董華林,費震江,殷得所,胡建林,王紅波,鄭興飛,查中萍,薛 蓮,徐得澤
(湖北省農業科學院糧食作物研究所/糧食作物種質創新與遺傳改良湖北省重點實驗室,武漢 430064)
1976 年中國開始大面積推廣雜交水稻,雜交稻推廣種植為中國的水稻生產和糧食安全做出巨大貢獻[1]。培育兩系法雜交稻是利用水稻雜種優勢2 個重要途徑之一[2,3],自1995 年兩系雜交稻研究成功并開始大面積推廣應用以來[1],兩系雜交稻組合審定數量和推廣面積已經與三系雜交稻不相上下,尤其長江中下游稻區兩系雜交稻已占絕對優勢[4]。隨著農村勞動力的日漸緊缺及勞動力成本的增加,水稻直播作為輕簡型種植方式,越來越受到種植戶歡迎,直播稻的種植面積正在逐步擴大[5,6]。直播稻不經過育秧直接播種至大田,因茬口問題需要品種熟期適當偏早、抗倒伏。因此選育早熟、抗倒、優質、高產是直播稻主要技術指標。
湖北省農業科學院糧食作物研究所自主選育的兩系不育系EK3S 莖稈粗壯、品質優、配組優勢強,與自主選育的優質抗病恢復系R76 配組,選育出優質、早熟、抗倒、高產兩系雜交中秈新組合E 兩優36,2021 年通過湖北省品種審定委員會審定(鄂審稻20210030)。適合在湖北省作早熟中稻直播種植。
EK3S 是以湖北省農業科學院糧食作物研究所選育的中秈光溫敏核不育系E 農2S(鄂審稻20210097)為母本,以常規中秈材料Q09-39 為父本雜交選育而成。Q09-39 為自主選育的株型矮壯、米質優、開花習性好的中間親本材料,系譜來源為[(密矮 64S/IR661)/(9311/IR4770-79-13-14)]/(9311//T63/9311)。2009 年春季在海南省陵水縣雜交,夏季在武漢市種植F1,2010 年春季在海南省陵水縣種植F2群體,收種時入選單株42 株,此后經在武漢市和陵水縣2 地多個世代的加代選育,至2013 年春季,在海南省陵水縣種植F7代,第QFS135 區表現基本整齊一致,株型較好,初步定為目標系,選單株10 個收種。從目標系中入選的單株又在武漢市和海南省進行了多個世代的加代選育,直至農藝性狀和育性穩定。分別于2012 年、2015 年和2017 年通過冷水處理進行了育性鑒定與篩選(水溫設置為22.8~23.2 ℃,處理7~10 d),花粉不育度均達99.9%以上。2017 年夏季在武漢市種植F11,綜合各主要性狀表現,決選2 個優系割蔸繁種,并定名為EK3S。2018 年通過了華中農業大學植物科學技術學院人工氣候箱育性鑒定。2019 年8 月通過湖北省農作物品種審定專家組鑒定。2021 年通過湖北省農作物品種審定委員會審定(鄂審稻20210096)。
父本R76 為湖北省農科院糧作所選育的兩系恢復系,2012 年春季在海南省用HR1128 作母本與華占雜交,然后自交,2014 年夏季取樣分子標記檢測,選擇含有Pi2基因純合、株型好且早熟的株系,經過南繁北育,2017 年春季,在海南省種植F9代,將編號為QF16-76 的小區混收制種,定名為R76。
2017 年春季在海南省用R76 與EK3S 測配組合,正季武漢市種植TF1觀察,表現較好;2017 年夏季在武漢市試制種,2018 年夏季武漢市直播種植,田間表現優異,同年參加湖北省早熟中稻篩選試驗,2019 年轉入正試,2020 年續試并參加生產試驗。
