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棉花制种栽培技术小常识

2017-07-18 23:11 作者:李先生  

  
种植技术

杂种棉制种方法

  利用杂种优势是提高棉花产量,改良棉花品质的重要途径。目前研究较多的棉花杂种棉制种方法主要有以下几种。
   1、人工去雄授粉法。人工去雄授粉法是目前世界上应用最广泛的一种杂种种子生产方法,即用手工除去母本花朵中的雄蕊,然后授以父本花粉来生产杂交种。这种方法去雄过程费时费工,增加了杂交种生产成本。但近年来随着人们人工去雄技术的改进,制种产量也在不断提高。同时,棉花人工制种制成的杂交种亲本选配灵活,且无不育因子的介入,在生产上大多数还可利用二代种,使杂种优势的利用面积比只利用杂种一代扩大了50余倍,从而大大提高了棉花杂交种的使用面积。印度和中国目前大规模栽种的杂种棉组合主要是人工去雄授粉法生产的。
   2、化学杀雄。用化学药剂(杀配子剂、化学杂交剂)杀死雄蕊,而不损伤雄蕊的正常受精能力,可省去用手工去雄,配组合方便、灵活,是各个作物都广泛研究的一条途径。然而由于用化学药剂杀雄不够稳定,用药量较难掌握,常引起药害。且棉花的开花期长,期间受地区和气候条件影响较大,从而难以在生产上应用。
   3、应用指示性状制种。用苗期具有隐性性状的品种(系)作为母本,与具有相对显性性状的父本品种杂交,杂种一代根据苗期显性性状有无,识别真假杂种,从而免去人工去雄的手续。用指示性状制种,指示性状表现必须明显,对产量、农艺性状无不良影响。目前由于遗传工程研究的进展,抗除草剂的转基因棉花也可作为指示性状用于组合的筛选。应用指示性状制种,关键是要选出优势明显的杂种棉组合。
   4、雄性不育制种法。利用雄性不育系制种,可以避免费时费工和人工去雄工作,从而提高制种效率,降低制种成本,可以分为三系法和两系法。三系法是利用雄性不育系、保持系和恢复系"三系配套"的方法制种。美国Meyer(1974)育成了具有野生二倍体哈尼西棉细胞质的雄性不育系,其育性稳定,并有较好的农艺性状。一般陆地棉品种都可以作为它的保持系。同时也育成了相应的恢复系DES-HAF277、DES-HAF16,但由于这两个恢复系的育性恢复能力不强,因此与不育系杂交产生的杂种一代的育性恢复程度变幅很大,正在进一步研究提高恢复系的育性恢复能力。此外,在三系法制种的利用研究中,传粉媒介的问题也尚未完全解决。两系法即利用核不育基因控制的雄性不育系制种。四川省仪陇县棉花原种场选育的洞A核雄性不育系的不育性就是受一种隐性核基因控制的,表现整株不育,不育性稳定。以正常的可育姊妹株与其杂交,杂种一代将出现不育株和可育株各一半。不育株用作不育系,可育株用作保持系,则可一系两用,不需要再选育保持系,故称为二系法或一系两面三刀用法。
   5、西南农业大学试图利用棉花长花柱品系生产杂种棉种子。他们从海陆杂种、陆地棉与陆地棉种系Morrilli杂种后代选出了101-1、102-1两个长花柱品系。它们的柱头高出雄蕊群12mm以上,它本身的繁殖需人工授粉。用它配制的杂种的杂种柱头高出雄蕊群大约7mm左右。在大田生产条件下,传粉昆虫很低,能否保持杂种高水平的自交结实率还有待研究。

