书城农作物制种技术
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第50章 豆类制种(2)

豇豆的生长发育过程与菜豆的基本相似。生育期的长短,因品种、栽培地区和季节不同差异较大,蔓生品种120~150d,矮生品种90~l00d。

豇豆为耐热性蔬菜,种子发芽最低温度10℃~12℃,发芽适温25℃~30℃,生长适温25℃左右,35℃仍能正常开花结荚。豇豆不耐低温,15℃以下生长缓慢,10℃以下生长受抑制。短日照植物,但多数品种对日照要求不严。喜光但也较耐阴,在光照充足的条件下,生长发育良好。土壤适应性广,但黏重和低洼湿地不利于根系和根瘤发育。

豇豆依茎的生长习性分为蔓生、半蔓生和矮生三种,以蔓生豇豆为主。

按荚果的长短分为三类,即长豇豆、普通豇豆和饭豇豆。按食用部位分食荚(软荚)和食豆粒(硬荚)二类,菜用豇豆的嫩荚肉质肥厚,脆嫩,又分为长豇豆和矮豇豆。食豆粒又叫粮用豇豆,豆荚皮薄,纤维多而硬,食用性差,种子做粮食。

1.长豇豆茎蔓生长旺盛,长达3~5m以上,栽培时需设支架。豆荚长30~90cm以上,荚壁纤维少,种子部位较膨胀而质柔嫩,专作蔬菜栽培,宜于煮食或加工用。如早熟品种有红嘴燕,之豇28-2等。

2.矮豇豆株高40~50cm,荚长30~50cm,鲜荚嫩,成熟坚硬,扁圆形。种子部位膨胀不明显,鲜荚做菜或种粒代替粮食,如南昌扬子洲黑子和红子、安徽月月红等。

二、制种技术

制种豇豆主要作露地栽培,北方地区多采用地膜覆盖栽培,春季播种。豇豆适宜繁种地区应具有温暖、温差大、光照充足、少雨、排灌方便、旱涝保收等条件,基本上能种植商品豇豆的地区都能进行繁种,但短日照品种不宜在长日照地区繁种。

1.土地准备豇豆是自花授粉作物,在繁种时仍要注意隔离,品种间隔离50m以上,防止机械混杂。豇豆忌连作,需2年以上轮作,选玉米、小麦、马铃薯等茬口。播种前施腐熟的有机肥667m2%3000~4000kg,磷酸二铵667m2%15~20kg作基肥,低垄地膜覆盖栽培,垄宽50cm,高12~15cm,垄沟宽50cm。

2.播种北方春豇豆在4月下旬至5月上旬播种,双行种植,播种行距40~50cm,株距25~30cm,密度667m2%4000~4500株。每穴播2~3粒,覆土3~4cm,防止“带帽”出土。

为防止晚霜为害也可以采用育苗移栽,种子用25℃~30℃温水浸泡4~6h后催芽,催芽温度25℃~28℃。在定植前20~25d在营养纸袋或营养土方内播种,每穴播2~3粒种子,播种后覆盖薄膜。当出苗70%~80%时,撤膜降温、排湿,白天温度25℃左右,夜间15℃~18℃。定植前5~7d开始逐渐降温炼苗,以适应露地环境,晚霜过后及时定植。

3.田间管理豇豆在定苗或定植缓苗后及时中耕除草,进行蹲苗。抽蔓时施尿素667m2%10~15kg,引蔓封垄前施尿素667m2%10kg,磷酸二氢钾667m2%2~3kg,磷酸二铵667m2%10kg。苗期控制灌水,结荚期增加灌水量和灌水次数,雨季注意排水。豇豆主要病害是煤霉病和锈病,在高湿条件下易发生。要注意控水,田间通风,在病害发生初期喷施50%甲基硫菌灵,或硫磺悬浮剂800倍液,或50%苯菌灵1000倍液,或70%百菌清500~800倍液,喷2~3次。虫害主要是豆荚螟,防治应早,掌握“治花不治荚”的原则,用2.5%功夫乳油5000倍液,或10%菊马乳油1500倍液等药剂在早晨或傍晚时喷雾防治。

