袁 彬，明興權(quán)，雷 斌，唐文幫

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，湖南 長沙 410128)

?

兩優(yōu)312與R312混播種植模式

袁 彬，明興權(quán)，雷 斌，唐文幫*

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，湖南 長沙 410128)

摘要：為探索雜交水稻與其父本混播種植的可行性，以兩優(yōu)312和R312為試驗(yàn)材料，C兩優(yōu)343為對照，對兩優(yōu)312和R312按2∶1的比例進(jìn)行了混播種植試驗(yàn)。結(jié)果表明，在株葉形態(tài)和產(chǎn)量性狀上，兩優(yōu)312和R312混播種植與C兩優(yōu)312單獨(dú)直播種植差異不大，且米質(zhì)更好，分別比對照C兩優(yōu)343增產(chǎn)5.7%和6.0%，但與R312單獨(dú)直播種植比較，其產(chǎn)量差異明顯，經(jīng)濟(jì)效益突出。因此，兩優(yōu)312與R312的混播種植具有一定的可行性和推廣應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：水稻；兩優(yōu)312；混播種植；機(jī)械化制種

水稻是世界主要糧食作物，我國水稻播種面積約為3000萬hm2，其中雜交水稻年種植面積約為1670萬hm2，占水稻年種植面積的57%。近幾年來，常規(guī)稻的種植面積有所上升，雜交稻的種植面積有所下降，在這種背景下，更應(yīng)該加強(qiáng)對雜種優(yōu)勢的利用和雜交水稻種植模式的創(chuàng)新研究。水稻雜交育種技術(shù)途徑主要有三系雜交法、兩系雜交法，采用三系或兩系途徑進(jìn)行雜交水稻制種，其繁雜的制種過程和高勞動(dòng)強(qiáng)度正逐漸成為擴(kuò)大雜交水稻生產(chǎn)以及降低制種成本的制約因素。為了適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，降低雜交水稻制種的成本，科學(xué)家們提出了機(jī)械化制種，并探究了許多方法，如利用水稻籽粒的顏色、大小、重量等差異，選育特定的母本(不育系)或父本(恢復(fù)系)[1-7]，然后通過機(jī)械篩選出雜交種子；將除草劑敏感(致死)基因?qū)敫副局?，使父母本之間對某種除草劑的敏感性產(chǎn)生明顯差異，授粉結(jié)束后噴施除草劑，殺死父本、保留母本[8-12]；篩選受精、結(jié)實(shí)存在障礙的特殊突變體，如雌性不育(已獲得了相關(guān)的種質(zhì)資源)[13]等使父本與不育系母本混合直播而實(shí)現(xiàn)機(jī)械化制種。這些方法都有其優(yōu)越性和可行性，但現(xiàn)階段要實(shí)現(xiàn)還需要解決很多技術(shù)問題，例如機(jī)械篩選不徹底、雌性不育系繁殖困難等。面對這些問題，筆者的團(tuán)隊(duì)提出了選育適合雜交種子和其父本種子按一定的比例混合直播，其株葉形態(tài)、抗逆性、產(chǎn)量和米質(zhì)等都優(yōu)良的組合，以實(shí)現(xiàn)父母本按一定比例混播混收生產(chǎn)雜交水稻種子，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化制種，節(jié)約勞動(dòng)力，降低種子生產(chǎn)成本。本試驗(yàn)主要通過對兩優(yōu)312與R312的混播種植研究，證明雜交稻和父本混播種植的可行性，為其實(shí)際生產(chǎn)提供科學(xué)的理論依據(jù)，并以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)械化制種，降低水稻雜交種子的生產(chǎn)成本，提高種子公司的經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)民利益。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

兩優(yōu)312、R312、C兩優(yōu)343(對照)，均由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻科學(xué)研究所提供。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)2014年6～10月，試驗(yàn)地位于長沙市望城縣茶亭鎮(zhèn),試驗(yàn)地耕層深厚，地面平整，陽光充足，地力均勻，肥力中上等水平，排灌方便。