抗虫杂交棉种子的质量控制

  根据抗虫杂交棉种子生产和销售的特点,提高抗虫杂交棉种子质量可以从以下几方面着手。
  ㈠注意亲本的提纯复壮。欲想获得高纯度的杂交抗虫棉种子首先应注意2亲本的纯度,因为亲本的纯度直接关系到杂交种的纯度,如亲本纯度差,即使制种技术再严格也无法生产出高质量的杂交种。对于转基因抗虫棉2亲本要严格管制,由育种单位进行专门繁殖和提纯,然后每年提供给制种单位进行制种。只有控制好了杂交种亲本材料,才可能保证制种获得的杂交种的纯度和质量。至于抗虫杂交棉亲本材料的繁殖、提纯和复壮技术与抗虫棉和一般棉花品种相同,这里不再论述。
  ㈡制种田采取严格的隔离措施。由于目前生产上使用杂交棉抗虫棉的抗虫性均是由单基因控制的,其与其他性状相比更容易造成异花授粉而造成后代抗性的分离。因而抗虫杂交棉的制种田对隔离的要求比常规棉花品种的繁育更严。最好能在100m之内不再种植其他棉花品种。
  ㈢制种过程中严格管理。制种质量监督员每天应多次到制种田检查制种质量,对于没去雄或去雄不彻底的花应及时摘除,并对该种人员进行必要的批评和惩罚,以提高制种效果。同时制种后1个星期,对成铃进行调查,一旦发现假杂交铃应及时摘除。
  ㈣防止机械混杂。在收获、轧花、储藏、运输、销售和播种过程中,要防止机械混杂。

人工杂交制种操作规程

  目前,我国棉花杂交种子生产还未达到标准化,但大面积制种基本是以农户为基本单位进行的。实践证明,制种基地宜选择经济相对欠发达地区的植棉县,这些地区劳动低廉,且具有较高的棉花种植管理水平。组织管理依托当地县、乡政府或村委会。
1、栽培方式及管理要点
  为便于监督管理,所有制种须成方连片,集中种植。父、母本同期播种,种植行比1﹕10,母本种植密度2500-3300株/亩,因地力而定,肥水条件也宜稀,差则密,大小行种植,大行2.4-2.8尺,小行1.6-1.8尺;父本密度可加大到3500-4000株/亩。制种田要求平坦,排灌方便,水肥条件好;要求底施农家肥5方/亩左右,二铵25 kg/亩,尿素10 kg/亩,适当增施钾肥;合理化控,塑造通风透光的理想株型;若母本为非抗虫棉,则应及时防治棉铃虫、蚜虫等害虫。
2、人工去雄
  大面积人工制种宜采用"全株"去雄授粉方法。工具去雄虽然能够提高去雄速度,但不易掌握,容易造成剩余花粉粒,影响制种纯度。因而,多采用手工去雄。方法是:选取第二天上午将开放的花苞,用于手工将花冠连同雄蕊部分全部剥掉,保留柱头、子房、苞叶和花托。逐株逐花进行操作。并且将去雄花蕾进行标记,以备授粉进容易辨认。圆满的操作应当做到去雄彻底干净,即花柱上不得存有花丝和花药,且不能损伤子房、柱头和苞叶。
  由于各花蕾的花冠生长快慢有差异,有些第二天开的花在下午天黑之前难以辨认,因而,为提高制种产量,右分别在下午3﹕00后和次日清晨分两次去雄,但全部去雄操作需在清晨6﹕30以前完成,否则容易发生自花授粉现象,影响制种纯度。
3、采粉授粉
   采用人工采粉,青霉素小瓶授粉法。方法是:于去雄第二天上午7﹕00~8﹕00左右将父本已开放的花的花粉粒取下,凉晒,使之花粉充分散开,装入瓶塞上具园空的小瓶中,对前一天去雄标记的花蕾进行逐花逐株授粉。注意授粉量必须充足,否则,易造成歪桃或脱落。当天授粉时间晴天一般为上午9﹕00~下午1﹕00,阴天可适当推迟。一般河北棉区授粉有效期为7月1~5至8月15~20日。开花前三天的早开花蕾可以全部去除。授粉结束后,应于当天或第二天将无效花蕾全部剪掉。
4、制种效果
   印度生产上直接利用F1代杂种,其种子生产已基本实现标准化。一般父母本行比为1﹕5,父本分2~3期种植。制种产量一般为600~700kg//hm2,最高可达900 kg/hm2。国内制种产量大大高于印度。一般父母本行比为1:5~8,密度3.3万~3.75万株//hm2,每公顷配备制种工45人,管理人员1~2人,投工1500个,生产种子1320本研究室近几年抗虫杂交棉制种,一般父母本行比为1:10,密度3.75万~4.95万株//hm2,每公顷备制种工50人,管理人员1~2人,投工2625个,生产种子1875 kg//hm2。种子质量标准可达到:含水量低于12%,发芽率80%以上,纯度98%。比制种效果来看,本研究室抗虫杂交棉制种产量大大高于印度和国内平均水平,基本解决了品种间杂交制种难的问题,为杂交种的规模发展奠定了基础。
5、种子采收与加工
  制种田收获时必须在地头集中收获,并须按要求时间采摘,采摘后的棉花应充分凉晒,并集中存中存放籽棉,统一轧花包装,严禁入户保存种子或籽棉。
6、组织管理
  为保证种子质量和制种工作顺利进行,需做到以下几点:(1)亲本种子统一提纯、繁殖,按量集中发放;(2)根据各农户劳动力承受能力安排其制种亩数;(3)安排专人监督去雄授粉质量,一般每10亩制种田1人;(4)各制种户制种开始和结束时间及采摘时间,需按要求严格保持一致。。

