熊 朝，唐 榮，劉愛民，張海清*，舒志芬，肖層林

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)沙 410128；2 湖南隆平種業(yè)有限公司，長(zhǎng)沙 410006)

機(jī)插秧行比對(duì)科S/華占制種產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響

熊 朝1，唐 榮1，劉愛民2*，張海清1*，舒志芬1，肖層林1

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)沙 410128；2 湖南隆平種業(yè)有限公司，長(zhǎng)沙 410006)

為了探索雜交水稻制種父母本機(jī)械移栽合適行比，以組合科S/華占為材料，設(shè)置父母本行比4∶20、4∶30機(jī)械移栽2個(gè)處理，以行比2∶10人工移栽為對(duì)照。結(jié)果表明：父母本行比4∶20機(jī)械移栽群體每公頃穎花數(shù)達(dá)172 793 880粒，父母本穎花比為1∶2.54，母本平均結(jié)實(shí)率為33.42%，實(shí)際產(chǎn)量為2 323.20 kg/hm2。結(jié)果顯示行比4∶20符合雜交水稻制種繩索授粉方式下父母本機(jī)械移栽高產(chǎn)制種群體的要求。

雜交水稻；制種；父母本；機(jī)械移栽；行比

雜交水稻機(jī)械化制種是破解農(nóng)村勞動(dòng)力短缺、人工成本上升及制種產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定難題及促進(jìn)雜交水稻產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要措施[1，2]。父母本機(jī)械栽插是實(shí)現(xiàn)雜交水稻機(jī)械化制種的重要環(huán)節(jié)[3]。國(guó)內(nèi)外關(guān)于父母本的機(jī)械栽插技術(shù)研究?jī)?nèi)容主要有：父本兩期育秧，按(1～2)∶(8～14)行比人工移栽1～2行父本，母本直播或機(jī)械移栽[4，5]；父本兩期育秧，按(4～8)∶(30～80)行比人工移栽父本，母本機(jī)械移栽或機(jī)械直播[6]；父本兩期機(jī)械旱直播4行，母本機(jī)械旱直播30～40行[7]；父母本生育期相近的組合按行比2∶(12～14)機(jī)械同時(shí)移栽兩期父本和母本[8]。前兩種方式父本仍采用人工栽插，第三種方式不符合國(guó)內(nèi)的種植習(xí)慣，目前國(guó)內(nèi)符合第四種栽插方式的組合較少，不利于機(jī)械化制種技術(shù)大面積推廣。

本試驗(yàn)以科S/華占父母本不同機(jī)械移栽行比為處理，比較不同父母本行比群體開花歷期、單位穎花數(shù)、父母本穎花比等的差異，分析父母本行比對(duì)制種群體花期相遇、異交結(jié)實(shí)率、制種產(chǎn)量的影響，初步篩選出雜交水稻制種繩索輔助授粉方式下父母本機(jī)械移栽合適的父母本行比，為雜交水稻機(jī)械移栽制種提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

制種組合：科S/華占。

育秧盤：規(guī)格28 cm×56 cm×2 cm硬質(zhì)秧盤。

父本插秧機(jī)：久保田4行手扶式插秧機(jī)，行距30 cm，株距14 cm。

母本插秧機(jī)：協(xié)力10行自走式插秧機(jī)，行距17.5 cm，株距14 cm。

1.2 方法

試驗(yàn)于2014年5月至10月在湖南隆平種業(yè)武岡市鄧元泰鎮(zhèn)生產(chǎn)基地進(jìn)行。父母本機(jī)械移栽制種為試驗(yàn)組，父母本人工移栽制種為對(duì)照組。

父母本機(jī)械栽培：兩期父本分別于5月24、29日播種，每期父本種子等分兩份，一份常規(guī)浸種催芽，一份干種，兩者混勻播于秧盤，每盤80 g。待第二期秧苗2.5葉，兩期秧苗同時(shí)機(jī)械相間移栽4行。母本6月6日播種，常規(guī)浸種催芽后秧盤育秧，每盤40 g，待秧苗3.1葉齡，機(jī)械移栽。行比設(shè)4∶20、4∶30，父母本間距為30 cm。

父母本人工栽培：第一期父本5月24日播種，兩期時(shí)差7 d，常規(guī)浸種催芽后大田濕潤(rùn)育秧，秧苗6.1葉時(shí)人工移栽。母本6月6日播種，常規(guī)浸種催芽后大田濕潤(rùn)育秧，3.1葉時(shí)人工移栽。行比2∶10，父母本間距為30 cm。

