CN105659972B - 一种谷子育种的种子处理及种植方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种谷子育种的种子处理及种植方法，该方法包括以下步骤：种子浸泡处理；反刍动物喂养；反刍动物粪便处理；地块选择；精细整地；播种；生长期管；适时收获。本发明利用反刍动物特殊的反刍生理作用，在反刍动物体内生物酶和胃内反复摩擦作用下，将谷子表面的蜡层破坏掉，并提前用油浸泡可以增加种子表面光滑度，减少对种子胚芽的损伤，保护胚芽，从而有利于水分进入种子内，种子破土力量变大，保证种子的出苗率，出苗率可达95.8%以上；同时，反刍动物体内环境温和，可大大减轻对种子的伤害和对其幼苗的潜在伤害，降低幼苗的发病率，成活率可达到95%以上；其次，本发明成熟后的谷子谷穗大，穗长可达20‑40厘米，分蘖紧而且多，产量提高。
Description
技术领域
本发明属于农业育种领域，具体涉及一种谷子育种的种子处理及种植方法。
背景技术
谷子（学名：Setaria italica）：属禾本科的一种植物。古称稷、粟，亦称粱。广泛栽培于欧亚大陆的温带和热带，中国黄河中上游为主要栽培区，其他地区也有少量栽种。其主要特性有：营养价值很高，含丰富的蛋白质、脂肪和维生素；不仅供食用，入药有清热、清渴，滋阴，补脾肾和肠胃，利小便、治水泻等功效，又可酿酒。其茎叶又是牲畜的优等饲料，是一种较好的粮食作物。
通常情况下，谷子须根粗大。秆粗壮，直立，高0.1-1米或更高。分蘖少，狭长披针形叶片，有明显的中脉和小脉，具有细毛；穗状圆锥花序；穗长20～30厘米；小穗成簇聚生在三级支梗上，小穗基本有刺毛。每穗结实数百至上千粒，子实极小，径约0.1cm，谷穗一般成熟后金黄色，卵圆形籽实，粒小多为黄色。去皮后俗称小米。营养价值很高，含丰富的蛋白质、脂肪和维生素（据中央卫生研究院的分析，含蛋白质9.7%，脂肪1.7%，碳水化合物77%，而且在每100克小米中，含有胡萝卜素0.12毫克，维生素B1 0.66毫克和维生素B2 0.09毫克，烟酸、钙、铁等。因此，谷子具有极大的经济价值和营养价值，其开发利用已引起科研人员的重视。
谷子虽然分布较广，但其在天然条件下繁殖率较低，从而导致资源量较少，因此，成功的育种方法成为开发利用谷子资源的关键。
目前，谷子的育种方法有系统育种、杂交育种、诱变育种、轮回选择、杂种优势利用等方法。其中，杂交育种是通过品种间有性杂交创造新变异从而选育新品种的方法，是应用最普遍、成效最显著的育种方法。20世纪80年代中期以来，我国70％的谷子品种是采用杂交方法育成的。
已报道的谷子杂交育种一般要经过整穗、去雄、授粉三个过程：
(1)整穗：谷子是小粒多花作物，单穗花数达数千枚，且单穗小花发育不一致，花期持续1周左右，因此，为了提高小花杂交率，应在去雄前去掉已开花、授粉和发育尚不完全的小花，只留下翌日将开花者，整穗宜在当天开花结束后进行。
(2)去雄：有温烫集体杀雄、人工单花去雄、水浸人工综合去雄、日光杀雄、化学杀雄等多种方法，但目前应用较多的是温烫集体杀雄和人工单花去雄。
温烫去雄：是利用雌、雄蕊对温度反应的不同，用温水浸泡母本穗杀死雄蕊而使雌蕊不受伤害的去雄方法。该方法去雄速度快，可操作时间长，能在短时间内大量进行，但杀雄不彻底，真杂交率低。适宜的水温和浸泡时间与品种对温度的敏感程度和栽培环境有关。在我国北方，一般用45-47℃温水浸泡7-15分钟。
人工单花去雄：是在授粉前人为地摘除雄蕊的方法。该方法优点是真杂交率高，但去雄速度慢，技术要求高。谷子人工单花去雄在盛花期小花开花后、花药开裂散粉前进行。
(3)授粉：可在盛花期人工采粉授粉，也可用透光、透气性好的羊皮纸袋将父母本穗套在一起，辅以人工敲袋自由授粉。要注意调节父母本花期，以保证花期相遇。实践证明，上述育种处理方法，仍然存在以下问题：一是种子出苗率不高、产量较低；二是谷子营养成分不高；三是处理过程较麻烦，不易操作。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种种子出苗率高、产量高，谷子营养成分高，处理过程易操作的谷子育种的种子处理及种植方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种谷子育种的种子处理及种植方法，该方法包括以下步骤：
