编辑 | 新锐恒丰研究院
来源 | 《种子》2000.1
作者 | 杨峻芸 奎丽梅
前言
玉米是世界五大作物之一，在我国乃至全世界的粮食生产中都占有举足轻重的地位。对于玉米生产来说，高产的首要条件之一就是要有优良的种子，因而制种在生产上有着极其重要的意义。种子生产类似于大田作物生产，但良种的价值远远高于大田作物的价值，因而对种子生产来说还存在一些独特的要求。首先，制种田比一般大田需要更多的投入;第二，制种的目的是为了获得遗传基础纯合的原种;第三，对制种地要进行仔细的选择和准备以获得均匀一致的种植环境，以便选出杂株;第四，应该将种子销售环节、劳动力使用等因素尽量考虑进去。
1. 制种地的选择
玉米制种生产顺利进行的一个前提条件是选择制种地和与农户的合作。种植地点是否适合自交系生长发育是选择制种地的先决条件。这关系到植株能否再生产、植株遗传构成是否会发生变化等。其次，要考虑到温度的变化范围和常见的害虫胁迫，同时也要注意田地的地形特征、固有肥力和自然杂草的情况，避免因土壤贫瘠和杂草问题引起田地条件不一。为防止自生株出现，最好不要选用以前种植过玉米的田块。另外还要考虑到相邻田块的条件，弄清是否需要隔离。选择交通方便的制种地有益于种子、肥料等的运输。另外选择有经验的承包农户也是很重要的。
2. 隔离
玉米的自然授粉随着花粉的大量产生而发生。因为花粉粒较轻，可以靠风传送，这就常常使花粉污染难于避免。隔离的目的实质上就是限制外来花粉的污染，从而生产遗传基础纯合的种子。
1） 花粉产生、萌发及活动
了解玉米花粉的产生和活动有助于我们设置适宜的隔离条件。一个雄花穗能在 5-12 ｄ内产生 200 万～2500 万个花粉，在高峰期，一块田的花粉密度会超过 500粒/cm 2.d。玉米花粉具有很强的活力，干旱对其影响很小，但温度超过 38 ℃时花粉萌发力会减弱。虽然玉米花粉产生量大且耐外界环境胁迫，然而相对于其他作物来说花粉粒较大较重，所以它的活动常受限制。大多花粉在离花粉源 50～70 ｍ处落下，如果风力强，会迁移得更远些。
2） 隔离
隔离的方法有距离隔离、时间隔离、雌雄花期协调三种。制种家认为最好的隔离就是雌雄花期的协调，即母本花丝形成时父本开始散粉，这样，母本在接受父本的花粉后就不可能再接受外来花粉的污染。在这一方法中，亲本的花期要完全一致。
3） 隔离距离
设置隔离距离主要从以下几个方面考虑：
（１）在污染源附近 50～70 ｍ内污染发生最强;
（２）保护行的花粉可减少外来花粉污染;
（３）制种田四周的自然障碍物（尤其是树）可以减少外来花粉污染;
（４）在抽丝时，父本供应足量的花粉可减少外来花粉污染;
（５）制种田越大外来花粉污染的机会一般越少;
（６）来自污染源方向的风会影响污染程度;
（７）隔离距离的设置因制种纯度要求而异。同时也要考虑到以下几个因素:１）作物是杂交种或是开放授粉品种; ２）是生产原原种、原种或是生产用种。
3. 制种田播种
玉米制种田的播种不同于大田作物生产，通常要求有保护行，并采用较低的种植密度，种植密度可以和大田生产建议种植密度相当或略低 10 %～ 15 %，这对自交系的生长和发育很重要，也有助于植株性状的充分表达，便于筛选出优良的植株和淘汰杂株。
1） 亲本比例
杂交种仅从母本行收获，因此，我们要尽量减少父本行，但要保证产生充足的花粉。依据父本产生花粉的能力，母本∶父本比例范围可从2∶1 到 6∶1，常见的是 3∶1 或4∶1 。父本行密植比较常见，因为密度对花粉产生的影响要远小于密度对种子形成的影响。有的国外制种家采用插入播种方式，即在整个制种地里播下母本，然后在每 ２ 行、每 ３ 行或 ４ 行母本之间插入父本行。这一方法的优越性在于可以充分利用土地，且父本行也更接近母本行;缺点是常常因父本生长发育延迟、长得矮小而限制了授粉，所以这一方法要求父本有较强的生殖生长能力，植株比较高大，且产生花粉量多。在我国一般不采用此方法。
2） 协调亲本花期