每個(gè)行比連續(xù)移栽父本4廂、母本3廂。機(jī)械栽培群體大田肥水管理、病蟲害防治、赤霉素噴施時(shí)期及劑量均與人工栽培相同，采用人工繩索輔助授粉，其他操作參照大田常規(guī)制種。

1.3 記載項(xiàng)目

記載播種期、移栽期、始穗期、齊穗期等，每廂定20株進(jìn)行葉齡記載。

抽穗動(dòng)態(tài)：父母本各選定3廂，每廂定20穴，每行5穴，從見穗至完穗止，每天17:00調(diào)查已抽穗數(shù)，計(jì)算日抽穗數(shù)、日抽穗率、盛穗歷期、盛穗期總抽穗率等。

群體穗粒結(jié)構(gòu)：機(jī)械、人工栽培各定3廂，完穗期每廂定3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)均勻取樣20穴，齊地收割稻株，測(cè)量株高、有效穗數(shù)、每穗總穎花數(shù)等，計(jì)算單位面積穎花數(shù)。

母本考種：收割前2～3 d，不同行比母本群體各選定3廂，每廂定3行，機(jī)械栽培母本每行均勻取樣9株，人工栽培母本每行均勻取樣5株。齊地收割稻株，測(cè)量株高、有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)等，計(jì)算出異交結(jié)實(shí)率，并進(jìn)行理論測(cè)產(chǎn)。

母本實(shí)際測(cè)產(chǎn)：不同行比母本群體各選定3廂，每廂定點(diǎn)3個(gè)，每點(diǎn)收割10 m2(以實(shí)際收割面積為準(zhǔn))稻株，分別收割、脫粒，按種子干燥要求分別進(jìn)行干燥，測(cè)定收割產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 父母本機(jī)械栽插制種群體抽穗特性

父本群體抽穗歷期完整覆蓋母本群體是制種群體父母本花期相遇的標(biāo)志之一。從表1可知，父本華占8月21日始穗，8月24日齊穗，8月25日完穗，較母本群體早1 d始穗，遲1 d完穗，兩者同一天齊穗。

科S/華占抽穗整齊、抽穗歷期均較短。父本群體抽穗歷期為7.0 d，比母本長(zhǎng)2.7 d，能完全覆蓋母本的抽穗歷期，兩者花期相遇良好。父母本群體抽穗盛期抽穗率相差不大，父本抽穗盛期抽穗率為73.28%，較母本少7.38%；父本盛穗歷期為4.3 d，較母本長(zhǎng)1 d；父母本群體盛花期相逢，父本花粉利用效率高。由此可見，父本種子分兩期(相隔4 d)、每期以干種與芽種混播機(jī)械移栽群體能夠保證科S/華占制種群體父母本花期相遇。

表1 父母本機(jī)械栽插制種群體抽穗特性

2.2 父本群體結(jié)構(gòu)

從表2可知，父本因栽插行數(shù)、密度不同，單位面積移栽穴數(shù)、有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)等群體構(gòu)成因素各異，導(dǎo)致父本單位面積總穎花數(shù)不同，從而影響父本群體花粉量。

父本人工栽培群體每公頃移栽穴數(shù)為40 410穴，少于機(jī)械栽培群體，但因單株生長(zhǎng)空間較大，其每穴有效穗高達(dá)25.02穗，極顯著多于機(jī)械移栽群體。機(jī)械移栽群體因移栽行比不同，其每公頃移栽穴數(shù)存在較大差異，從而影響兩種行比的父本群體結(jié)構(gòu)。行比4∶20制種群體父本每公頃移栽穴數(shù)為57 480穴，較行比4∶30者多14 940穴。人工、機(jī)械移栽群體父本每穗總粒數(shù)無差異，約為163粒。行比4∶20機(jī)械移栽的父本群體總穎花數(shù)與人工移栽群體無差異，但均高于行比為4∶30的機(jī)械移栽父本群體。

表2 不同栽插方式的父本群體結(jié)構(gòu)

注：同列數(shù)據(jù)后大、小字母不同分別表示在0.01、0.05水平上差異顯著。下同。

行比4∶20機(jī)械移栽父本群體較行比2∶10人工移栽父本群體每穴有效穗數(shù)降低，但每公頃移栽穴數(shù)增加，故仍具有較多的單位面積總穎花數(shù)，能夠保證父本群體擁有較多花粉量。行比4∶30機(jī)械移栽父本群體較行比2∶10人工移栽父本群體每公頃移栽穴數(shù)增加不明顯，同時(shí)每穴有效穗數(shù)降低，故單位面積總穎花數(shù)不足，不能保證父本群體花粉有效供給。

