一種棉花制種繁種栽培技術的製作方法

2023-12-05 06:22:26

專利名稱：一種棉花制種繁種栽培技術的製作方法
技術領域：
本發明屬於棉花雜種優勢利用的方法。
在現有的棉花雜種優勢利用中，世界各國對棉花雜種優勢利用研究都十分重視，故COOK(1909)首先在陸地棉與海島棉的雜交組合後代中觀察到雜種優勢現象生長勢旺盛，結鈴性強，偏早熟，纖維長度與棉籽大小都有所增加。40年代後，許多國家都加強了棉花雜種優勢利用的研究工作，尤其是印度、美國、巴基斯坦等國家在雜種優勢利用方面取得了顯著的成績。這些國家的研究結果主要是人工制種，生產雜種一代，供生產利用;雄性不育兩系，目前這些研究雖然都不同程度取得了進展，但雜種二代的選育成功並應用於生產取得顯著效益的國內外尚未見報導。
印度於1950-1951年選育出以人工去雄授粉制種技術生產雜種一號(系陸海雜種)。雜種一號種植面積達4875畝，由於感角班病，同時又考慮到遺傳純度的改良，故而放棄。「雜種二號」抗病且耐黃萎病，種植面積7785畝，但這個組合棉鈴較多，影響紡紗質量。「雜種三號」於1962-1963年育成，該組合雙親花期不好調節，影響雜交制種，且晚熟引起制種困難。「雜種四號」於1970年正式投入大田生產使用，該雜交種選育成功，為雜交棉的推廣普及展示了廣闊前景，至今推廣面積已達2000畝，在生產上已取得了巨大的經濟效益。
至今為止，印度已育成較好的組合近30個，已發放生產使用的約20個，目前，全印度種植雜交棉共200多萬公傾(約3000萬畝)，佔總棉田面積的27%，雜交棉產量為總產的45%，接近二分之一的原棉來自雜交棉，由於印度得天獨厚的自然條件，生產用種量小，畝播種量150克;畝留苗密度800-1000株，為生產上大面積種植一代雜交種創造了條件。
巴基斯坦，蘇聯等國已開展多年雜交棉的研究工作，雜交棉的研究與生產發展已列為國家發展棉花生產的重要組成部分，但目前尚未選育出理想的高優勢雜交種。由於不育性受環境條件的影響，不育性不穩定而不能利用。直到1973年Meyer才培育成功具有哈克尼西棉胞質雄性不育系，並達到三系配套，但限於恢復系不理想以及傳粉問題未能很好解決，至今未能用於生產。
孟加拉、印度尼西亞、緬甸、菲律賓、泰國、越南、埃及和蘇丹，近幾年也注意到雜交棉的增產潛力，對雜交棉產生了濃厚興趣，並已開始引種或從事有關的試驗研究。
我國的棉花雜種優勢利用工作始於50年代，1976年四川選育出洞A雄性不育兩用系，並採用兩系法配製雜交種試種成功。1987年雜交棉種植面積達50萬畝，且增產顯著。但存在的問題是核雄性不育兩用系，不育株率僅50%，母本保純及制種時需拔出散粉株，仍然用工較多，而且二代又不能利用。
河北省邯鄲地區農科所自1978年開始棉花三系的研究，1988年選育出雄性不育系，並實現了三系配套，到目前尚未培育出高配合力的不育系和恢復系，仍處於試驗階段。
中棉所採用人工雜交制種、選育出的雜交種「中雜019」一代比對照晉7增產15.9%，二代比對照增產7%左右。
綜合以上國內外情況我們認為印度有得天獨厚的自然條件，可以在生產上大面積利用一代，其他國家雄性不育兩用系制種費工，且二代難以利用;雄性不育三系雖已配套，尚未轉育出理想的不育系和恢復系;人工雜交制種，一代繁種，生產上利用具備高優勢的雜種二代尚無大面積成功之例。
本發明是選育出生產可利用二代的高優勢雜交組合，配套相應的制種繁種栽培技術，從而達到降低種子成本，擴大雜交棉種植面積，提高經濟效益的目的。
本發明的特徵是選用豐產性好、抗耐枯黃萎病、雙親株型差異不大、纖維長度相差不超過1.5毫米的「中381-56」系做母本，711-22系做父本，配套相應的同期適期播種，合理密植，適宜行比，人工去雄授粉，去雜去劣等技術措施，生產「雜29」一、二代雜交種。同期適期播種是指5釐米地溫穩定通過14℃即可，黃河流域棉區適宜播期為4月中旬至4月下旬，長江流域棉區適宜播期為4月上旬至4月中旬。合理密植是指母本畝留苗2500株，父本畝留苗3000-3500株;父本若在母本田的大壠種植時，可種3株，相隔3米再種3株。適宜行比是指父本∶母本為1∶5或1∶6。人工去雄授粉是指在下午挑選第二天開花的花蕾進行去雄，第二天上午8-12時，花葯開裂散粉時授粉。去雜去劣是指把不符合親本典型性狀的雜株、畸形株、病弱株拔除，保證親本純度。
