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摘要 对西北冷凉地区玉米制种进行探讨,包括光热条件、品种的熟期比例、制种示范、田间管理等方面内容,以为制种产业提供一些有益帮助和一定的支持。
关键词 玉米制种;制种示范;西北冷凉地区
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)12-0058-02
Abrtract To carry on the discussion of maize seed production in the northwest cold area,including light and heat conditions,the maturity proportion of varieties,seed production demonstration and field managements,in order to provide some help for seed production industry.
Key words corn seed production;production demonstration;cold and cool regions of Northwest China
近年来,玉米杂交制种已成为西北如甘肃、宁夏及新疆部分地区的一项主导产业[1]。由于独特的气候和自然生产条件,这里多年来是玉米种植的高产区,近年来随着粮食产业的发展,玉米制种面积逐渐扩大,并形成规模,经过多年来的发展,形成一个较为成熟的玉米制种产业链。目前甘肃、新疆、内蒙古、宁夏已经成为全国四大制种基地[2]。
该区域属半干旱气候类型,冬冷夏热,光照强,光照充足,平均日照时数大于2 865 h,≥10 ℃年积温为2 300~3 400 ℃,晴天多,雨量少,空气干燥,无霜期为135~175 d,有光合有效辐射量大,光热资源丰富,昼夜温差大,有利于干物质积累,适合密植,可最大限度地利用太阳能,作物的经济产量高,病虫害少,玉米生长良好,制种风险小,是玉米高产区,人均土地较多,容易形成较大规模连片的玉米制种,管理方便,劳动力成本较低,使企业生产规模扩大,综合成本降低。但秋季降温前缓后快,春季常有倒春寒,多有大风、干旱、冰雹、冷害等灾害性天气,对玉米生长不利。现就西北冷凉地区玉米制种工作提出一些建议,以为制种产业提供一些参考。
1 划分光热资源,确定不同生育期制种比例,是发掘潜力和扩大制种规模的必要条件
玉米原产于美洲,长期在较高温度下繁衍,形成了喜温的特性[3]。对于冷凉地区低温、无霜期短、年季温度条件差异大等不利因素应充分考虑。随着玉米制种的发展,积累了较丰富的经验,在具体制种技术措施上也总结了较多的方法,在应对玉米制种所遇问题都有一套较为成熟的解决办法,但是在制种区制种亲本的生育期相对偏长,致使在秋季收获时间过于集中,对人力、收获机械、晒场、烘干设施等要求在一定时间内达到甚至超出了当地生产条件所能够满足的极限,也成为制种产业发展的限制因素,甚至成为制种成败的关键。
现在的制种玉米多集中在产量高的晚熟玉米,中熟、早熟玉米制种面积相对较少,今后应将制种玉米的成熟期错开,充分发挥当地的机械和人力资源,适当扩大制种面积。因此,调整制种玉米的熟期结构,打好时间差,对于扩大制种规模,尤其对低温、早霜等风险年份的玉米制种有积极意义。
2 新品种制种前应进行小面积的试验和示范工作,避免给农民和企业带来风险
玉米是不典型的短日照作物,具有一定的光周期敏感性。光周期敏感性是一个复杂的生物学现象,它同时受到光照时长、温度、养分等诸多因素的影响。针对部分在异地制种的亲本生育期较难预测,尤其是纬度差异较大的亲本材料。西北地区的玉米制种多属南种北引,出苗后长期处在长日照条件下,会出现玉米植株高大、茎叶繁茂、叶片数增多、抽雄开花期推迟等生育期变化的现象。王翠玲等也认为:热带、亚热带玉米种质具有很强的光周期敏感性,引人到温带地区后,表现出营养生长旺盛,茎节数和叶片增多,生殖生长受到抑制;抽雄期和吐丝期延迟,晚熟,雌雄不协调,甚至不能开花结果;空秆率高,经济系数低等不适应性现象[4]。
