海南冬繁玉米自交系的栽培与管理技术

安红卫 杨海波 王中生 张英杰

（1.陕西杨凌伟隆农业科技有限公司 陕西杨凌 712100；2.陕西省种子工作总站 陕西西安 710003）

海南冬季独有的温、光、热等自然资源能够满足玉米等农作物正常生长发育的需要， 我国农业科技工作者首创了简单实用的南繁技术，经过60 多年的不断发展，海南已成为“中国种业科技硅谷”。 南繁加快了育种材料的加代、自交系和新品种的选育进程，强优势杂交组合的多点鉴定与筛选， 能够提高种子质量、确保用种安全、丰富种质资源、促进信息交流，南繁已成为玉米科研育种工作重要的组成部分[1,2]。但由于海南的特殊生态条件和地理环境， 玉米的种植与北方差别较大。 本文作者详细论述了玉米南繁工作中的播前准备、田间管理、病虫害防治等栽培技术和台风暴雨、严重干旱等极端自然灾害后的补救、应急管理措施。

1 制定南繁计划

玉米南繁内容丰富多彩，测配、加代、制种、纯度鉴定等传统工作不断精益求精， 近年还有科研人员将观察圃设在海南观察筛选杂种优势组合[3]。 南繁育种计划是南繁工作的基础和保障，制定详细、准确的育种计划能够确保南繁育种工作的顺利开展和圆满完成。 根据当年的玉米材料状况、测交鉴定试验、多点鉴定试验和国家省级区域试验（包括联合体、绿色通道的区域试验） 等的试验结果和单位的育种科研状况，及时准备玉米南繁材料，这些材料包括加代、测配、制种和繁殖等的玉米新材料、需要鉴定纯度、发芽率的种子和拍照的亲本、杂交组合（用于参加各级正式试验）等。 由于南繁存在台风、鼠害等很多不确定因素，为了保证多年心血选育成的材料安全，南繁材料必需留有备份， 标注清楚南繁时需要错期播种的材料。 根据制定好的南繁方案，南繁种子必须经过仔细的挑选， 选择成熟饱满、 无病虫害的健康种子，之后把玉米材料分类编号，到达海南后，根据实际地块略加调整，就可以直接播种[4]。 对于由于材料和试验收获较晚等原因而造成没有完全晾晒干的南繁材料，到达基地后结合整理分类尽快晾晒1～2 d，以利于种子发芽和齐苗。

2 选好南繁用地

对于没有南繁基地的单位， 选择南繁用地时要注意以下几点。

2.1 地点

通过60 多年的不断选择和积累，确认了旱地和水地都可作为玉米南繁用地， 南繁基地和玉米南繁地主要集中在三亚、乐东、陵水等市县[5]。 崖城是玉米南繁公认的首选之地， 这里气温较高， 土地资源丰富，地势相对平坦，土质肥沃，有利于玉米的生长发育[6]，交通非常便利，利于同行的相互交流与学习。 当地农业科技人员和农民种植户在与省外南繁人员共同育种、繁殖和制种的过程中增长了知识和才干，具有一定的操作技术， 形成了一支能够满足南繁需要的技术队伍。

2.2 土质

玉米南繁地要求土质肥沃及灌溉、 排水条件较好[7]，海南的土质多数偏沙，结构较差，耕层有机质和速效养分含量少，土壤易渗水，保水保肥能力差，因而要严格选地。 无论选择旱地还是水田，都要求土层深厚、土质肥沃、灌溉设施齐全，对于水田应特别注意排水条件，以便遇雨能迅速排除积水，提高地温，保证及时播种，也有利于玉米生长整齐，花期集中，便于制种田的去杂、母本去雄，从而提高制种产量，保证种子质量和材料地的套袋、授粉、选择等育种工作顺利展开。

2.3 隔离

玉米是异花授粉作物， 用于自交系繁殖或杂交制种。 一父多母小测配等的相邻地块必需隔离，以避免外来花粉的混入造成污染。 通常采用相距500 m以上的空间隔离和村庄、 山岭、 树林等的障碍物隔离[4]或通过错开玉米花期的播期隔离，达到安全隔离的要求， 根据玉米品种的不同生长期， 播期应错开15～20 d[8]。

3 播前精细整地

整地对南繁育种工作是非常重要的一个环节，是保证播种质量，达到苗全、苗齐、苗壮的先决条件，因此播种前必须精细整地。

3.1 时间掌握

在播前一个月， 全面喷施草甘膦等灭生性除草剂彻底清除南繁地的各类杂草， 用拖拉机深松并整平土地。 争时早耕，掌握宜耕宜耙的时间，要求三犁三耙，要犁透、耙碎、整平，以提高土壤熟化程度，达到土质碎散、垄块疏松的目的。 也使除草剂在土壤中尽快钝化或分解，以免给玉米带来不必要的药害。

