海南冬繁玉米自交系的栽培與管理技術(shù)

安紅衛(wèi) 楊海波 王中生 張英杰

（1.陜西楊凌偉隆農(nóng)業(yè)科技有限公司 陜西楊凌 712100；2.陜西省種子工作總站 陜西西安 710003）

海南冬季獨有的溫、光、熱等自然資源能夠滿足玉米等農(nóng)作物正常生長發(fā)育的需要， 我國農(nóng)業(yè)科技工作者首創(chuàng)了簡單實用的南繁技術(shù)，經(jīng)過60 多年的不斷發(fā)展，海南已成為“中國種業(yè)科技硅谷”。 南繁加快了育種材料的加代、自交系和新品種的選育進(jìn)程，強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合的多點鑒定與篩選， 能夠提高種子質(zhì)量、確保用種安全、豐富種質(zhì)資源、促進(jìn)信息交流，南繁已成為玉米科研育種工作重要的組成部分[1,2]。但由于海南的特殊生態(tài)條件和地理環(huán)境， 玉米的種植與北方差別較大。 本文作者詳細(xì)論述了玉米南繁工作中的播前準(zhǔn)備、田間管理、病蟲害防治等栽培技術(shù)和臺風(fēng)暴雨、嚴(yán)重干旱等極端自然災(zāi)害后的補(bǔ)救、應(yīng)急管理措施。

1 制定南繁計劃

玉米南繁內(nèi)容豐富多彩，測配、加代、制種、純度鑒定等傳統(tǒng)工作不斷精益求精， 近年還有科研人員將觀察圃設(shè)在海南觀察篩選雜種優(yōu)勢組合[3]。 南繁育種計劃是南繁工作的基礎(chǔ)和保障，制定詳細(xì)、準(zhǔn)確的育種計劃能夠確保南繁育種工作的順利開展和圓滿完成。 根據(jù)當(dāng)年的玉米材料狀況、測交鑒定試驗、多點鑒定試驗和國家省級區(qū)域試驗（包括聯(lián)合體、綠色通道的區(qū)域試驗） 等的試驗結(jié)果和單位的育種科研狀況，及時準(zhǔn)備玉米南繁材料，這些材料包括加代、測配、制種和繁殖等的玉米新材料、需要鑒定純度、發(fā)芽率的種子和拍照的親本、雜交組合（用于參加各級正式試驗）等。 由于南繁存在臺風(fēng)、鼠害等很多不確定因素，為了保證多年心血選育成的材料安全，南繁材料必需留有備份， 標(biāo)注清楚南繁時需要錯期播種的材料。 根據(jù)制定好的南繁方案，南繁種子必須經(jīng)過仔細(xì)的挑選， 選擇成熟飽滿、 無病蟲害的健康種子，之后把玉米材料分類編號，到達(dá)海南后，根據(jù)實際地塊略加調(diào)整，就可以直接播種[4]。 對于由于材料和試驗收獲較晚等原因而造成沒有完全晾曬干的南繁材料，到達(dá)基地后結(jié)合整理分類盡快晾曬1～2 d，以利于種子發(fā)芽和齊苗。

2 選好南繁用地

對于沒有南繁基地的單位， 選擇南繁用地時要注意以下幾點。

2.1 地點

通過60 多年的不斷選擇和積累，確認(rèn)了旱地和水地都可作為玉米南繁用地， 南繁基地和玉米南繁地主要集中在三亞、樂東、陵水等市縣[5]。 崖城是玉米南繁公認(rèn)的首選之地， 這里氣溫較高， 土地資源豐富，地勢相對平坦，土質(zhì)肥沃，有利于玉米的生長發(fā)育[6]，交通非常便利，利于同行的相互交流與學(xué)習(xí)。 當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科技人員和農(nóng)民種植戶在與省外南繁人員共同育種、繁殖和制種的過程中增長了知識和才干，具有一定的操作技術(shù)， 形成了一支能夠滿足南繁需要的技術(shù)隊伍。

2.2 土質(zhì)

玉米南繁地要求土質(zhì)肥沃及灌溉、 排水條件較好[7]，海南的土質(zhì)多數(shù)偏沙，結(jié)構(gòu)較差，耕層有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量少，土壤易滲水，保水保肥能力差，因而要嚴(yán)格選地。 無論選擇旱地還是水田，都要求土層深厚、土質(zhì)肥沃、灌溉設(shè)施齊全，對于水田應(yīng)特別注意排水條件，以便遇雨能迅速排除積水，提高地溫，保證及時播種，也有利于玉米生長整齊，花期集中，便于制種田的去雜、母本去雄，從而提高制種產(chǎn)量，保證種子質(zhì)量和材料地的套袋、授粉、選擇等育種工作順利展開。