1.2.2田間試驗(yàn)方案大田平整后，選用4個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積為21 m2(3.0 m×7.0 m)。處理1(兩優(yōu)312)：兩優(yōu)312直播種植；處理2(混312)：由兩優(yōu)312和R312按2∶1混合直播種植；處理3(R312)：R312直播種植；處理4(C兩優(yōu)343)：C兩優(yōu)343直播種植作為對照。種子用強(qiáng)氯精浸種,用好安威拌種,定量勻播，2014年6月15日在長沙望城播種，4個(gè)小區(qū)的用種量為0.06 kg。施肥標(biāo)準(zhǔn)和田間管理與常規(guī)大田栽培相同。

1.2.3測定項(xiàng)目及方法分別記載各小區(qū)的始穗期、齊穗期、成熟期和全生育期。試驗(yàn)于10月6日在田間每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣，采用3點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取1 m2，獲取單位面積有效穗數(shù)，每個(gè)樣本室內(nèi)統(tǒng)一考種，考查樣本株高、穗長、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量。水稻成熟期，分小區(qū)再次單收單曬計(jì)實(shí)際產(chǎn)量。

在稻谷收獲、曬干后，室內(nèi)貯藏3個(gè)月后，從各處理中分別隨機(jī)選擇3份，進(jìn)行稻米相關(guān)品質(zhì)性狀的分析。每個(gè)處理測定的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均重復(fù)3次,以其平均值作為該小區(qū)的測定值。稻米相關(guān)品質(zhì)性狀測定方法按中華人民共和國農(nóng)業(yè)部頒布的《米質(zhì)測定方法》標(biāo)準(zhǔn)(NY 147—1988)[14-15]，測定稻米的糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度、堿消值、長寬比、膠稠度、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、米粒延伸率和食味綜合評(píng)分等各項(xiàng)指標(biāo)。

在整個(gè)試驗(yàn)過程中，記錄各試驗(yàn)小區(qū)在種子成本上的投入，并結(jié)合理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量，比較各小區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。

2結(jié)果與分析

2.1兩優(yōu)312、混312和R312的生育期比較

播種后分別對各處理進(jìn)行生育期記載，由表1可以看出，兩優(yōu)312與R312混播種植與兩優(yōu)312直播種植的生育期完全相同。兩優(yōu)312的始穗期、齊穗期、成熟期都要比R312早2 d。R312的全生育期比兩優(yōu)312的全生育期短2 d，分別為116和118 d。由此可以看出，兩者的生育期之間前后相差2 d，在允許范圍內(nèi)。由此可知，兩優(yōu)312和R312混播種植成熟整齊，不存在分批成熟現(xiàn)象。

表1　不同處理生育期比較

2.2兩優(yōu)312、混312和R312的株葉形態(tài)和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的比較

由表2可以看出，株高最高的是對照C兩優(yōu)343，為108.2 cm；其次為兩優(yōu)312，為107.2 cm；第三為混312，為107.1 cm；最矮的是R312，為105.8 cm。這3個(gè)處理的穗長差異很小，分別為22.15、22.03和21.89 cm，對照C兩優(yōu)343的穗長為22.46 cm，比其他的都要長。有效穗數(shù)最多的是兩優(yōu)312，為311穗/m2；其次為混312，為309穗/m2；最少的是R312，為286穗/m2，對照的有效穗為300穗/m2。R312的穗總粒數(shù)最多，為180.4粒，而兩優(yōu)312和混312的穗總粒數(shù)的差異不大，分別為170.6粒和168.2粒，均多于對照C兩優(yōu)343。從結(jié)實(shí)率來看，混312的結(jié)實(shí)率最高，為84.1%，兩優(yōu)312與R312的結(jié)實(shí)率相差不大，分別為81.8%和81.1%，對照的結(jié)實(shí)率居中，為82.1%。就千粒重而言，最重的是兩優(yōu)312，其次為混312，最少是R312，分別為23.7、23.4和22.7 g，均小于對照的23.8 g。

理論產(chǎn)量最高的是兩優(yōu)312，為685.8 kg/667 m2，其次是混312，為681.9 kg/667 m2；最差的是R312，為633.5 kg/667 m2，分別比對照C兩優(yōu)343高38.8、34.9、-13.5 kg/667 m2。實(shí)際產(chǎn)量也是兩優(yōu)312的最高，其次為混312，R312最少，分別為681.1、679.3、632.1 kg/667 m2，分別比對照C兩優(yōu)343高34.1、32.3、-14.9 kg/667 m2。

