一种低温环境下杂交玉米制种方法与流程

本发明属于农业生产技术领域，涉及一种杂交玉米反季制种方法，具体为一种低温环境下杂交玉米制种方法。

背景技术：

玉米(Zea mays L.)是重要的粮食作物，是我国重要的战略储备物资之一。伴随着国家政策对玉米种子产业的重视程度提高，提高玉米制种量和制种面积是目前我国粮食安全的只要发展方向之一。

任何农作物的生长发育成熟都需要一定的积温，玉米也一样。植物需要高于生长活动所需要温度才能正常发育，而积温指的是植物在整个生育期内的有效温度的总和。通常在种植玉米时的积温来源通常为在一定时间内自然条件下的温度，为了保证种子萌发，通常会使用大田薄膜来保温，使玉米种子获得足够有效积温促进萌发。玉米种子萌动气温约5℃以上，玉米正常发芽生长气温在至少在8℃以上。目前常规玉米制种为播种准备的塘通常为3cm深，播种后直接在塘的上方覆膜，但此方法仅能够满足晚春、夏季播种的玉米制种，无法为温度低于8℃的低温时期，如冬季、早春时节播种提供足够积温保障。尽管在国家政策导向下，对提高玉米制种量的呼声很高，但目前粮食作物耕地面积有限，对扩大制种量有很大的限制。加上近年来极端气候出现频率上升，一些地区会出现意料之外的反季异常低温现象，使得玉米制种生产风险大大增加。现有的制种技术由于在播种期时无法保证玉米种子在低温环境下获得足够有效温度，从而无法实现反季节低温的杂交玉米制种。因此，如何能在有限玉米耕地的前提下，提供一种杂交玉米反季制种方法，从而提高杂交玉米种子的制种量，增加每年制种次数，降低突发低温灾害的风险，是目前我国玉米制种迫切需要解决的问题。但现有技术中还没有很好的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可以反季低温下进行杂交玉米制种的方法，从而提高冬春季闲置耕地利用率，提高年玉米制种量，从而进一步达到玉米的稳产高产。

一种低温环境下杂交玉米制种方法，包括以下步骤：

S1、准备播种沟，包括深犁晒垡，平整土地，开挖若干条播种沟，并向所述播种沟内灌水，充分湿润沟壁和沟底的土壤；

S2、播种玉米及施肥，包括在所述播种沟内播种玉米种，同时在每相邻的两粒种子中间施底肥，随后用土壤覆盖种子和底肥表面；

S3、保护处理，种子盖土后将透明薄膜覆盖于沟上，透明薄膜两侧用土封严，中间透光；

S4、培育幼苗及植株，包括玉米种子发芽至五叶期保持封严透明薄膜，当幼苗五叶期时在透明薄膜上打若干通气孔，4-7天后破膜放苗，当幼苗生长至拔节期时，追肥1次，同时将沟两侧土堆覆盖到沟内、将透明薄膜从田间清除；

S5、去雄去杂，包括对母本植株抽雄前严格去雄，对父母本严格去杂；

S6、授粉及种子采集，包括母本植株接受父本植株自然授粉，种子成熟后及时采收并进行晾晒。

进一步的，在所述步骤S1中播种沟深20-30厘米、顶部宽30-35厘米、底部宽10-15厘米，且为南北朝向。

进一步的，所述步骤S1包括灌入水分直至沟内水位达到7-12厘米深为止，静置待土壤充分吸收水分，使土壤含水量达到70％-80％；

进一步的，所述步骤S2中所述玉米种包含父本与母本，每亩播种3500-4500粒，播种时以每粒种子间20-30厘米的间距进行单粒播种，并将种子按入土深度2-3厘米之间。

进一步的，所述播种的父本与母本数量按1:5比例种植，全田采用等距行种植，种子间距25厘米。

进一步的，所述步骤S3中所述底肥深度为沟底向下1-10厘米，用量为每亩20-40千克，每两粒种子间用量为5-10克。

进一步的，所述步骤S3中使用的薄膜厚度为0.6-1.0毫米。

进一步的，所述步骤S4还包括在苗期进行肥水促控，所述肥水促控包括，在五叶期按7-12千克/亩尿素兑水在离苗3-4厘米处浇施；在十叶期每亩施拔节肥15-25千克，大喇叭口期每亩施尿素8-12千克。

