不同基本苗和栽插規格對雜交水稻4001 S/黃莉占制種機插父本群體生長發育的影響

董帥廳1， 張海清1， 劉愛民， 夏縱印1， 曹 衍1， 蘇 和1， 張 青， 蔡 鵬

(1.湖南農業大學農學院， 長沙 410128； 2.湖南隆平種業有限公司， 長沙 410006)

雜交水稻制種的父本群體開花期長和花粉量充足是保證制種產量的重要因素。在雜交水稻制種技術摸索階段，大面積制種普遍采取單株稀植的栽培方式，實行不育系“靠插不靠發”、恢復系“靠發不靠插”的原則[1]。隨著雜交水稻繁殖制種技術的改革，特別是“920”技術的使用，在母本抽穗揚花期比原來大大縮短的情況下，田間父本花粉密度的大小便成了提高異交結實率的主要因子。因此，在大量試驗和實踐的基礎上，提出了父本3期改2期，縮小2期父本的播差期，單行改雙行，單株改多株等措施，以增加田間花粉密度[2]。隨著雜交水稻機械化制種技術的推廣應用，傳統的雜交水稻制種技術模式已經發生了深刻的變化，父母本種植的行比擴大到6∶(40～60)[3-4]，父本機插秧已成為發展的必然趨勢。但父本機插采用盤育秧，其秧苗素質較差，而且以小秧苗移栽，其生長發育特性較人工移栽大秧苗具有明顯差異。陳勇等研究了不同栽插規格和施肥次數對父本群體生長發育的影響，結果表明，父本采用寬窄行機插秧，并以3次施肥，能夠顯著增加其單位面積穎花數[5]。但不同基本苗和栽插規格對機插父本群體生長發育的影響目前尚未見報道。本研究以4001 S/黃莉占為材料，設計了3種不同基本苗、5種不同栽插規格對兩期父本群體生長發育的影響，以期獲得開花期長和花粉量充足的父本群體的機插模式。

1 材料與方法

1.1 材 料

制種組合：4001 S/黃莉占；試驗父本黃莉占生育期中等，分蘗力中等。

插秧機：洋馬高速等行插秧機：行距30 cm、株距20 cm、24 cm、32 cm，6行插秧機；協力-68寬窄行插秧機：行距20～40 cm，株距20 cm、25 cm，6行插秧機。

育秧盤：選用28 cm×58 cm×2 cm毯狀育秧盤。

1.2 試驗設計

試驗于2018年在湖南省武岡市隆平雜交水稻全程機械化制種技術研究與示范基地進行。父本黃莉占采用2期播種同期移栽，播期分別為5月12日和5月18日，秧盤泥漿育秧，基質覆蓋。移栽期為5月31日。父母本采用大行比(6∶40)，1、2期父本相間機插。設2株、4株、6株3種不同基本苗，分別記為A 1、A 2、A 3；設20 cm×30 cm(16.67穴·m-2)，24 cm×30 cm(13.89穴·m-2)，32 cm×30 cm(10.42穴·m-2)，20 cm×(20～40)cm(16.67穴·m-2)，25 cm×(20～40)cm(13.33穴·m-2) 5種不同栽插規格，分別記為B 1、B 2、B 3、B 4、B 5。每個小區面積54 m2，實驗區總面積810 m2，采用二因素完全隨機實驗設計，3次重復。