由于西北地区独特的光热资源条件,多为华北、东北甚至西南的外来公司的制种,品种培育和生产的地域性差异较大,对于新制种的玉米亲本,在气候和纬度条件差异不大、遗传背景了解较为清晰的情况下,可以根据原产地的条件结合多年来的引种制种经验,估计生育期的变化,进行小面积的制种试验,再进行第2年的小面积制种。尤其应注意湖北、四川、重庆等西南省份公司的玉米制种,由于纬度差异较大,加之近年来采用热带、亚热带材料改良的普遍运用,以扩增玉米遗传基础和提高玉米亲本的配合力方面近年来有较快的发展,热带亚热带血缘的渗透使得玉米亲本的光周期反应有更多的不确定性,所以对于这些地区种子公司的玉米新品种,在制种时,除了要考察其亲本的遗传背景外,还应该再试验(试验的当年根据父母本生育期不同,进行播期试验选出合适的方案),再进行示范,然后推广。
在试验和示范过程中,应深入观察了解亲本的特性,比如散粉习性、对低温、干旱等抗逆性情况,对前期和后期的冷害反应、受粉时的高温逆境等情况应尽量掌握,避免个别敏感品种受气候条件影响,对企业和个人造成经济损失。
3 走精准农业之路,是现代农业发展的主要方向,是实现玉米制种节本增效的关键
精准农业的根本出发点是以现代农业手段对集约化农业的高水平管理,其根本目的在于高效管理,节约成本。精准农业所体现的低投入、高产出、污染少等优点,是农业可持续性发展的方向。精准农业通过作物所需水分、化肥、农药等的系统管理,达到节约水肥、减少投入、降低生产成本、提高土地收益率的目的。其主要包括精准施肥技术、精准播种技术、精准收获技术、精准灌溉技术、田间作物动态监测等技术。这些技术在部分地区已成熟使用并深入发展,产生了很好的经济效益和社会效益。因此,应该更加重视精准施肥和田间作物动态监测等技术的发展。测土配方施肥和营养平衡诊断技术在西北冷凉地区推广使用虽然已有近20余年,但其在粮食和制种上的使用远没有在经济作物上广泛,应加大推广使用力度。
平衡施肥技术是根据土壤养分状况和农作物对各种营养元素的需要规律,科学计算出各种合理的肥料配比,配制成专用配方肥,在技术人员指导下科学施用,不仅可以提高产量,改善农产品品质,降低生产成本,还可以避免因施肥不科学带来的环境污染,实现农业可持续发展。尤其要指出的是精准灌溉技术,西部水资源缺乏,发展节水农业,推广节水灌溉,直至精准灌溉,是当今西部生态环境条件下最紧迫和最有效的技术,也是西部农业发展规模化和产业化的前提,是丰产的有力保障。
4 加强管理,提升管理水平
第一,提高管理水平和人员素质是制种技术不断发展的前提,加强科技人员的学习和交流,提供技术人员的培训,为制种技术的落实提供有力保障。第二,提高农民素质,加强技术交流和人才培训,不断使用和推广新技术,提高制种质量并提高产业的技术含量。第三,提高综合管理水平,采用合理的区域分布,注意病虫害防治的发展动向和防范工作,提升整体产业能力,使制种产业向科学化、精细化方向发展。第四,尊重制种公司的知识产权,依法保障制种公司的合法权益,保障制种工作在当地的顺利开展。
5 结语
玉米制种工作环节紧密相扣,对管理水平的要求相对较高,制种理论和制种技术在不断发展,科研和技术人员应通过现有科学技术手段,对高产理论机制等方面的问题进一步研究并不断探索,提高制种过程中的技术水平和技术含量,并在今后的工作中不断提高。
6 参考文献
[1] 王德清,徐建平.西北玉米杂交制种技术[J].中国种业,2013(3):57-59.
[2] 张浩,秦廷建,李敏.农四师玉米制种的机遇与挑战[J].中国种业,2007(2):43-44.
[3] 郭庆法,王庆成,汪黎明.中国玉米栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,2004.
[4] 王翠玲,程芳芳,孙朝晖,等.玉米光周期敏感性的遗传特性及相关基因的研究进展[J].玉米科学,2008,16(1):11-14.
