6.清除雄性可育株在母本行中的可育株在开花授粉期及早拔除,判断标准:不育株花药干瘪不开裂,花药内无花粉或花药很少,花丝短,柱头明显高出花药和花粉管;可育株表现为花器正常。从始花期逐日逐株对母本行进行观察和不育株标记,进行多次可育株拔除,把母本行中的可育株拔除为止。判断方法:花前1周进行剥蕾识别,当花蕾长到1.5cm时,如果基部大而顶部尖,显得瘦长,手捏时感觉顶部软而空,剥开花蕾,花丝短,花药呈紫褐色,其中无花粉粒或花粉粒很少,柱头明显高出花粉管和花药,则为不育株。如果花蕾粗壮,顶部钝圆,手捏顶部感到硬,剥开花蕾可见柱头与花药持平或高出不明显,则为可育株,应该拔除。
7.人工辅助授粉棉花上午8时左右即可开放,当露水干后采集父本花,给不育株的花授粉。用毛笔沾取花粉涂沫在不育株花的柱头上,或摘下父本的花,直接在不育株花的柱头上涂抹。1朵父本花可以给8~9朵不育株的花授粉,不宜过多,注意授粉均匀,以免出现歪铃,授完粉后父本花朵扣在母本花上。每株保留棉桃8~10个,授粉结束后拔除父本或保留。
8.采收留种7月中下旬至8月初结束授粉工作,8月下旬棉铃吐絮后,7~10d即可采收。采摘时先收父本行,然后采摘母本行,并做到按级收花,分晒、分轧和分藏,由专人负责各项工作,防止发生机械混杂。棉铃采摘后放在干净通风透光处晾晒,需防露水和霜冻。对成熟不好的地块不能使用催熟剂催熟,以免影响种子发芽率。棉桃晒干后,利用专用轧花机将子棉分为毛籽和皮棉,皮棉约占子棉总量的30%,毛籽占子棉总量的70%。
9.棉籽脱绒处理棉花毛籽占用体积大,运输成本高,也不利于机械播种。因此,轧花后进行硫酸脱绒处理,同时还可防止种子带菌,减轻苗期病害和枯萎病、黄萎病;用清水漂酸时还可以将小籽、秕籽、破籽、嫩籽以及杂质等清除,提高种子质量。处理技术:把初清选的棉籽放在瓦缸或盆中,把硫酸(密度1.8)加热至110℃~120℃,10kg棉籽加酸1000mL,脱绒时缓慢将酸液倒在棉籽上,边倒边搅动,使酸均匀沾在棉籽表面。当棉籽油黑发亮时立即把种子倒在缸盆中,用清水冲洗两遍,反复搓洗至水不再显黄色,晾干。硫酸腐蚀性很强,操作时注意安全,搅拌及盛装硫酸的容器不能使用铁及其他金属。
棉花花器大,人工去雄操作方便,人工去雄杂交制种在棉花制种中占有很大比例。
1.父母本播种比例及密度父母本播种期根据品种要求进行,有同期播种、错期播种。
在错期播种中,父本比母本提前10~15d,分两期,第一期占40%,第二期与母本同时播种。种植行比1∶3~10,母本种植密度667m2%2500~8000株,因品种、地力而定。肥水条件好、株型大宜稀,地利差、株型小则密,种植方式应适合授粉操作。宽窄行种植时,宽行90~100cm,窄行70cm,父本密度667m2%2500~4000株。
2.人工去雄选取第二天上午将开放的花苞,用手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。去雄要彻底,花柱上不得存有花丝和花药,不损伤子房、柱头和苞叶,去雄花蕾作标记,去雄在当天下午3:00后完成。
3.采粉授粉去雄后第二天上午7:00~8:00将父本已经开放花的花粉粒取下晾晒,使花粉充分散开,装入瓶塞上具细小孔的小瓶中,对前一天去雄标记的花蕾进行逐花逐株授粉。
授粉时间晴天为上午9:00,下午1:00,阴天可适当推迟,授粉期为7月中下旬至8月上旬。