（1）种子浸泡处理：选择颗粒饱满、无缺陷的谷子种子用油浸泡24-48小时，然后从油中捞出谷子种子；
（2）反刍动物喂养：用油处理过的谷子种子喂养反刍动物，将喂养后36小时内的反刍动物粪便全部收集；
（3）反刍动物粪便处理：将收集到的反刍动物粪便浸泡在水中，待粪便完全融化后，筛出粪便中残留的谷子种子，晾干；
（4）地块选择：选择三年以上未种植过谷类作物的有机质含量高、土质疏松的地块，土壤pH值为6.0-7.5，忌选低洼易涝地；
（5）精细整地：春季要先进行深翻，深翻深度20-25cm，耕翻后进行耙耱收墒，达到田间无明暗土块和根茬，上虚下实，地块平整；
（6）播种：取晾干的谷子种子在大田中播种，每平方米播种175-180粒，每穴播5粒，播种前在大田中施底肥；
（7）生长期管理：待幼苗有5-6个叶片时开始除草间苗，在生长期进行水肥管理和病虫害防治管理，并根据苗情长势，适当控制灌水量和灌水次数；
（8）适时收获：当谷穗变黄断青、籽粒变硬时，即可收获。
进一步地，所述步骤（1）中油为食用清油。
进一步地，所述步骤（2）中每次喂养反刍动物的谷子种子的量为用油浸泡前2-3kg。
进一步地，所述步骤（2）中反刍动物为牛。
进一步地，所述步骤（6）中播种前10天每亩地施90kg有机肥、11kg尿素作为底肥。
进一步地，所述步骤（7）中进行水肥管理时，拔节期浇第一次水，并在拔节期浇水前每亩地追22kg尿素， 花期喷施磷酸二氢钾作为叶面肥。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明利用反刍动物特殊的反刍生理作用，在反刍动物体内生物酶和胃内反复摩擦作用下，将谷子表面的蜡层破坏掉，并提前用油浸泡可以增加种子表面光滑度，减少对种子胚芽的损伤，保护胚芽，从而有利于水分进入种子内，种子破土力量变大，保证种子的出苗率，出苗率可达95.8%以上；同时，反刍动物体内环境温和，可大大减轻对种子的伤害和对其幼苗的潜在伤害，降低幼苗的发病率，成活率可达到95%以上；其次，本发明成熟后的谷子谷穗大，穗长可达20-40厘米，分蘖紧而且多，相比现有方法产量有了很大的提高，同时所产小米口感佳，有奶香味，营养成分高，富含钙、铁、锌、硒、花青素。另外，本发明不需进行复杂且周期长的杂交过程，仅需要将种子一次浸泡且仅需用油进行浸泡，然后喂养反刍动物即可，处理程序简单，操作简便，可操作性强，而且不需要购入任何其他材料，处理成本大大降低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种谷子育种的种子处理及种植方法，该方法包括以下步骤：
（1）种子浸泡处理：选择2kg颗粒饱满、无缺陷的谷子种子用食用清油浸泡24小时，然后从油中捞出谷子种子。
（2）反刍动物喂养：用食用清油处理过的谷子种子喂养反刍动物，将喂养后36小时内的反刍动物粪便全部收集。
（3）反刍动物粪便处理：将收集到的反刍动物粪便浸泡在水中，待粪便完全融化后，筛出粪便中残留的谷子种子，晾干。
（4）地块选择：选择三年以上未种植过谷类作物的有机质含量高、土质疏松的地块，土壤pH值为6.0-7.5，忌选低洼易涝地，选择小麦、豆子、玉米和马铃薯茬口较好。
（5）精细整地：春季要先进行深翻，深翻深度20-25cm，耕翻后进行耙耱收墒，达到田间无明暗土块和根茬，上虚下实，地块平整。
（6）播种：取晾干的525粒谷子种子在大田中播种3平米，每平方米播种175粒，每穴播5粒，共播种105穴，播种前10天施0.4kg有机肥、0.05kg尿素作为底肥，播种3天后观察破土能力，5天后统计出苗情况。