抗虫杂交棉的亲本选配

  杂种优势是生物界的一种普遍现象,棉花作为重要的经济作物,充分利用其杂种优势有着特殊的意义。棉花杂交亲本选配主要应注意以下原则:
  ⑴亲本综合农艺性状好,产量水平高。
  ⑵双亲遗传差异要大。
  ⑶双亲性状尽可能互补。
  ⑷亲本配合力好。
  ⑸便于制种的亲本材料。
  ⑹二代利用要求双亲纤维长度要小。
  ⑺至少双亲之一为抗病品种。
  抗虫杂交棉亲本选配除了要求父、母本具胡较高的配合力,优良的农艺性状以及较远的亲缘关系外,要特别注意以下几个方面的亲本选择。
  选择长势强、不早衰抗虫棉品系作父本 杂交棉多数农艺性状介于父、母本之间,亲本之一长势弱,有早衰性,必然影响杂交棉的生长发育,据对选配的116个抗虫杂交组合统计,用生育期短、有早衰现象的抗虫棉品系作父本,有75%的杂交组合后代表现早衰和部分早衰现象,用生育期长、长势较旺抗虫棉品系作父本,没有一个出现早衰现象,而且这些组合表现出较强的杂交优势。目前多数抗虫棉品系表现为长势较弱,易早衰等特点,所以选拔亲本时,选择那些长势较旺、不早衰材料作亲本。
  选择丰产性、抗病性好的品种作母本 据对中棉所29正反交试验表明,以丰产、抗病、不抗虫的品种P1为母本,比用抗虫棉品系RP4-4为母本,在丰产性上和农艺性状上优势明显,而抗虫性相当。所以以丰产、抗病材料作母本,筛选到的高优势杂交组合成功率较高。
  选择具有抗虫性品系作父、母本 目前推广和正在参加区试抗虫杂交棉多为母本为不抗虫品种,父本为抗虫棉品系,配制的杂交棉,F1优势明显,抗虫性突出,F2出现抗虫性分离,给大面积利用F2带来不利。1997年对选配双亲均为抗虫棉品系的10个杂交组合F1、F2田间小区试验,结果表明F2抗虫性不分离与F1一样具有良好的抗虫效果,有30%F2产量超过对照,所以选用双亲均为抗虫棉,不仅解决了F2抗虫性分离的问题,而且产量具有一定的竞争优势。