2.3 隔離

玉米是異花授粉作物， 用于自交系繁殖或雜交制種。 一父多母小測配等的相鄰地塊必需隔離，以避免外來花粉的混入造成污染。 通常采用相距500 m以上的空間隔離和村莊、 山嶺、 樹林等的障礙物隔離[4]或通過錯開玉米花期的播期隔離，達(dá)到安全隔離的要求， 根據(jù)玉米品種的不同生長期， 播期應(yīng)錯開15～20 d[8]。

3 播前精細(xì)整地

整地對南繁育種工作是非常重要的一個環(huán)節(jié)，是保證播種質(zhì)量，達(dá)到苗全、苗齊、苗壯的先決條件，因此播種前必須精細(xì)整地。

3.1 時間掌握

在播前一個月， 全面噴施草甘膦等滅生性除草劑徹底清除南繁地的各類雜草， 用拖拉機(jī)深松并整平土地。 爭時早耕，掌握宜耕宜耙的時間，要求三犁三耙，要犁透、耙碎、整平，以提高土壤熟化程度，達(dá)到土質(zhì)碎散、壟塊疏松的目的。 也使除草劑在土壤中盡快鈍化或分解，以免給玉米帶來不必要的藥害。

3.2 整地

清除南繁地中的所有雜物后用旋耕機(jī)翻耙30 cm 以上，要打碎土塊，形成顆粒細(xì)小、疏松度好、孔隙度高的土壤狀態(tài)，利于起壟、播種及后期管理[3]。土壤板結(jié)、墑情較差的地塊，要進(jìn)行灌水人工造墑。前茬作物為水稻的水地，通常病蟲害和雜草較多，可通過精細(xì)整地、多犁多耙，使病蟲害的孢子、卵和雜草及其種子經(jīng)深埋、暴曬而失去繁殖能力或者死亡[5]。

3.3 起壟

整地完成后應(yīng)立即根據(jù)地塊狀況， 按順?biāo)诜较蚱饓?，能夠有效防止土壤水分的過快蒸發(fā)，起壟時在溝底施入復(fù)合肥和土壤殺蟲劑、殺菌劑等，可以預(yù)防病蟲害、增強(qiáng)土壤肥力。 一般按60 cm 起小壟種單行或120 cm 起大壟種雙行。 小壟單行的壟臺受光面大，灌水時前后次錯壟隔壟灌水，不影響人員操作，特別是方便授粉期間人員的頻繁走動。 大壟便于田間操作和通風(fēng)透光，缺水時能起到一定的保墑作用。

3.4 劃區(qū)

為了方便田間管理、 材料記載、 套袋授粉等工作，通常采取行長5 m、觀察道1 m、材料之間間隔道0.5 m 的區(qū)劃法。 試驗地面積有限時，根據(jù)土地面積和材料多少決定行長和步道的大小， 可適當(dāng)縮小觀察道，具體長度因地制宜，劃定標(biāo)記后拉繩踩印，按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)拉繩插牌。 南繁地塊多數(shù)不方正，應(yīng)將每排的行數(shù)和可以安排材料的份數(shù)清晰記錄在冊， 以利于排種和以后的工作。

4 及時播種

4.1 適期早播

根據(jù)工作需要， 部分單位在9 月就開始玉米南繁，這樣可以做到南繁種植玉米材料2～3 代，或在基地通過播期調(diào)整花期進(jìn)行多個隔離區(qū)的親本繁殖、一父多母的小制種等業(yè)務(wù)工作。 如果南繁只種一季，最佳播種期在每年的10 月底至11 月上中旬， 這時可充分利用前期良好的光溫資源， 避免熱帶風(fēng)暴或臺風(fēng)的侵襲。 避開玉米生長后期如開花、授粉期遇到1 月至2 月上旬的低溫等惡劣天氣，適期播種能降低田間管理難度，減少病蟲害的發(fā)生，獲得較高產(chǎn)量，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。 在雨季來臨前收獲材料和種子，方便晾曬儲運(yùn)，為收獲的種子及時回北方適期播種贏得充足時間[9-10]。

4.2 播種密度

播種時需要設(shè)計、 規(guī)劃合理的播種密度， 繁殖和制種田的播種密度以75 000 株/hm2為宜， 為玉米留下足夠的生長空間， 保證種植效率。 材料選系，S1～S3代的播種密度在 150 000 株/hm2， 盡早淘汰不合適的植株或穗行，提高選擇效率，S4以后播種密度以 75 000 株/hm2為宜。

