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第21章 经济作物制种(3)

4.露地越冬苗防冻在黄淮流域冬油菜区,最冷月平均气温-2℃,制种油菜可以秋季移栽,露地越冬,但是在晚秋、初冬、冬季干旱、早春容易发生冻害。在晚秋初冬突然出现较大幅度降温,造成大量死苗;冬季干旱时,容易造成油菜根颈冻害;冬末春初强寒流侵袭,造成冻害等。预防措施首先是生长后期控水,在11月上中旬结合中耕锄地、搂土围根,灌好越冬水,早春在降温前灌水,防止冻害。

5.田间管理露地越冬油菜在2月中下旬至3月上旬开始返青,干旱地区在土壤解冻后早灌返青水,多雨区则应清沟排渍,并结合灌水或降雨追施返青肥、抽薹肥,施尿素667m2%10~15kg。灌水或雨后浅锄保墒,提高地温。在初花期喷施0.2%磷酸二氢钾、0.2%硼砂、2.0%尿素混合液667m2%50kg,封垄前中耕除草2次以上,花薹期、盛花后期施尿素667m2%15kg,磷酸二铵667m2%10kg%,硼砂667m2%1.0~1.25kg。有条件的地方放蜂和人工辅助授粉,一般3000m2配置一箱蜂群;人工辅助授粉在晴天上午10时到下午2时用绳拉、木杆拨苗,辅助授粉。

6.去杂去劣第一次结合间苗、定苗,入窖、移栽去杂去劣,根据苗型、苗色、叶片型态去杂,拔除大苗、过弱过小苗和杂色苗,保留叶色一致、长相一致、大小均匀的苗。第二次在蕾期,拔除混杂株、优势株、变异株和其他各类型杂株。第3次在初花期,拔除田间特征差异大的植株。同时检查制种田周围1000m范围内有无其他油菜、白菜等作物,发现后及时清除。

7.种子收获油菜角果的成熟也和开花顺序一样相继依次进行,全田成熟更不整齐。角果成熟过度,会裂荚造成损失;收获过早,则未熟角果比率太高影响产量。根据油菜角果和种子色泽的变化过程,掌握在终花后25d左右,全田70%~80%植株黄熟,主序中上部角果籽粒呈现黑褐色;一级分枝角果黄绿色,大部分角果内种皮处于变色阶段,分枝上部尚有部分绿色角果时收获。在早晨或在阴凉天气突击抢收,减少裂果落粒。晾晒3~5d后打碾脱粒,晾晒时防止垛内进水,发热霉变。打碾脱粒时减少碾压破碎、种皮脱落。抢晴天摊薄晾晒,阴雨天可将菜籽摊晾在室内地面,用风扇或鼓风机排湿,勤搅勤翻拌,种子精选使用螺旋式精选机。

六、杂交制种技术油菜杂交制种方法有利用雄性不育系制种,自交不亲和性制种,化学杀雄制种等,利用自交不亲和性制种是较早采用的制种方法,但存在亲本繁殖及亲本退化等问题。利用雄性不育系制种技术操作简便,制种产量高,是当前主要推广的杂交制种方法。但是如果不育系育性不彻底,产生微量花粉,自交会引起F1分离。如果恢复系恢复力和配合力不强或混杂,F1%会出现半育植株,产量下降。因此,亲本纯度是油菜杂交制种的首要条件,双亲的纯度要达到99%以上,不育系的不育率达到100%,不育度达到95%;恢复系的恢复率达到95%~100%。

华中农业大学(1972)首次发现波里马细胞质雄性不育(Polcms),被国内外广泛应用于育种实践;陕西农垦科教中心1985年育成国际上第一个油菜杂交种“秦油2号”,目前杂交油菜种植面积约占中国油菜总面积的48%。

1.父母本播期及比例油菜春季制种适期早播,在小麦播种后即可播种,膜下浅沟点播或在4月初破膜点播,行距40cm,株距15~20cm。出苗后到4月上中旬,膜上打小孔通气,4月下旬时放苗、间苗、壅土,保苗667m2%8000~12%000株。不同品种播期不同,一般恢复系生育期与不育系相近,两者同期播种或母本比父本早播5~7d,父母本种植比例1∶2~1∶3。