2.3 母本群體產(chǎn)量構(gòu)成

雜交水稻制種產(chǎn)量主要由母本群體單位面積有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等要素構(gòu)成。從表3可知，不同移栽方式下母本群體的單位面積有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)等因子差別不大，但結(jié)實(shí)率等差異顯著。

人工移栽母本群體每公頃移栽穴數(shù)為202 050穴，小于機(jī)械移栽群體；其結(jié)實(shí)率為44.42%，高于機(jī)械移栽群體。機(jī)械移栽群體中，行比4∶30的母本群體每公頃移栽穴數(shù)為319 050穴，較行比4∶20的母本群體多31 650穴；但行比4∶20的母本群體結(jié)實(shí)率為33.24%，略高于行比為4∶30的母本群體。

表3 不同移栽方式母本群體產(chǎn)量構(gòu)成

3者的理論產(chǎn)量以行比4∶20機(jī)械移栽群體最高，人工移栽方式產(chǎn)量次之，行比4∶30機(jī)械移栽群體產(chǎn)量最低。但3者的理論產(chǎn)量差別不大，均具有實(shí)現(xiàn)較高產(chǎn)量的潛力。

2.4 不同移栽方式各行比母本廂等比例植株結(jié)實(shí)率

母本廂植株因與父本廂的距離不同而有不同的結(jié)實(shí)率。行比2∶10的母本廂中，最高結(jié)實(shí)率為53.21%，在母本廂最中間處第5行；靠近父本廂的第1、9行結(jié)實(shí)率最低，分別為41.45%、39.39%；母本廂植株結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為隨著植株與父本廂距離增大結(jié)實(shí)率升高。

行比4∶20的母本廂中，最高結(jié)實(shí)率為37.67%，出現(xiàn)在母本廂第4行；母本廂最中間第10行的結(jié)實(shí)率最低，為28.48%。行比4∶30的母本廂中，最高結(jié)實(shí)率為33.36%，出現(xiàn)在母本廂第6行；母本廂最中間處第15行的結(jié)實(shí)率最低，為22.26%。兩種行比機(jī)械移栽制種群體母本廂結(jié)實(shí)率均表現(xiàn)出隨著植株與父本廂距離增大結(jié)實(shí)率先升高后降低。

表4 不同移栽方式母本廂植株結(jié)實(shí)率

2.5 不同移栽方式制種實(shí)測(cè)產(chǎn)量

從表5可知，不同移栽方式下制種的實(shí)際產(chǎn)量有差異。人工移栽2∶10制種群體母本占地比、實(shí)測(cè)產(chǎn)量分別為70.71%、0.34 kg/m2，均略高于行比4∶20的機(jī)械移栽群體，兩者的實(shí)際產(chǎn)量差別不大，相差僅為82.59 kg/hm2；行比4∶30的機(jī)械移栽群體母本占地比為78.06%，高于人工移栽2∶10的比例，但實(shí)測(cè)產(chǎn)量較人工移栽低296.52 kg/hm2。機(jī)械移栽不同行比實(shí)際產(chǎn)量不同，行比4∶20機(jī)械移栽群體實(shí)測(cè)產(chǎn)量為0.33 kg/m2，顯著高于行比4∶30機(jī)械移栽群體，兩者折合產(chǎn)量相差213.93 kg/hm2。

表5 不同移栽方式制種實(shí)測(cè)產(chǎn)量

行比4∶20機(jī)械移栽群體的實(shí)際產(chǎn)量超過了2 250 kg/hm2，達(dá)到了目前雜交水稻大面積制種的產(chǎn)量要求；行比4∶30機(jī)械移栽群體因單位實(shí)測(cè)產(chǎn)量較低，實(shí)際產(chǎn)量未能達(dá)到大面積制種的產(chǎn)量要求。

3 小結(jié)與討論

雜交水稻制種因移栽方式、栽插密度、行比等不同，父母本群體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，父母本群體花期相遇程度、單位父本花粉量與花粉有效傳播距離等改變，導(dǎo)致制種產(chǎn)量不同。以不同方式移栽的父母本，需采取不同栽培措施來協(xié)調(diào)各產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)父母本制種群體的協(xié)調(diào)。本研究結(jié)果表明，行比4∶20符合雜交水稻制種繩索授粉方式下父母本機(jī)械移栽高產(chǎn)制種群體的要求。

