CN109924093A - 一种培养野生传粉昆虫实现杂交大豆种子产业化生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种培养野生传粉昆虫实现杂交大豆种子产业化生产方法，蜜源作物与大豆间种模式，培养野生传粉昆虫，解决大面积制种田内野生传粉昆虫种群数量少、分布不均匀、中心区域结实率低的问题；种植蜜源植物后，大豆盛花期（R2期）制种田中活跃工作的传粉昆虫新增8种，数量约为4000－5500只/公顷，分布均匀；制种田中心区域异交结实率由65%提高至90%。总体结实率由80%提高至92%，制种产量由850kg/公顷提高至1350kg/公顷；可有效提高杂交大豆制种产量，降低制种成本，实现规模化制种，对实现杂交大豆产业化意义重大。
Description
技术领域
本发明提供一种培养野生传粉昆虫实现杂交大豆种子产业化生产方法，是对现有昆虫实现杂交大豆种子产业化生产的方法的改进，属于农业种子生产培育技术领域。
背景技术
现有技术研究表明利用作物杂种优势是提高单产的有效途径，现已利用大豆杂种优势育成多个高优良杂交大豆品种，较对照增产12%以上。杂交大豆种子生产方法有别于常规大豆，杂交大豆制种需要母本不育系依靠传粉媒介成功接受到父本花粉方能结实，规模化利用杂种优势难度大。现阶段杂交大豆制种为父母本行比1：2间隔种植，传粉媒介为野生传粉昆虫。随着产业化推进，单块制种面积突破5公顷后，曝露出严重弊端：
（1）制种区域干旱少雨，土壤沙碱，地下害虫危害重，不育系母本种子又存在芽率芽势低的特点，现阶段亲本种子未进行包衣处理，出苗质量较差，用种量大；
（2）制种区域为传统农耕区，农药化肥施用量大，又无大量蜜源植物，生长期多次中耕除草导致制种田内不具备传粉昆虫栖息繁殖条件，故野生传粉昆虫种类单一、数量极少，其迁飞能力又很弱，制种田中心区域的结实率远低于边缘区域，影响总体产量；
（3）现阶段父母本行比1：2间隔种植模式下，母本约占66.7%，土地有效利用率低；
（4）因骨干父本花期短、父母本花期不匹配等情况，造成母本无法及时足量接受父本花粉，大幅度降低杂交大豆制种产量。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种培养野生传粉昆虫实现杂交大豆种子产业化生产方法，可以有效提高杂交大豆制种产量、降低制种成本，为推进杂交大豆产业化提供有效的解决方案。
本发明所述的一种昆虫实现杂交大豆种子产业化生产的方法，包括以下步骤：
（1）制种基地应固定在大豆花期（R1-R2期）平均降雨量小于100mm，具备灌溉条件的区域，隔离距离1km以上；
（2）选择紫花苜蓿、黄花草木犀作为蜜源植物，1：1混合播种。制种田内大豆、蜜源植物间种，配套比例为每公顷制种田0.02-0.03公顷蜜源植物，一般为每连续100垄大豆间种2垄蜜源作物；
（3）若制种田周边存在可种植蜜源植物的树林、空地、荒地等，可提前一年播种，秋季收割出售，留茬15cm左右越冬，第二年自然萌发（如图1.制种田规划示意图）；
（4）制种亲本种子经挑选后使用复合包衣剂进行包衣处理。紫花苜蓿和黄花草木犀种子经粗磨、清选后1：1均匀混合，用种量15-20kg/公顷；
（5）土壤耕作层温度持续稳定10℃以上可播种，父母本行比1：3间隔种植，垄距62-65cm（如图1.制种田规划示意图）；父本行分2期播种，垄上双行，第1期株距为15-20cm，偏离垄台中心线左侧2-4cm左右，播种深度2-3cm。第1期父本子叶出土后（VE期）播种第2期父本，偏离垄台中心线右侧2-4cm左右，使用定制单行播种器播种，避免压伤第1期种苗，株距为15-20cm，播种深度2-3cm（如图2.父本垄上双行分期播种示意图）。母本使用定制三行播种机播种，株距8-10cm，播种深度2-3cm；
（6）出苗后（VE-VC）调查出苗情况，定苗15-17万株/公顷，田间管理参照杂交大豆高产种植技术；
（7）在3-4叶期（V3-V4期）、第1-2粒荚期（R1-R2期）、成熟期（R7-R8期），针对表型性状去除杂株，保证种子纯度；
（8）适时收获，应先使用大豆单行收割机收获父本，母本使用三行联合收割机收获。繁殖种子收获后上线清选、计重、登记后入库保存；
（9）间种的蜜源植物在盛花期（R2）后从第1条蜜源带开始每隔1条割除1条，以增加田间通风透光性；15天后割除剩余蜜源植物；制种田外的蜜源植物可留茬15cm越冬，次年萌发。
