近一個月很多老師都在忙著考察品種、收獲試驗材料,為下個月的南繁做準備。南繁管理與北方種地不同,需要注意很多方面,比如:規(guī)避臺風、地塊選擇、確定播期、田間管理等等。結合南繁工作,前些年我做了一個播期與產量方面的簡單試驗,還有分享一下南繁的實踐經驗,不足之處,請批評指正。南繁特指全國各地的科技人員利用海南三亞、陵水和樂東等地區(qū)的典型熱帶氣候資源以及能夠滿足作物周年生長繁殖的優(yōu)越生態(tài)條件,從每年9月至翌年4月在此進行作物的基礎研究、品種選育、種子鑒定和生產等科研活動。南繁是整個玉米科研工作的主要環(huán)節(jié),在玉米育種中發(fā)揮著重要作用。
每年冬季北方的科研育種單位都會利用海南有利的氣候條件,開展玉米南繁育種工作,以加快育種進程。每年霜降時節(jié)過后海南進入旱季,這段時間最有利于海南農業(yè)生產。由于海南獨特的地理位置和氣候環(huán)境,一年四季持續(xù)高溫,病蟲草害發(fā)生嚴重;冬季海南干旱少雨,農田必須臨近水源,保證具有良好的灌溉條件;海南緯度較低,熱帶低壓氣旋常產生于菲律賓附近的太平洋面上,形成臺風時常登陸海南;還有每年進入1月份,受北方冷空氣南下的影響,會出現(xiàn)15-20天的持續(xù)低溫天氣;諸多因素對南繁工作帶來不利影響?;谏鲜銮闆r,在南繁工作中如何規(guī)避臺風,減少低溫冷寒、病蟲草害的影響,本研究設計了不同的播期試驗,在南繁基地進行玉米生長發(fā)育的適應性研究,更好的指導南繁育種工作。
1 材料與方法
1.1 試驗材料:選用目前我省應用的主栽品種和骨干自交系各 5 個,主栽品種分別為丹玉405、丹科2151、丹玉801、丹玉508 和先玉 335;骨干自交系分別為丹299、丹717、丹TX-2、丹D15和PH6WC。
1.2 試驗方法:試驗于2015年冬在三亞崖州區(qū)打幫村丹東農業(yè)科學院海南育種中心試驗基地進行。采取分期播種方式,盡可能使玉米生長發(fā)育進程處于不同氣候條件下。試驗裂區(qū)設計,每個品系3次重復,小區(qū)行長3m,行距0.5m(大壟雙行),觀察道1m,隔線空0.5m,每份材料每期次播種10 行,面積 15m2。每間隔10天播種一期,播種日期分別為10月30日、11月10日、11月20日、11月30日、12月10日、12月20日和12月30日,共播種7期。
1.3 調查項目:生育期性狀調查:包括出苗期、抽雄期、抽絲期、成熟期;植株性狀調查:包括株高、穗位高、空稈率、倒伏/折率;抗病蟲性調查,包括莖腐病、銹病、粘蟲和玉米螟蟲;果穗性狀調查:包括穗粗、穗長、穗行數(shù)、禿尖長、百粒重、出籽率、籽粒產量[5]。
1.4 分析方法:試驗數(shù)據(jù)利用 Excel 和 DPS 軟件進行統(tǒng)計分析
2 結果與分析
2.1 不同播期對各品系生育期的影響:從表1可以看出,5個玉米品種前五期播種后4天出苗,后兩期由于溫度有所降低出苗延遲接近1 天;由于自交系沒有雜種優(yōu)勢同比雜交種出苗延遲1天左右。隨著播期的延后,雜交種和自交系的抽雄、吐絲和成熟期都有不同程度的延遲。抽雄期雜交種延遲 6-9天,自交系延遲9-12天;吐絲期雜交種延遲8-9天,自交系延遲9-12天;成熟期雜交種延遲7-10天;自交系延遲8-12天,說明在海南播期后推會延長品系的生育期。分析原因,主要是每年10月至12月中旬,海南溫光充足,為農作物生長提供足夠的積溫,12月下旬至1月末,進入海南全年中最冷的一個多月,有記錄記載2008年春節(jié)期間,三亞在這個時期的最低氣溫迫近10℃,作物生長基本處于停滯狀態(tài),如果低溫天氣覆蓋整個苗期或灌漿期,則會明顯延長玉米生育期,所以建議在試材、土地、天氣條件等允許的情況下盡可能適時早播,為南繁玉米生長提供良好的氣候環(huán)境。