2.去杂去劣在苗期、初花期完成除杂去劣工作,清除母本中的劣变株、异型株和其他油菜品种植株,并清除母本中有正常花粉、半不育、微量花粉以及高大的植株,先摘除已开花的花序,然后整株拔除,防止花粉散落到不育系上授粉。拔除恢复系行内的异品种和变异株,花期去杂去劣应反复多次进行,直到彻底干净。

3.花期调节如父母本花期不相遇,可通过打顶、偏肥等栽培技术调整,使它们花期相遇。父本开花较早,谢花也早,除调节错期、密度、水肥管理和摘薹外,还可将父本角果剪去一部分,使后期花蕾正常开放,增加花粉。盛花期时人工辅助授粉、放蜂,也可提高授粉率。

1.两用系是由细胞核雄性不育隐性基因控制的不育系与血缘相近的杂合显性可育株杂交,形成的能分离出半数隐性纯合不育和半数显性杂合可育株的株系。繁殖雄性不育两用系时,不必另设保持系,繁殖区只用上代不育株上收获的种子(即“两用系”种子),种在隔离区或隔离棚内,由同一群体中的可育株与不育株自由授粉,开花后在不育株上作标记,收获不育株上的种子留种。其中大部分作下年配制杂交种的母本,小部分继续繁殖“两用系”。

2.两用系杂交种的配制将两用系和恢复系按行比2∶1或3∶1在隔离繁殖区内种植,及时去杂去劣,开花前拔除早薹、早花、畸形矮小和死蕾较多的植株。在蕾薹期至开花期清除两用系行内的可育株,可育株花蕾大,饱满硬实,用手捏无软感,有大量花粉。开花期做好辅助授粉,在晴天上午10~12时拉绳或竹竿赶粉。用尼龙网室或塑料大棚繁殖时,可放蜂传粉。

1.自交不亲和系繁殖一般在玻璃温室、尼龙网室或隔离区中进行,有两种方法:

(1)蕾期授粉。又叫剥蕾自交繁殖法,在初花期至终花期,从花序下部选1~2d内即将开放的花蕾剥蕾,1个花序1次可剥10~20个花蕾,每隔2~3d剥蕾1次。取本株当天开放的花朵,对剥开的花蕾逐个授粉,要做到边剥蕾边授粉,成熟后即收获自交不亲和系种子。

(2)喷食盐水法。在花期用5%~10%的食盐每隔5d左右喷1次,并进行人工辅助授粉,繁殖效果良好,方法简便易行,省工,种子产量高。

2.父本隔离繁殖父本种在隔离区中,在苗期、花期与成熟期分别严格去杂去劣,防治病虫害,单株套袋自交或姊妹交,收父本种子。

3.杂交制种以自交不亲和系作母本,普通自交系或另一自交不亲和系作父本,父母本按行比1∶1或1∶2种植,母本行头种标记作物。栽培管理与常规制种基本相同。父母本花期相同的组合,可同期播种。如果父母本的花期不相遇,可采取调整父母本播期或摘薹等措施。

化学杀雄油菜杂交品种,是通过在母本行蕾期喷洒化学药剂,使雄蕊败育不能散粉,雌蕊接受其植株的花粉。

1.杀雄剂及其使用生产上应用的化学杀雄剂有官春云等研究(1979)筛选出的杀雄剂1号等进行油莱化学杀雄制种,使用后可诱导90%以上雄性不育株率。杀雄时期在油菜花芽分化开始至始花期,植株群体以小区达到显蕾期的喷药效果最好,单株以花蕾大小达到2~3mm时,喷药效果最好。不同油菜品种和不同天气条件杀雄适期有所不同,应预先测试,使用浓度0.03%,叶面喷雾1次,每株接受15mL左右的药量。

