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        適宜輕簡化栽培優(yōu)質(zhì)兩系雜交中秈稻鹽兩優(yōu)絲苗1號的選育

        2022-10-17 07:40:28孫一標(biāo)孫明法朱國永嚴(yán)國紅張夢龍程新杰陳大勇王愛民
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年18期
        關(guān)鍵詞:絲苗秈稻父本

        孫一標(biāo), 胡 蕾, 施 偉, 孫明法, 朱國永, 嚴(yán)國紅, 張夢龍, 程新杰, 陳大勇, 王愛民

        (江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇鹽城 224002)

        隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人口逐漸向制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等產(chǎn)業(yè)聚集,農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不斷減少,制約了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。與精耕細(xì)作的種植方式相比,輕簡化栽培程序簡單、成本低、效益高,有效減少勞動(dòng)用量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,充分發(fā)揮水稻的產(chǎn)量潛力,契合當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。長期以來我國的水稻育種基于保障糧食安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及提升人民物質(zhì)生活的需要,努力提高產(chǎn)量、增強(qiáng)抗性、提升品質(zhì),存在育種與生產(chǎn)脫節(jié)的風(fēng)險(xiǎn),特別是近年來,隨著新品種數(shù)量的爆發(fā)式增長,新品種與種植技術(shù)不配套,限制了水稻產(chǎn)量潛力的充分發(fā)揮。

        水稻在推進(jìn)輕簡化栽培過程中,面臨著不抗倒伏、茬口矛盾、種子成本高等阻礙。機(jī)插秧和直播水稻的抗倒伏能力顯著差于手工栽插,進(jìn)而影響了水稻產(chǎn)量、品質(zhì)等農(nóng)藝性狀,增加了水稻收獲的成本。水稻直播能有效減少育秧、移栽等環(huán)節(jié),縮短全生育期,但也需根據(jù)各地種植模式,選擇適宜的水稻品種與秋播作物協(xié)調(diào)茬口。與手工移栽相比,水稻機(jī)插秧、直播等種植方式的用種量更多,雜交秈稻每500 g幾十元的種子成本也阻礙了雜交秈稻輕簡化栽培的推廣。本研究以選育秈稻不育系為出發(fā)點(diǎn),以03S為母本,提供光溫敏核不育基因,以保持系中間材料(325B/特秈占25)為父本,提供抗性基因、早熟基因、優(yōu)質(zhì)基因,結(jié)合低世代檢測米質(zhì)和調(diào)查稻瘟病抗性等手段,使用系譜法選育了早熟、優(yōu)質(zhì)、高異交率的兩系不育系鹽169S,與南方早秈五山絲苗雜交配組,育成兩系雜交秈稻鹽兩優(yōu)絲苗1號,該品種矮稈多穗、熟期早、米質(zhì)優(yōu)、制種成本低,適宜輕簡化栽培。

        1 選育過程

        1.1 不育系鹽169S

        鹽169S系江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所2010年夏季用秈稻兩系不育系03S為母本、保持系中間材料(325B/特秈占25)為父本雜交配組,經(jīng)過多年定向選育于2015年定型,將其命名為鹽169S。該不育系熟期早,較03S早熟5~7 d;米質(zhì)優(yōu),達(dá)《食用稻品種品質(zhì)》2級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn);抗性好,稻瘟病綜合指數(shù)4.25;2020年通過江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)現(xiàn)場鑒定和國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心育性鑒定。

        1.2 恢復(fù)系五山絲苗

        五山絲苗是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所2002年以茉莉絲苗為母本、五山油占為父本雜交配組,經(jīng)過系譜法選育,2007年育成的常規(guī)秈稻品種,2009年通過廣東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號:粵審稻2009031)。以五山絲苗為親本配組,選育出豐秀絲苗、五山華占等優(yōu)質(zhì)常規(guī)秈稻;以五山絲苗為恢復(fù)系配制出徽兩優(yōu)絲苗、荃優(yōu)絲苗等優(yōu)質(zhì)雜交秈稻。

        1.3 雜交稻組合鹽兩優(yōu)絲苗1號

        鹽兩優(yōu)絲苗1號是江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所用自育兩系秈稻不育系鹽169S為母本與廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育的優(yōu)質(zhì)恢復(fù)系五山絲苗為父本,于2015年組配育成的兩系雜交中秈稻(圖1)。該品種2019—2020年參加國家長江中下游中秈遲熟組聯(lián)合體試驗(yàn),表現(xiàn)廣適、矮稈、早熟、耐高溫、灌漿快、優(yōu)質(zhì)等顯著特點(diǎn);2021年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號:國審稻20210247)。

