水稻種子裂穎影響因素的試驗研究

孫小文

（中國種子集團有限公司，北京 100031）

0 引言

水稻種子裂穎是指成熟谷粒的內外穎于鉤合部位相互脫離甚至嚴重脫開而出現的穎殼脫鉤張裂現象[1-2]，廣泛存在于水稻不育系和常規稻中[3-4]。裂穎對水稻種子生產危害巨大，會引發種子成熟度變差和霉爛變質[5-6]、發芽率降低[7-8]、活力減退[9]、倉儲性下降[10]、成苗差甚至畸形苗等問題[11]。裂穎是水稻的一種遺傳特性且可穩定遺傳[11-12]，梁康逕等[13]在水稻Lemont/Dular重組自交系群體中發現裂穎突變體(srg)，曾生元等[14]從中秈3037 輻射突變體庫中獲得穎花開裂突變體(sgl)，劉曉玲等[15]在明恢86 的轉基因后代中發現開穎不育突變體ohs1(t)，這些突變體均受隱性基因控制。王忠和等[16]對水稻穎花開閉機理進行了詳細研究。劉曉霞和朱偉等[17-18]研究發現，漿片小、維管束少且分布不勻的穎花易發生裂穎。裂穎種子在穗上呈現一定分布規律[4,19]。吳王豐等[20]研究發現，水稻不育系的開穎角度、開閉時間和午前花率等開花習性與裂穎率正相關。呂文彥等[4]研究發現，不利的生長環境使受粉后穎花的閉穎能力明顯降低。水選可有效提高裂穎種子發芽率[8]，種衣劑對裂穎種子有修復作用[21]。

研究人員對水稻種子裂穎的危害、遺傳特性以及形成機理等方面進行了以上有價值的探索，但對水稻種子裂穎影響因素缺乏系統性的研究。結合前人的研究情況，筆者于2016年以生產上大面積推廣種植的水稻品種‘廣8 優169’的雙親作為試驗材料開展了噴施葉面肥、噴施赤霉素“920”等處理的雜交制種比較試驗研究，以期進一步探索水稻種子裂穎問題，為水稻雜交制種提供參考。

1 試驗方法

1.1 試驗地選擇

試驗地點選在海南省東方市。東方市位于海南島的西南部，為熱帶季風海洋性氣候，年平均氣溫23.5～24.5℃，旱濕兩季分明，降雨量偏小，日照充足，是中國雜交水稻春制基地之一。土壤類型為赤紅壤，弱酸性，理化性質：pH 5.42，土壤有機質11.10 g/kg，堿解氮77.00 mg/kg，有效磷19.30 mg/kg，速效鉀57.70 mg/kg，有效硼0.02 mg/kg，有效鋅1.93 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設噴施硼鋅葉面肥、噴施“920”、追施氮磷鉀肥三類處理，共14 種處理水平。其中，噴施硼鋅葉面肥設4 個處理（詳見表1），每次噴施速樂硼450 g/hm2（1000倍液），噴施0.2%硫酸鋅。

表1 噴施硼鋅葉面肥設4個處理

噴施“920”設6個處理（詳見表2），“920”分2天連續噴施。

表2 噴施“920”的6個處理

分蘗期追施氮磷鉀肥設4個處理（詳見表3），使用的氮磷鉀肥分別為尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O 60%）。

每小區30 m2，重復3 次，小區隨機區組排列。單本栽插，插秧規格13.0cm×16.5 cm。各小區的基肥量相同、其他田間管理均一致且同當地豐產田。

表3 分蘗期追施氮磷鉀肥的4個處理

1.3 測定項目與方法

自噴施“920”之日起，第23天開始人工收割，小型機械脫粒，自然晾曬，從每個處理的未清選稻谷中隨機扦取3份各50 g試樣進行室內考種。

參考王豪書等[11]的方法判定稻谷裂穎情況：內外穎閉合嚴密，無開裂痕跡的為正常粒；內外穎雖然開裂，但看不見米粒的為紋裂粒；內外穎開裂，且能看見米粒的為開裂粒。

1.4 統計分析

本研究采用DPS 統計軟件對不同處理水平下的試驗數據進行處理與分析。

2 結果與分析

2.1 噴施硼鋅葉面肥對裂穎的的影響

表4的結果顯示，相比W0而言，W1、W2、W3 3種處理均可顯著提高正常粒的比例，可顯著降低紋裂粒的比例，其效果是：W3＞W2＞W1＞W0，W3處理顯著優于其他3個處理，W2處理顯著優于W1和W0。W3處理可顯著降低開裂粒的比例，W2、W1、W0 3種處理間差異不顯著。