进一步的，在所述步骤S2和S3之间还包括步骤S21,在该步骤中对全田喷洒土壤处理除草剂。

进一步的，在步骤S21中所述除草剂为阿特拉津与乙草胺按1:1混合配制而成。

附图说明

图1为本发明的播种沟横截面示意图；

图2为父母本按1：5比例种植结构示意图。

具体实施方式

在我国南方某些高海拔的省份地区，例如海拔在500米-1500米,历史气象记录1月或者2月有8℃以下低温期地区，现有的制种技术由于在播种期时无法保证玉米种子在低温环境下获得足够有效温度，从而无法实现反季节低温的杂交玉米制种。本发明相对于目前玉米种子在低温环境下育苗技术，具有如下优势：

(1)传统方法是向土表上面打塘，且深度浅，理墒方式较低，导致播种深度不足，种子周围空间较小，无法提供足够的保温能力和发育空间使幼苗度过深冬、早春的低温期；本发明通过步骤S1，改变了传统的理墒打塘模式，直接在土地表面开沟，沟深20-30厘米，沟顶部宽30-35厘米，底部宽10-15厘米，大大提高了膜下空间。覆膜后可创造出宽裕的封闭空间，大量可被加热的空气被留在封闭空间中，起到很好的保温效果，因此能够保障玉米五叶期前所需积温。根据本发明的方法，播种沟封闭空间与外界的温差能达到4-9℃，有效积温可以达到135℃以上。此方法不但在阻挡冷空气流动、保持幼苗生长所需湿度，还为幼苗在低温期间留出了足够幼苗生长空间。同时开沟优选为南北朝向，南北朝向种植有利于作物生长中后期的光照通风。上述开沟方法能够保障玉米反季、低温制种中作物所需积温及制种各阶段所需各项要求，为一年双季制种提供了可能性，从而可以提高玉米制种量和农户每亩的年收入。

(2)已知水是一种比热容较大的物质，相对于土壤在同等条件下温度改变更慢。传统方法在打塘后通常只浇一定量水，用于提供种子萌发所需水分，土壤含水量较低，深冬、早春时土壤温度降低很快；本发明通过步骤S1，改变了传统的浇水方式，通过向沟内灌水至7-12厘米深的方式，使土壤含水量达到70％-80％，有效提高了种子周围土壤温度的稳定程度，起到了很好的保温效果，其中测定土壤含水量可以使用本领域中已知的常见土壤湿度测试仪器。

(3)步骤S2中施用底肥能有效地促进玉米种子发芽生长，能在本发明中使用的底肥包括有机肥和/或化学肥料，包括例如碳酸氢铵与氮磷钾复合肥按比例为1:5混合配制而成的底肥。

(3)步骤S31中在覆膜前全田喷洒土壤处理除草剂可以有效抑制杂草种子萌发，有效减轻玉米幼苗在封闭空间中与杂草的生长竞争压力。常见的除草剂均能在本发明方法中使用，其中优选的是阿特拉津与乙草胺按1:1混合配制而成的除草剂。

(4)本发明步骤S3中所采用的透明薄膜厚度为0.6-1.0毫米，可在保证幼苗生长至五叶期获得足够阳光同时有效隔绝沟外冷空气，进一步达到保温御寒的效果，优选使用的透明薄膜是塑料透明薄膜，薄膜厚度为0.6-1.0毫米，优选为0.7-0.9毫米，更优选为0.8毫米。本文中所述的透明薄膜是指该薄膜能允许至少100％，至少90％以上，至少80％以上，至少70％以上，至少60％以上，至少50％以上，至少40％以上，至少30％以上，至少20％以上的光透过。