（7）生长期管理：待幼苗有5-6个叶片时开始除草间苗，在生长期进行水肥管理和病虫害防治管理，拔节期（7月中旬）浇第一次水，并在拔节期浇水前追0.1kg尿素使其茎秆粗壮，抗倒伏能力强，花期喷施磷酸二氢钾作为叶面肥，9月初进行第二次浇水。
（8）适时收获：当谷穗变黄断青、籽粒变硬时，即可收获。
观察与统计结果：破土能力强；地径0.1cm以上，有2对以上叶片的幼苗有102穴，成苗率97.1%。成熟后的谷子谷穗大，穗长20-40厘米，分蘖紧而且多，3平米产量达1.84 kg，折算成每亩产量可达408kg。经测定所产小米营养成分含量为：粗蛋白97.6g/kg，胡萝卜素4.7mg/kg，铁132.28mg/kg,钙236.76mg/kg，锌30.6mg/kg，硒3.26mg/kg，原花青素1.91mg/100g。所产小米营养成分高。
实施例2
一种谷子育种的种子处理及种植方法，该方法包括以下步骤：
（1）种子浸泡处理：选择3kg颗粒饱满、无缺陷的谷子种子用食用清油浸泡48小时，然后从油中捞出谷子种子。
（2）反刍动物喂养：用油处理过的谷子种子喂养反刍动物，将喂养后36小时内的反刍动物粪便全部收集。
（3）反刍动物粪便处理：将收集到的反刍动物粪便浸泡在水中，待粪便完全融化后，筛出粪便中残留的谷子种子，晾干。
（4）地块选择：选择三年以上未种植过谷类作物的有机质含量高、土质疏松的地块，土壤pH值为6.0-7.5，忌选低洼易涝地，选择小麦、豆子、玉米和马铃薯茬口较好。
（5）精细整地：春季要先进行深翻，深翻深度20-25cm，耕翻后进行耙耱收墒，达到田间无明暗土块和根茬，上虚下实，地块平整。
（6）播种：取晾干的54000粒谷子种子（20.15g）在大田中播种300平米，每平方米播种180粒，每穴播5粒，共播种10800穴，播种前10天施40kg有机肥、5kg尿素作为底肥，播种3天后观察破土能力，5天后统计出苗情况。
（7）生长期管理：待幼苗有5-6个叶片时开始除草间苗，在生长期进行水肥管理和病虫害防治管理，拔节期（7月中旬）浇第一次水，并在拔节期浇水前追10kg尿素使其茎秆粗壮，抗倒伏能力强，花期喷施磷酸二氢钾作为叶面肥，9月初进行第二次浇水。
（8）适时收获：当谷穗变黄断青、籽粒变硬时，即可收获。以地块单收、单打、单保贮的方式进行，所收谷粒要在自然光下风干，不准用火炕焙烤，待谷子风干后，在避光、低温、清洁、干燥、通风、无虫鼠害的仓库贮存，入库谷子含水量不大于13%。
观察与统计结果：破土能力强；地径0.1cm以上，有2对以上叶片的幼苗有10346穴，成苗率95.8%。成熟后的谷子谷穗大，穗长20-40厘米，分蘖紧而且多，300平方米产量达178.2 kg，折算成每亩产量可达396kg。经测定所产小米营养成分含量为：粗蛋白97.5g/kg，胡萝卜素4.8mg/kg，铁131.43mg/kg,钙237.32mg/kg，锌29.7mg/kg，硒3.30mg/kg，原花青素1.88mg/100g。所产小米营养成分高。
对比例1
选择2kg颗粒饱满、无缺陷的谷子种子用水浸泡24小时，然后从水中捞出谷子种子，晾干；取525粒上述晾干的谷子种子与实施例1相同的大田中播种3平方米，每平方米播种175粒，每穴播5粒，共播种105穴，播种前10天施0.4kg有机肥、0.05kg尿素作为底肥，播种3天后观察破土能力，5天后统计出苗情况；生长期管理与实施例1中的相同，当谷穗变黄断青、籽粒变硬时，即可收获。
观察与统计结果：破土能力弱；地径0.1cm以上，有2对以上叶片的幼苗有94穴，成苗率89.5%。成熟后的谷子谷穗小，穗长15-30厘米，分蘖稀而且少，3平方米产量为1.53 kg，折算成每亩产量为340kg。经测定所产小米营养成分含量为：粗蛋白94.7 g/kg,铁43.75mg/kg,钙119.26mg/kg。所产小米营养成分较低。
对比例2
选择3kg颗粒饱满、无缺陷的谷子种子用水浸泡48小时，然后从水中捞出谷子种子，晾干；取54000粒上述晾干的谷子种子（20.15g）与实施例2相同的大田中播种300平方米，每平方米播种180粒，每穴播5粒，共播种10800穴，播种前10天施40kg有机肥、5kg尿素作为底肥，播种3天后观察破土能力，5天后统计出苗情况；生长期管理与实施例2中的相同，当谷穗变黄断青、籽粒变硬时，即可收获。
