兩優312與R312混播種植模式

袁 彬，明興權，雷 斌，唐文幫

(湖南農業大學 農學院，湖南 長沙 410128)

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兩優312與R312混播種植模式

袁 彬，明興權，雷 斌，唐文幫*

(湖南農業大學 農學院，湖南 長沙 410128)

摘要：為探索雜交水稻與其父本混播種植的可行性，以兩優312和R312為試驗材料，C兩優343為對照，對兩優312和R312按2∶1的比例進行了混播種植試驗。結果表明，在株葉形態和產量性狀上，兩優312和R312混播種植與C兩優312單獨直播種植差異不大，且米質更好，分別比對照C兩優343增產5.7%和6.0%，但與R312單獨直播種植比較，其產量差異明顯，經濟效益突出。因此，兩優312與R312的混播種植具有一定的可行性和推廣應用前景。

關鍵詞：水稻；兩優312；混播種植；機械化制種

水稻是世界主要糧食作物，我國水稻播種面積約為3000萬hm2，其中雜交水稻年種植面積約為1670萬hm2，占水稻年種植面積的57%。近幾年來，常規稻的種植面積有所上升，雜交稻的種植面積有所下降，在這種背景下，更應該加強對雜種優勢的利用和雜交水稻種植模式的創新研究。水稻雜交育種技術途徑主要有三系雜交法、兩系雜交法，采用三系或兩系途徑進行雜交水稻制種，其繁雜的制種過程和高勞動強度正逐漸成為擴大雜交水稻生產以及降低制種成本的制約因素。為了適應現代農業發展的需求，降低雜交水稻制種的成本，科學家們提出了機械化制種，并探究了許多方法，如利用水稻籽粒的顏色、大小、重量等差異，選育特定的母本(不育系)或父本(恢復系)[1-7]，然后通過機械篩選出雜交種子；將除草劑敏感(致死)基因導入父本中，使父母本之間對某種除草劑的敏感性產生明顯差異，授粉結束后噴施除草劑，殺死父本、保留母本[8-12]；篩選受精、結實存在障礙的特殊突變體，如雌性不育(已獲得了相關的種質資源)[13]等使父本與不育系母本混合直播而實現機械化制種。這些方法都有其優越性和可行性，但現階段要實現還需要解決很多技術問題，例如機械篩選不徹底、雌性不育系繁殖困難等。面對這些問題，筆者的團隊提出了選育適合雜交種子和其父本種子按一定的比例混合直播，其株葉形態、抗逆性、產量和米質等都優良的組合，以實現父母本按一定比例混播混收生產雜交水稻種子，實現機械化制種，節約勞動力，降低種子生產成本。本試驗主要通過對兩優312與R312的混播種植研究，證明雜交稻和父本混播種植的可行性，為其實際生產提供科學的理論依據，并以此來實現機械化制種，降低水稻雜交種子的生產成本，提高種子公司的經濟效益和農民利益。

1材料與方法

1.1試驗材料

兩優312、R312、C兩優343(對照)，均由湖南農業大學水稻科學研究所提供。

1.2試驗方法

1.2.1試驗時間及地點2014年6～10月，試驗地位于長沙市望城縣茶亭鎮,試驗地耕層深厚，地面平整，陽光充足，地力均勻，肥力中上等水平，排灌方便。

1.2.2田間試驗方案大田平整后，選用4個試驗小區，小區面積為21 m2(3.0 m×7.0 m)。處理1(兩優312)：兩優312直播種植；處理2(混312)：由兩優312和R312按2∶1混合直播種植；處理3(R312)：R312直播種植；處理4(C兩優343)：C兩優343直播種植作為對照。種子用強氯精浸種,用好安威拌種,定量勻播，2014年6月15日在長沙望城播種，4個小區的用種量為0.06 kg。施肥標準和田間管理與常規大田栽培相同。

1.2.3測定項目及方法分別記載各小區的始穗期、齊穗期、成熟期和全生育期。試驗于10月6日在田間每個小區隨機取樣，采用3點取樣法，每點取1 m2，獲取單位面積有效穗數，每個樣本室內統一考種，考查樣本株高、穗長、每穗總粒數、結實率、千粒重，計算理論產量。水稻成熟期，分小區再次單收單曬計實際產量。

在稻谷收獲、曬干后，室內貯藏3個月后，從各處理中分別隨機選擇3份，進行稻米相關品質性狀的分析。每個處理測定的各項品質指標均重復3次,以其平均值作為該小區的測定值。稻米相關品質性狀測定方法按中華人民共和國農業部頒布的《米質測定方法》標準(NY 147—1988)[14-15]，測定稻米的糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度、堿消值、長寬比、膠稠度、蛋白質含量、直鏈淀粉含量、米粒延伸率和食味綜合評分等各項指標。

