CN105613003B

CN105613003B - 一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法及应用

Info

Publication number: CN105613003B
Application number: CN201610016331.3A
Authority: CN
Inventors: 吴嘉云; 齐永文; 曾巧英; 凌秋平; 樊丽娜; 李奇伟; 杨湛端; 陈勇生; 胡斐; 何慧怡
Original assignee: Guangdong Institute of Bioengineering Guangzhou Cane Sugar Industry Research Institute
Current assignee: Nanfan Seed Industry Research Institute Guangdong Academy Of Sciences
Priority date: 2016-01-08
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2019-05-24
Anticipated expiration: 2036-01-08
Also published as: CN105613003A

Abstract

本发明公开了一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法及应用。本发明通过对改变甘蔗实生苗播种和定植的时间及相关配套育苗措施，节约了播种前期维持育苗环境的能源和劳动力，节省了宿根选种方法的土地资源及时间，降低了甘蔗实生苗选育种的成本。本发明的方法简便易行，成本低廉，不仅提高了甘蔗种子的萌芽率，培育了健壮的实生苗，还保证的实生苗定植的成活率，更重要的是通过改变实生苗生长周期，使得甘蔗实生苗的选育种更加准确、高效。该方法快速、准确、成本低、操作性强，适合甘蔗实生苗选育种的推广应用。

Description

一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法及应用

技术领域

本发明属于作物遗传育种领域，特别涉及一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法及应用。

背景技术

甘蔗是我国重要的糖料作物，选育优良新品种对甘蔗产业有着重要的意义。传统甘蔗实生苗播种时间一般在每年的3～4月份，此时温度还较低，南方大部分蔗区阴雨连绵，光温难以达到实生苗播种的要求，一般需要通过人工的措施来补温、补光为甘蔗实生苗的发芽生长提供条件，如搭盆盖膜、电炉加温和电灯补光等手段。需要较高的能源及劳力成本。

甘蔗是无性繁殖作物，生产上采用茎段繁殖。甘蔗的选育种是由甘蔗有性杂交产生的种子播种萌发产生的实生苗个体植株来选育的。甘蔗种子极小，大约1.5×0.5mm，内含营养物质远远不及甘蔗茎段所提供的营养，甘蔗种子萌发的实生苗与茎段芽萌发的植株相比，前期生长缓慢很多。就植株个体来讲，要达到同样工艺成熟期实生苗要比茎段苗生长周期要长很多。传统实生苗新植在3～4月份种植，到年底往往存在种性特别是植株高度和糖分积累的产量和工艺性状表现不完全，植株矮小、叶片浓绿，糖分积累不够，制糖工农艺性状等重要种性得不到充分表现，开花等影响甘蔗生产的不利性状也不易表现。对这样的甘蔗实生苗新植选种，种性评价不准，严重影响了选育种效率。为此，国内外育种工作者尝试将甘蔗实生苗新植选种改为甘蔗收获季节(冬)砍去新植地上部分，留宿根第二年(春)重新萌发再进行选种(宿根选种)。甘蔗实生苗宿根选种方法使甘蔗无性系种性得到了充分的表现，但增加了土地资源、劳动力及时间等选育种成本，又延长了选育种年限。因此，甘蔗实生苗选育种迫切需要在技术方法上的革新。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法。该育苗方法改变了甘蔗实生苗新植选种评价不准确的情况，更加节约能源、节省人工，缩短选育种年限，提高甘蔗实生苗选育种效率，以期更快、更好的选育出适合现代甘蔗产业需求的优良甘蔗新品种。

本发明的另一目的在于提供上述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，包括如下步骤：

(1)播种：选择晴朗天气，在大棚育苗箱中进行甘蔗实生苗播种；播种前将育苗基质表层土面抹平，播种后水雾轻喷，使花穗紧贴育苗基质，再撒上经过灭菌处理的沙子；用水喷施育苗基质直至整个育苗基质湿透，最后盖上塑料膜，塑料膜的作用是保温和保湿；育苗基质通过如下步骤制备得到：将土和蔗渣按体积比2：1混合堆沤发酵，灭菌后得到；