E 兩優36 于2019 年、2020 年參加湖北省早熟中稻品種區試,2 年平均全生育期113.4 d,比對照黃華占長0.9 d,株高116.7 cm,較黃華占高9.7 cm,生長勢強,分蘗力中等。該組合株高中等,株型松散適中,莖稈較粗壯,抗倒伏能力較強。該組合葉片顏色綠,劍葉挺直,后期轉色表現較好。該組合成熟后,穗層整齊,穗大粒多,粒子較小,粒型中長。
該組合于2019 年、2020 年參加湖北省早熟中稻品種區試,2 年平均產量為9.37 t/hm2,比對照黃華占增產7.85%,平均有效穗為304.5 萬/hm2,穗長為24.2 cm,每穗總粒數為198.3 粒,實粒數為158.1 粒,結實率為79.7%,千粒重為23.96 g。整精米率為61.3%,堊白粒率為11%,堊白度為3.0%,直鏈淀粉含量為13.9%,膠稠度為78 mm,長寬比為3.1。該組合稻谷主要理化指標達農業行業《食用稻品種品質》標準(NY/T593—2013)2 級。
2019 年、2020 年由湖北省早熟中稻品種區試組的統一安排,經恩施州農業科學院植保所和宜昌市農業科學院進行抗性鑒定,結果顯示,E 兩優36 的2年稻瘟病綜合抗性指數為4.5,病級為5 級,中感稻瘟病;中感白葉枯病;中抗紋枯病。
2017 年夏季,該組合在武漢市參加小區比產試驗,折合產量8.93 t/hm2,比對照黃華占增產9.26%,全生育期表現為117 d,比對照短1 d。該組合稻米的外觀品質與對照黃華占相當。
2018 年夏季,該組合參加湖北省種子協會早熟中稻品種比較試驗協ZA 組,折合產量9.47 t/hm2,比對照黃華占增產12.17%;生育期113.0 d,與對照相當;稻米品質分析顯示,其整精米率為62.9%,堊白粒率為22%,堊白度為5.3%,直鏈淀粉含量13.0%,膠稠度為75 mm,長寬比為3.2;稻瘟病病級3 級,稻瘟病抗性綜合指數為3.1。
2019 年參加湖北省早熟中稻區域試驗ZD 組,折合產量9.63 t/hm2,比對照黃華占增產7.90%;生育期111.8 d,比對照長0.8 d;稻米品質性狀表現為,出糙率為79.6%,整精米率為59.9%,堊白度為4.8%,直鏈淀粉含量為14.7%,膠稠度為68 mm,堿消值為6.8,長寬比為3.3,稻米品質達到農業行業《食用稻品種品質》標準三級;稻瘟病病級為5 級,稻瘟病抗性綜合指數為4.5;結實率為79.8%;千粒重為22.87 g。后期轉色表現好。
2020 年續試ZB 組,折合產量9.25 t/hm2,比對照增產9.34%。全生育期為115.0 d,比對照長0.9 d。稻瘟病綜合指數為4.0,病級為5 級;品質分析結果,出糙率為79.3%,整精米率為61.3%,堊白度為3.0%,直鏈淀粉含量為13.9%,膠稠度為78 mm,堿消值為6.5,長寬比為3.1,達到農業行業《食用稻品種品質》標準二級。結實率為79.6%。后期轉色表現好。
EK3S/R76 適合直播種植。在鄂中北稻區應在5月20 日至5 月底播種,江漢平原、鄂東南稻區應在6月10 日左右播種為宜。大田用種量22.5 kg/hm2,浸種時應該用強氯精或咪鮮胺對其進行消毒。
直播稻田草害比較嚴重,一定要做好直播田的雜草防控。直播稻田雜草防控一般要做到“一封”,即播種前后3~5 d 進行土壤封閉除草;“二殺”,即播種出苗后20 d 左右,根據稻田雜草種類采用相應的除草劑進行化學除草;“三補”,即經過前2 次除草后,部分田塊或田塊中部分區域有雜草遺留或抗性雜草出現,進行補充除草,主要措施采用人工拔除與化學藥劑防治相結合[7]。