4.3 播種方法

對密度要求不嚴(yán)的繁殖田或制種田， 可采用海南當(dāng)?shù)亓?xí)慣的手播法， 即直接用手指把種子摁到地里，隨手扒土覆蓋。 這種方法簡便易學(xué)，播種速度快，用工少； 缺點是容易播種太淺， 不利于種子吸水出苗。 材料地的播種采用帶尺點播的方法，能夠保證設(shè)計的播種密度， 出苗后田間整齊劃一， 利于觀察記載。 播種深度為4～5 cm， 種子和底肥必須分開， 以免燒苗， 墑情不足的地塊播后應(yīng)及時灌水， 確保一播全苗。

5 繪制播種圖

種植圖是根據(jù)播種過程所做的記錄而繪制的田間詳細(xì)種植地圖，包括地塊位置、小區(qū)方位、材料種植順序和行數(shù)、各小區(qū)交界處、不同材料變換處等狀況，以方便后期管理和工作。 2013 年“海燕”超強(qiáng)臺風(fēng)，更加體現(xiàn)出種植圖的重要性，臺風(fēng)過后田間插地牌很有可能會被風(fēng)沙掩埋或吹跑， 若是沒有種植圖會給搶救人員帶來很大的不便， 甚至造成無法彌補(bǔ)的后果。 因此，繪制種植圖是對所有科研田間管理人員的基本要求[11]。

6 田間管理

南繁玉米在播后苗前應(yīng)及時噴施封閉藥以防止?jié)菜箅s草叢生，出苗后要早管、勤管，一促到底，切勿蹲苗，防止出現(xiàn)“小老苗”，給南繁工作造成影響。因此，必須及時加強(qiáng)田間管理工作。

6.1 病害防治

海南玉米病害主要有銹病、大、小斑病和細(xì)菌性莖腐病等。 銹病防治可用25%的粉銹寧可濕性粉劑拌種，發(fā)病初期用50%多菌靈500 倍液噴霧，高峰期用50%退菌特可濕性粉劑800 倍液噴霧， 在大喇叭口期噴施1～2 次25%三唑酮可濕性粉劑1 000 倍液，授粉結(jié)束后防治1 次即可。 大、小斑病結(jié)合銹病防治噴施50%百菌清可濕性粉劑800 倍液就可收到顯著效果。 細(xì)菌性莖腐病危害程度較重，玉米感病后生長中心褐變腐爛、有臭味，可噴施0.2 波美度石硫合劑或5%菌毒清水劑 600 倍液進(jìn)行預(yù)防[3]，對于病株應(yīng)及時拔除全株帶到田外或就地掩埋。

6.2 蟲害防治

玉米的苗期、大喇叭口期、花期、灌漿期都容易發(fā)生蟲害。 在整地和播種時撒施毒餌能有效防治苗期主要地下害蟲如地老虎、蠐螬、金針蟲等，大喇叭口期用辛硫磷顆粒劑等灌心可有效防治玉米螟，玉米抽雄前后用10%吡蟲啉可濕性粉劑1 000 倍液噴霧對蚜蟲的防治效果較好。 草地貪夜蛾是新遷入我國的農(nóng)業(yè)害蟲，嚴(yán)重威脅玉米等農(nóng)作物的生產(chǎn)安全，可采用生物防治、化學(xué)防治和物理防治等綜合技術(shù)。防治蟲害不能超量用藥， 施藥間隔應(yīng)在7 d 以上，以防止幼苗產(chǎn)生藥害和工作人員中毒， 藥劑種類要多樣化且交替使用，防止害蟲產(chǎn)生耐藥性[12-13]。

6.3 鼠害防治

海南鼠害較為猖獗，會造成玉米減產(chǎn)，發(fā)生嚴(yán)重時甚至絕產(chǎn)，一定要早發(fā)現(xiàn)早防治。 防鼠的關(guān)鍵時間為播種前后及成熟期，可采取田邊施放鼠藥、毒餌誘殺或?qū)⒂衩椎赜盟芰媳∧?、清除地中鼠洞、撒滅鼠藥、投放毒餌誘殺和設(shè)置捕殺器等措施[12]。 電貓的防治效果很好且比較環(huán)保， 但是由于采用了較高的電壓，必須確保人員和家畜等的安全。

6.4 灌溉技術(shù)