表2 不同基本苗和栽插規格對父本群體分蘗的影響 單位：苗·穴-1

處理日期/(月-日)06-0806-1306-1806-2306-2807-0307-0807-1307-18A1B12.00 2.82±0.19 5.58±0.20 10.50±0.09 12.92±0.42 28.05±0.15 31.54±1.09 30.96±1.67 28.10±0.86A1B22.00 2.80±0.10 5.67±0.09 10.29±0.41 13.65±0.10 28.85±1.70 33.17±1.63 32.17±2.10 30.13±1.81A1B32.00 3.07±0.08 5.93±0.15 11.17±0.27 14.45±0.52 33.52±1.09 39.76±0.92 38.50±0.46 35.14±1.26A1B42.00 3.57±0.16 6.67±0.13 11.68±0.78 15.67±1.89 32.53±1.43 36.30±0.09 34.91±0.49 31.38±0.28A1B52.00 3.82±0.08 7.07±0.17 12.53±0.22 19.19±0.40 35.78±1.31 39.96±1.36 39.10±1.57 35.73±1.52A2B14.00 5.13±0.19 9.58±0.78 16.26±0.79 19.13±1.20 29.82±0.35 33.58±0.32 33.03±0.34 27.98±0.75A2B24.00 4.79±0.16 9.60±0.28 14.84±0.37 20.17±0.78 28.20±1.59 33.08±0.78 31.19±0.78 27.67±0.52A2B34.00 5.71±0.32 11.35±0.53 18.96±0.74 22.88±0.51 37.09±2.00 44.08±1.72 42.43±2.01 37.01±1.68A2B44.00 5.38±0.24 11.38±0.49 16.98±1.08 23.11±2.34 37.67±2.37 41.82±1.42 39.58±1.49 35.30±1.96A2B54.00 6.75±0.27 13.52±0.27 22.92±0.73 29.11±0.80 42.30±0.57 46.21±0.94 44.82±1.04 39.46±1.57A3B16.00 7.95±0.40 15.05±1.28 23.43±0.65 25.67±0.76 33.83±1.05 36.85±2.21 36.44±2.23 31.60±2.78A3B26.00 7.58±0.21 15.98±1.82 24.95±0.11 27.17±1.44 35.13±1.35 36.68±1.06 36.91±0.54 31.53±0.79A3B36.00 8.05±0.11 15.73±0.25 24.60±0.66 28.31±1.69 39.88±1.88 41.02±0.79 39.81±0.17 35.18±0.63A3B46.00 9.78±0.45 18.67±0.29 29.78±1.57 31.67±0.24 41.10±1.49 43.99±0.75 43.29±1.22 37.27±1.08A3B56.00 9.72±0.26 18.68±0.27 28.85±0.11 32.94±1.52 47.68±1.80 49.72±0.41 48.69±0.18 43.00±0.80

注：表中數據為各個處理下的平均值。

表1 各個處理單位面積苗數 單位：萬苗·hm-2

因素A因素BB1B2B3B4B5A133.3027.7520.8533.3026.70A266.6055.5041.7066.6053.40A3100.0583.4062.55100.0579.95

父本返青期為6月1日至6月5日，6月8日開始記錄分蘗動態，7月3日開始曬田。按照底肥、促蘗肥和促穗肥占比20%、60%和20%施用。父本見穗期噴施“920”12 g·(667 m2)-1[6]。

1.3 觀察記載內容、標準及方法

1.3.1苗情動態

第1、2期父本每個重復各標記10穴，移栽返青后，每5天記載1次每穴苗數，至苗數連續2次下降為止，并按公式計算：

分蘗速度=(W2-W1)/5 X

式中W2為第N+1次調查的分蘗數，W1為第N次調查的分蘗數，(N>0)，X為基本苗數。

1.3.2抽穗動態

從見穗期至完穗期，每天定時記載已抽穗數，計算日抽穗率，分析出始穗期、齊穗期、抽穗歷期、盛穗歷期。

1.3.3群體穗粒結構

調查每穴有效穗數，并隨機選取有代表性的5穴，考查穗平穎花數。計算出單位面積的有效穗數及總穎花數。

1.4 數據統計與分析

數據計算與統計分析采用Office 2013軟件和DPS 7.05軟件數據處理系統進行。

2 結果與分析

2.1 父本分蘗動態

由表2、表3可知，各處理分蘗速度最高日期為7月3日，分蘗苗最高日期為7月8日。同一栽插規格不同基本苗處理，每穴最高分蘗苗數A 3>A 2>A 1，分蘗速度A 1>A 2>A 3，分蘗的消亡速度A 3>A 2>A 1，且A 3比A 2和A 1較早達到最高苗。同一基本苗不同栽插規格處理，每穴最高分蘗苗數B 5>B 3>B 4>B 2>B 1。AB因素互作條件下，處理A 1 B 1的最高分蘗苗數最少，處理A 3 B 5的最高分蘗苗數最多。說明父本黃莉占以每穴插6株基本苗，并以25 cm×(20～40)cm寬窄行栽插能獲得較多的分蘗苗數。