转基因抗虫棉全程化控技术

  系统使用植物生长调节剂对抗虫棉的一生进行科学调控,是提高抗虫棉产量和品质的重要途径之一。由于抗虫棉本身生长发育规律不同于常规棉花品种,有"前弱后旺"的趋势,所以在使用调节剂中要注意"前提、中控、后防衰"的原则。也就是说,在抗虫棉播种前和生育前期(初花期以前)使用促进生长型的调节物质,目前市场上销售的此类商品品种繁多,但从效果和使用安全性方面综合考虑,"增长素"、"丰收植物生长促进剂"、绿凤95"等比较实用,价格也较适中,使用也较为安全,一般用促进生长型的生长调节剂配制成适宜浓度的溶液结合浸种对种子进行处理,初花期再叶面喷施一次即可。在抗虫棉生育的中后期使用缩节胺进行调控,一般盛花期每公顷喷缩节胺30~35g,控晚蕾45~60g(长势较旺棉田可用75克或更多)。进入吐絮期后,根系吸收功能减退,可以使用高效液肥或2%尿素水配合2%磷酸二氨钾溶液进行叶面喷施,防止抗虫棉发生早衰。
  中国农业科学院棉花所以中棉所29为处理品种,进行抗虫棉缩节胺化控试验表明:1)不用缩节胺用量对抗虫杂交棉产量的影响,以在初花期每公顷喷施缩节胺22.5g,盛花期每公顷喷施缩节胺45g增产效果最佳。2)在去早蕾的情况下,初花期每公顷喷施缩节胺22.5%,盛花期每公顷喷施缩节胺45g比喷施清水和初花期公顷喷施45g,,盛花期公顷喷施90g增产都达显著水平;在不去早蕾的情况下,两种喷施缩节胺处理差异不显著,但与喷清水差异都显著。3)去早蕾处理平均皮棉产量为1.244kg/hm2,不去早蕾处理平均皮棉产量为1.772kg/hm2 ,前者比后者多72kg/hm2,增产10.6%;缩节胺喷施处理中,初花期每公顷喷施22.5g,盛花期每公顷喷施45g比初花期每公顷喷施30g,盛花期每公顷喷施90g以及喷施清水分别增产10.4%、11.1%。
  缩节胺处理对棉株株高、果枝数作用明显,3个水平的处理株高分别为66.4 cm59.4cm61.3cm,果枝数分别为13.8,13.5,13.2个,这说明喷施缩节胺能降低株高,减少果枝数;缩节胺处理对7月15日成铃、小铃,花蕾数影响不大,对于8月15日9月10日的成铃有一定的作用,最后的2次调查结果中,三个处理的成铃数分别为15.8,16.1,15.9,17.6,18.0,17.9个,均为初花期每公顷喷施缩节胺22.5g和盛花期每公顷喷施缩节胺45g效果最佳。这说明喷施缩节胺能促进光合产物向生殖生长转移,减少脱落、增加成铃数,是抗虫杂交棉高产栽培关键措施之一。
  转基因抗虫棉进行系统化控除具有塑造理想的增产群体、提高光能利用率、减少因旺长过分荫蔽造成的蕾铃脱落和烂铃,增加铃重和衣分等外,还有一个常规棉花品种不可能具有的作用,即合理化控可提高转基因抗虫棉抗虫基因的表达能力,提高转基因抗虫棉的抗虫性。已有试验证明,转基因抗虫棉的生长速率与对棉铃虫的抗性基因表达量呈负相关,全程化控实现转基因抗虫棉的稳长是提高其抗虫基因表达产物含量的关键技术之一。安丘市连续4年的试验表明,在7月上旬,经过化控的转基因抗虫棉的株高为56~58cm,在二代棉铃虫大发生情况下,顶尖受害率为3%,蕾铃受害率为4.8%;而未经化控的转基因抗虫棉,株高为72~78cm,顶尖受害率为19.4%,蕾铃受害率为35%,分别比化控的高5.5倍和6.3倍。