2.杂交制种父母本行比2∶3,父本株行距30cm×33cm,母本株行距13~17cm×20~30cm。母本适当密植,使开花集中,并抑制后期再发可育分枝。

§§§第三节向日葵制种

向日葵(Helianthusannuus),英文名Sunflower,别名葵花、西番莲、丈菊、迎阳花、太阳花,菊科向日葵属一年生草本。原产美国西部,包括野生种、杂草种及栽培种三种。17世纪初传入中国,是中国四大油料作物之一。葵花有观赏、油用、食用、中间型等类型,制种分为油葵、食用葵、观赏葵三类,油葵、食用葵已经大量采用雄性不育系制种,观赏葵主要为常规制种。

一、生物学特性

葵花根系发达,由主根、侧根和须根组成,生长速度比茎快,在土壤中分布广而深,主要分布在0~40cm土层中。茎秆圆形直立,表面粗糙有刚毛;生育后期,茎秆木质化,髓部空心,幼茎有绿色、淡紫、深紫等,可做为品种识别的标志,分枝性由遗传或环境影响。真叶在茎下部l~3节对生,以上为互生;真叶大,生短而硬的刚毛,并覆蜡质层;叶片数早熟种25~32片,晚熟种33~40片。头状花序顶生,有凸起、平展和凹下三种;舌状花l~3层,生在花盘的边缘,重瓣观赏葵花盘内大部分为舌状花,无性,有橙黄、淡黄和紫红色;管状花位于舌状花内侧,两性花,有黄、褐、暗紫色等。观赏葵有重瓣、单瓣,或单花、多花之分。果实为瘦果,有白色、浅灰色、黑色、褐色、紫色并具有宽条纹、窄条纹、无条纹等。食用葵果皮厚,千粒重100~200g;油用型种子较短小,皮薄,千粒重40~110g;观赏葵千粒重30~100g。

向日葵的生育期85~120d以上,生育期长短因品种、播期和栽培条件不同而有差异,整个生育期分为幼苗期、现蕾期、开花期和成熟期四个生育时期。

1.幼苗期从播种出苗到现蕾,需35~50d,夏播28~35d,该阶段抗旱能力最强。

2.现蕾期从顶部出现直径1cm的星状体(显蕾)到开花,需20d左右。

3.开花期田间有75%植株的舌状花开放,即进入开花期。一个花盘从舌状花开放至管状花开放完毕,需6~9d,盛花期2~5d。花多在早晨4~6时开放,次日上午受粉、受精,未受精的柱头可保持7~10d不凋萎。自花授粉结实率仅3%,异花授粉结实率高。

4.成熟期从开花到成熟,春播25~55d,夏播25~40d。

葵花喜温、较耐寒,种子在4℃~5℃时发芽,发芽适温31℃~37℃,生育温度下限10℃。幼苗可忍耐短时间-7℃的低温,真叶期最强,三对真叶后耐低温能力显著降低,成熟时-1℃的低温,叶片即枯死脱落。向日葵耗水较多,从播种到现蕾抗旱,需水仅为总需水量l.9%,显蕾后需水量增加,花盘成熟期需水显著减少。短日照作物,但对日照反应不敏感,喜阳光充足。对土壤要求不严格,从肥沃土壤到旱地、瘠薄、盐碱地均可生长。

按生育期可分为:极早熟种,生育期85d以内;早熟种,生育期86~100d;

中熟种,生育期106~l15d;中早熟种,生育期101~105d。按种子的经济用途分为以下几类:1.食用型植株高大,约2~3m,生育期l15~130d。叶片、花盘都较大,子仁不饱满,含油率25%~30%,种皮厚,皮色多为黑白纹。较抗叶斑病,抗锈病能力较差。

2.油用型植株较矮,高1.2~1.8%m,生育期85~110d。花盘大小中等,子粒较小、饱满,含油率40%~50%,种皮多为黑色或灰黑条纹。抗锈病和螟虫,易感染叶斑病。