3.2 整地

清除南繁地中的所有杂物后用旋耕机翻耙30 cm 以上，要打碎土块，形成颗粒细小、疏松度好、孔隙度高的土壤状态，利于起垄、播种及后期管理[3]。土壤板结、墒情较差的地块，要进行灌水人工造墒。前茬作物为水稻的水地，通常病虫害和杂草较多，可通过精细整地、多犁多耙，使病虫害的孢子、卵和杂草及其种子经深埋、暴晒而失去繁殖能力或者死亡[5]。

3.3 起垄

整地完成后应立即根据地块状况， 按顺水口方向起垄，能够有效防止土壤水分的过快蒸发，起垄时在沟底施入复合肥和土壤杀虫剂、杀菌剂等，可以预防病虫害、增强土壤肥力。 一般按60 cm 起小垄种单行或120 cm 起大垄种双行。 小垄单行的垄台受光面大，灌水时前后次错垄隔垄灌水，不影响人员操作，特别是方便授粉期间人员的频繁走动。 大垄便于田间操作和通风透光，缺水时能起到一定的保墒作用。

3.4 划区

为了方便田间管理、 材料记载、 套袋授粉等工作，通常采取行长5 m、观察道1 m、材料之间间隔道0.5 m 的区划法。 试验地面积有限时，根据土地面积和材料多少决定行长和步道的大小， 可适当缩小观察道，具体长度因地制宜，划定标记后拉绳踩印，按设计标准拉绳插牌。 南繁地块多数不方正，应将每排的行数和可以安排材料的份数清晰记录在册， 以利于排种和以后的工作。

4 及时播种

4.1 适期早播

根据工作需要， 部分单位在9 月就开始玉米南繁，这样可以做到南繁种植玉米材料2～3 代，或在基地通过播期调整花期进行多个隔离区的亲本繁殖、一父多母的小制种等业务工作。 如果南繁只种一季，最佳播种期在每年的10 月底至11 月上中旬， 这时可充分利用前期良好的光温资源， 避免热带风暴或台风的侵袭。 避开玉米生长后期如开花、授粉期遇到1 月至2 月上旬的低温等恶劣天气，适期播种能降低田间管理难度，减少病虫害的发生，获得较高产量，达到增产增收的目的。 在雨季来临前收获材料和种子，方便晾晒储运，为收获的种子及时回北方适期播种赢得充足时间[9-10]。

4.2 播种密度

播种时需要设计、 规划合理的播种密度， 繁殖和制种田的播种密度以75 000 株/hm2为宜， 为玉米留下足够的生长空间， 保证种植效率。 材料选系，S1～S3代的播种密度在 150 000 株/hm2， 尽早淘汰不合适的植株或穗行，提高选择效率，S4以后播种密度以 75 000 株/hm2为宜。

4.3 播种方法

对密度要求不严的繁殖田或制种田， 可采用海南当地习惯的手播法， 即直接用手指把种子摁到地里，随手扒土覆盖。 这种方法简便易学，播种速度快，用工少； 缺点是容易播种太浅， 不利于种子吸水出苗。 材料地的播种采用带尺点播的方法，能够保证设计的播种密度， 出苗后田间整齐划一， 利于观察记载。 播种深度为4～5 cm， 种子和底肥必须分开， 以免烧苗， 墒情不足的地块播后应及时灌水， 确保一播全苗。

5 绘制播种图

种植图是根据播种过程所做的记录而绘制的田间详细种植地图，包括地块位置、小区方位、材料种植顺序和行数、各小区交界处、不同材料变换处等状况，以方便后期管理和工作。 2013 年“海燕”超强台风，更加体现出种植图的重要性，台风过后田间插地牌很有可能会被风沙掩埋或吹跑， 若是没有种植图会给抢救人员带来很大的不便， 甚至造成无法弥补的后果。 因此，绘制种植图是对所有科研田间管理人员的基本要求[11]。

6 田间管理

南繁玉米在播后苗前应及时喷施封闭药以防止浇水后杂草丛生，出苗后要早管、勤管，一促到底，切勿蹲苗，防止出现“小老苗”，给南繁工作造成影响。因此，必须及时加强田间管理工作。