利用雄性不育系人工辅助授粉制种技术减少了人工去雄工作,使棉花杂交制种用工量减少许多,大面积杂交制种成为可能。制种技术参照两用系制种和人工去雄制种技术。
§§§第二节油菜制种
油菜(Brassicacampestris%L.),英文名Rape,十字花科芸薹属一年生或越年生植物,是世界四大油料作物之一。油菜油约占中国食用油50%左右,是最主要的食用植物油。油菜适应性强,分布范围广,中国分为冬油菜区和春油菜区,分布区域与冬、春小麦的区域界线基本一致,以冬油菜为主。中国是白菜型油菜和芥菜型油菜的原产地,甘蓝型油菜从欧洲引入。
油菜品种选育的发展趋势是在普及双低(芥酸含量由45%降到1%以下,饼粕中硫苷由100μmol/g下降到40μmol/g以下)品种基础上,提高油酸含量(由55%提高到70%以上),降低饱和脂肪酸含量(由7%降至4%以下),降低亚麻酸含量(由10%降至3%~4%),提高含油量(要求>42%~44%)等,并普及油菜杂交品种。在油菜品种选育和杂种优势利用上,中国处于领先地位,利用雄性不育系进行油菜杂交制种,已经占到油菜制种面积的50%以上。
一、生物学特性
油菜为直根系,主根和侧根发达。春油菜和芥菜型油菜主根木质化程度较高,甘蓝型油菜主根肉质化;侧根密集分布在耕作层30cm土层。子叶心脏型、肾脏型和杈型,可依据此特征早期辨别油菜类型,幼苗初期光合作用依靠子叶,到中后期黄萎脱落。真叶互生,分为基生叶和茎生叶以及分枝叶两类,叶形变化复杂,变态很多,同一类型品种的同一植株上,不同部位的叶片形状也不相同。叶面被蜡粉,基部和主茎下部叶片大,叶身沿叶柄下延伸成裙褶状,叶缘有全缘、波形、锯齿、缺刻等。叶片分顶叶和裂叶两部分,基生叶有长叶柄,茎生叶和分枝叶只有芥菜型油菜有叶柄,叶片披针形或狭三角形。主茎及分枝表面光滑或疏生刺毛,绿、灰蓝或紫色,盛花期后木质化。总状无限花序,雌蕊先熟,虫媒花。长角果,分为直生型、斜生型、垂生型角果三种类型。种子12~40粒,球形,表面具网纹,有辛辣味,种皮有株柄脱落痕迹,种皮黄色、褐色至黑色等,千粒重:芥菜型1~2g、甘蓝型2~6g、白菜型1~6g。
油菜种子没有休眠期,从播种到种子成熟经历出苗期、苗期、越冬期(冬油菜)、蕾薹期、开花期、子实期等六个时期。油菜生长发育周期差别很大,春油菜70~150d,冬油菜150~290d,北方冬油菜270~290d。
1.萌发出苗期播种到子叶展开,约5~10d。
2.苗期从子叶出现绿色,到真叶陆续出现,直到现蕾为幼苗期。冬油菜和春油菜生育时期差别,主要在苗期长短。冬油菜苗期从当年秋季到翌年春季,又分为幼苗期(苗前期)和开盘期(苗后期)。苗前期到苗后期以营养生长为主,同时开始花芽分化。
3.越冬期是冬油菜经历的生育期,从冬前旬平均气温降到0℃开始,到翌年3月结束。
4.蕾薹期油菜从露出花蕾到开放第1朵花为止,冬油菜约30d,春油菜15d。
5.开花期油菜从初花期到终花期,冬、春油菜较一致,约30d。
6.子实期油菜终花到角果和种子成熟,冬、春油菜均需要约30d,先开花朵的角果成熟期较后开花朵成熟期长1/3时间,分为绿熟期、黄熟期、晚熟期三个时期。