本試驗(yàn)中，父母本行比4∶20機(jī)械移栽的父本群體擁有較多的單位面積穎花數(shù)和合適的父母本穎花比。行比2∶10人工移栽群體父母本穎花比為1∶1.92，單位面積接收父本花粉的母本穎花不夠，制種群體高產(chǎn)潛力有限；行比4∶30的機(jī)械移栽群體父母本穎花比為1∶3.65，父本單位面積花粉量不夠，難以滿足母本高異交結(jié)實(shí)對(duì)父本花粉量的需求；行比4∶20的機(jī)械移栽群體父母本穎花比為1∶2.54，單位面積父本花粉量較高，且母本穎花充足，具備制種高產(chǎn)的潛力[9]。父母本行比4∶20的制種群體廂寬適宜人工拉繩索授粉法。父母本行比2∶10人工移栽群體父母本廂寬為2.075 m，繩索授粉能將父本花粉較為均勻地覆蓋母本廂，從而得到較高的結(jié)實(shí)率，平均結(jié)實(shí)率為44.42%。行比4∶30的機(jī)械栽培群體父母本廂寬6.425 m，繩索授粉使花粉在母本廂傳播距離有限，致使結(jié)實(shí)率降低，平均結(jié)實(shí)率為29.33%。行比4∶20的機(jī)械栽培群體父母本廂寬為4.675 m，繩索授粉花粉在母本廂傳播距離能覆蓋較大面積的植株，平均結(jié)實(shí)率為33.24%。

[1] 劉愛民，廖翠猛，楊文星.雜交水稻種子生產(chǎn)面臨的問題與技術(shù)創(chuàng)新[J].雜交水稻，2010，26(S1):459-461.

[2] 譚長(zhǎng)樂，王寶和，薛良鵬，等.雜交水稻機(jī)械化制種現(xiàn)狀與技術(shù)思路[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(6):98-100.

[3] 劉愛民，佘雪晴，易圖華，等.雜交水稻制種母本機(jī)插秧特性研究[J].雜交水稻，2015，30(1):19-24.

[4] 唐洪妹，沈才標(biāo)，徐 心，等.母本栽插機(jī)械化在雜交水稻制種上的應(yīng)用研究[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2014(3):41-42.

[5] 蔣天智，劉愛民，周武承，等.兩系雜交早稻陵兩優(yōu)104母本機(jī)插秧制種技術(shù)[J].雜交水稻，2015，30(2)：17-19.

[6] 劉愛民，肖層林，龍和平，等.雜交水稻全程機(jī)械化制種技術(shù)研究初步進(jìn)展[J]. 雜交水稻，2014，29(2):6-8.

[7] 李青茂.雜交水稻在美國(guó)實(shí)行機(jī)械化制種的要求和前景[J].雜交水稻，1990(2):45-47.

[8] 譚長(zhǎng)樂，王寶和，曹躍先，等.雜交水稻機(jī)械化制種高產(chǎn)技術(shù)規(guī)范[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014(6):66-68.

[9] 劉愛民，肖層林.超級(jí)雜交水稻制種技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2011.47.

Effect of Row Ratio Transplanted by Machine on Yield and Its Relative Traits in Seed Production of Ke S/Huazhan

XIONG Chao1，TANG Rong1，LIU Ai-min2*，ZHANG Hai-qing1*，SHU Zhi-fen1，XIAO Ceng-lin1

(1 Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Hunan Longping Seed Industry Co.，Ltd .，Changsha，Hunan 410006，China)

In order to find the moderate row ratio of the mechanized transplanting population in hybrid rice seeds production，the row ratio of 4∶20 and 4∶30 transplanted by machine was set as test groups，and the article transplanting population of 2∶10 as control with the Ke S/Huazhan as experimental material. The result show that the spikelets per area，the radio of male and female spikelets，the average out-crossing rate，the yield of the population with row ratio of 4∶20 were 172 793 880/hm2，1∶2.54，33.42%，2 323.20kg/hm2respectively.The population constitution with row ratio of 4∶20 transplanted by the machine with supplementary pollination by rope meets the demands of hybrid rice seeds production.

hybrid rice；seeds production；male and female population；mechanized transplanting；row ratio

2015-01-27

熊 朝(1986-)，男，湖南益陽(yáng)人，碩士研究生，Email：stone870719@163.com。*通信作者：劉愛民，研究員；張海清，教授。

國(guó)家科技支撐課題(2014BAD06B07)。

S511.038

A

1001-5280(2015)04-0362-04

10.3969/j.issn.1001-5280.2015.04.07