□ 韓太利 譚金霞
采用熊蜂對大白菜單株、自交系、自交不親和系以及組配雜交組合授粉,不僅可以降低成本,而且還可以提高大白菜母株的種子純度和結(jié)籽率。該方法于2012年獲得國家發(fā)明專利。
大白菜屬異花授粉作物,傳統(tǒng)的大白菜制種保純需要通過1 000~2 000 m2的天然隔離。盡管這樣,大白菜品種還是很容易自然雜交,造成育種材料的混雜。自20世紀70年代開始,大白菜育種單位選用“單枝花序套羊皮紙袋人工授粉”的方法進行大白菜育種材料的提純復(fù)壯與自交系選育保純,套袋授粉隔離效果雖然較好,但問題也很多,主要表現(xiàn)在:大白菜花期比較集中,需要大量人工同時進行單枝花序剝蕾授粉;剝蕾過程中,如果授粉人員操作不嚴格,技術(shù)不熟練,酒精消毒不徹底等很容易造成品種之間相互串粉,使育種資源人為混雜或流失。針對上述問題,通過3 a(年)試驗,筆者在大白菜育種中利用熊蜂授粉,取得了較好的效果,并于2012年獲得國家專利(一種保純大白菜育種材料的授粉方法)。
2008~2010年在山東省濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗場進行大白菜母株熊蜂授粉保純試驗,設(shè)熊蜂授粉組和人工蕾期授粉(對照)組,分別種植大白菜單株1 000株,統(tǒng)一使用紗網(wǎng)大棚,栽培管理水平一致。試驗結(jié)果表明,利用熊蜂授粉制種可以提高種子的產(chǎn)量和純度,節(jié)約大量的人工和費用。現(xiàn)將其應(yīng)用的技術(shù)總結(jié)如下。
1.1 整地做畦 首先確定母株材料定植所需的大棚,然后施肥,即每667 m2撒施腐熟的有機肥3 000 kg、氮磷鉀復(fù)合肥(N∶P∶K 為 15∶15∶15)50 kg、硫酸鉀15~20 kg,再整地、耙平,按行距1 m起寬壟,壟高25 cm,壟頂要耙平踩實。
1.2 母株定植 選健壯的母株,去掉老葉、病葉、爛葉,削去母株葉球的上半部分,用50%多菌靈可濕性粉劑100倍+75%百菌清可濕性粉劑100倍的混合溶液浸整個植株根部,然后按株距1 m定植在壟面的中間,根部踩實,扣上地膜,插竹竿,掛上編號牌。
1.3 套隔離網(wǎng)罩 在大白菜的花期,根據(jù)不同大白菜植株的有效開展度和植株高度,選擇定做可以將盛花期的大白菜單株整株套起的40目尼龍隔離網(wǎng)罩。在大白菜母株進入初花期前將整株套上隔離網(wǎng)罩,并在隔離網(wǎng)罩的兩邊分別插上1根小竹竿固定,用小鐵夾把隔離網(wǎng)罩固定在小竹竿上(圖1)。若在套隔離網(wǎng)罩時有的花已經(jīng)開放,需將開放的花朵和種莢全部摘掉。隔離網(wǎng)罩采用紗網(wǎng)袋,分大、中、小3種規(guī)格,大紗網(wǎng)袋的尺寸為1.8 m×1.2 m、中紗網(wǎng)袋為1.2 m×0.8 m、小紗網(wǎng)袋為0.8 m×0.5 m,也可以根據(jù)植株高度選擇合適的網(wǎng)罩。
圖1 大白菜母株套隔離網(wǎng)罩
1.4 放入熊蜂 當大白菜母株進入初花期,日開花量在20朵以上,觀察花粉囊已正常散粉時,為最佳放蜂時間。每株大白菜放入熊蜂2只,然后將紗網(wǎng)袋口直接埋入地下以經(jīng)熊蜂爬出,每天觀察熊蜂的生活情況和授粉進度(圖2)。若網(wǎng)罩中熊蜂遇到低溫或大雨死亡時,需及時補充,直至大白菜單株開花結(jié)束為止。對于極個別經(jīng)熊蜂授粉兩周后幾乎不見種莢的植株,多數(shù)是因為柱頭較短小,熊蜂不能把花粉傳到柱頭上所致,這樣的植株將來到生產(chǎn)上應(yīng)用也很難利用,可以直接放棄。