油菜适应性强,喜冷凉,外界平均温度3℃时即可发芽,在7℃~10℃温度下10d出苗。苗期生长适温8℃~10℃,空气相对湿度70%,苗期可耐0℃~-3℃低温,以及短时-8℃~-7℃低温。开花期适温12℃~20℃,低于10℃开花数减少,25℃以上开花结实不良,产生秕粒和落荚,成熟期适温18℃~20℃。需水肥较多,耐肥性强,开花期对磷、硼敏感。对土壤要求不严,根系分泌有机酸,吸收能力强,抗盐碱,是土壤改良的先锋作物。
二、品种类型
中国栽培的油菜从播种季节分类,可以分为春油菜和冬油菜两类,春油菜包括春性品种、半冬性品种;冬油菜包括冬性、强冬性、半冬性品种。根据形态学可分为三大类型:白菜类型、芥菜类型、甘蓝类型,以白菜型油菜为基本种,其余二者为白菜型油菜的异源多倍体。
又称为甜油菜,有原始种(B.camPestis)和普通白菜的油用变种(B.chinensisvar.oleiferaMak.)。本类型分为北方小油菜(B.camPestisL.)和南方油白菜(B.chinensisvar.oleiferaMokino)两个栽培种。
北方春小油菜生育期60~130d,冬小油菜130~290d。花薹、茎叶狭长,无叶柄,叶基全抱茎,角果细,长短不一。种子红褐色至黄色,千粒重2~3g,含油量39.79%,品质好,抗病力弱。
南方油白菜与普通小白菜极为相似,株型中等,主根不发达,支细根极发达,基叶长圆或卵圆,叶柄不明显,无琴状缺刻或不明显,分枝强,分枝部位低。
又称高油菜,大油菜,辣油菜,是普通芥菜的变种。分细叶芥油菜(B.junceavar.gracilisTsen%)和大叶芥油菜(B.juncea%var.coss.)两个栽培种,原产中国。
植株高大,分枝性强,茎秆木质化早而且坚硬。叶片薄,密被刺毛,基叶有羽状缺刻和裂片,有长柄,叶基不抱茎。全株密被蜡粉或微有蜡粉,花较小。角果细短,种子小,黄色或红褐色,千粒重1~2g。平均含油量为39.12%,叶片和种子有浓厚的辛辣味,抗寒、抗旱,抗病性强。
又叫黑油菜、洋油菜,原产欧洲,是油菜芸薹和甘蓝通过种间杂交并经过染色体加倍后形成的复合种。株形中等,根茎粗大。叶片厚,基叶叶柄长,无刺毛,茎、叶及角果均被蜡粉,花较大,开花时花瓣互相重叠。角果细长,种子较大,千粒重3~4g,黑褐色。平均含油量41.72%,有耐寒,耐湿,耐肥及抗病毒病的能力。
三、阶段发育
油菜属种子春化型,春油菜在出苗后不久即通过春化,冬油菜在越冬后或越冬前通过春化,通过春化后即进入光照阶段开花结实。
根据各类油菜品种在春化阶段对温度的不同反应,分为冬性型、半冬性型、春性型三种类型。冬性型品种在0℃~10℃,15~30d通过春化;强冬性品种(包括甘蓝型晚熟品种、冬春油菜区白菜、芥菜类型的中晚熟品种)在春油菜区春播或夏播种植,开花结实不正常。春性品种春化温度要求较高,随温度升高,通过春化的时间缩短,表现为抽薹、开花早,生育期缩短。低温下,春化通过缓慢,苗期延长。春性品种生育期80~140d,包括北方地区白菜型、芥菜型春播品种,西南地区白菜型早熟品种,华南白菜型品种和一些早熟甘蓝品种。半冬性品种温度要求不严,介于春性和冬性品种之间,在春油菜区春播,在冬油菜区秋播。
油菜属长日照作物,开花要求12~14h光照,延长光照(14h以上)会提前抽薹、开花;光照不足12h或更短,抽薹、开花延缓或不能正常抽薹、开花,在光照阶段较高温度条件下促进开花结实。
四、分枝与开花习性