由此可以看出，就株葉形態(tài)而言，兩優(yōu)312、R312、混312這3個(gè)小區(qū)的株葉形態(tài)幾乎相同，差異甚小。但從產(chǎn)量上來看，混312的產(chǎn)量比兩優(yōu)312的略低，但差異相當(dāng)小，僅少1.8 kg/667 m2；而R312與兩優(yōu)312的產(chǎn)量差異明顯，少49 kg/667 m2。

2.3兩優(yōu)312、混312、R312的稻米品質(zhì)性狀分析

由表3可知，R312的糙米率最高，為72.4%。兩優(yōu)312與混312的糙米率差異不大，分別為71.36%、71.18%，三者的糙米率都低于對照C兩優(yōu)343的82.22%。R312的精米率最高，為65.15%，而兩優(yōu)312與混312的精米率分別為62.94%和63.57%，差異不大，對照C兩優(yōu)343的精米率為70.16%。兩優(yōu)312的整精米率最高，為57.3%，達(dá)國標(biāo)一級(jí)；其次為混312、R312和對照C兩優(yōu)343，分為56.1%、55.3%和55.11%，達(dá)國標(biāo)二級(jí)。

表2　各處理的生物學(xué)特征及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析

就堊白粒率而言，對照C兩優(yōu)343最高，為28.5%，兩優(yōu)312的為28%，其次是混312和R312，分別為25%和24%，均達(dá)到國標(biāo)三級(jí)。C兩優(yōu)343的堊白度最高，達(dá)12.12%。兩優(yōu)312堊白度為4.2%，其次是混312，為4.1%，最低的是R312，為3.3%，三者均達(dá)國標(biāo)三級(jí)。兩優(yōu)312、R312、混312和C兩優(yōu)343的長寬比分別為3.2、3.1、3.1和3.09,差異不大，均達(dá)國標(biāo)一級(jí)。R312的直鏈淀粉含量最高，為16.55%，達(dá)國標(biāo)二級(jí)；其次是兩優(yōu)312和混312，分別為15.3%和15.1%，達(dá)國標(biāo)三級(jí)；而C兩優(yōu)343為21.02%，達(dá)國標(biāo)一級(jí)。

4個(gè)處理的堿消值分別為6.05%、5.15%、5.12%和5.5%，兩優(yōu)312的堿消值突出。就膠稠度而言，兩優(yōu)312的最高，混312次之，第三為R312，分別為86.1、84.5和83.7 mm，均達(dá)國標(biāo)一級(jí)，C兩優(yōu)343的最低，僅為62 mm，達(dá)國標(biāo)二級(jí)。就蛋白質(zhì)含量來說，兩優(yōu)312的最高，為10.8%，其次是C兩優(yōu)343，為10.38%，第三是R312，為9.91%，第四是混312，為9.46%。就食味綜合評(píng)價(jià)而言，R312的最高，為8.2，達(dá)國標(biāo)二級(jí)，混312為8.14，達(dá)國標(biāo)二級(jí)，兩優(yōu)312和C兩優(yōu)343分別為7.85和7.75，達(dá)國標(biāo)三級(jí)。米粒延伸率最高的是混312，為135.1%，兩優(yōu)312、R312、C兩優(yōu)343分別為114.2%、116.1%、125.82%。

表3　各處理稻米品質(zhì)性狀的比較

由此可見，混312整體稻米品質(zhì)較好，具有較好的蒸煮食味品質(zhì)、碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)，但營養(yǎng)品質(zhì)表現(xiàn)一般，R312具有較好的碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)，蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)表現(xiàn)一般，兩優(yōu)312具有較好營養(yǎng)品質(zhì)和碾磨品質(zhì)，而外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)表現(xiàn)一般。而整體來說，兩優(yōu)312、混312和R312的米質(zhì)性狀比對照C兩優(yōu)343的好。