        2 主要特征特性

        2.1 農(nóng)藝性狀

        鹽兩優(yōu)絲苗1號屬兩系雜交中秈稻,在長江中下游作一季中稻種植,全生育期128.8 d,比對照豐兩優(yōu)四號(CK)短4.7 d,有效穗數(shù)273.8萬/hm,平均株高114.7 cm,比對照豐兩優(yōu)四號矮11.5 cm,穗長24.1 cm,每穗總粒數(shù)187.4粒,結(jié)實(shí)率85.9%,千粒質(zhì)量23.5 g(表1)。該品種矮稈多穗,株型適中,灌漿速度快,后期熟相好。

        表1 鹽兩優(yōu)絲苗1號農(nóng)藝性狀

        2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

        2019—2020年區(qū)試,平均產(chǎn)量9.77 t/hm,比對照豐兩優(yōu)四號增產(chǎn)3.64%,增產(chǎn)點(diǎn)比例76.47%;2020年同步生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量9.20 t/hm,比對照豐兩優(yōu)四號增產(chǎn)3.22%,增產(chǎn)點(diǎn)比例77.80%(表2)。

        表2 鹽兩優(yōu)絲苗1號產(chǎn)量表現(xiàn)

        2.3 稻米品質(zhì)

        由湖南恒德種業(yè)科技有限公司、浙江諸暨市東白湖農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社、河南信陽農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供參試稻米樣品,送經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心(武漢)檢測,鹽兩優(yōu)絲苗1號2年綜合評級達(dá)到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》3級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)(表3)。

        表3 鹽兩優(yōu)絲苗1號稻米品質(zhì)

        2.4 抗性表現(xiàn)

        鹽兩優(yōu)絲苗1號稻瘟病抗性由宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、上杭縣茶地鎮(zhèn)水稻抗病育種研究協(xié)會(huì)、井岡山企業(yè)集團(tuán)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心、浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與微生物研究所、 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所、湖南省植物保護(hù)研究所6家單位鑒定,白葉枯病抗性由湖南省水稻研究所鑒定,水稻稻飛虱抗性由中國水稻研究所稻作技術(shù)研究與發(fā)展中心鑒定,耐熱性由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院鑒定。經(jīng)鑒定,鹽兩優(yōu)絲苗1號2年稻瘟病綜合指數(shù)分別為3.8、4.7;白葉枯病5級;褐飛虱9級;耐熱性級別3級,耐熱較強(qiáng)(表4、表5)。

        表4 鹽兩優(yōu)絲苗1號病、蟲抗性

        表5 鹽兩優(yōu)絲苗1號耐熱性

        3 栽培技術(shù)要點(diǎn)

        3.1 生態(tài)區(qū)域及適時(shí)播種

        鹽兩優(yōu)絲苗1號適宜在長江中下游湖北省(武陵山區(qū)除外)、湖南省(武陵山區(qū)除外)、江西省、安徽省、江蘇省以及浙江省中稻區(qū)、福建省北部稻區(qū)、河南省南部稻區(qū)作一季中稻種植,需根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)氣候,合理調(diào)節(jié)播種時(shí)間,適時(shí)早播。在江蘇地區(qū)移栽種植,一般5月初至5月上旬播種,秧田播種量:濕潤育秧225 kg/hm,旱育秧300 kg/hm;穴盤育秧,秧田與大田比1 ∶100,播種量80 g/盤;大田直播種植,宜在6月上旬前播種,大田直播用種量30.0 kg/hm。

        3.2 科學(xué)管理肥水

        播種后2葉1心時(shí)施斷奶肥,培育壯苗,移栽前施送嫁肥。適齡移栽,在江蘇地區(qū)種植,一般移栽秧齡在30 d左右,栽插密度25萬穴/hm左右;機(jī)插秧秧齡20 d以內(nèi),栽插密度28萬穴/hm左右。移栽時(shí)淺水栽插,深水活棵,活棵后淺水促分蘗,控制高峰苗在345萬/hm以內(nèi),夠苗后排水曬田,抽穗揚(yáng)花期復(fù)水,灌漿期間歇灌溉,保持根系活力,成熟收割前5 d排水。

        大田直播前施用復(fù)合肥作為基肥,水稻3葉1心期施分蘗肥,抽穗時(shí)施用穗肥。直播田塊提前開挖排水溝,苗期保持田間濕潤,淺水分蘗,適時(shí)曬田,抽穗揚(yáng)花期復(fù)水、灌漿期干濕交替,促進(jìn)根系發(fā)展,避免后期倒伏,收獲前5 d排水干田。

        3.3 病蟲害防治

        綜合防治,預(yù)防為主。播種前對種子進(jìn)行包衣或者藥劑處理,防治惡苗病、干尖線蟲等病蟲害;秧田期間做好稻薊馬、稻飛虱等病蟲害的防治;大田期關(guān)注當(dāng)?shù)刂脖2块T的病蟲害預(yù)測,做好二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟、稻瘟病、紋枯病、稻曲病等病蟲害防治;灌漿后建議少用農(nóng)藥,減少稻米中農(nóng)藥殘留。直播田種植密度高,重點(diǎn)加強(qiáng)肥水管理,控制各類病蟲草害的發(fā)生。