[5] 杨盛琴.不同国家精准农业的发展模式分析[J].世界农业,2014(11):43-46.
关键词 玉米制种;制种示范;西北冷凉地区
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)12-0058-02
Abrtract To carry on the discussion of maize seed production in the northwest cold area,including light and heat conditions,the maturity proportion of varieties,seed production demonstration and field managements,in order to provide some help for seed production industry.
Key words corn seed production;production demonstration;cold and cool regions of Northwest China
近年来,玉米杂交制种已成为西北如甘肃、宁夏及新疆部分地区的一项主导产业[1]。由于独特的气候和自然生产条件,这里多年来是玉米种植的高产区,近年来随着粮食产业的发展,玉米制种面积逐渐扩大,并形成规模,经过多年来的发展,形成一个较为成熟的玉米制种产业链。目前甘肃、新疆、内蒙古、宁夏已经成为全国四大制种基地[2]。
该区域属半干旱气候类型,冬冷夏热,光照强,光照充足,平均日照时数大于2 865 h,≥10 ℃年积温为2 300~3 400 ℃,晴天多,雨量少,空气干燥,无霜期为135~175 d,有光合有效辐射量大,光热资源丰富,昼夜温差大,有利于干物质积累,适合密植,可最大限度地利用太阳能,作物的经济产量高,病虫害少,玉米生长良好,制种风险小,是玉米高产区,人均土地较多,容易形成较大规模连片的玉米制种,管理方便,劳动力成本较低,使企业生产规模扩大,综合成本降低。但秋季降温前缓后快,春季常有倒春寒,多有大风、干旱、冰雹、冷害等灾害性天气,对玉米生长不利。现就西北冷凉地区玉米制种工作提出一些建议,以为制种产业提供一些参考。
1 划分光热资源,确定不同生育期制种比例,是发掘潜力和扩大制种规模的必要条件
玉米原产于美洲,长期在较高温度下繁衍,形成了喜温的特性[3]。对于冷凉地区低温、无霜期短、年季温度条件差异大等不利因素应充分考虑。随着玉米制种的发展,积累了较丰富的经验,在具体制种技术措施上也总结了较多的方法,在应对玉米制种所遇问题都有一套较为成熟的解决办法,但是在制种区制种亲本的生育期相对偏长,致使在秋季收获时间过于集中,对人力、收获机械、晒场、烘干设施等要求在一定时间内达到甚至超出了当地生产条件所能够满足的极限,也成为制种产业发展的限制因素,甚至成为制种成败的关键。
现在的制种玉米多集中在产量高的晚熟玉米,中熟、早熟玉米制种面积相对较少,今后应将制种玉米的成熟期错开,充分发挥当地的机械和人力资源,适当扩大制种面积。因此,调整制种玉米的熟期结构,打好时间差,对于扩大制种规模,尤其对低温、早霜等风险年份的玉米制种有积极意义。
2 新品种制种前应进行小面积的试验和示范工作,避免给农民和企业带来风险
玉米是不典型的短日照作物,具有一定的光周期敏感性。光周期敏感性是一个复杂的生物学现象,它同时受到光照时长、温度、养分等诸多因素的影响。针对部分在异地制种的亲本生育期较难预测,尤其是纬度差异较大的亲本材料。西北地区的玉米制种多属南种北引,出苗后长期处在长日照条件下,会出现玉米植株高大、茎叶繁茂、叶片数增多、抽雄开花期推迟等生育期变化的现象。王翠玲等也认为:热带、亚热带玉米种质具有很强的光周期敏感性,引人到温带地区后,表现出营养生长旺盛,茎节数和叶片增多,生殖生长受到抑制;抽雄期和吐丝期延迟,晚熟,雌雄不协调,甚至不能开花结果;空秆率高,经济系数低等不适应性现象[4]。