6.1 病害防治

海南玉米病害主要有锈病、大、小斑病和细菌性茎腐病等。 锈病防治可用25%的粉锈宁可湿性粉剂拌种，发病初期用50%多菌灵500 倍液喷雾，高峰期用50%退菌特可湿性粉剂800 倍液喷雾， 在大喇叭口期喷施1～2 次25%三唑酮可湿性粉剂1 000 倍液，授粉结束后防治1 次即可。 大、小斑病结合锈病防治喷施50%百菌清可湿性粉剂800 倍液就可收到显著效果。 细菌性茎腐病危害程度较重，玉米感病后生长中心褐变腐烂、有臭味，可喷施0.2 波美度石硫合剂或5%菌毒清水剂 600 倍液进行预防[3]，对于病株应及时拔除全株带到田外或就地掩埋。

6.2 虫害防治

玉米的苗期、大喇叭口期、花期、灌浆期都容易发生虫害。 在整地和播种时撒施毒饵能有效防治苗期主要地下害虫如地老虎、蛴螬、金针虫等，大喇叭口期用辛硫磷颗粒剂等灌心可有效防治玉米螟，玉米抽雄前后用10%吡虫啉可湿性粉剂1 000 倍液喷雾对蚜虫的防治效果较好。 草地贪夜蛾是新迁入我国的农业害虫，严重威胁玉米等农作物的生产安全，可采用生物防治、化学防治和物理防治等综合技术。防治虫害不能超量用药， 施药间隔应在7 d 以上，以防止幼苗产生药害和工作人员中毒， 药剂种类要多样化且交替使用，防止害虫产生耐药性[12-13]。

6.3 鼠害防治

海南鼠害较为猖獗，会造成玉米减产，发生严重时甚至绝产，一定要早发现早防治。 防鼠的关键时间为播种前后及成熟期，可采取田边施放鼠药、毒饵诱杀或将玉米地用塑料薄膜围起、清除地中鼠洞、撒灭鼠药、投放毒饵诱杀和设置捕杀器等措施[12]。 电猫的防治效果很好且比较环保， 但是由于采用了较高的电压，必须确保人员和家畜等的安全。

6.4 灌溉技术

玉米整个生长季需灌水多次，播种后、3 叶期、追肥后、散粉前、授粉结束后、穗粒期等几个重要生长发育时期绝不能缺水。 南繁在海南降雨量少的旱季，要备好灌溉设施，在水分管理上应该少浇勤浇。 过去南繁都采取沟灌方式，沟灌在肥力较好的平整地块，灌溉一次耐旱时间长，未灌水耕层杂草生长少，地段不平、坡度较大的田块，灌溉时在合适位置筑坝以尽量保证灌水量一致。 现在南繁地基本都安装了喷灌系统，将喷带与播种行设计成平行排列，每条喷带只管其左右各1 行的玉米，这样可以节约喷灌时间，有利于玉米封行后浇灌均匀[14]。

6.5 化学除草

海南的光温条件、 土壤湿度等适宜杂草迅速生长，与玉米竞争水肥，因此控制杂草是南繁的一项重要工作。 南繁区玉米田的优势杂草主要有牛筋草、红尾翎、短颖马唐、龙爪茅、香附子、异型莎草、碎米莎草、粟米草、伞房花耳草、野甘草、少花龙葵等，可采取植物检疫、人工拔除、物理机械及化学防除相结合的综合防除技术。 这几种方法各有优势和缺点，化学除草相对高效和简单实用，被各南繁单位广泛采用。苗前选用精异丙甲草胺或精异丙甲草胺+莠去津，苗后选用硝磺草酮+莠去津，在杂草3～5 叶期、玉米7 叶期之前全田喷施，除草效果显著[15]。

6.6 施肥技术

海南土地相对瘠薄， 因此南繁田间管理要做到施足底肥、早施拔节肥、重施穗肥、酌情补施粒肥。 底肥能满足幼苗对养分的需要，促进玉米壮苗早发，底肥采用复合肥加磷肥375～675 kg/hm2，适当配以硫酸铵或尿素，施肥时与种子隔离以防烧种。 在10～13 叶期以复合肥为主追一次肥， 将复合肥300～450 kg/hm2、尿素150 kg/hm2拌匀，撒施于垄侧距玉米植株10 cm处后翻土覆盖[3]。 施用穗粒肥可以促进雌穗小花分化和生殖器官的形成， 减少小花退化量， 延缓叶片衰老，为提高产量打下基础。 氮肥与钾肥、磷肥及其他微肥的协同使用，能提高玉米植株的综合抗逆能力。