棉花后期施肥技术要点

  8月下旬至9月下旬是棉花生长的后期,棉花根系对养分的吸收功能明显下降,此时对棉花叶面喷施氮、磷、钾、锌、硼五种肥料,可以起到放早衰、促早熟、防病害、防落铃、结大桃的作用,具有显著的增产增收的效果。
  1.施氮肥防早衰。每亩每次用1%的尿素溶液75-100公斤,每隔5-7天喷施一次,连喷2-3次,可起到防止早衰、提高产量的效果。
  2.施磷肥促早熟。棉花后期叶面喷施磷肥,可促进种子饱满,增加铃重,提早吐絮。方法是用1公斤过磷酸钙加水50公斤,浸泡12小时以后喷施,每亩用水量为75公斤
  3.钾肥防病害。棉花后期缺钙,在结铃期容易发生凋枯病,导致棉花严重减产,棉花叶面施钾肥的方法是每亩用0.3%的磷酸二氢钾溶液75-100公斤,全株喷洒,连喷2-3次即可。
  4.施锌肥防治落铃。棉花后期容易缺锌,会造成叶片局部失绿,幼叶萎焉,新结幼铃脱落,难保盖顶桃。棉花叶面喷锌的方法是,每亩喷施0.1-0.2%浓度的硫酸锌或氯化钾水溶液75公斤。每隔5-7天喷施1次,连续喷施2-3次。
  5.施硼肥结大桃。棉花生长后期亦易缺硼,使果枝节升高,侧枝增多,造成花少玲少,产量降低,及时喷市硼肥有利于多结大桃,可在盛花期喷施0.2%的硼酸或0.15%的硼酸溶液100公斤,连续2-3次。

地膜覆盖植棉技术

  我国人口众多,耕地不足,为在有限的耕地上获得较多的产出,我国南北棉区已大面积普及了粮棉两熟制种植制度,以解决粮棉争地矛盾,发展棉花生产。但两熟或多熟存在的问题是早春低温干旱或低温高湿等对棉花播种保苗造成不利影响,特别是麦行套种棉花,由于麦棉争水、争光激烈,更易导致缺苗断垄,弱苗迟发,晚熟减产。多年试验研究和生产实践证明,地膜覆盖有良好的增温保墒效应,是解决棉花迟发晚熟问题的有效措施。所以地膜棉面积发展很快,1998年全国已达3856万亩,覆膜栽培已成为不同棉区争高产创优质植棉体系中的关键技术。
  地膜覆盖栽培的主要技术环节包括:提高覆膜质量,足墒播种;及时放苗,确保密度;合理运筹水肥。地膜覆盖栽培的增产原理,主要在于其能增温保墒。根据有关研究结果,地膜覆盖5~10cm地温(4~5月)提高2~4℃,且具保墒提墒作用,土壤水分相对稳定;群体内的二氧化碳浓度提高,土壤表层容重变小,孔隙度增大;由于水、气、热条件的改善,微生物活动加强,为有机质及潜在腐殖质的分解提供了良好的条件,从而促进营养物质的转化,使可给态的养分增多。由于地膜覆盖增温、保墒、促肥的作用,因而加速了棉花的生育,现蕾、开花、吐絮期提早,前中期的叶面积增长快,有利于干物质积累,因而伏前桃、伏桃均显著增多,铃重提高。此外,地膜棉根系活性增强,棉株的营养水平和净同化率提高,有利于壮苗早发,多结棉桃,改善纤维品质。

