CN117084164A - 一种杂交油菜的全机械化制种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种杂交油菜的全机械化制种方法，涉及杂交制种技术领域。该全机械化制种方法包括以下步骤：S1、采用耕整机械平整制种田；所述制种田外设置有制种隔离区；所述制种田间隔设置有父本厢和母本厢；S2、采用油菜直播机或育苗移栽机种植父本和母本；S3、采用农用无人机进行杀雄剂喷施和辅助授粉；S4、采用油菜收割机收割母本，油菜粉碎机粉碎父本。该方法得到的杂交油菜种子产量和质量优于传统制种方法，并大幅节约劳力投入、减轻田间作业强度。
Description
技术领域
本发明涉及杂交制种技术领域，尤其是涉及一种杂交油菜的全机械化制种方法。
背景技术
现行的杂交油菜制种技术依赖劳力，但随着社会经济和城镇化发展，农业劳力日益紧缺，油菜种子纯度和数量靠天吃饭等严重影响了杂交油菜种子的安全生产与供应，极需集成研究全程机械化的杂交油菜种子生产技术，以大幅减少劳力投入和劳动强度，提高工作效率，提高杂交油菜种子的纯度和数量，保障我国杂交油菜种子的安全高效生产及供应。
目前我国杂交油菜制种以旱地制种为主，只在部分环节上实现了机械作业，主要是制种田的耕整，高效机动喷雾机及喷枪喷施农药。目前，杂交油菜制种将油菜的常异花授粉生殖方式改为定向异花授粉生殖方式，需父本和母本在田间相间种植，通常母本化学杀雄以人工为主，与母本相间种植的父本种植宽度很大，既影响了制种产量，又耗费大量人工，且杀雄不彻底影响纯度。油菜是虫媒授粉为主，隔离条件严格，虫媒授粉不稳定。父母本机械直播和机械移栽、收割、烘干、化学杀雄及辅助制种授粉技术上仍未有突破，成为制种全程机械化的技术瓶颈。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种杂交油菜的全机械化制种方法，能够实现杂交油菜的全机械化制种，还能有效保证制种的产量和纯度。
根据本发明的第一方面实施例的一种杂交油菜的全机械化制种方法，包括以下步骤：
S1、采用耕整机械平整制种田；
所述制种田外设置有制种隔离区；
所述制种田间隔设置有父本厢和母本厢；
所述父本厢用于种植父本；所述母本厢用于种植母本；
S2、采用油菜直播机或育苗移栽机种植父本和母本；
S3、采用农用无人机进行杀雄剂喷施和辅助授粉；
S4、采用油菜收割机收割母本，油菜粉碎机粉碎父本。
根据本发明实施例的全机械化制种方法，至少具有如下有益效果：
本发明提供的制种方法通过使用耕整机械、油菜直播机或钵苗或毯状苗移栽机、农用无人机、油菜收割机及烘干机等机械化设备进行杂交油菜的制种，改变了传统的父本、母本种植格局，使机械化播种、管理、收割母本成为可能，从而使杂交油菜制种过程的全程机械化成为了可能。通过采用无人机化学杀雄和辅助制种授粉，可以大幅增加父母本的种植行数和宽度，扩大父本花粉的传播距离，从而改革父母本群体的种植结构，因此能有效的实现父母本机械直播或机械移栽及机械收割，减少天气对杂交油菜制种纯度和产量的影响，实现了杂交油菜制种的全程机械化，从而达到单个劳力能管理100亩以上的高质量制种基地。
采用本发明提供的制种方法得到的杂交油菜种子产量和质量优于传统制种方法，节约劳力投入50％以上、减轻了田间作业强度，提高收益20％以上，适用于各种油菜品种的制种，对油菜制种起到节本提质增效的目的。
本发明提供的制种方法能够促进中国杂交油菜种业产业的快速升级，加快规模化、机械化、标准化、集约化、信息化的“五化”建设，确保杂交油菜种子的安全生产和供应，保障油料安全。
根据本发明的一些实施例，所述制种隔离区内不种植十字花科作物。可以理解的是，所述制种隔离区可以种植与所述制种区品种相同、种子质量相同的父本。
根据本发明的一些实施例，所述耕整机械选自旋耕机、旋耕开沟一体机、翻转犁、碎草机中的一种或多种。
实现上述全机械化制种方法具有如下前提条件：