玉米整個生長季需灌水多次，播種后、3 葉期、追肥后、散粉前、授粉結(jié)束后、穗粒期等幾個重要生長發(fā)育時期絕不能缺水。 南繁在海南降雨量少的旱季，要備好灌溉設(shè)施，在水分管理上應(yīng)該少澆勤澆。 過去南繁都采取溝灌方式，溝灌在肥力較好的平整地塊，灌溉一次耐旱時間長，未灌水耕層雜草生長少，地段不平、坡度較大的田塊，灌溉時在合適位置筑壩以盡量保證灌水量一致。 現(xiàn)在南繁地基本都安裝了噴灌系統(tǒng)，將噴帶與播種行設(shè)計成平行排列，每條噴帶只管其左右各1 行的玉米，這樣可以節(jié)約噴灌時間，有利于玉米封行后澆灌均勻[14]。

6.5 化學(xué)除草

海南的光溫條件、 土壤濕度等適宜雜草迅速生長，與玉米競爭水肥，因此控制雜草是南繁的一項重要工作。 南繁區(qū)玉米田的優(yōu)勢雜草主要有牛筋草、紅尾翎、短穎馬唐、龍爪茅、香附子、異型莎草、碎米莎草、粟米草、傘房花耳草、野甘草、少花龍葵等，可采取植物檢疫、人工拔除、物理機(jī)械及化學(xué)防除相結(jié)合的綜合防除技術(shù)。 這幾種方法各有優(yōu)勢和缺點，化學(xué)除草相對高效和簡單實用，被各南繁單位廣泛采用。苗前選用精異丙甲草胺或精異丙甲草胺+莠去津，苗后選用硝磺草酮+莠去津，在雜草3～5 葉期、玉米7 葉期之前全田噴施，除草效果顯著[15]。

6.6 施肥技術(shù)

海南土地相對瘠薄， 因此南繁田間管理要做到施足底肥、早施拔節(jié)肥、重施穗肥、酌情補(bǔ)施粒肥。 底肥能滿足幼苗對養(yǎng)分的需要，促進(jìn)玉米壯苗早發(fā)，底肥采用復(fù)合肥加磷肥375～675 kg/hm2，適當(dāng)配以硫酸銨或尿素，施肥時與種子隔離以防燒種。 在10～13 葉期以復(fù)合肥為主追一次肥， 將復(fù)合肥300～450 kg/hm2、尿素150 kg/hm2拌勻，撒施于壟側(cè)距玉米植株10 cm處后翻土覆蓋[3]。 施用穗粒肥可以促進(jìn)雌穗小花分化和生殖器官的形成， 減少小花退化量， 延緩葉片衰老，為提高產(chǎn)量打下基礎(chǔ)。 氮肥與鉀肥、磷肥及其他微肥的協(xié)同使用，能提高玉米植株的綜合抗逆能力。

7 科學(xué)選擇淘汰

S0代材料可適當(dāng)少做些授粉株，其他世代應(yīng)多做些授粉株以備后期選擇優(yōu)良材料。 穗行出現(xiàn)病害或雌雄不協(xié)調(diào)等特殊不良性狀可直接淘汰[16]。加代材料在收獲前應(yīng)進(jìn)行多次田間選擇，對于出現(xiàn)病害、自身產(chǎn)量低、雌雄穗嚴(yán)重不協(xié)調(diào)、不適密植的材料加以淘汰。 籽粒類型、穗行數(shù)、穗長、行粒數(shù)等性狀可根據(jù)育種目標(biāo)進(jìn)行選擇；生育期、株高、穗位、雄穗分枝數(shù)、植株葉片數(shù)等性狀在海南表現(xiàn)與北方有所差異，可適當(dāng)多選，以備在北方進(jìn)一步選育。 收獲后對穗部性狀進(jìn)行考種、記錄。 切忌在收獲、晾曬、脫粒時混雜。

8 嚴(yán)格去雜、適時收獲

去雜是南繁工作的一個重要環(huán)節(jié)， 從出苗到脫粒都要嚴(yán)格、反復(fù)地進(jìn)行去雜工作。 可根據(jù)玉米材料的葉鞘色、葉型、長勢、長相、株高、株型、雄穗大小、護(hù)穎花藥及花絲顏色、穗型、粒型等特征特性嚴(yán)格去雜，確保種子和材料的純度。 田間去雜一般要進(jìn)行多次，苗期根據(jù)幼苗的長相、葉色、葉型、長勢等，去掉葉色差異明顯、生長勢過強(qiáng)的幼苗后再進(jìn)行定苗，定苗原則是“去兩頭、留中間”。 玉米拔節(jié)期和抽雄前根據(jù)葉色、葉型、株高、株型及葉片寬窄等，去掉優(yōu)勢株、雜株，保留性狀一致的典型株。 制種田在父本雄穗散粉前必須根據(jù)父本的雄穗形狀、分枝多少、護(hù)穎顏色再進(jìn)行一次嚴(yán)格去雜，以確保種子質(zhì)量和純度。授粉40 d 后玉米進(jìn)入蠟熟末期，就可以及時收獲，在通風(fēng)透光處晾曬4～7 d 即可脫粒，脫粒后再晾曬3 d左右，種子含水量可降到安全水分，最后辦理好檢疫等調(diào)運(yùn)手續(xù)后即可托運(yùn)回單位。