玉米制种时所面临的一个关键问题就是亲本的花期不一致。理论上杂交制种应该选择生育期一致或相近的亲本，但在现实中，许多优秀杂交组合的亲本生育期都不同。在三交种制种时，父本通常较单交母本要晚熟一些。制杂交种中亲本生育期不同时，最常用的方法是错期播种以便使花期同步，但在田地的管理上也就增加了一些困难，不但要多次播种，还要重复施肥、灌溉、施用必需的农药等。其他协调亲本花期的方法有：
（１）采用不同的播种深度。较深的播种深度仅适用于种子活力较强的亲本。一般播种时每加深 25ｃｍ的深度，就会使植株生长发育延迟两天。（２）施用底肥。此方法可以提前或延迟作物1～2ｄ的生长，在肥力高的土壤中结果不太一致，在低肥力土壤中这种方法的效果要好一些。增施磷肥会提前植株发育，而增施钾肥会延迟植株生长。
（３）种子包衣处理。某些化学成分可抑制水分吸收以延迟萌芽。例如:聚氨脂包衣可延迟 6ｄ发芽。不过这些材料使用起来很危险，还会导致土壤的板结。其他一些化学物质会加表1表和其快萌芽率和生长速度，如赤霉素和细胞分裂素一类。
（４）在第一个亲本已播下而第二个亲本未播种时出现恶劣天气，可以通过修剪延迟第一个亲本的发育。这种方法一般不用于母本，因为会减少制种产量。最佳的修剪高度是植株生长至 25～35ｃｍ时，剪去一半的植株。
（５）提高种植密度可延迟父本花期。
（６）用水浸泡种子可使花期提前1～2 ｄ。
（７）剪去花丝 5～4 ｃｍ，可使母本花期提前 1～2 ｄ。这些绝大部分方法都是对玉米植株施加一定压力，但玉米自交系承受压力的能力往往有限，而且不同的自交系对外界压力有不同的反应，这是玉米制种时必须注意的问题。
4. 去杂
去杂是对一块制种地进行仔细鉴定和有系统的评估的过程，在这一过程中剔除所有不合格的植株，目的是确保制种田里对品种、遗传和物理纯度的要求。这是剔除遗传污染的最有效和最重要的方法。同时，它也具有减少种子传染病影响和除去杂草、其他作物植株的作用。在玉米生长周期中可去杂的时期：
（１）出苗后—易于辨别自生株，因为它们在株行中位置、大小不同。
（２）生殖生长期—可筛选出杂株，它们在根、茎生长的遗传型、株型、着色及叶茎茸毛方面都与正常株不同，这一时期去杂有助于减少花期时的去杂工作量。
（３）花期—在这一时期，重要的农艺、形态方面的特征很容易辨别，这也是预防遗传污染的关键时期。
（４）花期后—在子粒灌浆期去杂可剔除在成熟期、颜色、含水量、抗病性等方面有区别的杂株。
（５）收获前期—是收获前最后的去杂，该期淘汰病株、生长或生殖特征表现不正常的植株。
5. 去雄
在杂交玉米制种中去雄过程是最关键和最难掌握的。为达到所需的遗传纯度标准，所有母本行的雄花必须在散粉或抽丝前去掉，使母本和父本杂交。去雄操作包括人工去雄或用化学手段去雄。其他去雄方法还有胞质雄性不育法、化学杀雄和生物技术等方法。
去雄期一般需要 ２ 周，植株生长缓慢或不统一、土壤肥力差异、花期水分胁迫、病虫害等都会延迟去雄期。
在花期开始时，工作人员应该对玉米制种田做一次彻底完全的检查。当雄穗完全从顶叶抽出时就可以把它们拔掉，这一步骤通常在看见雄穗后 1～2ｄ就可以进行。如果拔早了，可能会有 1～2 片叶损伤或者雄穗被拔断，这样叶片的损伤会对种子产量造成影响，不完全的去雄又加重了工作量，工作人员必须确认没有雄穗残留在植株上，否则它们仍有散粉的能力而引起污染。当制种田里 90%～95 %的雄穗已被去除时，较节省人力和时间的办法是一次性拔掉余下的所有雄穗（即便它们还没有抽出），这时叶片略有损伤也无关紧要。同时不要忽略分蘖枝上的雄穗。
机械去雄相对手工去雄速度较快，其有效程度由母本植株的形状（叶和雄穗的位置）、高度、生长发育整齐程度和操作者的技巧所决定，在植株抽雄整齐的田地里能达到最好的效果。通常为使抽雄完全，在保证其不散粉的情况下，机械去雄尽可能延迟到抽丝才进行，这样就可以在尽量不损伤叶的情况下完成去雄。
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