2.2 噴施“920”對裂穎的影響

表5的結果顯示，G1、G2、G3、G4、G5、G6 6種不同時期和不同劑量的“920”噴施方式對水稻種子裂穎的影響存在差異。對于提高正常粒占比而言，其效果是：G2＞G4＞G3＞G1＞G6＞G5，其中G2和G4處理間差異不顯著，說明隨著“920”噴施劑量的增加、噴施時期的過早或過晚均會降低正常粒的占比。G4處理和G2處理可顯著降低開裂粒的占比，G4 處理的效果更顯著。試驗中還發現，G2處理“920”噴施偏遲，不能有效解除主莖穗包頸問題，導致G2 處理的單產明顯低于G4處理。

2.3 分蘗期追施氮磷鉀肥對裂穎的影響

氮磷鉀肥是水稻生長發育不可或缺的營養元素，合理追施氮磷鉀肥將有助于水稻正常的生長發育。表6 的結果顯示，相比 T0 而言，T1、T2、T3 3 種分蘗期追肥處理均可顯著提高水稻正常粒的比例，可顯著降低紋裂粒的比例，其效果是：T3＞T2＞T1＞T0，T3 處理顯著優于其他3 個處理，T2 和T1 處理間差異不顯著。T1、T2、T3 3 種分蘗期追肥處理均可顯著降低開裂粒的比例，其效果是：T1＞T3＞T2＞T0，但T1、T2、T3 處理間差異不顯著。

表4 噴施硼鋅葉面肥對裂穎的的影響 %

表5 噴施“920”對裂穎的影響 %

3 討論與結論

硼和鋅是植物生長必需的微量元素[22-23]。施用硼肥能促進水稻早生快發，增加劍葉葉綠素含量，促進碳水化合物合成[24-25]；施用鋅肥有利于水稻生長發育，促進光合作用[26]。本研究表明，幼穗分化第4 期噴施硼鋅葉面肥、始穗期噴施硼鋅葉面肥、幼穗分化第4期和始穗期均噴施硼鋅葉面肥，都可顯著提高水稻正常籽粒的比例，可能是因為葉面施用硼和鋅微肥后，增加了植株光合物質積累，增強了穎花的抗逆性以及閉穎能力所致。其中，幼穗分化第4 期和始穗期均噴施硼鋅葉面肥效果最顯著，始穗期噴施硼鋅葉面肥的效果次之。同時，幼穗分化第4 期和始穗期均噴施硼鋅葉面肥，也可顯著降低紋裂粒和開裂粒的比例。

“920”是水稻雜交制種中普遍使用的一種植物生長調節劑，合理使用能有效解除水稻不育系的包頸問題[27]。生產實踐中發現，“920”的施用對水稻種子裂穎有影響[28]。本研究表明，隨著“920”噴施劑量的增加、噴施時期的過早或過晚均會降低正常粒的占比，會加重水稻種子裂穎。過早噴施“920”，稚嫩的穗子出鞘并開花，裂穎必然會加重；過晚噴施“920”，造成穗層脫節，不能完全解除包頸的主莖穗以及發育較早的分蘗穗因蔭蔽透風透光差加重裂穎。對‘廣8 優169’制種而言，抽穗25%時每公頃噴施225 g“920”效果最理想。

分蘗期是水稻生長發育的重要階段。分蘗期追施氮磷鉀肥，不僅可促進有效分蘗，而且也有利于后續的幼穗分化。本研究表明，分蘗期追肥時，適當減少氮肥施用量或適當增加磷鉀肥施用量，均可顯著提高水稻正常籽粒的比例，降低水稻裂穎的發生。分蘗期減施氮肥和增施磷鉀肥，可能會加快水稻營養生長向生殖生長的轉換，可能有利于幼穗分化和穎花的充分發育，進而增強穎花的抗逆能力。與分蘗期常規施肥量相比，氮肥施用量減少15%且磷鉀肥施用量各增加15%的施肥方法效果最顯著。

表6 分蘗期追肥對水稻裂穎的影響 %

研究結果顯示，在雜交水稻制種中，幼穗分化敏感期和始穗期適量噴施硼和鋅葉面微肥，可降低水稻種子裂穎風險，此結論與林生游等[5]的有關花期施用硫酸鎂微肥試驗研究結論比較一致；過量、過早或過晚使用“920”，均會加大水稻種子裂穎風險，此研究結論與楊勛毅等[28]的有關“920”試驗結論相吻合；分蘗期減施氮肥和增施磷鉀肥可降低水稻種子裂穎的發生。當然，這些研究結論只是基于某一品種在一個基地的試驗結果，其可靠性有待于繼續通過多品種、多基地、不同年份的研究驗證。