2.2 不同基本苗和栽插規格對父本群體穗數的影響

由表4可知，不同基本苗處理，父本群體單位面積最高苗數A 3>A 2>A 1，且處理間達到顯著差異；單位面積有效穗A 3顯著大于A 2、A 1，且A 3的成穗率最高，平均達到57.08%。不同栽插規格單穴最高苗和有效穗數B 5、B 4和B 3均顯著大于B 2和B 1，單位面積最高苗和有效穗數B 4顯著大于B 1、B 2、B 3、B 5，成穗率以B 2最高，達到56.01%。從基本苗和栽插規格的互作看，A 3 B 4單位面積的最高苗和有效穗顯著大于其他處理，分別達到48.87萬苗·(667 m2)-1和28.76萬苗·(667 m2)-1，A 3 B 5單穴苗數最多，但成穗率低，最終單位面積有效穗數顯著低于A 3 B 4。說明隨著基本苗和栽插規格的增大，單穴最高苗數和有效分蘗數明顯增加；寬窄行處理的單位面積最高苗和有效穗數顯著高于等行處理。

表3 不同基本苗和栽插規格對父本群體分蘗速度的影響 單位：苗·d-1

處理日期/(月-日)06-0306-1806-2306-2807-0307-0807-1307-18A1B10.08 0.28 0.49 0.24 1.51 0.35 -0.06 -0.29 A1B20.08 0.29 0.46 0.34 1.52 0.43 -0.10 -0.20 A1B30.11 0.29 0.52 0.33 1.91 0.62 -0.13 -0.34 A1B40.16 0.31 0.50 0.40 1.69 0.38 -0.14 -0.35 A1B50.18 0.32 0.55 0.67 1.66 0.42 -0.09 -0.34 A2B10.06 0.22 0.33 0.14 0.53 0.19 -0.03 -0.25 A2B20.04 0.24 0.26 0.27 0.40 0.24 -0.09 -0.18 A2B30.09 0.28 0.38 0.20 0.71 0.35 -0.08 -0.27 A2B40.07 0.30 0.28 0.31 0.73 0.21 -0.11 -0.21 A2B50.14 0.34 0.47 0.31 0.66 0.20 -0.07 -0.27 A3B10.07 0.24 0.28 0.07 0.27 0.10 -0.01 -0.16 A3B20.05 0.28 0.30 0.07 0.27 0.05 0.01 -0.18 A3B30.07 0.26 0.30 0.12 0.39 0.04 -0.04 -0.15 A3B40.13 0.30 0.37 0.06 0.31 0.10 -0.02 -0.20 A3B50.12 0.30 0.34 0.14 0.49 0.07 -0.03 -0.19

2.3 父本抽穗動態分析

由表5可知，A處理第1期父本播始歷期的變化幅度為92～92.8 d，第2期父本播始歷期的變化幅度為86.8～87.2 d；B處理第1期父本播始歷期的變化幅度為91.3～92.7 d，第2期父本播始歷期的變化幅度為86.7～87.3 d；AB互作條件下，第1期父本播始歷期的變化幅度為91～93 d，第2期父本播始歷期的變化幅度為86～88 d，說明不同基本苗和栽插規格對父本的播始歷期影響較小。A處理第1期父本的抽穗歷期變化幅度為7.6～8.2 d，盛穗歷期變化幅度為3.6～3.8 d，第2期父本的抽穗歷期變化幅度為6.9～8 d，盛穗歷期變化幅度為3.4～4.2 d，2期父本群體的抽穗歷期變化幅度為7.8～8.4 d，盛穗歷期變化幅度為4.2～4.4 d；B處理第1期父本的抽穗歷期變化幅度為7.3～8 d，盛穗歷期變化幅度為3～4.7 d，第2期父本的抽穗歷期變化幅度為7～7.3 d，盛穗歷期變化幅度為3.7～4 d，父本群體的抽穗歷期變化幅度為7.7～8.7 d，以B 3最長，盛穗歷期變化幅度為4～5 d，以B 5最長。A 1 B 3、A 3 B 2、A 3 B 3、A 3 B 4較長；盛穗歷期變化幅度為4～5 d，以A 1 B 5、A 2 B 5、A 3 B 3和A 3 B 5