观察与统计结果：破土能力弱；地径0.1cm以上，有2对以上叶片的幼苗有9374穴，成苗率86.8%。成熟后的谷子谷穗小，穗长15-30厘米，分蘖稀而且少，300平方米产量为147.6 kg，折算成每亩产量为328kg。经测定所产小米营养成分含量为：粗蛋白93.9 g/kg,铁44.07mg/kg,钙120.87mg/kg。所产小米营养成分较低。
本发明多点试验结果：
2012年-2013年在甘肃省白银市靖远县若笠乡，武威市永昌镇、古浪县，张掖市山丹县东乐镇山羊堡村、位奇镇、民乐县三堡镇的6点次试验中，平均折合亩产 304.67公斤，较普通谷子增产6.96 %。
生产试验结果：
2012年在山丹县东乐乡西屯村、东乐乡山羊堡村六社、东乐乡山羊堡村七社、老军乡焦湾村、陈户乡东门村、甘州区花寨乡花寨村的生产试验中平均折合亩产304.75公斤，较普通谷子增产10.67%。具体生产试验结果见表一。
表一：2012年生产试验结果
2013年在定西市巉口镇、山丹县清泉镇、山丹县东乐乡山羊堡村七社、民乐县六坝乡、靖远县若笠乡、武威市永昌县的生产试验中平均折合亩产288.12公斤，较普通谷子增产9.73%。具体生产试验结果见表二。
表二：2013年生产试验结果
2014年在武威市永昌镇、定西市红庄乡、山丹县东乐乡、靖远县若笠乡、古浪县民权乡、甘州区花寨乡的生产试验中平均折合亩产322.97公斤，较普通谷子增产10.84%。具体生产试验结果见表三。
表三：2014年生产试验结果
抗病性鉴定结果：
2012、2013、2014三年在甘肃省武威市的永昌镇、古浪县，张掖市的山丹县等地调查，田间未发现谷子黑穗病，对谷子黑穗病表现为抗病。
Claims (6)
1.一种谷子育种的种子处理及种植方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）种子浸泡处理：选择颗粒饱满、无缺陷的谷子种子用油浸泡24-48小时，然后从油中捞出谷子种子；
（2）反刍动物喂养：用油处理过的谷子种子喂养反刍动物，将喂养后36小时内的反刍动物粪便全部收集；
（3）反刍动物粪便处理：将收集到的反刍动物粪便浸泡在水中，待粪便完全融化后，筛出粪便中残留的谷子种子，晾干；
（4）地块选择：选择三年以上未种植过谷类作物的有机质含量高、土质疏松的地块，土壤pH值为6.0-7.5，忌选低洼易涝地；
（5）精细整地：春季要先进行深翻，深翻深度20-25cm，耕翻后进行耙耱收墒，达到田间无明暗土块和根茬，上虚下实，地块平整；
（6）播种：取晾干的谷子种子在大田中播种，每平方米播种175-180粒，每穴播5粒，播种前在大田中施底肥；
（7）生长期管理：待幼苗有5-6个叶片时开始除草间苗，在生长期进行水肥管理和病虫害防治管理，并根据苗情长势，适当控制灌水量和灌水次数；
（8）适时收获：当谷穗变黄断青、籽粒变硬时，即可收获。
2.根据权利要求1所述的一种谷子育种的种子处理及种植方法，其特征在于：所述步骤（1）中油为食用清油。
3.根据权利要求1所述的一种谷子育种的种子处理及种植方法，其特征在于：所述步骤（2）中每次喂养反刍动物的谷子种子的量为用油浸泡前2-3kg。
4.根据权利要求1所述的一种谷子育种的种子处理及种植方法，其特征在于：所述步骤（2）中反刍动物为牛。
5.根据权利要求1所述的一种谷子育种的种子处理及种植方法，其特征在于：所述步骤（6）中播种前10天每亩地施90kg有机肥、11kg尿素作为底肥。
6.根据权利要求1所述的一种谷子育种的种子处理及种植方法，其特征在于：所述步骤（7）中进行水肥管理时，拔节期浇第一次水，并在拔节期浇水前每亩地追22kg尿素， 花期喷施磷酸二氢钾作为叶面肥。
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