键,实行双亲错期、父本分期播种。根据双亲生育特点、本地气候情况和管理水平等,注意掌握“母等父”的原则,同时父本分3期播种育苗,尽量做到“父包母”,这样可延长父本供粉时间,确保盛花期相遇[4]。调整好双亲播差期,但是在制种过程中,由于自然气候环境复杂多变以及田间管理和降雨量的不同,还会出现花期不遇现象,定点、定时观察双亲的生育进程。在苗期至抽雄综合采用叶龄差数法、扒心叶法进行花期预测。通过预测,若母本已出叶片比父本多1～2片,或母本未出叶片比父本少1～2片,则花期相遇良好,否则根据情况及时采取促控措施,通过施偏肥、中耕及断根、剪苞尖、早去雄、药剂处理等措施控快促慢,确保花期相遇,以利授粉,确保玉米异交结实。
2.5合理密植
根据田间布局、品种特性、土壤环境和气候因素,合理密植,充分发挥父母本个体的最大优势,根据双亲的特征特性,在保证父本花粉充足的前提下,合理安排行比和密度,为制种高产建立最佳的群体结构。一般紧凑型玉米父母本行比为1∶5,母本6.75～7.50万株/hm2为宜,父本2.25～3.00万株/hm2为宜;平展型玉米,父母本行比为1∶4,母本6.00～6.75万株/hm2为宜,父本1.50～2.25万株/hm2为宜。父母本要以恰当的株行比相向种植,分片集中种植采粉区,同时在田边地头种植若干父本,可延长父本供粉时间,确保有足量花粉进行人工授粉。
2.6综合防治病虫害
玉米花期病虫害对制种授粉影响较大,对于已发生病虫害的地块,对症下药及早防治,减轻或避免危害,确定授粉结实良好。病害主要防治锈病,可用25%粉锈宁可湿性粉剂1 000～1 500倍液,或20%萎锈灵乳油400倍液,或30%特富灵可湿性粉剂2 000倍液喷雾。玉米螟大龄幼虫在植株活动咬食花丝和茎秆,可用55%特杀螟可湿性粉剂750 g/hm2,或5%顺式氰戊菊酯乳油300ml/hm2,对水450kg对花丝和果穗进行喷施防治;防治蚜虫可用40%乐果1 000倍液喷雾,或用40%乐果150倍液在果穗以上节间涂茎。
2.7人工辅助授粉
人工辅助授粉是提高玉米产量的一项有效措施。玉米雌穗常因顶端及第二雌穗发育抽丝迟、遇干旱高温或雄、雌穗开花间隔时间长,或多雨潮湿而使花粉吸水成团,或种植密度过大,叶片遮盖花丝等不利因素的影响,花粉不易散落在花丝上,造成雌穗缺粒、秃顶,这是玉米生产中普遍存在的现象。采用人工辅助授粉,可增加授粉机会,提高结实率。人工辅助授粉宜在盛花期晴天9～11时进行,可采取2人拉绳法或竹竿轻轻推动雄穗法。每隔1d进行1次,共进行2～3次。在花粉量不足或缺乏花粉时,可用采粉盘采集花粉,混合均匀后倒入授粉器内,再将授粉器对准花丝轻轻抖动,使花粉均匀地散落到雌穗花丝上。对雄穗苞颈突出的,抽雄前剥去剑叶叶鞘或割去剑叶。对果穗苞叶紧且长的,在果穗长到10cm左右时剪掉苞叶3cm左右,确保授粉质量,降低秃根、秃尖率,提高结实率,增加产量。
3参考文献
[1] 王君,张常在,张俊杰,等.玉米制种结实率低的原因及其应对措施[j].内蒙古农业科技,2006(5):81.
[2] 孙尚平,张利成.玉米制种结实率低的原因及防止对策[j].山西农业科学,2002,30(3):14-16.
[3] 许海涛,许波,王友华,等.夏玉米雌穗花粒败育原因分析与防止措施[j].中国农村小康科技,2008(3):28,31.
[4] 牛道平,姚亚妮,雍海虹,等.杂交玉米制种花期的调节与不遇的对策[j].玉米科学,2004(3):80-81.
