本發明屬于農業生產技術領域，涉及一種雜交玉米反季制種方法，具體為一種低溫環境下雜交玉米制種方法。

背景技術：

玉米(Zea mays L.)是重要的糧食作物，是我國重要的戰略儲備物資之一。伴隨著國家政策對玉米種子產業的重視程度提高，提高玉米制種量和制種面積是目前我國糧食安全的只要發展方向之一。

任何農作物的生長發育成熟都需要一定的積溫，玉米也一樣。植物需要高于生長活動所需要溫度才能正常發育，而積溫指的是植物在整個生育期內的有效溫度的總和。通常在種植玉米時的積溫來源通常為在一定時間內自然條件下的溫度，為了保證種子萌發，通常會使用大田薄膜來保溫，使玉米種子獲得足夠有效積溫促進萌發。玉米種子萌動氣溫約5℃以上，玉米正常發芽生長氣溫在至少在8℃以上。目前常規玉米制種為播種準備的塘通常為3cm深，播種后直接在塘的上方覆膜，但此方法僅能夠滿足晚春、夏季播種的玉米制種，無法為溫度低于8℃的低溫時期，如冬季、早春時節播種提供足夠積溫保障。盡管在國家政策導向下，對提高玉米制種量的呼聲很高，但目前糧食作物耕地面積有限，對擴大制種量有很大的限制。加上近年來極端氣候出現頻率上升，一些地區會出現意料之外的反季異常低溫現象，使得玉米制種生產風險大大增加。現有的制種技術由于在播種期時無法保證玉米種子在低溫環境下獲得足夠有效溫度，從而無法實現反季節低溫的雜交玉米制種。因此，如何能在有限玉米耕地的前提下，提供一種雜交玉米反季制種方法，從而提高雜交玉米種子的制種量，增加每年制種次數，降低突發低溫災害的風險，是目前我國玉米制種迫切需要解決的問題。但現有技術中還沒有很好的解決方案。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種可以反季低溫下進行雜交玉米制種的方法，從而提高冬春季閑置耕地利用率，提高年玉米制種量，從而進一步達到玉米的穩產高產。

一種低溫環境下雜交玉米制種方法，包括以下步驟：

S1、準備播種溝，包括深犁曬垡，平整土地，開挖若干條播種溝，并向所述播種溝內灌水，充分濕潤溝壁和溝底的土壤；

S2、播種玉米及施肥，包括在所述播種溝內播種玉米種，同時在每相鄰的兩粒種子中間施底肥，隨后用土壤覆蓋種子和底肥表面；

S3、保護處理，種子蓋土后將透明薄膜覆蓋于溝上，透明薄膜兩側用土封嚴，中間透光；

S4、培育幼苗及植株，包括玉米種子發芽至五葉期保持封嚴透明薄膜，當幼苗五葉期時在透明薄膜上打若干通氣孔，4-7天后破膜放苗，當幼苗生長至拔節期時，追肥1次，同時將溝兩側土堆覆蓋到溝內、將透明薄膜從田間清除；

S5、去雄去雜，包括對母本植株抽雄前嚴格去雄，對父母本嚴格去雜；

S6、授粉及種子采集，包括母本植株接受父本植株自然授粉，種子成熟后及時采收并進行晾曬。

進一步的，在所述步驟S1中播種溝深20-30厘米、頂部寬30-35厘米、底部寬10-15厘米，且為南北朝向。

進一步的，所述步驟S1包括灌入水分直至溝內水位達到7-12厘米深為止，靜置待土壤充分吸收水分，使土壤含水量達到70％-80％；

進一步的，所述步驟S2中所述玉米種包含父本與母本，每畝播種3500-4500粒，播種時以每粒種子間20-30厘米的間距進行單粒播種，并將種子按入土深度2-3厘米之間。

進一步的，所述播種的父本與母本數量按1:5比例種植，全田采用等距行種植，種子間距25厘米。

進一步的，所述步驟S3中所述底肥深度為溝底向下1-10厘米，用量為每畝20-40千克，每兩粒種子間用量為5-10克。

進一步的，所述步驟S3中使用的薄膜厚度為0.6-1.0毫米。

進一步的，所述步驟S4還包括在苗期進行肥水促控，所述肥水促控包括，在五葉期按7-12千克/畝尿素兌水在離苗3-4厘米處澆施；在十葉期每畝施拔節肥15-25千克，大喇叭口期每畝施尿素8-12千克。