本发明的积极效果在于：提供了一种可实现大豆杂交种规模化制种的有效技术，有效解决传统技术存在的上述弊端和不足，其优势主要体现在以下几点：
1、杂交大豆原种经复合包衣剂进行包衣处理，解决土壤瘠薄，地下害虫严重，苗期土壤干旱等问题，经包衣处理后，虫蚀率由8%降低至2%，芽率由80%提高至94%，有效减少用种量和补苗成本；
2、蜜源作物与大豆间种模式，培养野生传粉昆虫，解决大面积制种田内野生传粉昆虫种群数量少、中心区域结实率低的问题。经2年定点调查，种植蜜源植物后，大豆盛花期（R2期）制种田中活跃工作的传粉昆虫数量约为4000－5500只/公顷，分布均匀；制种田中心区域异交结实率由65%提高至90%。总体结实率由80%提高至92%，制种产量由850kg/公顷提高至1350kg/公顷；
3、蜜源种植带免除农事操作，分期割除，可为野生传粉昆虫提供栖息庇护环境。上述2种蜜源植物也是青饲料，还可做化工原料，经济效益高，可补贴制种成本；
4、本发明大面积制种田父母本行比可由1：2提高到1：3，大幅提高母本占比；
5、本发明可有效解决父本花期短、父母本花期不匹配导致的母本无法足量授粉的情况；可将父本散粉覆盖期延长10-15天，大幅提高父母本花期重叠度，有效保证母本及时足量接受到父本花粉；
本发明是环境友好型技术，可有效提高杂交大豆制种产量，降低制种成本，实现规模化制种，对实现杂交大豆产业化意义重大。
附图说明
图1为本发明制种田规划示意图；
图2为本发明父本垄上双行分期播种示意图。
具体实施方式
以下实施例描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
试验例：
选择吉林省西部某县作为杂交大豆制种区，设3块10公顷制种田，隔离距离1km以上，繁殖杂交大豆5号种子，母本为JLSCMS84A，父本为JLR1，花期相差11天，所有处理均同期播种，苗期定苗16万株/公顷，试验设计见表1：
表1.试验处理方案：
以按现有制种技术种植的CK组为对照，其他田间管理方式相同，调查结果见表2。
表2.调查结果：
以上数据表面，相比较于对照组，经复合包衣剂包衣处理的种子可大幅提高出苗率;种植蜜源植物后，野生传粉昆虫数量、制种产量均有大幅提高；父母本不同行比对照组中T3处理表明,该模式下父母本行比1:3为最适条件；T5表明本发明可大幅提高父本花期覆盖时间；幅度达到109%，适应大面积产业化制种。
实施例1
某市西部大豆花期平均降雨量80mm，在该区域落实杂交大豆制种基地9公顷。将紫花苜蓿、黄花草木犀种子1：1混合播种。制种田内大豆、蜜源植物间种，每连续100垄大豆间种3垄蜜源作物。制种亲本种子经挑选后使用复合包衣剂包衣。父母本行比1：3间隔种植，垄距65cm（如图1）。父本分2期播种，垄上双行，分别偏离垄台中心线2cm，第1期播种10天后子叶出土，播种第2期父本，株距15cm，播种深度3cm（如图2）。母本使用定制三行播种机播种，株距9cm，播种深度3cm。定苗16万株/公顷，田间管理参照杂交大豆高产种植技术。大豆生长期针对表型性状去除杂株4次，保证种子纯度。盛花期后间隔割除一半蜜源植物带以增加田间通风透光性，15天后割除剩余蜜源植物。适时收获，上线清选、计重、登记后入库保存。实现本发明的具体数据见表3。
实施例2
某市东部大豆花期平均降雨量85mm，在该区域落实杂交大豆制种基地11公顷。将紫花苜蓿、黄花草木犀种子1：1混合播种。制种田内大豆、蜜源植物间种，每连续110垄大豆间种3垄蜜源作物。制种亲本种子经挑选后使用复合包衣剂包衣。父母本行比1：3间隔种植，垄距62cm（如图1）。父本分2期播种，垄上双行，分别偏离垄台中心线3cm，第1期播种9天后子叶出土，播种第2期父本，株距17cm，播种深度3cm（如图2）。母本使用定制三行播种机播种，株距9cm，播种深度3cm。定苗17万株/公顷，田间管理参照杂交大豆高产种植技术。大豆生长期针对表型性状去除杂株4次，保证种子纯度。盛花期后间隔割除一半蜜源植物带以增加田间通风透光性，15天后割除剩余蜜源植物。适时收获，上线清选、计重、登记后入库保存。实现本发明的具体数据见表3。
实施例3