本發明的優點和積極效果如下1、豐產性好1987年「雜29」一代進行三點聯試，平均霜前皮棉超對照晉7 33.6%。「雜29」二代在1987年三點聯試，霜前皮棉畝產86.08公斤，比對照增產25.54%，1988年在雜優聯試中，比對照增產24.72%，1988-1989年參加河北省區域試驗，11點次全部增產，產量均居首位，平均霜前皮棉產量70公斤/畝，比對照晉7增產24.6%，比參考對照冀棉15增產35.5%，居首位。1989年參加省抗病區域試驗的大區生產鑑定試驗，5點次霜前皮棉產量比對照晉7增產20.0%，位居第一。「雜29」一二代在多年多點大面積試驗示範中均表現增產，皮棉產量一般在100公斤/畝以上，比抗病推廣種中12增產40-67.5%，高產地塊達166公斤。「雜29」一代比「中雜019」一代增產十七點七個百分點，其二代相比增產十七點六個百分點。
2、抗病「雜29」參加了不同級別的試驗及多年大面積的示範，都表現出高抗枯、黃萎病及苗期病害，如立枯病、根腐病等。1988-1989年省抗區試鑑定的抗病性，枯萎病指2.11，黃萎病指20.5，均屬高抗類型。
3、纖維品質配套好「雜29」二代的纖維品質達到了「七五」攻關指標，且配套好，細度適中，成熟係數高，纖維整齊度好，綜合性狀優。兩年區試各項指標測試結果基於一致。在不同年份，不同氣候條件下纖維品質比較穩定。四年平均結果纖維主體長度30.74毫米，細度5883米/克，單強3.95克，斷裂長度23.2千米，成熟係數1.71。品質指標2392，綜合評等級上等優級。各項指標均好於對照。
4、抗逆性強，適應性廣「雜29」抗逆性強，穩產性好，耐乾旱，耐澇，耐鹽鹼，抗苗蚜。在1987年乾旱之年平均皮棉畝產105.8公斤。1988年大澇之年畝產皮棉136.3公斤。1989-1991年在黑龍港區的鹽鹼地裡種植，畝用種量0.5-1公斤，均達到苗全、苗齊、苗壯。畝產皮棉達132.2公斤。
下面敘述
具體實施例方式本發明的主要發明點是利用棉花雜種二代的高優勢組合的選育、制種、繁種技術。雜種一代的優勢人所共知，但生產上利用雜種一代成本高，種子量少，推廣困難。而選育出高優勢的二代雜交種用於生產上就解決了上述問題。利用二代雜交種制種成本可降低100倍。使雜交種在生產上大面積應用成為可能。為此，從1985年開始，對親本進行加工改造，從中381中選出高產、優質、抗病性好株系56，從石711中選出了豐產、抗枯、耐黃的單株22，86年利用中381-56為母本，以石711-22為父本進行雜交，配製雜29組合。因選育目的是二代雜交種，故在親本選擇上注意到以下幾點第一，雙親豐產性好;第二，雙親比須抗、耐枯、黃萎病;第三，雙親在株型上類似差異不大的;第四，雙親的纖維長度相差不超1.5釐米。由於雜29親本選配適當，其二代在不同級別試驗中表現出高產，優質、抗病、纖維整齊度高，位次始終居第一，1988-1989兩年河北省棉花抗病品種區域試驗平均霜前皮棉比對照增產24.6%，抗病性好，纖維品質優良配套，纖維整齊度達90%。
雜29二代的利用，解決了僅利用一代成本高，種子量少的難題，生產上利用二代可使制種田與雜交棉的生產田的比例由1∶100-150擴大到1∶10000-15000，也就是說，第一年1畝制種田到第二年可種100-150畝一代田，到第三年可種植10000-15000畝二代生產田。
一、父、母本的主要特點1、母本(中381-56)(1)品種來源從中381中經株選，系選所得優系。
(2)特徵特性特徵中381-56，株型較鬆散，主莖中等粗細，堅硬，葉片大，葉緣皺起，裂痕較深，葉色深綠，株高90公分，果枝節位第七節，單鈴重6克，衣分42%，纖維主體長度30.7千米，系度5835米/克，強力3.85克，斷裂長度22.5千米，成熟係數1.65，品質指標2474。