進一步的，在所述步驟S2和S3之間還包括步驟S21,在該步驟中對全田噴灑土壤處理除草劑。

進一步的，在步驟S21中所述除草劑為阿特拉津與乙草胺按1:1混合配制而成。

附圖說明

圖1為本發明的播種溝橫截面示意圖；

圖2為父母本按1：5比例種植結構示意圖。

具體實施方式

在我國南方某些高海拔的省份地區，例如海拔在500米-1500米,歷史氣象記錄1月或者2月有8℃以下低溫期地區，現有的制種技術由于在播種期時無法保證玉米種子在低溫環境下獲得足夠有效溫度，從而無法實現反季節低溫的雜交玉米制種。本發明相對于目前玉米種子在低溫環境下育苗技術，具有如下優勢：

(1)傳統方法是向土表上面打塘，且深度淺，理墑方式較低，導致播種深度不足，種子周圍空間較小，無法提供足夠的保溫能力和發育空間使幼苗度過深冬、早春的低溫期；本發明通過步驟S1，改變了傳統的理墑打塘模式，直接在土地表面開溝，溝深20-30厘米，溝頂部寬30-35厘米，底部寬10-15厘米，大大提高了膜下空間。覆膜后可創造出寬裕的封閉空間，大量可被加熱的空氣被留在封閉空間中，起到很好的保溫效果，因此能夠保障玉米五葉期前所需積溫。根據本發明的方法，播種溝封閉空間與外界的溫差能達到4-9℃，有效積溫可以達到135℃以上。此方法不但在阻擋冷空氣流動、保持幼苗生長所需濕度，還為幼苗在低溫期間留出了足夠幼苗生長空間。同時開溝優選為南北朝向，南北朝向種植有利于作物生長中后期的光照通風。上述開溝方法能夠保障玉米反季、低溫制種中作物所需積溫及制種各階段所需各項要求，為一年雙季制種提供了可能性，從而可以提高玉米制種量和農戶每畝的年收入。

(2)已知水是一種比熱容較大的物質，相對于土壤在同等條件下溫度改變更慢。傳統方法在打塘后通常只澆一定量水，用于提供種子萌發所需水分，土壤含水量較低，深冬、早春時土壤溫度降低很快；本發明通過步驟S1，改變了傳統的澆水方式，通過向溝內灌水至7-12厘米深的方式，使土壤含水量達到70％-80％，有效提高了種子周圍土壤溫度的穩定程度，起到了很好的保溫效果，其中測定土壤含水量可以使用本領域中已知的常見土壤濕度測試儀器。

(3)步驟S2中施用底肥能有效地促進玉米種子發芽生長，能在本發明中使用的底肥包括有機肥和/或化學肥料，包括例如碳酸氫銨與氮磷鉀復合肥按比例為1:5混合配制而成的底肥。

(3)步驟S31中在覆膜前全田噴灑土壤處理除草劑可以有效抑制雜草種子萌發，有效減輕玉米幼苗在封閉空間中與雜草的生長競爭壓力。常見的除草劑均能在本發明方法中使用，其中優選的是阿特拉津與乙草胺按1:1混合配制而成的除草劑。

(4)本發明步驟S3中所采用的透明薄膜厚度為0.6-1.0毫米，可在保證幼苗生長至五葉期獲得足夠陽光同時有效隔絕溝外冷空氣，進一步達到保溫御寒的效果，優選使用的透明薄膜是塑料透明薄膜，薄膜厚度為0.6-1.0毫米，優選為0.7-0.9毫米，更優選為0.8毫米。本文中所述的透明薄膜是指該薄膜能允許至少100％，至少90％以上，至少80％以上，至少70％以上，至少60％以上，至少50％以上，至少40％以上，至少30％以上，至少20％以上的光透過。