(2)萌发处理：待种子萌发，见到针尖状绿芽，揭膜，防止温度过高“烧苗”；揭膜后以表层沙子颜色的深浅作为土壤干湿的指示剂，适时喷水保持育苗基质湿润透气；

(3)消毒：出苗后使用药物灭菌消毒，防止高温、高湿下病菌滋生对幼苗侵害；出苗一周后，每4～5天用植物完全营养液喷灌，补充基质养分；

(4)假植：待实生苗长至5～6片叶时剪叶间苗假植，假植室外育苗床，前期黑网遮阴，复青后采用质量体积比0.05～0.1％尿素溶液或复合肥溶液喷施，每周1～2次，冬季生长缓慢可减少施肥次数；

(5)壮苗：假植复青后每1～2周剪叶一次，剪到叶心以上2～3cm为宜，冬季甘蔗生长缓慢可减少剪叶次数，适度剪叶可促进植株壮苗壮根；

(6)定植：冬天在霜冻地区注意防寒防冻，待气温回暖，选择阴雨天气移栽定植，定植前需要剪叶，移栽后浇足定根水；定植后田间管理按正常甘蔗生产方式进行管理。

步骤(1)中所述的播种时间优选为9～10月份。

步骤(1)中所述的大棚为能透光遮雨的大棚。

步骤(1)中所述的播种的密度优选为800-1000株/m²。

步骤(1)中所述的用水喷施育苗基质直至整个育苗基质湿透中的水优选为分2～3次喷施。

步骤(1)中所述的土优选为细土，特别优选为能过10或12目筛的土。

步骤(1)中所述的土优选为菜田土。

步骤(1)中所述的灭菌优选为通过夏日翻拌暴晒灭菌。

步骤(2)中所述的种子萌发的时间一般为2～3天。

步骤(2)中所述的沙子优选为河沙。

步骤(3)中所述的消毒的具体操作优选如下：每周以质量百分比浓度为25％的多菌灵可湿性粉剂600倍液或质量百分比浓度为70％的甲基硫菌灵可湿性粉剂800倍液喷洒，防止病菌侵害。

步骤(3)中所述的植物完全营养液优选为霍格兰氏(Hoagland’s)营养液。

步骤(4)中所述的假植室外育苗床中的假植密度优选为600～900株/m²。

步骤(6)中所述的定植气温回暖的月份优选为3月下旬。

上述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法在甘蔗实生苗选育种中的应用，快速、成本低。

所述的选育种程序按传统评价选择方法。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明改变了甘蔗实生苗播种时节，能从传统的3～4月份调整到9～10月份，不仅为甘蔗实生苗的种子萌发和生长提供天然并适宜的温度、阳光，而且避免传统春播实生苗气温低和连续阴雨天需要的补温、补光而带来的能源消耗。甘蔗实生苗播种时节的改变，还有效解决了传统春播甘蔗实生苗因前期生长慢，导致甘蔗植株生长周期不足，种性评价不准的问题。本方法对甘蔗实生苗播期的调整不仅节能、环保，避开宿根(第二年)的选种方法，缩短了甘蔗育种年限，加快甘蔗育种进程。

(2)本发明利用改良的育苗基质、河沙覆盖种子、喷淋后塑料薄膜覆盖等手段提高甘蔗种子的萌发率。育苗基质以2:1的菜田土和蔗渣堆沤发酵，并暴晒消毒，蔗渣堆沤腐熟后含有丰富的养分如氮、磷、钾、钙、镁，还富含有机质可改良土壤结构，有利实生苗生长；甘蔗种子播种后以薄层河沙覆盖种子，河沙层可为种子提供良好的透气性环境，其颜色的深浅也可作为育苗基质干湿度的指示剂；喷淋后塑料膜覆盖育苗盆可保温、保湿，为甘蔗种子萌发提供相对恒定的温、湿度，有效提高的甘蔗种子的萌发率，保证选育种的群体数量。