表4 不同基本苗和栽插規格對父本群體單位面積有效穗數和成穗率的影響較長。說明單穴基本苗較多，栽插密度較小，有利于延長抽穗歷期；寬窄行栽插有利于延長盛穗歷期。2期AB因素互作條件下，群體抽穗歷期變化幅度為7～9 d，與父本播期相差6 d，抽穗歷期可延長1 d左右。

處理 最高苗 有效穗 苗·穴-1萬苗·hm-2苗·穴-1萬苗·hm-2成穗率/%A136.46c511.05c19.48c273.00c53.42A240.09b562.95b20.27b284.70b50.57A342.66a603.15a24.35a343.65a57.08B134.69d578.25c17.92d298.65c51.65B235.21d489.00d19.72c273.90d56.01B342.78b445.65e23.09ab240.45e53.97B440.73c678.75a22.41b373.50a55.02B545.26a603.45b23.68a315.75b52.32A1B131.54k525.60f16.28j271.35f51.62A1B233.14jk460.20gh17.82hi247.50gh53.77A1B341.30cde430.20gh22.38cde233.10hi54.19A1B436.37ghi606.30e20.20g336.60cd55.54A1B539.96def532.80f20.73fg276.45f51.88A2B133.59ijk559.80f16.55ij275.85f49.27A2B234.75hij482.55g18.45h256.20fg53.09A2B344.08bc459.15gh21.72def226.20i49.27A2B441.82cde697.05ab21.15efg352.50bc50.57A2B546.21b616.20de23.47c312.90e50.79A3B138.95efg649.20cd20.93efg348.90bc53.74A3B237.76fgh524.40f22.90cd318.00de60.65A3B342.96cd447.60gh25.17b262.20fg58.59A3B443.99bc733.05a25.88ab431.40a58.83A3B549.62a661.65bc26.85a358.05b54.11

表5 不同基本苗和栽插規格對父本群體抽穗動態的影響 單位：d

2.4 父本群體穗粒結構分析

由表6可知，A處理父本群體的單穗穎花數以A 2顯著高于A 1、A 3，而單位面積穎花數以A 3顯著高于A 1、A 2，說明較多基本苗有利于提高總穎花數。B處理父本群體的單穗穎花數以B 3最高，其次為B 5、B 4，單位面積穎花數以B 4顯著高于其他處理，其次為B 5，說明寬窄行栽插有利于提高單位面積穎花數。AB互作條件下，單穗穎花數以A 2 B 3最多，其次為A 3 B 5、A 2 B 4、A 1 B 1，單位面積穎花數以A 3 B 4顯著高于其他處理，其次為A 3 B 5，說明以單穴6苗并按20 cm×(20～40)cm或25 cm×(20～40)cm規格栽插可以獲得較高的單位面積穎花數。

3 結論與討論

本研究中，父本黃莉占機插3種不同基本苗數，以每穴6苗能夠顯著增加群體苗數，成穗率高，有效穗數多，能顯著增加單位面積穎花數；3種等行距、2種寬窄行規格栽插，以20 cm×(20～40)cm和25 cm×(20～40)cm2種寬窄行規格栽插的最高苗、有效穗和單位面積穎花數顯著高于等行距栽插，其中25 cm×(20～40)cm規格的盛穗歷期較長；不同基本苗和栽插規格對父本的播始歷期影響較??；2期父本播期相差6 d，抽穗歷期可延長1 d。說明父本黃莉占以單穴6苗并按20 cm×(20～40)cm或25 cm×(20～40)cm規格機插可以獲得較高的單位面積穎花數。