由于西北地区独特的光热资源条件,多为华北、东北甚至西南的外来公司的制种,品种培育和生产的地域性差异较大,对于新制种的玉米亲本,在气候和纬度条件差异不大、遗传背景了解较为清晰的情况下,可以根据原产地的条件结合多年来的引种制种经验,估计生育期的变化,进行小面积的制种试验,再进行第2年的小面积制种。尤其应注意湖北、四川、重庆等西南省份公司的玉米制种,由于纬度差异较大,加之近年来采用热带、亚热带材料改良的普遍运用,以扩增玉米遗传基础和提高玉米亲本的配合力方面近年来有较快的发展,热带亚热带血缘的渗透使得玉米亲本的光周期反应有更多的不确定性,所以对于这些地区种子公司的玉米新品种,在制种时,除了要考察其亲本的遗传背景外,还应该再试验(试验的当年根据父母本生育期不同,进行播期试验选出合适的方案),再进行示范,然后推广。
在试验和示范过程中,应深入观察了解亲本的特性,比如散粉习性、对低温、干旱等抗逆性情况,对前期和后期的冷害反应、受粉时的高温逆境等情况应尽量掌握,避免个别敏感品种受气候条件影响,对企业和个人造成经济损失。
3 走精准农业之路,是现代农业发展的主要方向,是实现玉米制种节本增效的关键
精准农业的根本出发点是以现代农业手段对集约化农业的高水平管理,其根本目的在于高效管理,节约成本。精准农业所体现的低投入、高产出、污染少等优点,是农业可持续性发展的方向。精准农业通过作物所需水分、化肥、农药等的系统管理,达到节约水肥、减少投入、降低生产成本、提高土地收益率的目的。其主要包括精准施肥技术、精准播种技术、精准收获技术、精准灌溉技术、田间作物动态监测等技术。这些技术在部分地区已成熟使用并深入发展,产生了很好的经济效益和社会效益。因此,应该更加重视精准施肥和田间作物动态监测等技术的发展。测土配方施肥和营养平衡诊断技术在西北冷凉地区推广使用虽然已有近20余年,但其在粮食和制种上的使用远没有在经济作物上广泛,应加大推广使用力度。
平衡施肥技术是根据土壤养分状况和农作物对各种营养元素的需要规律,科学计算出各种合理的肥料配比,配制成专用配方肥,在技术人员指导下科学施用,不仅可以提高产量,改善农产品品质,降低生产成本,还可以避免因施肥不科学带来的环境污染,实现农业可持续发展。尤其要指出的是精准灌溉技术,西部水资源缺乏,发展节水农业,推广节水灌溉,直至精准灌溉,是当今西部生态环境条件下最紧迫和最有效的技术,也是西部农业发展规模化和产业化的前提,是丰产的有力保障。
4 加强管理,提升管理水平
第一,提高管理水平和人员素质是制种技术不断发展的前提,加强科技人员的学习和交流,提供技术人员的培训,为制种技术的落实提供有力保障。第二,提高农民素质,加强技术交流和人才培训,不断使用和推广新技术,提高制种质量并提高产业的技术含量。第三,提高综合管理水平,采用合理的区域分布,注意病虫害防治的发展动向和防范工作,提升整体产业能力,使制种产业向科学化、精细化方向发展。第四,尊重制种公司的知识产权,依法保障制种公司的合法权益,保障制种工作在当地的顺利开展。
5 结语
玉米制种工作环节紧密相扣,对管理水平的要求相对较高,制种理论和制种技术在不断发展,科研和技术人员应通过现有科学技术手段,对高产理论机制等方面的问题进一步研究并不断探索,提高制种过程中的技术水平和技术含量,并在今后的工作中不断提高。
6 参考文献
[1] 王德清,徐建平.西北玉米杂交制种技术[J].中国种业,2013(3):57-59.
[2] 张浩,秦廷建,李敏.农四师玉米制种的机遇与挑战[J].中国种业,2007(2):43-44.
[3] 郭庆法,王庆成,汪黎明.中国玉米栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,2004.
[4] 王翠玲,程芳芳,孙朝晖,等.玉米光周期敏感性的遗传特性及相关基因的研究进展[J].玉米科学,2008,16(1):11-14.
[5] 杨盛琴.不同国家精准农业的发展模式分析[J].世界农业,2014(11):43-46.