(3)本发明利用病害防治、养分控制、合理间苗假植、剪叶促壮和适时移栽定植等育苗管理方法，有效的提高甘蔗实生苗的成活率。甘蔗实生苗出苗后定期施用多菌灵或甲基硫菌灵可有效防止病菌侵害；甘蔗实生苗幼苗前期利用植物(Hoagland)完全营养液喷施即可有效防止实生苗的肥伤，又能为实生苗生长提供均衡充足的养分；间苗假植和剪叶能促使甘蔗实生苗植株的健壮成长；春天天气回温后，选择合适的天气剪叶移栽定植，能保证甘蔗实生苗定植的成活率。利用上述的育苗技术保证了甘蔗选育种实生苗定植群体的数量及质量，提高甘蔗育种效率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，按如下步骤进行：

(1)播种前准备：建立一个简易透光遮雨的大棚；选用菜田土和蔗渣按体积比2:1混和堆沤发酵(混合后薄膜覆盖，定期翻拌，放置2～3个月)，7～8月份反复翻拌暴晒灭菌多次后，作为育苗基质。

(2)播种：在9月份，选择晴朗天气，于大棚育苗箱中播种，将育苗基质表层土面抹平，视其甘蔗种子的发芽率，约800～1000株/m²的密度均匀分布甘蔗种子，水雾轻喷。使花穗紧贴基质，河沙薄层覆盖种子，分2～3次喷淋，直至整个育苗基质湿透，最后盖上塑料膜，保温、保湿。

(3)实生苗小苗前期管理：种子播种2天左右萌芽，及时揭掉塑料薄膜；使用药物灭菌消毒，防止高温、高湿病菌滋生而侵害幼苗，具体为每周以浓度为质量百分比25％的多菌灵可湿性粉剂600倍液喷洒；出苗一周后，每5天用植物完全营养液(Hoagland)喷灌，补充养分。

(4)实生苗小苗后期管理：待实生苗长至5～6片叶，剪叶，间苗假植于室外育苗床，密度为600株/m²，间苗假植前3～5天黑网遮阴，去黑网，小苗复青后采用尿素溶解均匀后喷施(尿素溶液的浓度为质量体积比0.1％)，每1～2周一次，冬季生长缓慢可减少施肥频率。复青后生长旺盛，剪叶促壮，剪到叶心以上2～3cm为宜。在霜冻地区注意对小苗防寒防冻。

(5)实生苗移栽定植：待3月下旬气温回暖，选择阴雨天气移栽定植于大田，定植前需要剪叶，移栽后浇足定根水。定植后田间管理按甘蔗大田生产，选育种程序按传统评价选择方法。

实施例2

一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，将实施例1的步骤(4)间苗假植于育苗床改换为上口4.5cm、高5cm、下口2cm规格的50孔的育苗穴盘假植，其余与实施例1相同，移栽定植前适当控水炼苗，带土移栽。

对比例1甘蔗实生苗育苗方法，按如下步骤进行：

(1)播种：建立一个透光可密封保温效果好的温室，选择3～4月份，晴朗天气，将甘蔗花穗种子在温室内的育苗箱内普通田土播种，利用太阳，阴雨天利用电灯或电炉人工补温保持温室内25～32℃，定期用喷雾器喷水，保持土壤湿润，使甘蔗种子在适合的温度和水分萌发。

(2)小苗管理：视天气情况人工补温、补光，等到实生苗长出3～4片叶，每3～5天用浓度为质量百分比1％的磷酸二氢铵溶液喷施，每隔5～10天以浓度为质量百分比25％的多菌灵可湿性粉剂600倍液喷洒；长至5～6片叶移出室外。