(1)选择具有制种生态优势的基地。
所述制种区的田块集中连片，面积在200亩以上，地势平坦，单田块面积在3亩以上，有机耕路连接每块田，适宜机械化作业；灌溉水利设施完备；每隔100m～300m有水泥硬化或相当平直较宽(100cm以上)的田埂或机耕道。
所述制种田无或能处理好自生苗，田间杂草少。
(2)所述父本和母本的种子的纯度为99.8％以上；不需人工除杂。
(3)由生产者集中连片租地组织生产。
根据本发明的一些实施例，根据步骤S4中用于粉碎父本的机械割幅调整父本厢宽。例如：父本厢宽可以为80cm～120cm。
根据本发明的一些实施例，根据制种父本的特性，需配套三种类型的直播机或移栽机：
①生育期长、分枝能力强、花粉量多的父本(中晚熟组合父本)栽插密度为25×30～40cm，父、母本厢间距为50cm，母本直播密度为20000～22000株/亩；父本栽插2～3行；
②生育期中等、分枝能力一般、花粉量中等的父本(中熟组合父本)栽插密度为20～25×30～40cm，父、母本厢间距50cm，母本直播密度为18000～20000株/亩；父本栽插2～3行；
③生育期短、分枝能力弱、花粉量少的父本(早熟组合父本)栽插密度为20～25×30～40cm，父、母本厢间距50cm，母本直播密度为16000～18000株/亩，父本栽插3～4行。
根据本发明的一些实施例，根据父本厢宽和农用无人机风场来调整母本厢宽。例如：母本厢宽可以为120cm～360cm。
根据本发明的一些实施例，所述母本厢种植6～9行母本。
根据本发明的一些实施例，生育期长的母本，种植密度为30～35×25～30cm，生育期短的母本种植密度为25～30×25～30cm。
本领域技术人员可以根据亲本(父本和母本)品种调整父本和母本的种植密度。
根据本发明的一些实施例，步骤S2中，所述油菜直播机为油菜起垄精量条直播机；所述育苗移栽机为钵苗及毯状苗移栽机。钵苗及毯状苗育苗播种采用精量播种机。
根据本发明的一些实施例，步骤S2中，父母本生育期一致的制种组合，采用油菜直播机播种；父母本生育期不一致的制种组合，采用钵苗及毯状苗移栽机移栽。
根据本发明的一些实施例，父本厢和母本厢之间的行距为50cm。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中，所述杀雄剂喷施包括以下步骤：
在母本现蕾期，使用农用无人机向母本喷施杀雄剂。
根据本发明的一些实施例，所述母本现蕾期内具体包括：母本最大花蕾长度为0.8mm～2mm的时期。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中，所述杀雄剂喷施具体可以包括以下步骤：
在母本现蕾期内，P20农用无人机沿着母本厢上方1.5m～2m，平行飞行，速度为3m/s～4m/s，现蕾期内喷施1～2次，两次隔10天～12天。
农用无人机的飞行高度和速度由机型以及父母本厢宽来确定。
根据本发明的一些实施例，父母本达到盛花期时，进行辅助授粉。每日10：30开始辅助授粉。此时为父本花粉散粉高峰时刻，利于辅助授粉。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中，所述辅助授粉包括以下步骤：
农用无人机沿父本厢中间飞行，使吹向母本厢方向的父本花层瞬时风力达到3～5级，以此使父本花粉均匀向母本厢飞散进行授粉。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中，所述辅助授粉具体可以包括以下步骤：
在天气晴好、盛花期时，P40农用无人机沿父本厢中间上方4m平行飞行，飞行速度为4m/s～4.5m/s，使吹向母本厢方向的父本花层瞬时风力达到3～5级，以使父本花粉均匀向母本厢飞散进行授粉；授粉期内每天10：30到15：30进行1～2次辅助授粉，每次间隔30min。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S4中，具体为：先使用油菜粉碎机粉碎父本，清除父本厢遗漏油菜杆后，再按期收割脱粒母本，防止父本种子影响杂交种子纯度。