4.植株整理及清杂豇豆搭架栽培,在开始抽蔓时插架,多采用“人”字架,用竹竿搭架。

蔓伸长后及时引蔓,摘去主蔓第一花序以下的各节侧枝、花序以上各节位所生的弱小叶芽,选留的侧枝均留1~3节摘心。主蔓长到架顶时,摘心封顶,促进各开花节位上的副花芽形成,引蔓宜在晴天中午或下午进行。在苗期、始花期、商品豆荚成熟期等几个关键时期,根据品种特性,如茎颜色、商品荚长短、颜色等严格去杂。

5.采收留种豇豆种荚枯黄时即可采收,分批进行。遇阴雨天也要及时采摘,剥出豆种晾干,防止荚内发芽。脱粒时应避免将种子打碎,清除烂籽、芽籽、碎籽、小籽等。水分降到8%~10%即可入库,在阴凉干燥处储藏,防潮防蛀,制种产量667m2%80~150kg。

§§§第四节大豆制种

大豆(Glycinemax(L)Merrll),英文名Soy%bean,别名黄豆,豆科蝶形花亚科大豆属一年生草本。栽培大豆是由野生大豆(Glycine.ussuriensisRegel%et%Maack),(异名G.soja.etZucc)进化而来,原产中国,有近五千年的人工栽培史。中国各地普遍栽培,东北地区是最大的大豆产区。大豆是营养价值很高的食用作物,也是主要的油料作物,广泛使用在工业、食品加工、畜牧养殖等。大豆以常规品种为主,2001年“杂交豆1号”由吉林省农业科学院孙寰研究员为首的课题组研制成功。

一、生物学特性

大豆根由主根、侧根和根毛组成,入土深度约1m,在近地表处茎基部培土后可以产生不定根,主要分布在5~30cm土层,共生固氮。茎直立或蔓生,有限生长或无限生长,绿色、紫色,有茸毛。绿茎开白花,紫茎开紫花,可以用此特征在苗期进行品种鉴定和去杂。叶腋内有枝芽和花芽,枝芽分化成分枝,花芽分化成一簇花蕾,有的同时发生枝芽和花芽。茎基部枝芽多潜伏,分枝3~5个。子叶出土、肥厚,见光后变成绿色。从第二节以上生复叶,小叶有椭圆、卵圆、披针、心脏形等。短总状花序,有长花序(花轴10~30cm)、中长花序(花轴3~10cm)、短花序(花轴小于3cm)。花簇生,少者7~8朵,多者30朵以上,一般15朵左右。

白或紫色,紫色有深浅之分。荚果直形、弯镰形和中间型三种,着生茸毛,每荚l~4粒种子,成熟后易从缝线处炸裂。种子圆、卵圆、扁椭圆、长椭圆、肾脏形等。百粒重14g以下为小粒种,14~20g为中粒种,20g以上为大粒种。种皮的颜色有黄、青、褐、黑及斑纹等色,种脐形状多种,有长薄圆形、纺锤形等,脐的颜色有白色、淡褐、褐、深褐、黑色。

大豆从出苗到成熟分为出苗、分技、开花、结荚、鼓粒和成熟等六个时期。自出苗到始花之前,以营养生长为主,自始花至终花为营养生长与生殖生长并进阶段,终花后期到成熟为生殖生长阶段。