(5)封閉空間中的幼苗生長至五葉期時，在薄膜上打孔通氣，孔直徑為1-2厘米，打孔數目、間距的確定在本領域技術人員能力范圍之內；一方面可以逐漸平衡膜內外溫度，另一方面可讓幼苗有足夠時間逐漸適應外界環境，進一步為經歷了寒冷季節的幼苗提供良好生長條件。

可見，本發明無需利用額外的熱源供熱供暖，即可達到滿足玉米種發育所需的積溫條件，不僅實施便捷容易，還無需額外消耗能源進行供暖升溫。因此，本發明的雜交玉米制種方法可以在日平均氣溫低于8℃的條件下進行播種。

實施例

實施例1：一種低溫環境下雜交玉米制種方法

如圖1、圖2所示，按以下步驟實施：

S1、準備播種溝，包括深犁曬垡，平整土地，按深度為20厘米、溝頂部寬度為30厘米、底部寬度為10厘米且南北朝向開若干條播種溝；并向所述播種溝內灌水，所灌入的水分直至溝內水位達到7厘米深為止，靜置待土壤充分吸收水分，充分濕潤溝壁和溝底的土壤，用土壤濕度計檢測土壤含水量達到70％；

S2、播種玉米種，包括在所述播種溝內將玉米種以每粒種子間20厘米的間距進行單粒播種，隨后用土壤覆蓋種子表面；每畝播種3500粒，播種時將種子按入土深度2厘米播種；在每相鄰的兩粒種子中間施底肥，底肥深度為溝底向下7厘米，用土壤覆蓋底肥表面，底肥用量為每畝20千克，由碳酸氫銨與氮磷鉀復合肥按比例為1:5混合配制而成，每兩粒種子間用量為5克；

S3、保護處理，包括種子蓋土以后將厚度為0.8毫米的塑料透明薄膜覆蓋于溝上，透明薄膜兩側用土封嚴，中間透光；

S4、培育幼苗苗及植株，包括玉米種子發芽至五葉期保持封嚴薄膜，當幼苗五葉期時于薄膜上，在薄膜上任意打若干通氣孔，4-7天后從中間剖開薄膜放苗，苗期合理安排肥水促控：五葉期按10千克/畝尿素兌水在離苗3-4厘米處澆施；在十葉期每畝施拔節肥15千克，大喇叭口期每畝施尿素8千克；當幼苗生長至拔節期時，追肥1次，同時將溝兩側土堆覆蓋到溝內，將透明薄膜從田間清除；

S5、去雄去雜：對母本植株抽雄前嚴格去雄，對父母本嚴格去雜；

S6、授粉及種子采集，母本接受父本自然授粉，種子成熟后及時采收并進行晾曬。

實施例2：一種低溫環境下雜交玉米制種方法，按以下步驟實施：

S1、準備播種溝，包括深犁曬垡，平整土地，按深度為25厘米、溝頂部寬度為35厘米、溝底部寬度為15厘米且南北朝向開若干條播種溝；并向所述播種溝內均勻灌水，所灌入的水分直至溝內水位達到8厘米深為止，靜置待土壤充分吸收水分，充分濕潤溝壁和溝底的土壤，用土壤濕度計檢測土壤含水量達到75％；

S2、播種玉米種，包括在所述播種溝內將玉米種以每粒種子間距25厘米進行單粒播種，隨后用土壤覆蓋種子表面；每畝播種3800粒，播種時將玉米種子按入土深度2厘米播種；在每相鄰的兩粒種子中間施底肥，底肥深度為溝底向下4厘米，用土壤覆蓋底肥表面；底肥用量為每畝20千克，由碳酸氫銨與氮磷鉀復合肥按比例為1:5混合配制而成，每兩粒種子間用量為5克；

S3、保護處理，包括種子蓋土以后將厚度為0.8毫米的塑料薄膜覆蓋于溝上，透明薄膜兩側用土封嚴，中間透光；

S4、培育幼苗苗及植株，包括玉米種子發芽至五葉期保持封嚴薄膜，當幼苗五葉期時于薄膜上，在苗旁薄膜上任意打若干通氣孔，4-7天后從中間剖開薄膜放苗，苗期合理安排肥水促控：五葉期按10千克/畝尿素兌水在離苗3-4厘米處澆施；在十葉期每畝施拔節肥15千克，大喇叭口期每畝施尿素8千克；當幼苗生長至拔節期時，追肥1次，同時將溝兩側土堆覆蓋到溝內；