在整個試驗過程中，記錄各試驗小區在種子成本上的投入，并結合理論產量和實際產量，比較各小區的經濟效益。

2結果與分析

2.1兩優312、混312和R312的生育期比較

播種后分別對各處理進行生育期記載，由表1可以看出，兩優312與R312混播種植與兩優312直播種植的生育期完全相同。兩優312的始穗期、齊穗期、成熟期都要比R312早2 d。R312的全生育期比兩優312的全生育期短2 d，分別為116和118 d。由此可以看出，兩者的生育期之間前后相差2 d，在允許范圍內。由此可知，兩優312和R312混播種植成熟整齊，不存在分批成熟現象。

表1　不同處理生育期比較

2.2兩優312、混312和R312的株葉形態和產量結構的比較

由表2可以看出，株高最高的是對照C兩優343，為108.2 cm；其次為兩優312，為107.2 cm；第三為混312，為107.1 cm；最矮的是R312，為105.8 cm。這3個處理的穗長差異很小，分別為22.15、22.03和21.89 cm，對照C兩優343的穗長為22.46 cm，比其他的都要長。有效穗數最多的是兩優312，為311穗/m2；其次為混312，為309穗/m2；最少的是R312，為286穗/m2，對照的有效穗為300穗/m2。R312的穗總粒數最多，為180.4粒，而兩優312和混312的穗總粒數的差異不大，分別為170.6粒和168.2粒，均多于對照C兩優343。從結實率來看，混312的結實率最高，為84.1%，兩優312與R312的結實率相差不大，分別為81.8%和81.1%，對照的結實率居中，為82.1%。就千粒重而言，最重的是兩優312，其次為混312，最少是R312，分別為23.7、23.4和22.7 g，均小于對照的23.8 g。

理論產量最高的是兩優312，為685.8 kg/667 m2，其次是混312，為681.9 kg/667 m2；最差的是R312，為633.5 kg/667 m2，分別比對照C兩優343高38.8、34.9、-13.5 kg/667 m2。實際產量也是兩優312的最高，其次為混312，R312最少，分別為681.1、679.3、632.1 kg/667 m2，分別比對照C兩優343高34.1、32.3、-14.9 kg/667 m2。

由此可以看出，就株葉形態而言，兩優312、R312、混312這3個小區的株葉形態幾乎相同，差異甚小。但從產量上來看，混312的產量比兩優312的略低，但差異相當小，僅少1.8 kg/667 m2；而R312與兩優312的產量差異明顯，少49 kg/667 m2。

2.3兩優312、混312、R312的稻米品質性狀分析

由表3可知，R312的糙米率最高，為72.4%。兩優312與混312的糙米率差異不大，分別為71.36%、71.18%，三者的糙米率都低于對照C兩優343的82.22%。R312的精米率最高，為65.15%，而兩優312與混312的精米率分別為62.94%和63.57%，差異不大，對照C兩優343的精米率為70.16%。兩優312的整精米率最高，為57.3%，達國標一級；其次為混312、R312和對照C兩優343，分為56.1%、55.3%和55.11%，達國標二級。

表2　各處理的生物學特征及產量結構分析

就堊白粒率而言，對照C兩優343最高，為28.5%，兩優312的為28%，其次是混312和R312，分別為25%和24%，均達到國標三級。C兩優343的堊白度最高，達12.12%。兩優312堊白度為4.2%，其次是混312，為4.1%，最低的是R312，為3.3%，三者均達國標三級。兩優312、R312、混312和C兩優343的長寬比分別為3.2、3.1、3.1和3.09,差異不大，均達國標一級。R312的直鏈淀粉含量最高，為16.55%，達國標二級；其次是兩優312和混312，分別為15.3%和15.1%，達國標三級；而C兩優343為21.02%，達國標一級。

4個處理的堿消值分別為6.05%、5.15%、5.12%和5.5%，兩優312的堿消值突出。就膠稠度而言，兩優312的最高，混312次之，第三為R312，分別為86.1、84.5和83.7 mm，均達國標一級，C兩優343的最低，僅為62 mm，達國標二級。就蛋白質含量來說，兩優312的最高，為10.8%，其次是C兩優343，為10.38%，第三是R312，為9.91%，第四是混312，為9.46%。就食味綜合評價而言，R312的最高，為8.2，達國標二級，混312為8.14，達國標二級，兩優312和C兩優343分別為7.85和7.75，達國標三級。米粒延伸率最高的是混312，為135.1%，兩優312、R312、C兩優343分別為114.2%、116.1%、125.82%。

表3　各處理稻米品質性狀的比較

由此可見，混312整體稻米品質較好，具有較好的蒸煮食味品質、碾磨品質和外觀品質，但營養品質表現一般，R312具有較好的碾磨品質和外觀品質，蒸煮食味品質和營養品質表現一般，兩優312具有較好營養品質和碾磨品質，而外觀品質和蒸煮食味品質表現一般。而整體來說，兩優312、混312和R312的米質性狀比對照C兩優343的好。