(5)封闭空间中的幼苗生长至五叶期时，在薄膜上打孔通气，孔直径为1-2厘米，打孔数目、间距的确定在本领域技术人员能力范围之内；一方面可以逐渐平衡膜内外温度，另一方面可让幼苗有足够时间逐渐适应外界环境，进一步为经历了寒冷季节的幼苗提供良好生长条件。

可见，本发明无需利用额外的热源供热供暖，即可达到满足玉米种发育所需的积温条件，不仅实施便捷容易，还无需额外消耗能源进行供暖升温。因此，本发明的杂交玉米制种方法可以在日平均气温低于8℃的条件下进行播种。

实施例

实施例1：一种低温环境下杂交玉米制种方法

如图1、图2所示，按以下步骤实施：

S1、准备播种沟，包括深犁晒垡，平整土地，按深度为20厘米、沟顶部宽度为30厘米、底部宽度为10厘米且南北朝向开若干条播种沟；并向所述播种沟内灌水，所灌入的水分直至沟内水位达到7厘米深为止，静置待土壤充分吸收水分，充分湿润沟壁和沟底的土壤，用土壤湿度计检测土壤含水量达到70％；

S2、播种玉米种，包括在所述播种沟内将玉米种以每粒种子间20厘米的间距进行单粒播种，随后用土壤覆盖种子表面；每亩播种3500粒，播种时将种子按入土深度2厘米播种；在每相邻的两粒种子中间施底肥，底肥深度为沟底向下7厘米，用土壤覆盖底肥表面，底肥用量为每亩20千克，由碳酸氢铵与氮磷钾复合肥按比例为1:5混合配制而成，每两粒种子间用量为5克；

S3、保护处理，包括种子盖土以后将厚度为0.8毫米的塑料透明薄膜覆盖于沟上，透明薄膜两侧用土封严，中间透光；

S4、培育幼苗苗及植株，包括玉米种子发芽至五叶期保持封严薄膜，当幼苗五叶期时于薄膜上，在薄膜上任意打若干通气孔，4-7天后从中间剖开薄膜放苗，苗期合理安排肥水促控：五叶期按10千克/亩尿素兑水在离苗3-4厘米处浇施；在十叶期每亩施拔节肥15千克，大喇叭口期每亩施尿素8千克；当幼苗生长至拔节期时，追肥1次，同时将沟两侧土堆覆盖到沟内，将透明薄膜从田间清除；

S5、去雄去杂：对母本植株抽雄前严格去雄，对父母本严格去杂；

S6、授粉及种子采集，母本接受父本自然授粉，种子成熟后及时采收并进行晾晒。

实施例2：一种低温环境下杂交玉米制种方法，按以下步骤实施：

S1、准备播种沟，包括深犁晒垡，平整土地，按深度为25厘米、沟顶部宽度为35厘米、沟底部宽度为15厘米且南北朝向开若干条播种沟；并向所述播种沟内均匀灌水，所灌入的水分直至沟内水位达到8厘米深为止，静置待土壤充分吸收水分，充分湿润沟壁和沟底的土壤，用土壤湿度计检测土壤含水量达到75％；

S2、播种玉米种，包括在所述播种沟内将玉米种以每粒种子间距25厘米进行单粒播种，随后用土壤覆盖种子表面；每亩播种3800粒，播种时将玉米种子按入土深度2厘米播种；在每相邻的两粒种子中间施底肥，底肥深度为沟底向下4厘米，用土壤覆盖底肥表面；底肥用量为每亩20千克，由碳酸氢铵与氮磷钾复合肥按比例为1:5混合配制而成，每两粒种子间用量为5克；

S3、保护处理，包括种子盖土以后将厚度为0.8毫米的塑料薄膜覆盖于沟上，透明薄膜两侧用土封严，中间透光；

S4、培育幼苗苗及植株，包括玉米种子发芽至五叶期保持封严薄膜，当幼苗五叶期时于薄膜上，在苗旁薄膜上任意打若干通气孔，4-7天后从中间剖开薄膜放苗，苗期合理安排肥水促控：五叶期按10千克/亩尿素兑水在离苗3-4厘米处浇施；在十叶期每亩施拔节肥15千克，大喇叭口期每亩施尿素8千克；当幼苗生长至拔节期时，追肥1次，同时将沟两侧土堆覆盖到沟内；

