提高雜交粳稻“秋優(yōu)23”制種產(chǎn)量的技術(shù)研究

高美鳳 曹月琴 王曉峰 顧明飛 夏蓮紅 王晶瑩

（上海市閔行區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，上海 201109）

經(jīng)過30多年的雜交水稻育種研究，雜交水稻在我國糧食生產(chǎn)中所占的比重越來越大，培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)雜交水稻新品種也逐漸成為雜交水稻研究的重點。鑒于良種是保障雜交水稻生產(chǎn)和發(fā)展的重要因素，雜交水稻高產(chǎn)制種技術(shù)也因此成為了培育雜交水稻新品種的重要環(huán)節(jié)。而雜交水稻制種技術(shù)的關(guān)鍵是確定播期、確保花期相遇、提高異交結(jié)實率，其中，確定雙親最佳播期，做好花期預(yù)測和花期調(diào)整，確保父母本花期相遇是實現(xiàn)異交授粉的前提；確定最佳行比，改良雙親異交姿態(tài)，促進花粉均勻散布，提高花粉利用率是實現(xiàn)高產(chǎn)制種的保證[1-3]。

“秋優(yōu)23”是上海市閔行區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心培育出的雜交粳稻新品種，于2018年通過上海市農(nóng)作物品種審定（編號：滬審稻2018005），具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強的特點。為促進“秋優(yōu)23”的進一步推廣應(yīng)用，筆者擬對其制種技術(shù)進行研究，即以調(diào)花期、促高產(chǎn)、保質(zhì)量為目標(biāo)，從播期、激素噴施、肥料調(diào)節(jié)、輔助授粉等關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手，研究不同處理對“秋優(yōu)23”制種產(chǎn)量的影響，以期為形成“秋優(yōu)23”高產(chǎn)制種技術(shù)提供依據(jù)。現(xiàn)將相關(guān)試驗結(jié)果報道如下。

1 材料和方法

1.1 試驗概況

供試材料為“秋優(yōu)23”的母本不育系“秋23A”、父本恢復(fù)系“R23”。試驗設(shè)在閔行區(qū)浦江鎮(zhèn)星東糧食專業(yè)合作社連片制種田中進行。

1.2 試驗設(shè)計

按照單因素試驗方案設(shè)計，于2018年5月—9月進行父母本播期試驗。在確定父母本最佳播期后，于2019年4月—11月，按照試驗方案對試驗田進行分割和封閉，根據(jù)最佳播期進行播種，并分3組進行“920”噴施試驗、肥料花期調(diào)節(jié)試驗、輔助授粉與割葉試驗。試驗中除試驗處理設(shè)計不同外，試驗組和對照組的其他田間管理措施均保持一致。

1.2.1 父母本播期試驗

選取栽培條件相同的田塊，分4組進行播期試驗，播期分別設(shè)置為5月20日、5月25日、5月30日、6月4日，父母本采用同機栽插方式，行比為2∶6，行株距為30 cm×(12～15）cm，每穴栽2～3株苗，母本每667 m2插1.30萬～1.35萬穴，每667 m2基本苗數(shù)3.0萬～4.0萬苗，父本每667 m2插0.40萬～0.45萬穴，每667 m2基本苗數(shù)為1.0萬～1.5萬苗。水稻田間管理按照正常水稻栽培技術(shù)進行。

按秧田期5 d/次、大田期7 d/次的頻率，對雙親生育進程進行調(diào)查并記錄。

1.2.2 “920”噴施試驗

設(shè)3個噴施濃度，分別為每667 m2噴施“920”6、8、10 g，分別在父本始穗5%（單噴父本）、母本始穗10%（普噴）、母本始穗80%（普噴）時分3次噴施，以不噴施“920”為對照（CK1），見表1。

1.2.3 肥料花期調(diào)節(jié)試驗

在母本幼穗分化期，葉齡余數(shù)分別為2.8葉、1.8葉、0.8葉時施用尿素，每667 m2分別施用尿素10、15、20 kg，以不噴施尿素為對照（CK2）。