圖2 熊蜂授粉
1.5 噴灑溶液 大白菜母株多數(shù)是自交不親和系,需要進行化學(xué)藥劑處理,隔離網(wǎng)罩內(nèi)放入熊蜂后,在每天清晨露水散去后,即上午7:00~8:00,用高壓噴霧器噴2%~3%食鹽和硼砂500~600倍混合溶液,以克服其自交不親和性,提高大白菜自交授粉的結(jié)莢率。
1.6 收獲 大白菜果實為莢果,種莢成熟干燥后容易裂開,種子散落;當大白菜種莢變黃,或剝開種莢,種子黃褐色時即可收獲。
采用熊蜂授粉對大白菜單株、自交系、自交不親和系以及組配雜交組合授粉,不僅可以降低成本,而且還可以提高大白菜母株的種子純度和結(jié)莢率。
2.1 授粉效果 熊蜂授粉可全天不停地授粉,而人工授粉只能在一天中的一段時間內(nèi)進行,一般在8:00~ 11:00、14:00 ~ 17:00,且陰雨天不能工作,易錯過授粉最佳時間。另外熊蜂的活動能力強,授粉能力是普通蜜蜂的2~3倍,授粉效果遠遠高于人工授粉,且抗逆性強,不練群,易存活。
2.2 單株產(chǎn)籽量 采用熊蜂授粉,通過3 a(年)的試驗統(tǒng)計分析,大白菜單株平均產(chǎn)籽量為10~30 g,而采用傳統(tǒng)人工蕾期授粉方法的大白菜單株平均產(chǎn)籽量為1~10 g。
2.3 種子純度 利用熊蜂授粉時,單株套有紗網(wǎng)罩隔離,杜絕了其他昆蟲外來傳粉,純度達100%;而人工授粉每天需要操作很多單株,中間難免有酒精消毒不徹底或授粉工具串用等造成的人為串粉。2009年筆者進行秋季人工授粉單株材料純度鑒定,種植560株,串粉超過30%的雜株18株,串粉在5%~30%的雜株41株,占總株數(shù)的10.5%。
2.4 節(jié)省人力 以1 000株大白菜單株為例,利用熊蜂授粉只需2名普通工人在大白菜開花初期集中放蜂,后期檢查放蜂情況,選擇性放蜂即可;而人工授粉需要20名以上專業(yè)技術(shù)人員連續(xù)授粉1個月才能得到相對較好的授粉效果。
2.5 節(jié)省費用 以1 000株大白菜單株為例,每名工人的月工資為1 000元,每箱熊蜂的價格為180元,每箱熊蜂100只左右。利用熊蜂的成本為2名工人1個月的工資加上25箱熊蜂,合計為6 500元;使用人工授粉的成本為20名專業(yè)技術(shù)人員1個月的工資,合計為20 000元,再加上5 000個硫酸紙袋、5 000個小鐵夾和消毒用的酒精等,合計2 000元。利用熊蜂授粉的成本低于人工授粉成本的1/3。
熊蜂屬蜜蜂科熊蜂族昆蟲,因其生物習(xí)性和形態(tài)結(jié)構(gòu)特點,決定了它是植物授粉最理想的昆蟲。熊蜂個體大,渾身長有絨毛,每次可攜帶花粉數(shù)萬粒,具有采粉能力強、耐低溫、耐弱光、耐濕性強等優(yōu)點。另外,熊蜂還有和其他蜜蜂非常明顯的區(qū)別,熊蜂在離開蜂箱和蜂群后,有獨立生活的特殊習(xí)性,授粉專一、及時、有效。
利用熊蜂對大白菜母株進行授粉,可為大白菜育種單位進行大白菜母株提純復(fù)壯、繁育自交系、雄性不育系和雜交組合授粉等節(jié)省大量的人力資源,成本低,而且授粉效果好,種子純度高,單株產(chǎn)籽量明顯提高。另外,該方法同樣可在油菜、蘿卜、甘藍等十字花科蔬菜上應(yīng)用,效果明顯。