某市北部大豆花期平均降雨量70mm，在该区域落实杂交大豆制种基地11.5公顷。将紫花苜蓿、黄花草木犀种子1：1混合播种。制种田内大豆、蜜源植物间种，每连续100垄大豆间种2垄蜜源作物。制种亲本种子经挑选后使用复合包衣剂包衣。父母本行比1：3间隔种植，垄距64cm（如图1.）。父本分2期播种，垄上双行，分别偏离垄台中心线3cm，第1期播种9天后子叶出土，播种第2期父本，株距15cm，播种深度3cm。母本使用定制三行播种机播种，株距9cm，播种深度3cm（如图2.）。定苗16万株/公顷，田间管理参照杂交大豆高产种植技术。大豆生长期针对表型性状去除杂株4次，保证种子纯度。盛花期后间隔割除一半蜜源植物带以增加田间通风透光性，15天后割除剩余蜜源植物。适时收获，上线清选、计重、登记后入库保存。实现本发明的具体数据见表3。
对比例1
某市西部大豆花期平均降雨量75mm，在该区域落实杂交大豆制种基地9公顷。按照传统制种技术，未进行种子包衣处理，未种植蜜源植物带，父本未分期播种，其他管理规程参照杂交大豆高产种植技术，大豆生长期针对表型性状去除杂株4次，保证种子纯度。适时收获，上线清选、计重、登记后入库保存。本发明实施例1、实施例2、实施例3与对比例1的调查结果见表3：
表3.实施例、对比例调查结果
分别对实施例1-3，对比例1进行出苗率、父本花期覆盖时间，野生传粉昆虫密度及制种产量进行调查，数据如表3所示，可以看出相较于对比例1，实施例1-3的出苗率有所提高，蜜源植物带对培养野生传粉昆虫效果明显，其种群数量显著增加且分布均匀，通过父本垄上双行分期播种可大幅延长父母本花期重叠时间，有效保证母本及时足量接受到父本花粉。按照本专利所述技术要求进行杂交大豆大面积制种，中心区域结实率低的问题得到解决，产量得到大幅提高，制种成本得到有效控制，是实现杂交大豆产业化制种的有效途径。
本发明采用大豆、蜜源植物复合种植模式，完善“环境-昆虫-作物”三位一体的杂交大豆制种技术体系，培养野生传粉昆虫为大豆授粉，可同时解决制种田内野生传粉昆虫种群、数量稀少和分布不均匀的问题。蜜源植物可作为饲用牧草和化工原料，增加制种田全周期综合效益。本发明播种方式，在不增加父本用种量和占用土地情况下，延长父母本花期重叠时间，也可提高错期播种的容错率。可提高父母本种植行比，母本所占面积由66.7%提高至75.0%，可提高总体产量。
Claims (1)
1.一种昆虫实现杂交大豆种子产业化生产方法，包括以下步骤：
1）制种基地应固定在大豆花期（R1-R2期）平均降雨量小于100mm，具备灌溉条件的区域，隔离距离1km以上；
2）选择紫花苜蓿、黄花草木犀作为蜜源植物，1：1混合播种；制种田内大豆、蜜源植物间种，配套比例为每公顷制种田0.02-0.03公顷蜜源植物，每连续100垄大豆间种2垄蜜源作物；
间种的蜜源植物在盛花期（R2）后从第1条蜜源带开始每隔1条割除1条，以增加田间通风透光性；15天后割除剩余蜜源植物；制种田外的蜜源植物留茬15cm越冬，次年萌发；
3）制种亲本种子经挑选后使用复合包衣剂进行包衣处理；紫花苜蓿和黄花草木犀种子经粗磨、清选后1：1均匀混合，用种量15-20kg/公顷；
4）土壤耕作层温度持续稳定10℃以上播种，父母本行比1：3间隔种植，垄距62-65cm；父本行分2期播种，垄上双行，第1期株距为15-20cm，偏离垄台中心线左侧2-4cm，播种深度2-3cm；第1期父本子叶出土后播种第2期父本，偏离垄台中心线右侧2-4cm，使用定制单行播种器播种，避免压伤第1期种苗，株距为15-20cm，播种深度2-3cm；母本使用定制三行播种机播种，株距8-10cm，播种深度2-3cm；
5）出苗后（VE-VC）调查出苗情况，定苗15-17万株/公顷，田间管理参照杂交大豆高产种植技术；
6）在3-4叶期（V3-V4期）、第1-2粒荚期（R1-R2期）、成熟期（R7-R8期），针对表型性状去除杂株，保证种子纯度；
7）适时收获，应先使用大豆单行收割机收获父本，母本使用三行联合收割机收获。
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| CN113367061A (zh) * | 2021-05-29 | 2021-09-10 | 吉林省养蜂科学研究所（吉林省蜂产品质量管理监督站、吉林省蜜蜂遗传资源基因保护中心） | 一种提高大豆授粉率的方法 |
| CN115989787A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-21 | 宝鸡市农业科学研究院 | 一种提高夏大豆细胞质雄性不育系异交率的方法 |
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