2.2 不同播期對各品系植株性狀的影響=對不同播期品系的植株性狀進行調查,取其平均值記錄于表2。從中可以看出,隨著播期的延遲,品系之間葉片數(shù)目都有一定程度的增加,但是均沒有達到顯著水平。植株高度變化品系之間存在差異,雜交種方面12月30日播期的株高最高,顯著高于11月 20 日、11月10日和10月30日的播期株高,12月20日播期株高顯著高于 10月30日播期株高,其它播期間株高不存在差異顯著性;自交系方面株高之間不存在差異顯著性。穗位方面品系之間都存在較大差異,雜交種方面 12月30日播期的穗位最高,顯著高于11月10日和10月30日的播期穗位,12月20日播期穗位顯著高于10月30日播期穗位,其它播期間穗位不存在差異顯著性;自交系方面12月30日播期的穗位最高,顯著高于10月30日的播期穗位,其它播期間穗位不存在差異顯著性。在空稈率上隨著播期延遲,品系之間空稈率都有不斷增大的趨勢,雜交種之間無差異顯著性,自交系除了11月10日和11月20日播期空稈率之間不存在顯著差異性外,其它播期之間均達到顯著水平。由于整個玉米生長季沒有強風天氣,不同播期的玉米品系均沒有倒伏和倒折現(xiàn)象發(fā)生。通過上述試驗結果知道,南繁播期延遲一定程度上會增加玉米的葉片數(shù)目、植株高度、穗位高度和空稈率,特別是空稈率的增加會降低玉米收獲產量,影響以產量為目標的繁殖、復配和測配等試驗,所以南繁科研中涉及產量的試驗建議早播為宜。
2.3 不同播期各品系病蟲害的發(fā)生情況:表 3 反應出不同播期玉米病蟲害的發(fā)生情況??梢钥闯?,播期延遲莖腐病、銹病、粘蟲和玉米螟蟲發(fā)病都有不同程度的增加,播期越晚病蟲害越重。莖腐病方面品系之間表現(xiàn)一致,12月30日播期顯著高于12月10日以前播期,其它播期間不存在差異顯著性;銹病方面品系之間有所不同,雜交種12月30日播期顯著高于12月10 日以前播期,自交系12月20日以后播期不存在差異顯著性,顯著高于11 月20日以前播期,12月10日之前播期不存在差異顯著性;在粘蟲發(fā)病上品系之間也有所差異,雜交種方面12月30日播期顯著高于11月30日之前播期,12月20日播期顯著高于11月20日之前播期,12月10日播期顯著高于11月10日之前播期,其它播期間不存在差異顯著性;自交系方面12月20 日之后播期顯著高于11月30日之前播期,12月10 日之后播期顯著高于11 月20日之前播期,11月30日之后播期顯著高于11月10日之前播期,其它播期間不存在差異顯著性。在玉米螟蟲發(fā)病上品系表現(xiàn)相同,12月30日播期顯著高于11月30日之前播期,12月20日之后播期顯著高于11月20日之前播期,12月10日之后播期顯著高于11月10日之前播期,11月30日之后播期顯著高于10月30日播期,其它播期間不存在差異顯著性。從病蟲害發(fā)生程度來看,早播玉米病害發(fā)生程度輕,可適當縮減防治病蟲害農藥使用量,降低田間管理難度,保護農田生態(tài)環(huán)境,節(jié)省科研投入。
2.4 不同播期果穗性狀及產量的變化:對收獲后的各品系重復小區(qū)間的果穗性狀進行調查,取平均值記錄于表 4??梢钥闯?,隨著播期延后,穗粗、穗長、穗行數(shù)、百粒重和出籽率等性狀都不斷減小,而禿尖長不斷增加。對比 10月 30日和 12月 30日播期,平均穗粗雜交種減小了 0.43cm,自交系減小了0.16cm;平均穗長雜交種減小了 2.2cm,自交系減小了 1.1cm;平均穗行數(shù)雜交種減小了 0.5 行,自交系減小了 0.4 行;平均百粒重雜交種減小了 1.8g,自交系減小了 1.9g;平均出籽率雜交種減少了 4.9%,自交系減少了 6.9%;平均禿尖長雜交種增加了 0.95cm,自交系增加了 0.98cm。由此可見,播期延后果穗性狀向劣勢方向發(fā)展,直接或間接的影響了產量潛力的發(fā)揮。
對不同播期品系產量進行方差分析和顯著性檢驗,結果列于表5??梢钥闯觯s交種方面 10月30日播期產量最高達 8544.1kg/hm2,隨播期延后產量逐漸降低,12月30日播期產量最低為6285.5 kg/hm2,11月20日之前播期產量極顯著高于11月30日之后播期,12 月10日之前播期極顯著高于 12 月 20 日之后播期,12 月 20 日之前播期極顯著高于 12 月 30日播期,其它播期間不存在差異顯著性;自交系的產量變化趨勢與雜交種相同, 10月30日播期產量最高為 3707.7kg/hm2,12 月 30 日播期產量最低為 2210.2 kg/hm2,10 月 30 日播期極顯著高于 11 月 30 日之后播期,11 月 20 日之前播期極顯著高于 12 月 10 日之后播期,11 月 30 日之前播期極顯著高于 12 月 20 日之后播期,12 月 10 日、12 月 20 日和 12 月 30日播期之間均存在極顯著差異性,11 月 10 日和 11 月 30 日播期之間不存在極顯著差異性,但差異達到顯著水平,其它播期之間不存在差異顯著性。通過以上品系產量結果得出,南繁適時早播會有效提高玉米產量。對于繁、制種來說,在躲避臺風影響后,盡早整地、播種,充分利用光熱條件,適時灌溉并加強田間管理,為實現(xiàn)較高產量奠定良好基礎。
