提高雜交粳稻“秋優23”制種產量的技術研究

高美鳳 曹月琴 王曉峰 顧明飛 夏蓮紅 王晶瑩

（上海市閔行區農業技術服務中心，上海 201109）

經過30多年的雜交水稻育種研究，雜交水稻在我國糧食生產中所占的比重越來越大，培育優質、高產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和發展的重要因素，雜交水稻高產制種技術也因此成為了培育雜交水稻新品種的重要環節。而雜交水稻制種技術的關鍵是確定播期、確保花期相遇、提高異交結實率，其中，確定雙親最佳播期，做好花期預測和花期調整，確保父母本花期相遇是實現異交授粉的前提；確定最佳行比，改良雙親異交姿態，促進花粉均勻散布，提高花粉利用率是實現高產制種的保證[1-3]。

“秋優23”是上海市閔行區農業技術服務中心培育出的雜交粳稻新品種，于2018年通過上海市農作物品種審定（編號：滬審稻2018005），具有高產、優質、抗逆性強的特點。為促進“秋優23”的進一步推廣應用，筆者擬對其制種技術進行研究，即以調花期、促高產、保質量為目標，從播期、激素噴施、肥料調節、輔助授粉等關鍵環節入手，研究不同處理對“秋優23”制種產量的影響，以期為形成“秋優23”高產制種技術提供依據。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料和方法

1.1 試驗概況

供試材料為“秋優23”的母本不育系“秋23A”、父本恢復系“R23”。試驗設在閔行區浦江鎮星東糧食專業合作社連片制種田中進行。

1.2 試驗設計

按照單因素試驗方案設計，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，根據最佳播期進行播種，并分3組進行“920”噴施試驗、肥料花期調節試驗、輔助授粉與割葉試驗。試驗中除試驗處理設計不同外，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基本苗數為1.0萬～1.5萬苗。水稻田間管理按照正常水稻栽培技術進行。

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查并記錄。

1.2.2 “920”噴施試驗

設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 肥料花期調節試驗

在母本幼穗分化期，葉齡余數分別為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”噴施試驗設計

1.2.4 輔助授粉與割葉試驗

在揚花期母本開花數達當天開花數的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，授粉間隔20 min。設人工授粉、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，母本設割葉和不割葉2個處理，割葉以割去劍葉2/5為標準。

2 結果與分析

2.1 父母本播期

經田間觀察，“秋優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。

親本播始歷期的長短取決于出葉速度，由表2可知，在“秋優23”雜交制種親本的最佳播種期內，隨著同一親本播種時間的提早，播始歷期延長，主莖葉片數也隨之增加；隨著播種時間的推遲，其始穗日期也相應推遲，父本始穗比母本早。結合播期試驗中雙親播始歷期、始穗日期等數據，確定“秋優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23”親本生育進程的影響

2.2 “920”噴施技術

由表3可知，“秋優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制種產量分別為165.2、180.5、175.2 kg。考慮到父母本最佳授粉姿態（穗位差為20～25 cm）和制種產量，以每667 m2噴施“920”8 g最為合理。

表3 “920”不同噴施量對“秋優23”雙親性狀和產量的影響

2.3 肥料花期調節

在“秋優23”實際制種生產中，由于父母本生育特性不同，且受栽培技術及氣候環境的影響，常常會出現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節花期常用的方法之一。同時，按照“秋優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節。由表4可知，對母本增施氮肥能延遲母本抽穗，且花期調節效果與氮肥施用量、施用時間有關，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，母本花期調節效果隨施用時間的推遲而逐漸減弱，以在葉齡余數為2.8葉時施用氮肥對花期的調節效果最為明顯。

表4 不同肥料水平對“秋優23”母本抽穗的影響

2.4 輔助授粉技術

輔助授粉是提高“秋優23”制種產量的關鍵技術。通過對親本開花習性進行觀察可知，“秋優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、每穗總粒數、千粒重相差不大；輔助授粉對制種產量的影響主要通過提高結實率來實現，以2個機械輔助授粉處理的母本結實率、制種產量較高。

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，能夠提高結實率，且制種產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，對制種產量的影響不明顯，因此，機械授粉Ⅱ處理省時省力，制種產量較高，更適用于實際生產。

表5 不同輔助授粉方式對“秋優23”制種產量的影響

3 結論與討論

在雜交粳稻“秋優23”制種生產中，應遵循“適期適量播種，以促為主，促控結合”的原則，多種調節方法結合使用，確保父母本花期相遇，提高異交效率，增加制種產量。

3.1 確保花期相遇是實現高產制種的前提

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，并在幼穗分化期關注植株長勢，根據葉齡、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節。本試驗結果表明，“秋優23”制種生產的理想花期是父母本同期始穗，故應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；如需施用氮肥調節母本花期，應按照花期相遇差，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節效果最為明顯。

3.2 提高異交結實率是實現高產制種的關鍵

植株群體結構、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，同時能調節親本植株高度，改善植株的形態和父母本的穗位差，從而提高異交結實率，但使用不當易造成倒伏[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實；適當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透光條件，提高母本中下部穗層的受粉率和光合產物積累[5-6]。本試驗結果表明，在“秋優23”制種生產中，“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，從而實現最高制種產量，但“920”噴施量過高，易造成父本植株徒長、秸稈細長，出現倒伏，產量下降；輔助授粉時間以母本開花時間為準，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；對雙親進行適當割葉可提高制種產量，但若采用了合適的輔助授粉技術，可在保證制種產量的基礎上，不再對母本進行割葉，從而省時省力。