2.4兩優(yōu)312、混312和R312的經(jīng)濟(jì)效益比較

為把各小區(qū)之間的誤差降低到最小，本試驗(yàn)控制在基本相同的田間管理?xiàng)l件下進(jìn)行。4個(gè)處理在種子成本和效益比較結(jié)果表明(表4)，R312、混312、兩優(yōu)312、C兩優(yōu)343的種子價(jià)格分別按16、40、100、80元/kg計(jì)算,用種量按大田的要求，分別為5.0、2.0、1.5、1.5 kg/667 m2。稻谷價(jià)格按2.8元/kg。由此可以計(jì)算出，僅在種子成本和產(chǎn)量上，兩優(yōu)312、混312和R312的經(jīng)濟(jì)效益分別為1757.1、1822.0、1677.1元/667 m2，分別比對照C兩優(yōu)312的高77.5、142.4和-2.5元/667 m2。由此可以看出，混312的經(jīng)濟(jì)效益突出，分別比兩優(yōu)312和R312高64.9和144.9元/667 m2。

表4　各處理的直播種植成本及效益的比較

3討論

3.1兩優(yōu)312與R312混播混收種植模式的可行性和應(yīng)用前景

在雜交種子與父本種子混播混收種植模式技術(shù)中，存在因生育期不同而造成分批成熟和株葉形態(tài)差異大的問題，是制約該項(xiàng)技術(shù)推廣的主要因素，要實(shí)現(xiàn)兩優(yōu)312與R312的混播混收種植，兩優(yōu)312與R312的株葉形態(tài)和生育期差異應(yīng)非常小,前后應(yīng)不超過4 d。研究表明，兩優(yōu)312與R312的生育期前后不超過2 d，在允許范圍內(nèi),成熟整齊，不存在分批成熟現(xiàn)象。株葉形態(tài)十分相近，且混312具有產(chǎn)量高、米質(zhì)好等特點(diǎn)，適合混播混收種植模式。

混312的經(jīng)濟(jì)效益增收十分顯著。在現(xiàn)如今的社會(huì)背景下，隨著人們生活水平的提高，人們越來越關(guān)注稻米的品質(zhì)，品質(zhì)好的稻米，其市場潛力將越來越大。研究表明，混312的稻米品質(zhì)比兩優(yōu)312與R312顯得更好，所以更受市場的歡迎。盡管種植R312等常規(guī)稻品種的社會(huì)投入成本較低且經(jīng)濟(jì)效益還可以，但從國家糧食數(shù)量安全的角度出發(fā)，常規(guī)稻的產(chǎn)量較低，不能保證國家糧食安全。而種植雜交稻的產(chǎn)量高，能保證國家糧食安全，但社會(huì)投入大，社會(huì)整體經(jīng)濟(jì)效益不明顯。而雜交水稻與父本混播種植模式具有產(chǎn)量高、米質(zhì)好、投入小等特點(diǎn)，不僅能保證國家的糧食安全，同時(shí)具有低投入高回報(bào)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。由此可以看出，兩優(yōu)312與R312混播混收種植模式具有較好的應(yīng)用前景。

3.2父、母本(不育系)混播混收生產(chǎn)雜交水稻種子的可行性與前景

水稻雜交育種技術(shù)途徑主要有三系雜交法、兩系雜交法，不論采用三系或兩系途徑進(jìn)行雜交種生產(chǎn)，其繁雜的制種過程和高的勞動(dòng)強(qiáng)度正逐漸成為擴(kuò)大雜交水稻生產(chǎn)以及降低制種成本的制約因素，更成為了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的障礙。為解決這個(gè)難題，科學(xué)家們提出了機(jī)械化制種，在目前提出的方法中，需要解決的技術(shù)問題很多，現(xiàn)階段無法實(shí)現(xiàn)。因此，筆者的團(tuán)隊(duì)提出了選育適合雜交種子和父本種子按一定的比例混合直播，其株葉形態(tài)、抗逆性、產(chǎn)量和米質(zhì)等都優(yōu)良的組合，以實(shí)現(xiàn)父母本按一定比例混播混收生產(chǎn)雜交水稻種子，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化制種，節(jié)約勞動(dòng)力，降低種子生產(chǎn)成本。研究表明，兩優(yōu)312與R312的混播種植在實(shí)際生產(chǎn)上是可行的，所以，R312與母本(不育系)按一定比例混播混收獲得能運(yùn)用到生產(chǎn)中混播混收的種子也是可行的，這樣不僅可以降低雜交水稻種子的生產(chǎn)成本，而且可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化制種。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱升，楊前進(jìn)，張文，等.雜交水稻機(jī)械化制種技術(shù)研究及組合選育進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(9):5055-5059.