油菜分枝特征与主茎相同,分枝上可再生分枝。生于主茎上的分枝称为一次分枝,一次分枝上的腋芽发育形成的分枝称为二次分枝,依次类推,还有第三、第四次分枝,一般只有一、二次分枝,春油菜品种分枝较冬油菜分枝少。根据分枝与次生分枝在主茎上不同部位的分布情况,可把油菜的分枝形状分为上生分枝型、匀生分枝型、下生分枝型三种:1.上生分枝型主茎下部有效分枝极少或无分枝,分枝集中在中上部,使整个植株形成扫帚形状,主要为白菜类型早熟和极早熟品种。栽培条件不良,播量过大,或春油菜过迟播种,土壤过分干旱、贫瘠等情况下,均易形成此种类型,上生分枝型的分枝数量较少。
2.下生分枝型主茎中下部腋芽发育形成强大的中下部分枝,使株型成为上下一般粗的筒形或丛生状态。这种分枝类型的分枝数量较多而密集,在水肥条件好的地块易形成。
3.匀生分枝型自植株主茎中下部至中上部都有分枝的分布,分枝较多而不密集,均匀分布在主茎上,株形似扇形,在水肥条件好,蹲苗较好的地块分布多。
油菜开花时主花序先开,然后一次、二次分枝开花,同一花序从下而上开放。开花多集中于上午7~12时,以9~10时开花最多,一个花序每天开放2~5朵花,开花后约20h花瓣闭合呈半开状,3d后落花。花瓣展开时即散粉,花粉在株头上1~2h萌发,授粉后18~24h即受精,雌蕊保持受精能力时间长,在花前7d到花后5d均有受精能力。白菜型油菜自交结实率低于10%,甘蓝型和芥菜型油菜自交结实率达到90%。油菜开花期冬、春油菜均约为30d,油菜终花后15d角果长成,成熟约经历1个月。
五、常规制种技术
油菜杂种优势明显,随着育种技术水平的提高,杂交品种种植比例已经达到50%以上,许多品种仍以常规品种为主,常规制种以冬油菜为例介绍。
1.土地准备油菜是常异花授粉作物,靠风媒、虫媒传粉,花期长,自然异交率很高。种子细小圆滑,容易发生混杂退化。因此,制种生产应注意品种、亲本原种的防杂保纯工作。油菜品种间及甘蓝型和白菜型之间需严格隔离,也应与小白菜、大白菜等类十字花科蔬菜隔离;但与芥菜型油菜和结球甘蓝、球茎甘蓝、萝卜不必严格隔离,一般不发生天然杂交。空间隔离2000m,甘蓝型油菜与白菜型油菜隔离1000m。制种地要求土层深厚、土壤肥沃、灌排方便,在2~3年内种植过的油菜田,或种植过其他十字花科作物的田地,都不宜作制种地,防止自生油菜混入。播种前精细整地,施有机肥667m2%3000~4000kg,磷肥667m2%50~70kg,硼砂667m2%0.5~1.0kg。地膜覆盖栽培,作平畦,畦宽60cm,畦间距40cm,覆膜在移栽前3~5d完成。
2.育苗冬油菜在北方春季播种不能正常通过春化,必须在前一年秋季育苗移栽或直播。育苗期40~50d,苗高20cm,6~7叶龄,根茎粗0.6~0.7cm,肉质根贮藏充足营养越冬。北方秋季移栽可在春小麦收获后,7月下旬至8月上旬育苗,开沟点播,株距12~15cm,行距40cm,播后灌水。出苗后2~3叶间苗、定苗,结合间苗、定苗去杂去劣,及时中耕除草,防治蚜虫。定苗后结合灌水追施尿素667m2%5~10kg,3~5叶控水蹲苗,9月下旬停止灌水,10月下旬起苗入窖或开沟贮藏,窖(沟)温0℃。入窖时除去老叶,保留5~10cm长叶丛,在冬季气温较高的地区,油菜可以幼苗壅土或地膜覆盖越冬。冬季温暖地区在9月下旬至10月中下旬移栽。
3.定植移栽前1~2d苗床灌水,挖苗时少伤根、少伤叶片,及时移栽灌水。移栽时根颈入土、适当深栽。贮藏越冬苗在3月下旬至4月上旬移栽,去除杂株、病残株、弱株,大小苗分级栽植,缓苗后及时中耕松土,提高地温,促进生长。