表1 “920”噴施試驗設(shè)計

1.2.4 輔助授粉與割葉試驗

在揚花期母本開花數(shù)達(dá)當(dāng)天開花數(shù)的40%～50%時，用直徑為2 cm的尼龍繩在父母本植株上橫向拉動授粉，每天授粉3～4次，每次10 min以內(nèi)，授粉間隔20 min。設(shè)人工授粉、機械授粉Ⅰ（速度8～10 km/h）、機械授粉Ⅱ（速度20～25 km/h）3個處理。

同時，在3個輔助授粉試驗組進行割葉試驗，即在雙親抽穗前2 d，父本割去劍葉1/2，母本設(shè)割葉和不割葉2個處理，割葉以割去劍葉2/5為標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 父母本播期

經(jīng)田間觀察，“秋優(yōu)23”雙親長出1～4張葉片需15 d，長出5～6張葉需9～10 d；中期葉片每葉需5.2～5.6 d；后三葉每葉需7.0～7.5 d；葉枕平至破口抽穗需8～9 d；父本出葉速度略快于母本。

親本播始?xì)v期的長短取決于出葉速度，由表2可知，在“秋優(yōu)23”雜交制種親本的最佳播種期內(nèi)，隨著同一親本播種時間的提早，播始?xì)v期延長，主莖葉片數(shù)也隨之增加；隨著播種時間的推遲，其始穗日期也相應(yīng)推遲，父本始穗比母本早。結(jié)合播期試驗中雙親播始?xì)v期、始穗日期等數(shù)據(jù)，確定“秋優(yōu)23”制種親本最佳播期為：母本“秋23A”于5月25日播種，8月28日始穗；父本“R23”采用兩期播種，一期于5月30日播種，8月28日始穗，二期于6月5日播種，8月30日始穗。

表2 不同播種期對“秋優(yōu)23”親本生育進程的影響

2.2 “920”噴施技術(shù)

由表3可知，“秋優(yōu)23”雙親對“920”的敏感度不同，在相同濃度下，父本的株高增加較母本更為明顯；隨著“920”噴施量的增加，父母本的穗位差不斷增大，每667 m2噴施6、8、10 g 3個處理的穗位差分別為20、26、30 cm，平均每667 m2制種產(chǎn)量分別為165.2、180.5、175.2 kg。考慮到父母本最佳授粉姿態(tài)（穗位差為20～25 cm）和制種產(chǎn)量，以每667 m2噴施“920”8 g最為合理。

表3 “920”不同噴施量對“秋優(yōu)23”雙親性狀和產(chǎn)量的影響

2.3 肥料花期調(diào)節(jié)

在“秋優(yōu)23”實際制種生產(chǎn)中，由于父母本生育特性不同，且受栽培技術(shù)及氣候環(huán)境的影響，常常會出現(xiàn)父母本花期不遇的問題，而通過水肥管理影響生育進程是調(diào)節(jié)花期常用的方法之一。同時，按照“秋優(yōu)23”雙親播期安排，花期不遇通常是由于母本早于父本抽穗，故需對母本抽穗時間進行調(diào)節(jié)。由表4可知，對母本增施氮肥能延遲母本抽穗，且花期調(diào)節(jié)效果與氮肥施用量、施用時間有關(guān)，在同一氮肥施用時間，隨著施肥量的增加，母本抽穗時間明顯推遲；在相同氮肥施用量的條件下，母本花期調(diào)節(jié)效果隨施用時間的推遲而逐漸減弱，以在葉齡余數(shù)為2.8葉時施用氮肥對花期的調(diào)節(jié)效果最為明顯。

表4 不同肥料水平對“秋優(yōu)23”母本抽穗的影響

2.4 輔助授粉技術(shù)