根据本发明的一些实施例，所述油菜收割机包括分段式油菜捡拾收割机、油菜联合收割机中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述油菜粉碎机为小型半自动或自动粉碎机
根据本发明的一些实施例，所述步骤S4还包括对种子进行除杂、烘干处理。
根据本发明的一些实施例，所述除杂包括清选出碎草、碎角果皮、碎油菜杆、瘪粒等杂质。
根据本发明的一些实施例，所述烘干为：用烘干机将种子烘干至水分9％以下。
根据本发明的一些实施例，所述全机械化制种方法还包括田间管理步骤。所述田间管理包括除草管理、肥料管理、水分管理、去杂去劣管理、病虫害管理。
根据本发明的一些实施例，所述除草管理包括：在亲本直播或移栽前20天、亲本直播灌水期，直播亲本秧苗3叶左右或移栽亲本秧苗5～6叶期，分别进行三次化学除草。
根据本发明的一些实施例，所述肥料管理包括：在父本/母本直播或移栽前施用底肥，所述底肥包括缓释复合肥、硼肥；制种中后期可根据实际情况适当补施氮肥。
根据本发明的一些实施例，所述水分管理包括：天气高温干燥时补充水分；春季保持厢面干燥。
根据本发明的一些实施例，所述去杂去劣管理包括：制种前清除父母本外的其他十字花科植物；油菜全生育期，根据父母本的典型特征去杂除劣。
据本发明的一些实施例，所述病虫害管理采用常规的病虫害防治方法即可。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用机器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
以下过程中如有未涉及的内容，本领域技术人员可根据油菜杂交领域的常规技术来确定，例如，除草剂、肥料等的施用量可由本领域技术人员根据药剂的说明书并结合杂交油菜生长状况来确定。
本发明提供一种杂交油菜的全机械化制种方法。以高油优质杂交油菜沣油958进行全机械化制种过程。
1、适宜制种基地的选择：
在长江流域丘陵稻作区选择海拔在150m～350m、田块集中连片200亩以上、地势平坦、单块田块面积在3亩以上、具有机耕道路、水利灌溉设施完备、排灌方便不积水的地区作为制种区。
制种区边缘外直线距离1000米以内为制种隔离区，制种隔离区内不得种植其它品种油菜及其他十字花科作物；制种隔离区内可种植父本，父本种子质量应与制种区的杂交油菜种子相同。
2、时间安排：
父母本采用直播方式播种时，9月中下旬至10月初播种；12月中旬现蕾(当母本最大花蕾长度为0.8mm～2mm时)化学杀雄；2月下旬至3月上旬盛花期辅助授粉；母本终花期粉碎父本，5月上旬收割母本。
采用父母本移栽方式时，父母本9月中下旬播种，苗龄25～30天，即在油菜苗3～4叶时移栽；12月中下旬现蕾化学杀雄；2月下旬至3月上旬盛花期辅助授粉；母本终花期粉碎父本，5月上旬收割母本。
3、各农事操作环节选用的农机装备及技术规格：
(1)耕田和平整田机械：普通大型或中型旋耕机。
(2)父母本直播机：选用“久保田”拖拉机后装置湖南农业大学研发的六行式精量直播机。
(3)父母本移栽机：选用江苏大学研制的毯状苗移栽机或湖南农业大学研制的钵苗移栽机，并使用15×56cm塑料硬盘育苗盘育苗。
(4)喷施农药和杀雄剂、辅助制种授粉：选用P20农用无人机、P40农用无人机、总参第六十研究所制造的燃油动力Z-3N型无人直升机或珠海羽人飞行器公司研制的电池动力无人直升机。
(5)粉碎机，收割机：根据父本厢宽度，选用割幅为60cm～80cm的粉碎机，根据母本厢宽选择适宜割幅的分段式捡拾收割机或联合收割机。
(6)种子烘干：选用“农友”或“太阳”牌12T低温谷物烘干机。
5、主要农事技术操作方案：
(1)大田耕整和平整：