3 結論與討論
南繁已成為玉米科研育種工作不可缺少的重要組成部分,如何保障南繁工作安全、順利的進行是一項非常重要的研究課題。由于海南生態(tài)氣候條件與北方差異很大,在播種時間、農田管理、收獲晾曬等各個環(huán)節(jié)都要盡可能規(guī)避風險。每年 10 月中下旬至 11 月初是海南臺風過境的收尾期,臺風對南繁播期產生極大的危害,不僅耽誤播種時間,有的甚至播后苗期遭遇臺風影響,導致毀種的尷尬局面。2011 年 10 月 4 日強臺風臺風“尼格”、2012 年 10 月28 日強臺風“山神”、2013 年 11 月 4 日超強臺風“海燕”及 2016 年 10 月 18 日臺風“莎莉嘉”等對南繁播種造成極大影響,所以每年播種前要時時關注天氣和菲律賓洋面衛(wèi)星云圖變化情況,盡可能躲避臺風帶來的危害。
海南三亞一年四季農田沒有休閑,病蟲草害嚴重,在防病蟲害和除草環(huán)節(jié)帶來很多壓力,使用人工除草費工費時,增加科研成本,利用化學除草劑除草又有很多注意事項,如果使用不當將會造成生產事故,甚至發(fā)生經濟賠償。冬季的海南是北方大陸的蔬菜生產基地,廣大農民以生產瓜果蔬菜為主,經濟效應極高。大田作物和蔬菜在除草劑的使用上截然不同,如
果除草劑使用不當導致土壤農藥殘留會對下茬作物產生極大的影響,如果玉米田周圍有種植瓜菜(豇豆、西瓜、黃瓜、茄子等)、芒果、香蕉等其他作物,除草劑使用不當發(fā)生漂移也會產生巨大危害,造成嚴重的經濟損失。玉米田如采用化學方式除草,應盡量避免使用漂移性強的乙草胺類苗前封閉除草劑,建議使用漂移程度小、對瓜菜危害輕的丙草胺、莠去津類苗后除草劑,而且要在無風天氣作業(yè),并且嚴格控制施用劑量,不可盲目增大濃度,以免對玉米、周圍瓜菜和后茬作物帶來危害。
冬季海南農田作業(yè)精細,勞動力投入量很大,比如瓜菜栽種、搭架、灌溉、田間管理、果蔬采收包裝等,在關鍵時節(jié)用工緊張,雇工成本很高。所以南繁工作根據(jù)當?shù)氐纳a情況合理交錯,以免關鍵環(huán)節(jié)產生用工荒,增加不必要的科研投入。整個海南冬季全季干旱少雨,農田灌溉是最為基本的生產條件,在選擇南繁田地時一定要考慮水源因素。在繁制種方面還要考慮隔離條件,海南農田耕地有限、寸土寸金,南繁單位眾多,由于空間隔離條件不夠不同單位之間經常發(fā)生地塊沖突,影響南繁工作,建議單位與農戶、單位之間相互溝通,在空間隔離條件不夠的情況下,如果條件允許可以進行時間隔離。通過本試驗研究結果認為,南繁播期延后玉米各個生育時期均勻不同程度的延遲,整個生育期也增加,播期每延后 10 天生育期平均延長 1-2 天。玉米作為短日照作物對溫光相對敏感,海南 12 月下旬至 1 月末氣溫較低,播期延后以后,玉米生長所需的有效積溫積累時間就會延長,導致生育期增加,同時增加了植株和穗位高度;玉米孕穗和生殖生長期遭遇低溫會影響果穗分化和籽粒灌漿,易發(fā)生空稈現(xiàn)象,所以播期延后空稈率也有所增加。生育期延長也增加了病蟲草害的侵染幾率,每年進入 2-4 月份是海南病蟲害的重發(fā)期,玉米生長中后期恰逢該時期會嚴重影響玉米產量。播期延后玉米果穗性狀也逐漸劣化,在密度和單株穗數(shù)不變的情況下勢必降低玉米產量。每年 3 月中旬以后海南的雨季逐漸開始,不確定性的降雨說來就來,給收獲后的玉米晾曬帶來不利影響,所以玉米延后播種也增大了收獲后的晾曬難度。綜上所述,南繁玉米播種的最佳時間在每年的 10 月末至 11 月上旬,有特殊的臺風天氣影響可適當推延,這樣可以降低田間管理難度、降低科研成本、獲得較高產量、方便晾曬。儲運,也為北方春季的試材準備贏得充足的時間。