特性出苗稍慢，苗期長勢一般，中、後期長勢強，生育期125天左右，中早熟型，耐肥、抗倒，抗枯、黃萎病，抗立枯、紅腐，炭疽苗期病害好於原中381。
(3)產量表現1985、1986二年產比結果，中381-56系比原中381原種分別增產8.5%和9.7%，一般畝產皮棉85公斤，高產地塊可達95公斤。
2、父本(711-22)(1)品種來源從石711中株選所得711-22。
(2)特徵特性特徵711-22株型略松呈塔形，果枝較細，鈴卵圓型，葉色淺綠，主莖與葉片茸毛較多，衣分41-43%，單鈴重5.25克，鈴殼薄、吐絮暢，纖維主體長度29.33毫米，細度5482米/克，強力4.05克，斷裂長度22.2千米，綜評上等優級。
特性生育期130天左右，全生育期生長穩健，瘋杈少，豐產性好，耐枯黃萎病及苗期病害，出苗快，苗期生長旺盛，結鈴性好，耐病性好於原711系。
(3)產量表現711-22一般產量水平畝產皮棉90公斤，高產地塊100公斤。
二、制種技術由於「雜29」的父母本是兩個長勢強，豐產性好的品種，所以制種時能獲得較高產量。一般可畝產雜交棉75公斤。
1、親本的適宜播期「雜29」的雙親均屬於中早熟材料，可同期適期播種。5釐米地溫穩定通過14℃即可，幾年來經過試驗觀察，黃河流域棉區適宜播期在4月中旬至4月下旬，長江流域棉區適宜播期一般在4月上旬至4月中旬。
2、合理的密度與適宜的行比棉花的自然脫落率達50-60%，如果光照不足，通風不好，脫落率可達70%甚至更高，制種母本田為了減少脫落和便于田間操作，種植密度可稀，一般畝留苗2500株，父本田可留苗3000-3500株，父母本的種植行比為1∶5或1∶6。
3、親本田的種植形式在人工雜交制種時為了操作方便，減少機械損傷，母本田大小壠種植，大壠1米，小壠0.5米，株距0.33米，父母本的種植形式應採取(1)父本種植在母本的1米大壠之中，點種3棵，相隔三米再種三棵，這種形式省去時間，操作方便，加大了制種田面積，做完雜交後，可把父本株拔掉，改善了母本田的田間小氣候，提高雜交成鈴率。(2)父母本分別種植。1行父本、5行或6行母本，這種形式母本田的田間小氣候自始至終處於良好狀態，雜交成鈴率高。
4、去雜去劣抓住能顯現親本典型特徵的關鍵生育期，把不符合親本典型特徵的雜株拔除，如花鈴期可根據株型、葉色、鈴形、花葯顏色等來進行，母本該期的典型特徵是葉色深綠、植株塔型，主莖下粗上細、鈴卵圓稍尖，花葯為淺黃色，父本的典型特徵是株形塔型，主莖與果枝均較細，茸毛多，主莖紫紅色，葉色淺綠，鈴較小。花葯顏色淺黃，去雜的同時，把父母本田中的雜株、病株、變異株一併拔掉，以保證親本的純度，生產出高質量的親本種子。
5、雜交授粉(1)去雄選擇生長健壯、無病蟲害的棉株2-3果枝靠主莖第一、二、三節位的花朵供雜交之用。下午挑選第二天開花的花朵進行去雄。去雄時，以手分開苞葉，用大母指和食指拿住花萼基部，用大母指甲從花萼基部切入，連同花冠、雄蕊一起剝下，露出雌蕊，待第二天上午授粉。
(2)授粉一般晴天上午8時左右花葯開始開裂散出花粉粒時開始授粉(授粉時間可因天氣陰晴和溼度大小而定遲早)，若氣溫低、溼度大，花葯遲遲不開裂，可將花葯放在陽光下略曬，或用手輕輕擠壓。待花粉散出即可開始授粉。授粉方法掐去父本花的花冠頂部，右手持父本花，左手扶住母本柱頭，插入父本花的花葯之中，右手指稍松，再稍微轉動即可完成授粉，每朵父本花授5-6朵母本花後，粉量不足再換一朵父本花。
雜交制種要點去雄要淨，子房不受傷，授粉要及時，粉量要充足、均勻。
三、「雜29」的高產栽培技術「雜29」屬中早熟雜交種，前期長勢強，發育早，結鈴性好，脫落率低，抗病、抗逆性好，如能發揮其潛在優勢，必能奪得高產。「雜29」在生產上可以利用一代和二代，一代主要是提高繁種倍數，擴大種子量，二代是要棉花產量，由於生產目的不同，栽培措施也有所不同。
(一)一代田(繁種田)的栽培技術1、播前準備堅持播種質量高標準。4月上旬播種前澆地造墒，耕翻、耙、耘、地塊要平整細碎、無坷垃，起壟蓋膜。播種前5-7天蓋膜，以保墒提高地溫，達到良好的待播狀態。播種時，先打孔後點籽蓋土，播量0.3-0.5公斤，一穴一粒，打孔深度1.5-2公分。播種深度3-4公分。