[2] 徐慶國，黃豐.雜交水稻機(jī)械化種子生產(chǎn)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(1):37-39.

[3] 沈平，劉孫旺，管慶容.雜交水稻制種技術(shù)研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，16(7):46-47.

[4] 王躍星，葛露方，朱旭東.雜交水稻機(jī)械化制種技術(shù)研究的現(xiàn)狀與展望[J].雜交水稻，2011，26(4):5-7.

[5] 曾憲平.中國種業(yè)應(yīng)積極開辟國際雜交水稻市場[J].種子，2009(11):121-124.

[6] 李炳華，胡繼銀.馬來西亞雜交水稻機(jī)械化制種技術(shù)初探[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(1):17-18.

[7] 湯國華，謝紅軍，余應(yīng)弘.雜交水稻機(jī)械化制種研究的現(xiàn)狀、問題與對策[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012(3):133-136.

[8] 譚長樂，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)，2011，39(6):98-100.

[9] 王云生，孫明娜，周俊峰，等.雜交水稻新組合混制1號(hào)制種田苯達(dá)松殘留分析[J].雜交水稻，2009，24(6):66-69.

[10] 張德文，楊前進(jìn)，王士梅，等.混制1號(hào)機(jī)械化混播制種生產(chǎn)技術(shù)[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008,24(10):66-69.

[11] 張紹安，余寶生，謝保忠.雜交水稻制種高產(chǎn)的影響因素與對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010(24):86-89.

[12] 張集文.水稻苯達(dá)松敏感突變研究進(jìn)展[J].中國水稻科學(xué)，2010,24(5):551-558.

[13] 傅亞萍，朱正歌，肖晗，等.抗除草劑基因?qū)肱喟?4S實(shí)現(xiàn)雜交水稻制種機(jī)械化的初步研究[J].中國水稻科學(xué)，2001,15(2):97-100.

[14] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY 147─1988,米質(zhì)測定方法[S].

[15] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 593─2002,食用稻品種品質(zhì)[S].

(責(zé)任編輯：曾小軍)

Research on Mixed-sowing Planting Pattern of Rice Varieties Liangyou 312 and R312

YUAN Bin, MING Xing-quan, LEI Bin, TANG Wen-bang*

(College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China )

Abstract：To prove the feasibility of mixed-sowing planting of hybrid rice and its male parent, taking Liangyou 312 and R312 as test materials, and C-Liangyou 343 as the control, we carried out the mixed-sowing planting test of Liangyou 312 and R312 in the mixed proportion of 2∶1. The results indicated that there existed little difference in plant-leaf morphology and yield characters between the mixed-sowing planting of Liangyou 312 and R312 and the alone planting of Liangyou 312, but the former obtained better rice grain quality than the latter. The yield of Liangyou 312 and R312 mixed cultivation was 5.7% higher than that of C-Liangyou 343 cultivation alone, and the yield of Liangyou 312 cultivation alone was 6.0% higher than that of C-Liangyou 343 cultivation alone. However, there existed a big difference in yield between Liangyou 312 and R312 mixed cultivation and R312 cultivation alone, and its economic profit was prominent. Therefore, Liangyou 312 and R312 mixed cultivation could obtain a good application prospect.

Key words：Rice; Liangyou 312; Mixed-sowing planting; Mechanized seed production

中圖分類號(hào)：S511

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-8581(2016)02-0039-04

作者簡介：袁彬(1989─)，男，湖南岳陽人，碩士研究生，主要從事水稻育種、品種改良及栽培技術(shù)研究。*通訊作者：唐文幫。

收稿日期：2015-07-29