棉花化学调控栽培技术体系

  我国棉花应用化学调控技术可以追溯到50年代早期,当时主要应用外源生长素和赤霉进行控制蕾铃脱落的研究,并未在生产上推 广应用。60年代中期,应用矮壮素(CCC)以控制棉花徒长,但由于棉花对矮壮素的敏感性强,如在大田应用易造成贪青晚熟而减产,限制了其大面积推广应用。
  缩节安(N,N-甲基哌啶氯化物,英文缩写DNC)是一种新型植物生长调节剂,自1979年江苏省农科院经作所引进以来,80年代北京农业大学对其对棉花生长发育调节应用机理,从宏观到微观、从形态到生理进行了广泛深入系统的研究。自80年代中期在我国棉区得到推广应用,被列为我国建国以来棉花栽培领域三大技术(化学调控、育苗移栽、地腊覆盖)变革之首。目前作为一项常规技术措施应用于生产已形成了一种新型的化学调控栽培技术体系。
  DPC调控棉生长发育的作用机理 DPC是一种植物生长延缓剂,在棉株体内阻断GAs的合成,引起整个内源激素系统各激素变化并达到新的平衡,从而影响各种器官的发育和功能表达。何钟佩等(1998,1991,1984)报道,DPC可以诱导棉花幼苗侧根发生,增强棉花根系活力,显著提高棉株伤流量和伤流液中的细胞分裂素含量。有效控制地上部营养生长,协调两类生长,促进棉花产量器官的形成。李丕明等(1986)指出:用DPC在蕾期至花铃期三次喷施可以抑制棉花主茎果枝和叶片的生长,LAI被 控制在4左右,且冠层结构垂直分布校均匀,从而产生良好的群体生态环境效应。渐江农业科学院原子能研究所等(1984)、何钟佩等(1991)研究表明:喷施DPC后,棉叶内的叶绿素含量。叶片光合速率提高,叶片14C同化产物输送到棉株其他部位的比例增大,并较多地分配到棉铃虫去,有利于增加铃重。何钟佩等(1990)还进一步研究了DPC促进棉铃发育的作用机理。研究发现,DPC调节内源激素水平,在棉铃发充初期,细胞分裂素含量增加18.1%~93.81%,促进棉铃发育后期乙烯的释放,使铃期缩短1~2天,有加快成熟的效果。
  棉花全程化学调控技术 所谓全程化学调控是指在棉花生长发育的不同阶段,根据气候、土壤条件、种植制度、品种特性和群体结构要求,连续数次使用DPC进行定向诱导,塑造理想株型、群体冠层结构的技术。施用次数与用量根据品种、气候、密度、棉株长势 及土壤水分状况灵活运用。
  化学调控技术的发展方向 化学调控技术 是提高作物生产力的一项重要技术资源。美国把植物生长调节剂列为21世纪在农业生产上起重大作用的新技术之一,我国也把建立"棉花化学控制栽培工程"做为高新技术,被列为2000年前后的一项主要技术。虽然棉花全程化学调控技术日趋完善,但随新品种选 育及生产条件的改善,调控技术 指标都应随之变化。今后应在研究新指标以推动化学调控技术 的发展。孙学振等(1997)研究发现,棉花用DPC+83008(植物生长促进剂)浸种,二者产生了互补叠加效应,棉苗素质较单独使用DPC浸种有显著提高。何钟佩服(1995)报道,在进行DPC与BR(油菜素内酯)的混用试验时发现,DPC+BR几乎在促进源库器官发育、改善器官功能,特别是增加结铃方面的效应均优于DPC单一施用。所以进一步研究以DPC为主的药剂混用技术可能会使用合程化学调控技术发挥更大的效用。

棉花培管措施

  在棉花生产上,要根据蕾期和花期生育特点,围绕群体质量栽培要求,切实抓好每项技术的应用。
  一是迅速完成后“五抢”。移栽花以灭茬、松土、壅根为主要内容的工作要迅速到位,同时要搞好化除,以防止"草荒"的发生,直播花要施好提苗肥。
  二是合理施用肥料。今年棉花生长前期雨日多,雨量大,肥料流失严重。要依据不同的苗情,在6月底、7月初施用好"接力肥"或"搭架肥",肥料品种以磷、钾肥为主,搭配少量氮肥,尤其要施好液体生物钾肥,每亩400ml,以缓解缺钾的矛盾。对于部分"烂栽"的麦后花,目前苗情尚未转化的,要迅速使用液体植物活力素50ml兑水30公斤进行叶面喷施促转化。
   三是科学化调化控。根据不同苗情发育动态,在苗期和花期进行科学调控,要本着早用、轻用、主动用的原则,种植抗虫棉的乡镇更应加以注意。
   四是配套棉田沟系。各地要立足抗灾,高标准配套好棉田一套沟,确保排得出,放得进。
   五是立足棉田增收。全县棉田间套作的面积占比达70%左右,在搞好棉花培管的同时,要搞好复种作物配套技术措施的应用,确保棉田整体效益的提高。

  
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