        4 制種技術(shù)要點(diǎn)

        4.1 制種基地選擇及父母本播期安排

        建議選擇隔離方便、水源條件好的田塊,空間需保證500 m距離,時(shí)間間隔20 d以上為宜。根據(jù)制種生產(chǎn)地氣候條件,合理安排父母本播期。在江蘇鹽城地區(qū)夏季制種,父本五山絲苗播始期110 d左右,分2期播種,4月25日播Ⅰ期,5月5日播Ⅱ期;母本鹽169S播始期81 d左右,于5月20日播種。

        4.2 培育壯苗,適時(shí)移栽

        統(tǒng)籌肥水管理,苗床淺水管理,做好秧田除草。秧田播種不宜過密,2葉1心時(shí)施復(fù)合肥75 kg/hm,培育壯苗。父母本栽插比例一般以2 ∶12為宜,父本30 d秧齡移栽,單本栽插,栽插密度6萬穴/hm;母本25 d秧齡移栽,多本栽插,栽插密度45萬穴/hm。

        4.3 科學(xué)肥水管理

        移栽前大田施45%復(fù)合肥300 kg/hm作為基肥,父母本移栽7 d后施尿素105 kg/hm作為返青肥,后期看生長情況適當(dāng)追施穗肥。水分管理做到淺水栽插、深水活棵,薄水分蘗,適時(shí)曬田,抽穗期保持淺水,灌漿期干濕交替,成熟收割前5 d排水干田。

        4.4 科學(xué)調(diào)花期,精準(zhǔn)噴施赤霉素,提高授粉效率

        父母本花期相遇是確保制種獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵因素,一般母本早于父本抽穗1~2 d為宜。進(jìn)入幼穗分化期后勤剝檢幼穗,調(diào)查生育進(jìn)程。如果花期相遇不理想,合理有效采用藥劑、肥水管理等措施調(diào)節(jié)。父母本破口前輕割葉,分2次噴施赤霉素,始穗當(dāng)天施用300 g/hm,第2天施用 150 g/hm。父母本始花時(shí)即開始授粉,在父本當(dāng)天散粉高峰時(shí),每隔30 min采用無人機(jī)或者人工輔助趕粉,每天 2~3次,歷時(shí)7~10 d。

        4.5 加強(qiáng)病蟲害防治

        預(yù)防為主,科學(xué)防治,結(jié)合當(dāng)?shù)刂脖2块T病蟲害預(yù)測,做好螟蟲、稻飛虱、稻粒黑粉病、紋枯病、稻瘟病等病蟲害防治工作。

        4.6 嚴(yán)格除雜,適時(shí)收獲

        整個(gè)生育期,特別是在母本抽穗前及時(shí)清除田間父母本異型雜株。成熟前清除父本,當(dāng)母本稻谷黃熟85%以上時(shí),及時(shí)收獲。

        5 市場應(yīng)用前景分析

        雜交水稻可以發(fā)揮父母本優(yōu)勢基因,提高雜交水稻抗性、米質(zhì)、產(chǎn)量,在理想條件下雜交水稻比常規(guī)稻可以增產(chǎn)20%。自20世紀(jì)三系配套技術(shù)的成功研究與應(yīng)用以來,雜交水稻對中國乃至全世界的糧食安全產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。隨著水稻直播技術(shù)不斷成熟,農(nóng)業(yè)機(jī)械化普及,以及農(nóng)村勞動(dòng)力不斷減少,水稻種植正在由傳統(tǒng)人工手栽向輕簡化、機(jī)械化栽培方式轉(zhuǎn)變。雜交水稻育種也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),選育出豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適宜輕簡化生產(chǎn)的新品種。

        已有研究表明,直播稻有效穗數(shù)與實(shí)際產(chǎn)量呈正相關(guān),抗倒伏指數(shù)與株高呈正相關(guān)。鹽兩優(yōu)絲苗1號株高矮、分蘗強(qiáng),適宜在長江中下游地區(qū)輕簡化栽培;耐高溫,適應(yīng)性廣,在蕪湖、福建等水稻高溫?zé)岷σ装l(fā)地區(qū)種植,結(jié)實(shí)率均超過85%;熟期早,灌漿成熟快,在稻麥兩熟制地區(qū)種植,有效降低后茬小麥推遲播種的風(fēng)險(xiǎn),可以充分利用土地、光、熱、水等資源。

        鹽兩優(yōu)絲苗1號繁、制種成本低,適宜商業(yè)化推廣。鹽169S冬季在海南繁殖,正常年份11月中旬播種,2月下旬至3月上旬抽穗,繁殖平均產(chǎn)量超過4.50 t/hm;在江蘇鹽城地區(qū)制種,理想條件下制種平均產(chǎn)量超過3.75 t/hm,高產(chǎn)田塊制種平均產(chǎn)量可以達(dá)到4.50 t/hm。

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