在前茬收获后采用旋耕机对制种田进行旋耕和平整。
(2)种子处理：
父本和母本种子播种前，使用种子专用拌种剂(如“克百威”、“大地春”、“蚍虫啉”等)拌种，晾干。
(3)父本和母本的播种或移栽：
(3.1)采用直播机播种父母本时，比机械移栽方式提前10～20天播种，将拌种剂处理后的种子用行距25cm、株距25cm的油菜精量直播机直接播种至制种大田，父母本行距50cm。
(3.2)采用移栽机移栽父本和母本幼苗时，宜采用工厂化育秧方法进行父本和母本育苗，做到盘土过筛、均匀播种、适龄机械移栽。
父本选用15×56cm规格的塑料硬盘育苗，每个育苗盘播种4g，每667m2用种40g，使用育苗盘10个。母本选用28×56cm规格的塑料硬盘育秧，每个育苗盘播种7g，每667m2用种70g，使用育苗盘10个。
采用父母本移栽机进行移栽。具体地，父本和母本幼苗在3～4叶时开始移栽，4～5天内移栽完，同一制种田应保持父本和母本苗期基本一致。
具体地，父本栽插密度为25cm×35cm，3行；母本种植密度为30cm×30cm，8行。
(4)喷施杀雄剂：
当母本最大花蕾长度为0.8mm～2mm时喷施化学杀雄剂。
采用农用无人机的航空植保技术喷施化学杀雄剂。化学杀雄剂为0.1g/L苯磺隆溶液兑水1000倍得到；通过喷雾的方式进行喷施。
具体地，P20农用无人机沿着母本厢上方1.5m～2m，平行飞行，速度为3m/s～4m/s，现蕾期内喷施1～2次，两次隔10天～12天。
(5)辅助授粉：
从父母本盛花期为辅助制种授粉期。农用无人机沿父本厢中间飞行，使吹向母本厢方向的父本花层瞬时风力达到3～5级，以此使父本花粉均匀向母本厢飞散进行授粉；
具体地，采用P40农用无人机沿父本厢中间上方4m平行飞行，飞行速度为4m/s～4.5m/s，使吹向母本厢方向的父本花层瞬时风力达到3～5级，以使父本花粉均匀向母本厢飞散进行授粉；授粉期内每天10：30到15：30进行1～2次辅助授粉，每次间隔30min。
(6)机械收割与除杂
先使用油菜粉碎机粉碎父本，清除父本厢遗漏油菜杆后，再按期收割脱粒母本。
(7)种子机械烘干
将收割脱粒后的母本种子迅速运至烘干机厂房，先用风筛式清选机清选出毛草和空瘪粒等杂质，再进入烘干机烘干，烘至种子水分9％即可。
(8)田间管理：
(8.1)除草管理：
在亲本直播或移栽前20天、亲本直播灌水期，直播亲本秧苗3叶左右或移栽亲本秧苗5～6叶期，分别采用封闭芽前除草剂金都尔、盖草能、油力进行三次化学除草。
(8.2)肥料管理：
肥料施用参照《NY/T 496肥料合理使用准则》。
(8.2.1)底肥：在亩施40kg复合肥的基础上，施用碳铵20公斤，过磷酸钙40～50公斤(或磷酸二铵10公斤)。纯氮(10～12公斤/亩)、磷肥(纯磷4～5公斤/亩)、硼肥(硼砂0.5～0.75公斤/亩)耕前撒施，随犁翻入土中，碳铵于犁地时顺沟溜施，以防挥发损失。
如果耕前未施硼肥或田块严重缺硼，在越冬前及蕾苔期亩用50～100公斤浓度为0.1％～0.2％的硼砂溶液叶面喷施，补充硼素。
(8.2.2)苗肥：在直播油菜定苗后(或移栽油菜成活后)结合中耕松土施用。亩施尿素5公斤左右。
(8.2.3)蕾苔肥：在春后结合春雨，亩施尿素5～8公斤。
(8.3)水分管理：
天气高温干燥时，可通过灌“跑马水”补充油菜水分。
春季注意排水，保持厢面干燥。
(8.4)去杂去劣管理：
(8.4.1)制种区及隔离区的自生油菜、白菜(薹)、红菜苔等十字花科植物，必须在油菜开花前清除干净。
(8.4.2)田间去杂：
油菜全生育期，根据父母本的典型特征去杂除劣。
(8.4.2.1)苗期去杂：
根据油菜苗长相、叶片形态、叶色、叶缘等特征，剔除杂劣株。越冬期除杂两次，主要剔除田间自生苗及亲本自带杂株。
(8.4.2.2)蕾苔期去杂：
根据花蕾形态及颜色、株型、叶缘特征等，剔除杂劣株。
(8.4.2.3)初花期去杂：