輔助授粉是提高“秋優(yōu)23”制種產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)。通過對親本開花習(xí)性進行觀察可知，“秋優(yōu)23”雙親始穗后第3天開花，父本花時早于母本，開穎時間長于母本，花藥肥大，花粉量足。由表5可知，不同輔助授粉方式的母本有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、千粒重相差不大；輔助授粉對制種產(chǎn)量的影響主要通過提高結(jié)實率來實現(xiàn)，以2個機械輔助授粉處理的母本結(jié)實率、制種產(chǎn)量較高。

由表5可知，在人工授粉和機械授粉Ⅰ處理下，對母本進行割葉，能夠提高結(jié)實率，且制種產(chǎn)量較不割葉分別增加16.1%和9.5%；在機械授粉Ⅱ處理下，對母本進行割葉，對制種產(chǎn)量的影響不明顯，因此，機械授粉Ⅱ處理省時省力，制種產(chǎn)量較高，更適用于實際生產(chǎn)。

表5 不同輔助授粉方式對“秋優(yōu)23”制種產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

在雜交粳稻“秋優(yōu)23”制種生產(chǎn)中，應(yīng)遵循“適期適量播種，以促為主，促控結(jié)合”的原則，多種調(diào)節(jié)方法結(jié)合使用，確保父母本花期相遇，提高異交效率，增加制種產(chǎn)量。

3.1 確保花期相遇是實現(xiàn)高產(chǎn)制種的前提

在雜交水稻制種過程中，要確保父母本花期相遇，首先要確定好雙親的播期，并在幼穗分化期關(guān)注植株長勢，根據(jù)葉齡、幼穗剝查推算父母本花期，并對父母本花期不遇及時進行調(diào)節(jié)。本試驗結(jié)果表明，“秋優(yōu)23”制種生產(chǎn)的理想花期是父母本同期始穗，故應(yīng)采用父母本差期播種、父本二期播種的制種方式，以延長父本花期，提高父母本花期相遇的概率，“秋優(yōu)23”制種親本最佳播期為母本“秋23A”于5月25日播種，父本“R23”采用兩期播種方式，播種日期分別為5月30日、6月5日；如需施用氮肥調(diào)節(jié)母本花期，應(yīng)按照花期相遇差，把握合適的施肥濃度和施肥時間，以早施肥、施重肥的母本花期調(diào)節(jié)效果最為明顯。

3.2 提高異交結(jié)實率是實現(xiàn)高產(chǎn)制種的關(guān)鍵

植株群體結(jié)構(gòu)、花粉傳播效率對親本的異交性能具有重要影響。研究表明，赤霉素能促進親本集中開花，提高柱頭外露和活性，同時能調(diào)節(jié)親本植株高度，改善植株的形態(tài)和父母本的穗位差，從而提高異交結(jié)實率，但使用不當(dāng)易造成倒伏[4]；輔助授粉能使父本更多的花粉飛揚起來，且均勻地飄落到母本柱頭上受精結(jié)實；適當(dāng)割葉可減少花粉在制種親本之間傳播的阻礙，改善中下部莖葉的通風(fēng)透光條件，提高母本中下部穗層的受粉率和光合產(chǎn)物積累[5-6]。本試驗結(jié)果表明，在“秋優(yōu)23”制種生產(chǎn)中，“920”每667 m2噴施量以8 g為佳，此噴施量可保持父本比母本高20～25 cm的良好授粉姿態(tài)，從而實現(xiàn)最高制種產(chǎn)量，但“920”噴施量過高，易造成父本植株徒長、秸稈細(xì)長，出現(xiàn)倒伏，產(chǎn)量下降；輔助授粉時間以母本開花時間為準(zhǔn)，不可隨意提前，且宜采用機械授粉方式，趕粉速度以20～25 km/h為佳，可確保不損傷稻穗和柱頭，實現(xiàn)散粉均勻，從而最大程度地提高父本散粉率和母本受粉率；對雙親進行適當(dāng)割葉可提高制種產(chǎn)量，但若采用了合適的輔助授粉技術(shù)，可在保證制種產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，不再對母本進行割葉，從而省時省力。