1.出苗从种子萌发到子叶出土展开,需要7~10d,发芽时吸收相当于本身重量的120%~140%的水分。

2.幼苗期发芽到分枝出现,需要15~20d。此期根系比地上部分生长快,随着第2、3复叶出现,主茎下部节位腋芽分化形成分枝,中上部节位腋芽分化成花芽。

3.分枝期又叫花芽分化期,从6~8片复叶开始到花朵开放前,需要25~30d。根系发育旺盛,茎叶生长加快,花芽分化迅速。

4.开花结荚期从花蕾膨大到终花,有限型品种需要约20d;无限型品种30~40d,开花与结荚并进。

5.鼓粒成熟期从50%植株豆荚明显突起开始到种子成熟,开花后约30d种子有发芽能力,40d成熟。以生殖生长为主,营养向豆荚转移。

大豆喜温,发芽出苗最低温度8℃~10℃,发芽适温20℃~22℃。生长适温18℃~23℃,开花期适温21℃~28℃,低于17℃花芽分化受阻,低于20℃或高于33℃容易落花落荚。幼苗能暂时忍耐-3℃~-4℃低温,花期0℃左右受冻,-2℃植株死亡。短日照作物,要求每日12h以上光照,北方品种对日照不敏感,光照不足生长衰弱或徒长。需水较多,发芽土壤水分含量20%~24%,苗期较耐旱,花期要求土壤湿润,但水分不易过多过少,否则徒长或植株衰弱,落花落蕾。结荚鼓粒期要求水分充足,成熟期水分较少。大豆需肥量高于小麦,对养分吸收全面。对土壤要求不严格,但不耐酸、不耐碱,以土层深厚、富含有机质和钙质、排水良好、保水性好的中性土壤最为适宜。

大豆按其播种季节的不同,可分为春大豆、夏大豆、秋大豆和冬大豆四类,春大豆占多数。按种皮的颜色和粒形分为黄大豆、青大豆、黑大豆、饲料豆(秣食豆)及其他杂色大豆:种皮为褐色、棕色、赤色等。在栽培品种中,按照分枝多少,可分为三类。

1.主茎型主茎发达,植株较高,主茎不分枝或1~2个分枝,以主茎结荚为主。

2.分枝型一般栽培条件下分枝可达5个以上,分枝上的荚数多于主茎的荚数。

3.中间型主茎比较坚韧,分枝3~4个,果荚均匀分布在主茎和分枝上。

二、花器构造和开花习性

大豆为典型的蝶形花,花朵簇生在叶腋或茎顶端。每朵花由苞片、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊构成。苞片2个,管状,被茸毛保护花芽。花萼5片,绿色,下部联合成管状,上部开裂。花冠5瓣,未开放时旗瓣包裹着翼瓣和龙骨瓣。雄蕊在花冠内部,9枚联合成管状,1枚分离,开花时花丝伸长,向前弯曲散粉。雌蕊被雄蕊包围在花中心,柱头球形。子房1室,含胚珠1~4个,膨大后着生茸毛。自花授粉,花朵开放前已完成授粉,天然杂交率小于1%。

大豆从花蕾膨大到开花需3~4d,每天上午6时开花,8~10时最盛,下午开花少。花朵开放时花药裂开散粉,花粉很快萌发受精。花粉发芽后15~20分钟花冠开放。虽然大豆为自花授粉作物,但具有典型的虫媒花特征,有完整的蜜腺,开花时泌蜜,可以利用昆虫传粉。孙寰,赵丽梅等研究成功的大豆雄性不育系制种技术,就是利用一种切叶蜂传粉,获得大豆杂交种子。

三、大豆落花落荚原因

大豆容易发生落蕾、落花、落荚现象,对产量影响大。落蕾多发生在花轴末端及副花芽上,落花在花开放后3~5d发生,落荚以开花后7~15d的幼荚脱落最多。一般落花落荚率在30%左右,多者达70%以上。落蕾、落花、落荚的原因有:一是品种类型,据孙醒东研究,有限型品种低于无限型品种;无限型品种上部花荚脱落多,有限型品种中下部多;同一植株上分枝多于主茎;同一花轴上顶部多。二是生长发育失调,苗期生长过旺,开花期营养失调,抑制生殖生长,枝叶繁茂,田间郁闭影响光合作用,后期形成的果荚营养不足。三是环境条件,水分过多、过少,土壤养分供应不足或氮素过多,通风透光不良,光照不足,温度过高、过低等。

四、常规制种技术

国内外大豆普遍为常规品种,由于机械混杂、不良的气候条件和栽培条件,以及天然杂交等原因,常常造成种性变劣。繁种必须坚持提纯复壮,才能保持优良品种的种性。大豆提纯复壮常用的方法是由单株选择、株系鉴定、混合高倍繁殖三个步骤组成,用经过提纯复壮的亲本原种繁殖生产用种。

1.土地准备大豆为严格自花授粉作物,但是由于昆虫有传粉的可能,品种间应隔离50~100m。制种田选用地势平坦,土层深厚、排灌方便、地力均匀的地块,不能重茬、迎茬。播种前精细整地、耙耱,施农家肥667m2%1500~2000kg,磷酸二铵667m2%20kg作基肥。