S5、去雄去杂，包括对母本植株抽雄前严格去雄，对父母本严格去杂；

S6、授粉及种子采集，母本接受父本自然授粉，种子成熟后及时采收并进行晾晒。

实施例3：一种低温环境下杂交玉米制种方法，按以下步骤实施：

S1、准备播种沟，包括深犁晒垡，平整土地，按深度为30厘米、沟顶部宽度为35厘米、沟底部宽度为15厘米且南北朝向开若干条播种沟，并向所述播种沟内均匀灌水，所灌入的水分直至沟内水位达到10厘米深为止，静置待土壤充分吸收水分，充分湿润沟壁和沟底的土壤，用土壤湿度计检测土壤含水量达到80％；

S2、播种玉米种，包括在沟内将玉米父本与母本单粒播种，每粒玉米种子间距在25厘米，每亩播种4000粒，播种时将种子按入土深度3厘米之间播种，用土壤覆盖种子表面；在每相邻的两粒种子中间施底肥，底肥深度为沟底向下4厘米，用土壤覆盖底肥表面；底肥用量为每亩40千克，由碳酸氢铵与氮磷钾复合肥按比例为1:5混合配制而成，每两粒种子间用量为10克；父本与母本数量按1:5比例种植，全田采用等距行种植，行距为30厘米，株距为25厘米；

S21、全田喷洒土壤处理除草剂；

S3、保护处理，包括种子盖土以后将厚度为0.8毫米的塑料薄膜覆盖于沟上，透明薄膜两侧用土封严，中间透光；

S4、培育幼苗苗及植株，包括玉米种子发芽至五叶期保持封严薄膜，当幼苗五叶期时于薄膜上，在苗旁薄膜上任意打若干通气孔，4-7天后从中间剖开薄膜放苗，苗期合理安排肥水促控：五叶期按10千克/亩尿素兑水在离苗3-4厘米处浇施；在十叶期每亩施拔节肥15千克，大喇叭口期每亩施尿素8千克；当幼苗生长至拔节期时，追肥1次，同时将沟两侧土堆覆盖到沟内；

S5、去雄去杂：对母本植株抽雄前严格去雄，对父母本严格去杂；

S6、授粉及种子采集，母本接受父本自然授粉，种子成熟后及时采收并进行晾晒。

对比试验

于2010年在5个不同地区进行了同田传统制种方法与低温制种方法的对比试验，分别为砚山土锅寨、个旧倘甸、德宏盈江、西双版纳勐往和文山麻栗坡。各地试验除海拔以外其余规格相同，以云南砚山土锅寨为例，海拔1500米，选取同一块农田，从中划分出各5亩大小的田地两块，定位为A地和B地，12月中旬至1月下旬气候温度约为-2℃-15℃之间，土地温度范围约也在-1℃-15℃之间，A地采用传统方式进行理墒、打塘，塘深3厘米，塘心间距25厘米，塘内单粒播种，墒面侧边条施底肥。B地采用实施例1中实施步骤，按深20厘米、顶部宽30厘米、底部宽10厘米开沟；沟内单粒播种，每两颗种子中间施底肥。A地浇水至土地湿润，B地于沟内灌水至7厘米深且测量土壤含水量至70％。A地使用0.08毫米厚度的薄膜覆盖，B地使用0.8毫米厚度的薄膜覆盖。

A地与B地使用相同批次、相同数量的亲本种子播种，同时进行低温季节制种试验，结果如下表1、表2所示：

表1制种玉米播种后30天两种方法地温测量数据统计表

表2不同地区玉米制种两种方法保苗效果统计表

可见，本发明主要弥补了传统玉米制种方法在低温季节制种中保温性的不足，为一年双季制种提供了可靠的方案。使种子企业增加年制种量，从而降低种子企业的供种压力，改善运营风险。也进一步保障了双季玉米生产地区的种子需求。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。