3.中间型生育性状和经济性状介于食用型和油用型之间。

4.观赏型有单瓣、矮生种、橙色重瓣种和分枝性强的小花类品种等常规品种,以及如橙色与柠檬色(Oranges%and%Lemons)的双色品种、充满阳光(FullSun)大花品种和橙黄色舌状花具绿色花心的阳光(Sunbeam)等杂交品种。育种向矮生、重瓣和多色方向发展,如株高30cm的大笑(BigSmile)、重瓣的玩具熊(TeddyBear)、褐红色的红普拉多(PradoRed)和米黄色舌状花具黑心盘的情人节(Valentine)等,适于盆栽观赏。

同属观赏种有多花向日葵(H.multiflorus),如金色洛唐(LoddonGold)重瓣种;还有小向日葵(H.debilis)和千瓣葵(H.decapetalus)等。

二、制种技术

向日葵常规制种以重瓣观赏葵(cv.Californicus)为代表,多数品种植株矮小,株高40~90cm;生育期80~100d。生育期短的品种可夏播制种,平作露地直播;生育期较长的品种春播制种,地膜覆盖垄作栽培。

1.土地准备葵花是异花授粉作物,虫媒花,品种间隔离2000~3000m,隔离区内不能有其他葵花,生长期间及时检查拔除隔离区内的自生苗。选土层深厚、肥沃的沙壤土和壤土,忌重茬和多年连作。施腐熟有机肥667m2%1500~2000kg,磷酸二铵667m2%15~20kg作基肥,耙耱均匀。垄作栽培时垄高10~15cm,垄面宽40~50cm,垄沟宽50~60cm,用90cm地膜覆盖。

2.播种4月中下旬土壤5cm耕层温度稳定到8℃~10℃为适宜播种期。种子播前晒种2~3d,然后100kg种子用50%辛硫磷,或40%甲基乙硫磷100~150mL稀释50~60倍,喷雾拌种,预防地下害虫;用0.5%的五氯硝基苯和福美双拌种,预防菌核病和黑斑病,拌种后随即播种。破膜点播,每穴1~2粒,播深2~3cm,覆土3~4cm。行距35~40cm,株距35~40cm,多花品种株距较大;单瓣、单花品种株距较小,密度667m2%2500~3000株。

3.田间管理播种后10~12d出苗,及时查苗,缺苗严重地块催芽补种。一对真叶时间苗,2对真叶时定苗,结合间苗、定苗根据叶形、叶色、长势、胚茎色泽等清除杂株。间苗后到封垄前进行2~3次中耕,食用葵封垄前培土。现蕾前灌水,追施尿素667m2%10~15kg,现蕾至开花期叶面喷施0.3%~0.5%磷酸二氢钾与0.1%硼砂混合溶液667m2%30~40kg,喷雾2次。开花期保持土壤湿润,10~12d灌水1次,开花后花盘由绿转黄后停止灌水。在没有蜂源的地方需要人工辅助授粉,授粉方法:根据葵花花盘每天开放1~2圈盘花的特点,开花当制种田有70%植株开花的第2~3d开始,每天在露水散净后到11时,以及下午3时至黄昏前,用粉扑子(用纱布、棉花和硬纸板制作)拍打,也可以把花盘相对碰,起到辅助授粉作用。

4.整枝清杂多花性观赏葵侧枝多,除基部4~5对叶腋侧枝退化外,以上叶片叶腋均有侧枝萌发。侧枝造成田间通风透光不良,营养分散,花盘小,花心大,籽粒小,空秕多,必须进行整枝,在现蕾前剪去中下部侧枝,留植株中上部3~4个侧枝开花结实。在开花前及开花初期再次清杂,根据植株高度、叶形、叶色、花盘大小、分枝性、瓣型等特征区别,及时清除干净。

5.收获留种当花盘背面变成黄色,植株茎秆变黄,大部分叶片枯黄脱落,托叶变为褐色,舌状花冠脱落,籽粒变硬出现本品种颜色,含水量在13%~15%时是收获适期。收获时割下花盘,拉运到晒场晾晒,干燥后搓下种子,精选,晾晒,含水量达到10%即可入库。

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