(3)6月中下旬移栽定植，田间管理按甘蔗大田生产，甘蔗收获季节选择评价。

对比例2

实生苗育苗种植管理和对比实施例1相同，第一年不评价选择，甘蔗收获后，留地下部分春天继续萌发生长，等到第二年甘蔗收获季节再开展甘蔗育种的评价选择。

2013年甘蔗杂交季，根据甘蔗杂交亲本目录委托海南甘蔗育种场以HoCP03-704为母本、桂糖96-211为父本杂交(以下简称HoCP03-704×桂糖96-211)，HoCP02-623为母本、ROC22为父本杂交(以下简称HoCP02-623×ROC22)，以及HoCP00-1142为母本、ROC22为父本杂交(以下简称HoCP00-1142×ROC22)。杂交结实，经海南甘蔗育种场的种子萌发检验合格后，本发明申请人购入作为甘蔗常规选育种用。本试验种植的地点为：广东省韶关市翁源县。对比例2为对照，2014年种植留宿根选种方式，对比例1和实施例1为2015年定植大田，按组合评价的方法种植。2015年12月通过对3个杂交后代的实生苗选育种的传统选育种对比例1、对比例2和实施例1的选育种评价的数据分析：以HoCP03-704×桂糖96-211(简称A)、HoCP02-623×ROC22(简称B)和HoCP00-1142×ROC22(简称C)三个杂交后代为代表的甘蔗实生苗，调查得到选育种最重要的三个评价指标平均值：糖锤度、茎径和株高，试验数据如下：

表1不同处理的3个甘蔗实生苗杂交组合育种评价对比

通过邓肯新复极差统计方法分析得到：

表2 3种处理的甘蔗实生苗育种评价比较

注：A、B用于表示p＜0.01，a、b用于表示p＜0.05，相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著。

我们通过对甘蔗实生苗选育评价的三个实例的数据做统计学分析可以得到，在糖锤度方面，实施例1表现最高，显著高于传统的新植选种的对比例1，而与宿根选种的对照对比例2没有显著差异；茎径方面，实施例1同样表现最高，但是与新植选种的对比例1和宿根选择的对比例2没有显著差异；在株高方面，实施例1的株高显著高于新植选种的对比例1，虽然实施例1的株高低于宿根选择的对比例2，但是两者没有显著差异。由此可见，采用本发明的实施例1在各项指标上达到甚至略优于宿根选种的对比例2，显著优于新植选种的对比例1，因此可采用本发明实施例1代替传统的宿根选种的对比例2，有效缩短选育种的年限。

另外，按实施例1得到的实生苗与对比例1的传统方式比较还有以下优势：

(1)操作易行，节能简便：对比例1传统方式3～4月份光、温不足，必须对甘蔗实生苗播种及育苗前期补温、补光，维持良好的萌发及生长环境需要增加能源及劳务成本；按实施例1的步骤，实生苗播种及育苗，光、温等播种气候环境适宜，操作易行，节能简便；

(2)种子萌发成苗率高：对比例1在播种时的水分、温度和病菌等因素控制难以把控，影响种子萌发及成苗；按实施例1步骤的种子萌发成苗率平均可提高10％以上；

(3)实生苗生长速度快且健壮：对比例1可能阳光、温度、营养不足、肥伤和病害等因素影响导致生长受限；按实施例1步骤甘蔗实生苗生长速度快且健壮，从播种到间苗时间即实生苗长至5～6片叶比传统方式快3～5天；

(4)栽定植成活率高：对比例1的传统方式一般6月中旬定植，此季节移栽定植温度较高，确保小苗移栽成活难度相对春天大；实施例定植时为3月份左右，此时气候更适合小苗移栽定植，相对传统方式定植成活率的85～90％，按实施例1步骤定植成活率可提高到95％以上，按实施例2，带土移栽，定植的成活率可达98％以上。