S5、去雄去雜，包括對母本植株抽雄前嚴格去雄，對父母本嚴格去雜；

S6、授粉及種子采集，母本接受父本自然授粉，種子成熟后及時采收并進行晾曬。

實施例3：一種低溫環境下雜交玉米制種方法，按以下步驟實施：

S1、準備播種溝，包括深犁曬垡，平整土地，按深度為30厘米、溝頂部寬度為35厘米、溝底部寬度為15厘米且南北朝向開若干條播種溝，并向所述播種溝內均勻灌水，所灌入的水分直至溝內水位達到10厘米深為止，靜置待土壤充分吸收水分，充分濕潤溝壁和溝底的土壤，用土壤濕度計檢測土壤含水量達到80％；

S2、播種玉米種，包括在溝內將玉米父本與母本單粒播種，每粒玉米種子間距在25厘米，每畝播種4000粒，播種時將種子按入土深度3厘米之間播種，用土壤覆蓋種子表面；在每相鄰的兩粒種子中間施底肥，底肥深度為溝底向下4厘米，用土壤覆蓋底肥表面；底肥用量為每畝40千克，由碳酸氫銨與氮磷鉀復合肥按比例為1:5混合配制而成，每兩粒種子間用量為10克；父本與母本數量按1:5比例種植，全田采用等距行種植，行距為30厘米，株距為25厘米；

S21、全田噴灑土壤處理除草劑；

S3、保護處理，包括種子蓋土以后將厚度為0.8毫米的塑料薄膜覆蓋于溝上，透明薄膜兩側用土封嚴，中間透光；

S4、培育幼苗苗及植株，包括玉米種子發芽至五葉期保持封嚴薄膜，當幼苗五葉期時于薄膜上，在苗旁薄膜上任意打若干通氣孔，4-7天后從中間剖開薄膜放苗，苗期合理安排肥水促控：五葉期按10千克/畝尿素兌水在離苗3-4厘米處澆施；在十葉期每畝施拔節肥15千克，大喇叭口期每畝施尿素8千克；當幼苗生長至拔節期時，追肥1次，同時將溝兩側土堆覆蓋到溝內；

S5、去雄去雜：對母本植株抽雄前嚴格去雄，對父母本嚴格去雜；

S6、授粉及種子采集，母本接受父本自然授粉，種子成熟后及時采收并進行晾曬。

對比試驗

于2010年在5個不同地區進行了同田傳統制種方法與低溫制種方法的對比試驗，分別為硯山土鍋寨、個舊倘甸、德宏盈江、西雙版納勐往和文山麻栗坡。各地試驗除海拔以外其余規格相同，以云南硯山土鍋寨為例，海拔1500米，選取同一塊農田，從中劃分出各5畝大小的田地兩塊，定位為A地和B地，12月中旬至1月下旬氣候溫度約為-2℃-15℃之間，土地溫度范圍約也在-1℃-15℃之間，A地采用傳統方式進行理墑、打塘，塘深3厘米，塘心間距25厘米，塘內單粒播種，墑面側邊條施底肥。B地采用實施例1中實施步驟，按深20厘米、頂部寬30厘米、底部寬10厘米開溝；溝內單粒播種，每兩顆種子中間施底肥。A地澆水至土地濕潤，B地于溝內灌水至7厘米深且測量土壤含水量至70％。A地使用0.08毫米厚度的薄膜覆蓋，B地使用0.8毫米厚度的薄膜覆蓋。

A地與B地使用相同批次、相同數量的親本種子播種，同時進行低溫季節制種試驗，結果如下表1、表2所示：

表1制種玉米播種后30天兩種方法地溫測量數據統計表

表2不同地區玉米制種兩種方法保苗效果統計表

可見，本發明主要彌補了傳統玉米制種方法在低溫季節制種中保溫性的不足，為一年雙季制種提供了可靠的方案。使種子企業增加年制種量，從而降低種子企業的供種壓力，改善運營風險。也進一步保障了雙季玉米生產地區的種子需求。

應當理解的是，本發明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。