9 災(zāi)害應(yīng)急管理

9.1 嚴(yán)重干旱

2004 年10 月至2005 年1 月是海南島建省后的最嚴(yán)重一次旱災(zāi)，全省降水偏少86%，這次旱災(zāi)導(dǎo)致南繁單位的材料地或繁殖田、制種田等大面積受旱，減產(chǎn)或絕收現(xiàn)象普遍。 玉米受旱后葉片卷曲萎蔫，生長發(fā)育遲緩，營養(yǎng)體生長量不足，生殖體發(fā)育不良[17]。據(jù)河南省玉米產(chǎn)業(yè)體系2016 年的報告， 玉米因干旱、高溫逆境造成的減產(chǎn)在12.35%～75.42%，個別地方甚至絕收[18]。 旱災(zāi)發(fā)生后，關(guān)鍵要有水源以保證在玉米需水關(guān)鍵期能夠灌溉。 同時加強(qiáng)田間管理，改善土壤環(huán)境，增施有機(jī)肥和微量元素，以提高土壤抗旱能力，增強(qiáng)玉米耐熱性和花絲、花藥的活力及玉米的抗高溫、干旱能力，合理密植，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，發(fā)揮玉米高光效性能，盡可能減輕干旱對玉米的傷害[19]。

9.2 臺風(fēng)暴雨

1990 年 11 月 17 日的“Mike”、2003 年 11 月 18 日的“尼伯特”、2013 年 11 月 10 日的“海燕”，給所有的南繁單位造成了不可估量的損失。 臺風(fēng)過后要及時排水防澇，清理地膜、噴帶及澆水管道等設(shè)施，修復(fù)壟背扶正玉米植株， 同時可噴施或澆灌促進(jìn)根系生長的調(diào)節(jié)劑等加強(qiáng)根系活力， 也可用0.2%磷酸二氫鉀、0.3%尿素或葉面肥等根外追肥，促進(jìn)玉米盡快恢復(fù)正常生長。 加強(qiáng)監(jiān)測臺風(fēng)暴雨誘發(fā)的根腐病、細(xì)菌性莖基腐病等低溫高濕型病害和食葉性害蟲， 及時選用合適藥劑進(jìn)行防治[12]。

10 小結(jié)

國家對南繁工作越來越重視，2015 年10 月，《國家南繁科研育種基地海南建設(shè)規(guī)劃2015-2025》正式出臺， 對南繁的基地建設(shè)和管理作出了全面部署。2018 年4 月， 習(xí)總書記在國家南繁科研育種基地考察時的“海南熱帶農(nóng)業(yè)資源十分豐富、十分寶貴，國家南繁科研育種基地是國家寶貴的農(nóng)業(yè)科研平臺，一定要建成集科研、生產(chǎn)、銷售、科技交流、成果轉(zhuǎn)化為一體的服務(wù)全國的‘南繁硅谷’”重要指示，為南繁成為走向世界的中國“種業(yè)硅谷”描繪出了戰(zhàn)略性的藍(lán)圖。

各省的南繁基地經(jīng)過數(shù)年的連續(xù)建設(shè)和不斷完善， 擁有了寬敞明亮的辦公住宿綜合大樓和設(shè)施一流的田間噴灌系統(tǒng)， 有效解決了部分單位獨立建設(shè)南繁基地資金不足、基地規(guī)模較小、田間設(shè)施較差、南繁人員生活不能保障、育種材料流失、育種人員缺乏交流、南繁管理組織協(xié)調(diào)能力不強(qiáng)等一系列的問題，為玉米、水稻等農(nóng)作物的育種研究做出了貢獻(xiàn)[5，8]，推動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

針對玉米南繁受干旱、臺風(fēng)、暴雨、低溫等自然災(zāi)害，鼠害、病蟲害、草害等生物因素，以及施救措施不到位等綜合因素影響，難以達(dá)到理想的篩選目的，玉米南繁應(yīng)采取“預(yù)防為主、施救為輔”的原則，提前排解各種不利因素，開展有效施救，把災(zāi)害損失降到最低，完成各項南繁篩選任務(wù)[16]。