在傳統的制種方式中，制種父母本群體的栽插一般遵循“父本靠發，母本靠插”的原則[1,7]。在機插條件下，由于多為小秧齡移栽，無秧田分蘗，因此，必須確定合理基本苗，建立高質量的群體起點，既有利于在有效分蘗葉齡期充分發生分蘗，形成足量的壯個體，又可在無效分蘗期利用有效強蘗的優勢，對無效分蘗進行生理生態上的調節控制形成合理的群體動態，提高成穗率和群體質量。本研究表明，4001 S/黃莉占制種父本機插2苗、4苗和6苗，以單穴6苗的最高苗數和有效穗數顯著增多，且成穗率高，單位面積穎花數顯著高于其他處理。

表6 不同基本苗和栽插規格對父本群體穎花數的影響

處理 1期 2期 群體 單穗穎花數/朵單位面積穎花數/(萬朵·m-2)單穗穎花數/朵單位面積穎花數/(萬朵·m-2)單穗穎花數/朵單位面積穎花數/(萬朵·m-2)A1178.85a5.05b166.37b4.70c173.28b4.90cA2177.81a5.20b175.09a5.13b178.65a5.23bA3171.28b6.01a166.44b5.84a170.19b5.98aB1174.92ab5.62b162.34c5.20c168.63c5.41cB2173.53b4.84c165.38bc4.61d171.67bc4.79dB3181.30a4.53d177.41a4.44d179.36a4.48eB4173.85b6.47a171.55ab6.4a174.92ab6.53aB5176.29ab5.66b169.83bc5.47b175.62ab5.64bA1B1182.64abc5.32d176.53abcd5.15d179.59abc5.23efA1B2179.23abc4.74ef171.50bcdef4.53ef175.37bcdef4.64gA1B3179.58abc4.23g163.12efg3.85g171.35cdef4.04hA1B4178.76abc6.13c166.78cdefg5.72c172.77cdef5.92cA1B5174.05cde4.83e153.93gh4.46f167.32f4.65gA2B1185.64ab6.35d169.16bcdef4.88de177.40bcde5.12efA2B2166.86def4.71ef159.34fg4.17fg169.77def4.44gA2B3186.96ab4.41fg189.04a4.46f187.99a4.44gA2B4183.61abc6.58b182.07ab6.25b182.84ab6.55bA2B5165.95ef5.88d175.89bcde5.62c175.25bcdef5.61dA3B1156.48f6.17c141.33h5.57c148.90g5.87cdA3B2174.49cde5.43d165.29defg5.14d169.89def5.29eA3B3177.35bcd4.93e180.11ab5.01d178.73bcd4.97fA3B4159.19f7.26a165.80defg6.97a169.16ef7.11aA3B5188.89a6.83b179.66abc6.50b184.27ab6.67b

姚守禮等研究表明，水稻寬窄行栽培能充分發揮植株的“雙邊”優勢，具有通風透光的條件，能夠提高光合效率，促進水稻干物質積累，提高水稻穎花數[7]。敖和軍等進一步證明，采用寬窄行的插植方式能讓中下部的葉片得到更多的光輻射量，從而提高群體光合利用率[8]。本研究結果表明，4001 S/黃莉占制種父本機插，以株距20 cm和25 cm的寬窄行規格栽插的最高苗數、有效穗數和單位面積穎花數顯著高于株距20 cm和24 cm的等行栽插，且抽穗歷期和盛穗歷期都有所延長。黃莉占分蘗力中等，在作制種父本機插條件下，適當增加基本苗數，并采用寬窄行栽插方式，既能保證群體足夠的苗穗數，又能利用邊際優勢適當增加分蘗，從而達到增加父本群體穎花數和延長開花歷期的目的。

本研究盡管兩期父本播期相差6 d，但抽穗歷期僅延長1 d，若需延長更多，應考慮改進育秧方式，培育大齡壯秧，并輔以相應培管技術措施。