2.播种西北和东北地区,播种期以4月下旬至5月上旬为宜。如夏播,在麦收后立刻进行,播种越早越好。播种前种子包衣或药剂拌种,用钼酸铵拌种,按种子用量的2~4g/kg,提高出苗率并增强植株抗性。大豆播种方法主要有两种:窄行条播。适宜植株直立、有限结荚习性、株型紧凑的早、中熟品种。春大豆和秋大豆行距40cm,夏大豆行距约50cm,株距8~10cm。窄行密植,豆株分布均匀,可充分利用光能和地力,豆田封行严密,能有效地抑制杂草滋生,减少土壤水分蒸发,提高防旱抗旱能力。

等距穴播。凡植株高大、繁茂,无限结荚类型,生育期较长的品种可采用此种方法。行距40~50cm,穴距15~20cm,每穴留双株。穴种的籽粒集中,增强种子发芽时的拱土能力,出苗齐全。穴种可使封行延迟,豆田后期通风透光好,可避免徒长郁闭。

3.田间管理大豆春季播种后8~10d出土,12~15d苗齐。出苗前浅中耕除草,也可以在出苗前3~5d用50%乙草胺乳油667m2%100~150mL,兑水30~40kg喷雾进行土壤封闭。出苗后在2片真叶至3叶1心时定苗,淘汰杂色花、病苗、弱苗、畸形苗,缺苗断垄及时补种。保苗667m2%1.2万~1.5万株。苗期2~3次中耕,清除杂草,苗高8~10cm后培土1~2次,促根蹲苗,防止徒长和过早封垄。从分枝开始供应充足水肥和光照条件,开花结荚期灌水2~3次。初花期结合灌水施尿素667m2%5~10kg,磷酸二铵667m2%10~15kg。病虫害防治参照菜豆制种。

4.花期化学控制大豆容易旺长,造成落花落蕾,影响结实,初花期用15%多效唑可湿性粉剂667m2%30g,兑水40kg,稀释到40mg/L(ppm)喷雾封顶,可缩短节间,控制顶端优势,增花保荚。盛花期叶面喷施0.02%亚硫酸氢钠,或0.01%~0.02%三碘******,可增加花蕾数,降低花荚脱落,提高结荚率。在盛花期后叶面喷施磷、钾肥和硼、钼等微肥,喷2次,每次用磷酸二氢钾667m2%100g,钼酸铵667m2%25g,硼砂667m2%100g,加水50kg喷雾,促进开花,减少落花落荚。盛花后期摘心打叶,减少营养消耗,降低中小籽粒比重,防止倒伏。摘去主茎及侧枝顶端2cm,有限结荚品种轻摘,无限结荚品种重摘。

5.收获脱粒大豆进入鼓粒成熟期需水较多,注意灌水,收获前15d停止灌水。大豆收获期在完熟期,当茎和荚全部变黄,荚中子粒与荚壁脱离,豆叶全部脱落,用手摇动植株有响声,子粒含水量降到20%~25%,即为最佳收获期。机械联合收获的最佳时期是70%~80%大豆叶片脱落,豆粒开始变黄,少部分豆荚变为黄色,个别仍呈现青色的黄熟期。收获后及时晾晒脱粒、精选,当种子水分含量降至12%,收购入库。

五、杂交制种技术

长期以来,大豆都使用常规品种,各国科学家为解决大豆低产问题、寻找杂交优势利用方法付出了很大的努力。但是,由于大豆自花授粉,杂种优势利用技术难以攻克,育成杂交品种很少。目前,大豆杂种优势的利用有以下三种方式:大豆花小数量多,开花前即授粉,除进行小规模科学试验外,生产中利用不现实。

利用杀配子剂,杀死雄配子。据报道在大豆上做过试验,但由于现有杀雄剂药效持续时间较短,而大豆开花期长,需要多次打药,有的杀雄剂对大豆有一定药害,应用不当会造成皱叶及植株矮化,上述缺点还没有克服。

1.雄性核不育系大豆目前发现的隐性核不育ms1-ms6是比较稳定的雄性不育材料,通过花期的育性鉴定拔除可育株以获得较纯的不育系,尤其是与白花连锁的不育材料ms6,花期利用花色的不同而去除可育株,是大豆杂交制种中较为理想的核雄性不育材料。