(5)提前淘汰不良性状植株，减少第二年工作量，提高选育种效率：传统方式实生苗生长周期不足，开花、倒伏等不利性状得不到充分体现，按实施例1步骤甘蔗实生苗选择可在第一年就淘汰甘蔗实生苗开花、倒伏等不利性状植株，既避开了宿根选育种方法又减少第二年的工作量，节省的甘蔗育种初级圃时间和精力，提高了选育种效率。

传统甘蔗选育种认为，甘蔗宿根选种甘蔗生长周期足，指标评价更为稳定、准确。通过以上的对比例与实施例分析可以看出，本实施例在选育种获得的结果在实生苗的数量质量和评价相对对比例1更有利于甘蔗新品种选育，效率更高；对比例2虽然能获得比较准确的评价结果，但是由于是宿根(第二年)选种，在土地资源，人力和选种年限上成本较高。综上所述，本实施例是一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，节省成本，简单易行，改变了实生苗新植选种评价不准的情况，避开了宿根(第二年)选种的方法，缩短的育种年限，提高了选育种效率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）播种：选择晴朗天气，在大棚育苗箱中进行甘蔗实生苗播种；播种前将育苗基质表层土面抹平，播种后水雾轻喷，使花穗紧贴育苗基质，再撒上经过灭菌处理的沙子；用水喷施育苗基质直至整个育苗基质湿透，最后盖上塑料膜；育苗基质通过如下步骤制备得到：将菜田土和蔗渣按体积比2：1混合堆沤发酵，灭菌后得到；

（2）萌发处理：待种子萌发，见到针尖状绿芽，揭膜；揭膜后以表层沙子颜色的深浅作为土壤干湿的指示剂，适时喷水保持育苗基质湿润透气；

（3）消毒：出苗后使用药物灭菌消毒；出苗一周后，每4～5天用植物完全营养液喷灌，补充基质养分；

（4）假植：待实生苗长至5～6片叶时剪叶间苗，假植室外育苗床，前期黑网遮阴，复青后采用质量体积比0.05～0.1%尿素溶液或复合肥溶液喷施，每周1～2次，冬季生长缓慢则减少施肥次数；

（5）壮苗：假植复青后每1～2周剪叶一次，剪到叶心以上2～3cm，冬季甘蔗生长缓慢则减少剪叶次数，适度剪叶能促进植株壮苗壮根；

（6）定植：冬天在霜冻地区注意防寒防冻，待气温回暖，选择阴雨天气移栽定植，定植前需要剪叶；定植后田间管理按正常甘蔗生产方式进行管理；

步骤（1）中所述的播种的时间为9～10月份；

步骤（6）中所述的气温回暖的月份为3月份。

2.根据权利要求1所述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的播种的密度为800-1000株/m²；

步骤（4）中所述的假植室外育苗床中的假植密度为600～900株/m²。

3.根据权利要求1所述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的大棚为能透光遮雨的大棚；

步骤（1）中所述的用水喷施育苗基质直至整个育苗基质湿透中的水为分2～3次喷施；

步骤（1）中所述的土为能过10或12目的细土。

4.根据权利要求1所述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，其特征在于：步骤（1）中所述的灭菌为通过日晒灭菌。

5.根据权利要求1所述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，其特征在于：步骤（2）中所述的种子萌发的时间为2天。

6.根据权利要求1所述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，其特征在于：步骤（2）中所述的沙子为河沙。

7.根据权利要求1所述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法，其特征在于：步骤（3）中所述的消毒的具体操作如下：每周以质量百分比浓度为 25％的多菌灵可湿性粉剂 600倍液或质量百分比浓度为 70％的甲基硫菌灵可湿性粉剂800倍液喷洒；

步骤（3）中所述的植物完全营养液为霍格兰氏营养液。

8.权利要求1～7所述提高甘蔗实生苗选育种效率的育苗方法在甘蔗实生苗选育种中的应用。