施肥時應以基肥為主,追肥為輔,N、P 和K 肥配合使用,比例為1.0∶0.5∶0.9,大田總施N 量為150~165 kg/hm2。播種出苗后田間應濕潤管理,3 葉1 心后淺水勤灌,可促分蘗。夠苗時,可及時曬田控蘗防倒伏,孕穗期及抽穗揚花期保持深水層,后期干干濕濕,直到黃熟。
苗期應注意防治稻薊馬,分蘗盛期后應注意防治稻縱卷葉螟、二化螟、三化螟和稻飛虱等蟲害,在孕穗后期及抽穗期應預防稻曲病的發生。種植期間要及時作好田間病蟲害調查,達到防治指標時要及時噴藥防治。
父本典型性狀,父本R76 的株型表現較緊湊,莖稈粗壯,葉片較大,葉色濃綠,劍葉挺舉,后期轉色表現好。穗大粒多,千粒重為23 g 左右,粒型中長,米質較好。在武漢市5月10日前后播種,播始歷期78 d左右,單株成穗6 個,每穗總粒數約200 粒,粒型小。母本典型性狀,母本EK3S 為中熟中秈型光溫敏核不育系,主莖葉片數16 片,播始歷期約82 d,其育性轉換的臨界溫度在23.5 ℃以下,敏感期在幼穗分化4~7 期。
在湖北省制種時,花期原則上安排在8 月中下旬。一般父本在5 月27 日播第一期,在6 月4 日播第二期,母本于5 月31 日播種。
該組合的父母本均采用水播、水育。父本的大田用種量為6 kg/hm2,秧田播種量為225 kg/hm2。母本大田用種量22.5 kg/hm2,秧田播種量225 kg/hm2。播種前父母本種子用強氯精消毒處理。
父母本的秧齡在20~25 d 移栽較為適宜。母本插足37.5 萬穴/hm2,每穴2~3 棵谷苗。父本插3萬~6 萬穴/hm2,每穴插2 棵谷苗。
水稻制種田的施肥應遵循“前重、中控、后補”的原則,底肥要施足,早施分蘗肥,看苗情來補施追肥。制種田的施肥水平控制在施純氮187.5 kg/hm2左右。
水稻制種田的水漿管理要遵循薄水插秧、活蔸露田、淺水勤灌、干濕交替的原則。當母本的苗數達到300 萬/hm2時,需要及時曬田,復水后要淺灌、勤灌。
為確保父母本的盛花期相遇,需要提前預測父母本的花期,以便及時調整。花期預測時,前期要對父母本的葉齡進行記載,進入幼穂分化期后,要以幼穂剝檢為主要判斷依據,每3 天剝檢1 次,以母本的始穂期比父本早1~2 d 為最佳的相遇標準,否則就要通過一定的手段對花期進行調控。
EK3S 與R76 均對“920”具有敏感性,母本EK3S的“920”用量應控制在225 g/hm2左右。原則上對其施用“920”要做到早、準,在全田抽穗達到5%~10%時即可以開始噴施。第一次施用時,以30~60 g/hm2的用量較為適宜。隔天后噴施第二次時,以150~180 g/hm2的用量較為適宜。遭遇低溫陰雨天氣時,可適當增加“920”的用量。
在制種過程中,父母本的全生育期都要注意防治螟蟲及紋枯病等病蟲害。在父母本的抽穗期要注意防治稻粒黑粉病和稻曲病。一般在父母本的破口期、見穂期和齊穂期,可以噴施克黑凈或愛苗各1次,以防治病害。
制種時,從開始的種子生產到最后的種子收割、裝袋和入庫的各個生產環節中,都要嚴格防止所制種子的生物學混雜和機械混雜。特別是在噴施第一次“920”之后,為田間除雜的最佳時機。母本受粉結束后的20 d,可對其進行搶晴收割,并分配專人、專用收獲工具和曬場,以避免種子混雜,確保種子的純度與質量。