初花期去杂两次，主要除去母本行中的可育株、半不育株、微粉株，以及与父、母本典型特征不符的优势株、劣势株。去杂工作完成后，田间杂株率不得高于0.5％。
(8.5)病虫害管理：
油菜虫害发生达到防治标准，需及时防治。
防治方法参照《NY/T 1276-2007农药安全使用规范总则》进行。
油菜菌核病防治可参照《NY/T 794-2004油菜菌核病防治技术规程》方法。
采用本发明的全机械化制种方法得到的杂交油菜种子，其产量和质量优于常规人工制种方法得到的种子，并且明显节省了劳力，制种效率更高，更加适用于规模化杂交油菜制种。
上面结合实施例对本发明实施例作了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种杂交油菜的全机械化制种方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用耕整机械平整制种田；
所述制种田外设置有制种隔离区；
所述制种田间隔设置有父本厢和母本厢；
S2、采用油菜直播机或育苗移栽机种植父本和母本；
S3、采用农用无人机进行杀雄剂喷施和辅助授粉；
S4、采用油菜收割机收割母本，油菜粉碎机粉碎父本。
2.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述父本厢宽为80cm～120cm，所述母本厢宽为120cm～360cm。
3.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述耕整机械选自旋耕机、旋耕开沟一体机、翻转犁、碎草机中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，根据制种父本的特性，需配套三种类型的直播机或移栽机：
①生育期长、分枝能力强、花粉量多的父本栽插密度为25×30～40cm，父、母本厢间距为50cm，母本直播密度为20000～22000株/亩；父本栽插2～3行；
②生育期中等、分枝能力一般、花粉量中等的父本栽插密度为20～25×30～40cm，父、母本厢间距50cm，母本直播密度为18000～20000株/亩；父本栽插2～3行；
③生育期短、分枝能力弱、花粉量少的父本栽插密度为20～25×30～40cm，父、母本厢间距50cm，母本直播密度为16000～18000株/亩，父本栽插3～4行。
5.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述母本厢种植6～9行；
生育期长的母本，种植密度为30～35×25～30cm，生育期短的母本种植密度为25～30×25～30cm。
6.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述杀雄剂喷施包括以下步骤：
在母本现蕾期内，使用农用无人机向母本喷施杀雄剂。
7.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述辅助授粉包括以下步骤：
农用无人机沿父本厢中间飞行，使吹向母本厢方向的父本花层瞬时风力达到3～5级，以此使父本花粉均匀向母本厢飞散进行授粉。
8.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述步骤S4中，具体为：先使用油菜粉碎机粉碎父本，清除父本厢遗漏油菜杆后，再按期收割脱粒母本。
9.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述步骤S4还包括对种子进行除杂、烘干处理。
10.根据权利要求1所述的全机械化制种方法，其特征在于，所述全机械化制种方法还包括田间管理步骤；
所述田间管理包括除草管理、肥料管理、水分管理、去杂去劣管理、病虫害管理。
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