2、適當稀植水澆地畝3000株左右，以大小壟種植為宜，大壠2.8尺，小壠1.6尺，株距0.9尺，旱地畝株數3800株-4500株，大壠2.4尺，小壠1.4尺，株距0.8尺，這樣有利於棉田通風透光，降低溼度。
3、合理密植。基肥的施用一般地力畝施有機肥3-4方或餅肥50公斤，施磷酸二胺20公斤，尿素10公斤，以滿足棉株全生育期對肥料的基本需要;花鈴期棉株營養生長和生殖生長並進，是生理生化活動最旺盛的時期，必須滿足其需要才能發揮出雜交棉的潛在優勢，此期的施肥應在棉棵上座住1-2個成鈴時，追施純氮10-15公斤，結合澆水，使肥效高峰與盛花結鈴高峰相吻合。在7月底8月初還應施少量蓋頂肥，可畝施速效碳銨20公斤，以促進多結鈴和提高棉鈴重量，種子質量和纖維品質。
4、加強田間管理(1)精心整枝一要及時去掉營養枝和贅芽，減少養分消耗，改善光照條件;二要對徒長趨勢的棉田打去下部老葉2-3片，使棉株穩長;三要打頂心，掌握「枝到不等時，時到不等枝」的原則，一代田和制種田7月15日前打完頂心，並適時打邊心，不留晚秋桃以保證種子質量。
(2)及時防治病蟲棉花一生中蟲害多，害蟲種類多，主要害蟲是棉鈴蟲、蚜蟲、要勤查早治、噴霧、塗莖、燻蒸多種方法，多種藥劑混合施用，效果更好。
(3)化控合理施用縮節胺，能改善棉田群體結構，使棉花早發、穩長，提高結鈴率，減少爛鈴，增加產量。使用量初花期畝噴施1克，盛花期畝噴施2-2.5克，花鈴期畝噴施3克，把株高控制在95公分左罩殼(9)右。
(二)二代田栽培技術播種量增至1.5-2公斤，地膜覆蓋也可露地直播。留苗密度較一代田增加500-700株，採取等行距或大小壠種植均可。打頂心時間可推遲到7月20日左右，施肥、澆水等栽培技術與一代田基本相同。
權利要求
1.一種棉花雜種優勢利用的方法，包括同期適期播種，合理密植，適宜行比，人工去雄授粉，去雜去劣，其特徵是用豐產性好、抗耐枯黃萎病、雙親株型差異不大、纖維長度相差不超過1.5毫米的中381-56系做母本，711-22系做父本，生產「雜29」一、二代雜交種。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是同期適期播種是指5釐米地溫穩定通過14℃即可，黃河流域棉區適宜播期為4月中旬至4月下旬，長江流域棉區適宜播期為4月上旬至4月中旬。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵是合理密植是指母本畝留苗2500株，父本畝留苗3000-3500株;父本若在母本田的大壠種植時，可種3株，相隔3米再種3株。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是適宜行比是指父本∶母本為1∶5或1∶6。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵是人工去雄授粉是指在下午桃選第二天開花的花蕾進行去雄，第二天上午8-12時，花葯開裂散粉時授粉。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵是去雜去劣是指把不符合親本典型性狀的雜株、畸形株、病弱株拔除，保證親本純度。
全文摘要
一種棉花雜種優勢利用的方法。選用豐產性好、抗耐枯黃萎病、雙親株型差異不大、纖維長度相差不超過1.5毫米的「中381-56」系做母本，「711-22」系做父本，配套相應的同期適期播種，合理密植，適宜行比，人工去雄授粉，去雜去劣等技術措施，生產「雜29」一、二代雜交種。該雜交種具有豐產性好、高抗枯黃萎病、纖維品質配套好，抗逆性強，適應性廣；並且制種一次，可種二代，擴大了繁種係數，降低了種子成本，增加了棉花產量。
文檔編號A01H5/10GK1061130SQ9110987
公開日1992年5月20日 申請日期1991年10月26日 優先權日1991年10月26日
發明者張香雲, 崔瑞敏, 付會期 申請人:河北省農林科學院棉花研究所