2.4兩優312、混312和R312的經濟效益比較

為把各小區之間的誤差降低到最小，本試驗控制在基本相同的田間管理條件下進行。4個處理在種子成本和效益比較結果表明(表4)，R312、混312、兩優312、C兩優343的種子價格分別按16、40、100、80元/kg計算,用種量按大田的要求，分別為5.0、2.0、1.5、1.5 kg/667 m2。稻谷價格按2.8元/kg。由此可以計算出，僅在種子成本和產量上，兩優312、混312和R312的經濟效益分別為1757.1、1822.0、1677.1元/667 m2，分別比對照C兩優312的高77.5、142.4和-2.5元/667 m2。由此可以看出，混312的經濟效益突出，分別比兩優312和R312高64.9和144.9元/667 m2。

表4　各處理的直播種植成本及效益的比較

3討論

3.1兩優312與R312混播混收種植模式的可行性和應用前景

在雜交種子與父本種子混播混收種植模式技術中，存在因生育期不同而造成分批成熟和株葉形態差異大的問題，是制約該項技術推廣的主要因素，要實現兩優312與R312的混播混收種植，兩優312與R312的株葉形態和生育期差異應非常小,前后應不超過4 d。研究表明，兩優312與R312的生育期前后不超過2 d，在允許范圍內,成熟整齊，不存在分批成熟現象。株葉形態十分相近，且混312具有產量高、米質好等特點，適合混播混收種植模式。

混312的經濟效益增收十分顯著。在現如今的社會背景下，隨著人們生活水平的提高，人們越來越關注稻米的品質，品質好的稻米，其市場潛力將越來越大。研究表明，混312的稻米品質比兩優312與R312顯得更好，所以更受市場的歡迎。盡管種植R312等常規稻品種的社會投入成本較低且經濟效益還可以，但從國家糧食數量安全的角度出發，常規稻的產量較低，不能保證國家糧食安全。而種植雜交稻的產量高，能保證國家糧食安全，但社會投入大，社會整體經濟效益不明顯。而雜交水稻與父本混播種植模式具有產量高、米質好、投入小等特點，不僅能保證國家的糧食安全，同時具有低投入高回報的社會經濟效益。由此可以看出，兩優312與R312混播混收種植模式具有較好的應用前景。

3.2父、母本(不育系)混播混收生產雜交水稻種子的可行性與前景

水稻雜交育種技術途徑主要有三系雜交法、兩系雜交法，不論采用三系或兩系途徑進行雜交種生產，其繁雜的制種過程和高的勞動強度正逐漸成為擴大雜交水稻生產以及降低制種成本的制約因素，更成為了現代農業發展的障礙。為解決這個難題，科學家們提出了機械化制種，在目前提出的方法中，需要解決的技術問題很多，現階段無法實現。因此，筆者的團隊提出了選育適合雜交種子和父本種子按一定的比例混合直播，其株葉形態、抗逆性、產量和米質等都優良的組合，以實現父母本按一定比例混播混收生產雜交水稻種子，實現機械化制種，節約勞動力，降低種子生產成本。研究表明，兩優312與R312的混播種植在實際生產上是可行的，所以，R312與母本(不育系)按一定比例混播混收獲得能運用到生產中混播混收的種子也是可行的，這樣不僅可以降低雜交水稻種子的生產成本，而且可以實現機械化制種。

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(責任編輯：曾小軍)

Research on Mixed-sowing Planting Pattern of Rice Varieties Liangyou 312 and R312

YUAN Bin, MING Xing-quan, LEI Bin, TANG Wen-bang*

(College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China )

Abstract：To prove the feasibility of mixed-sowing planting of hybrid rice and its male parent, taking Liangyou 312 and R312 as test materials, and C-Liangyou 343 as the control, we carried out the mixed-sowing planting test of Liangyou 312 and R312 in the mixed proportion of 2∶1. The results indicated that there existed little difference in plant-leaf morphology and yield characters between the mixed-sowing planting of Liangyou 312 and R312 and the alone planting of Liangyou 312, but the former obtained better rice grain quality than the latter. The yield of Liangyou 312 and R312 mixed cultivation was 5.7% higher than that of C-Liangyou 343 cultivation alone, and the yield of Liangyou 312 cultivation alone was 6.0% higher than that of C-Liangyou 343 cultivation alone. However, there existed a big difference in yield between Liangyou 312 and R312 mixed cultivation and R312 cultivation alone, and its economic profit was prominent. Therefore, Liangyou 312 and R312 mixed cultivation could obtain a good application prospect.

Key words：Rice; Liangyou 312; Mixed-sowing planting; Mechanized seed production

中圖分類號：S511

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8581(2016)02-0039-04

作者簡介：袁彬(1989─)，男，湖南岳陽人，碩士研究生，主要從事水稻育種、品種改良及栽培技術研究。*通訊作者：唐文幫。

收稿日期：2015-07-29