7 科学选择淘汰

S0代材料可适当少做些授粉株，其他世代应多做些授粉株以备后期选择优良材料。 穗行出现病害或雌雄不协调等特殊不良性状可直接淘汰[16]。加代材料在收获前应进行多次田间选择，对于出现病害、自身产量低、雌雄穗严重不协调、不适密植的材料加以淘汰。 籽粒类型、穗行数、穗长、行粒数等性状可根据育种目标进行选择；生育期、株高、穗位、雄穗分枝数、植株叶片数等性状在海南表现与北方有所差异，可适当多选，以备在北方进一步选育。 收获后对穗部性状进行考种、记录。 切忌在收获、晾晒、脱粒时混杂。

8 严格去杂、适时收获

去杂是南繁工作的一个重要环节， 从出苗到脱粒都要严格、反复地进行去杂工作。 可根据玉米材料的叶鞘色、叶型、长势、长相、株高、株型、雄穗大小、护颖花药及花丝颜色、穗型、粒型等特征特性严格去杂，确保种子和材料的纯度。 田间去杂一般要进行多次，苗期根据幼苗的长相、叶色、叶型、长势等，去掉叶色差异明显、生长势过强的幼苗后再进行定苗，定苗原则是“去两头、留中间”。 玉米拔节期和抽雄前根据叶色、叶型、株高、株型及叶片宽窄等，去掉优势株、杂株，保留性状一致的典型株。 制种田在父本雄穗散粉前必须根据父本的雄穗形状、分枝多少、护颖颜色再进行一次严格去杂，以确保种子质量和纯度。授粉40 d 后玉米进入蜡熟末期，就可以及时收获，在通风透光处晾晒4～7 d 即可脱粒，脱粒后再晾晒3 d左右，种子含水量可降到安全水分，最后办理好检疫等调运手续后即可托运回单位。

9 灾害应急管理

9.1 严重干旱

2004 年10 月至2005 年1 月是海南岛建省后的最严重一次旱灾，全省降水偏少86%，这次旱灾导致南繁单位的材料地或繁殖田、制种田等大面积受旱，减产或绝收现象普遍。 玉米受旱后叶片卷曲萎蔫，生长发育迟缓，营养体生长量不足，生殖体发育不良[17]。据河南省玉米产业体系2016 年的报告， 玉米因干旱、高温逆境造成的减产在12.35%～75.42%，个别地方甚至绝收[18]。 旱灾发生后，关键要有水源以保证在玉米需水关键期能够灌溉。 同时加强田间管理，改善土壤环境，增施有机肥和微量元素，以提高土壤抗旱能力，增强玉米耐热性和花丝、花药的活力及玉米的抗高温、干旱能力，合理密植，优化群体结构，发挥玉米高光效性能，尽可能减轻干旱对玉米的伤害[19]。

9.2 台风暴雨

1990 年 11 月 17 日的“Mike”、2003 年 11 月 18 日的“尼伯特”、2013 年 11 月 10 日的“海燕”，给所有的南繁单位造成了不可估量的损失。 台风过后要及时排水防涝，清理地膜、喷带及浇水管道等设施，修复垄背扶正玉米植株， 同时可喷施或浇灌促进根系生长的调节剂等加强根系活力， 也可用0.2%磷酸二氢钾、0.3%尿素或叶面肥等根外追肥，促进玉米尽快恢复正常生长。 加强监测台风暴雨诱发的根腐病、细菌性茎基腐病等低温高湿型病害和食叶性害虫， 及时选用合适药剂进行防治[12]。

10 小结

国家对南繁工作越来越重视，2015 年10 月，《国家南繁科研育种基地海南建设规划2015-2025》正式出台， 对南繁的基地建设和管理作出了全面部署。2018 年4 月， 习总书记在国家南繁科研育种基地考察时的“海南热带农业资源十分丰富、十分宝贵，国家南繁科研育种基地是国家宝贵的农业科研平台，一定要建成集科研、生产、销售、科技交流、成果转化为一体的服务全国的‘南繁硅谷’”重要指示，为南繁成为走向世界的中国“种业硅谷”描绘出了战略性的蓝图。

各省的南繁基地经过数年的连续建设和不断完善， 拥有了宽敞明亮的办公住宿综合大楼和设施一流的田间喷灌系统， 有效解决了部分单位独立建设南繁基地资金不足、基地规模较小、田间设施较差、南繁人员生活不能保障、育种材料流失、育种人员缺乏交流、南繁管理组织协调能力不强等一系列的问题，为玉米、水稻等农作物的育种研究做出了贡献[5，8]，推动了农业生产的发展。

针对玉米南繁受干旱、台风、暴雨、低温等自然灾害，鼠害、病虫害、草害等生物因素，以及施救措施不到位等综合因素影响，难以达到理想的筛选目的，玉米南繁应采取“预防为主、施救为辅”的原则，提前排解各种不利因素，开展有效施救，把灾害损失降到最低，完成各项南繁筛选任务[16]。