摘 要:選育和應用重穗型水稻品種是實現(xiàn)水稻高產的有效途徑。黔恢198是貴州省農業(yè)科學院水稻研究所利用黔恢785和R894雜交,F(xiàn)4選擇株系與華占改良株系雜交,于2017年表現(xiàn)穩(wěn)定的重穗型恢復系。黔恢198與廣8A配組育成的三系雜交稻新組合廣8優(yōu)198豐產穩(wěn)產性好,于2022年通過貴州省農作物品種審定委員會審定;與黔111A配組育成的早熟品種黔優(yōu)198已通過貴州省農作物品種審定委員會的初審公示,將于2023年完成審定。分析重穗型水稻恢復系黔恢198的選育與應用情況,以供相關研究人員參考,助力實現(xiàn)水稻高產。
關鍵詞:重穗型水稻;黔恢198;廣8優(yōu)198;黔優(yōu)198;高產
中圖分類號:S511 文獻標志碼:B 文章編號:1674-7909(2023)12-77-4
0 引言
水稻是世界上最重要的三大糧食作物之一,更是中國第一大糧食作物,產量占國內糧食總產量的1/3左右[1]。貴州省糧食作物以水稻為主,是我國水稻重要產區(qū)之一,常年水稻種植面積約66.7萬hm2 [2-3]。近5年來,貴州省水稻播種面積占糧食作物播種面積的23%左右,水稻總產量占糧食作物產量的36%~40%[3]。因此,保障水稻生產對維護貴州省糧食安全具有重要意義。
貴州省地處低緯度的云貴高原,氣候溫和濕潤,降雨充沛,無霜期長,水稻安全生長期長。但低緯度、高海拔的地理條件造成低積溫和寡照,不利于水稻高產。水稻生產區(qū)通常會通過增加種植密度提高水稻產量,但這會導致水稻葉片間相互遮蔽,呼吸作用消耗增加,紋枯病發(fā)生加重,不利于喜光熱的水稻高產[4]。因此,增加種植密度不一定有利于提高水稻產量。但有研究表明,提高單穗質量可提高水稻產量。因此,選育和應用重穗型水稻品種是實現(xiàn)水稻高產的有效途徑。
重穗型水稻品種指單穗質量高于5.0 g的水稻品種,其特點是大穗、高結實率和高充實度[5]。已有研究表明,重穗型水稻品種適應性加強,且氣孔開度積增加顯著,光合午休現(xiàn)象較輕,單位葉面積光合產能比輕穗型水稻品種高出近1倍[6-8]。此外,重穗型水稻品種疏導組織發(fā)達,其維管束數(shù)目和總面積、木質部和韌皮部總面積遠大于中穗型和輕穗型水稻品種,有機物質轉運通暢,有利于高產[9-10]。
長期以來,貴州省主栽水稻品種以高產品種為主。但近年來,隨著消費者需求變化及維護國家糧食安全戰(zhàn)略需要,生產上應用的水稻品種要求高產和優(yōu)質兼顧。貴州省農業(yè)科學院水稻研究所以分蘗能力強、恢復性好的黔恢785為母本與高配合力的R894雜交,將F4株系與華占改良株系雜交,于2017年育成重穗型恢復系黔恢198。黔恢198平均每穗實粒數(shù)為255.5粒,千粒質量為33.2 g,單穗質量達到8.48 g,同時具有分莖稈強、株形緊湊、恢復性好、配合力高等優(yōu)點。黔恢198與廣8A配組選育出的水稻新品種廣8優(yōu)198高產穩(wěn)產,于2022年通過貴州省農作物品種審定委員會審定;與黔111A配組選育出的黔優(yōu)198已通過貴州省農作物品種審定委員會的初審公示,將于2023年完成審定。
1 黔恢198選育過程
2011年,貴州省農業(yè)科學院水稻研究所將分蘗能力強、花粉量大的黔恢785與高配合力恢復系R894雜交,于2012年正季在貴陽市種植F1,于2012年冬季在海南省三亞市種植的F2群體中選擇株葉形態(tài)好、分蘗能力強、長勢繁茂、抗稻瘟病能力強、穗大粒多的優(yōu)良單株,于2013年夏季在貴陽市F3單株成系種植。2013年冬季,貴州省農業(yè)科學院水稻研究所選擇相對穩(wěn)定、整體長勢較優(yōu)的F4株系與華占改良株系復交,之后在貴陽市-三亞市-遵義市進行穿梭育種,連續(xù)自交,在貴州省水稻品種稻瘟病自然抗性鑒定點鑒定稻瘟病抗性,同時在岑鞏縣進行配組測試;根據(jù)鑒定和測試結果,淘汰抗病性差、恢復力弱的株系于2017年選育出生長勢強、抗病性好、穗大粒多的穩(wěn)定株系(R198);將F7穩(wěn)定株系與野敗型、岡型不育系進行廣泛測交,對配組組合進行3年多點鑒定,考察株形、生育期、稻瘟病抗性等重要性狀指標。其中,株系R198和廣8A配組組合株形緊湊,稈強抗倒,豐產穩(wěn)產性好;與黔111A配組組合黔優(yōu)198穗大粒多,熟期早,耐冷性強,豐產性好。R198于2021年通過貴州省農作物品種審定委員會組織的親本鑒定,正式定名為黔恢198。
2 黔恢198特征特性
黔恢198在貴陽市于4月中旬播種,全生育期在161 d左右,平均株高為130 cm,株形松散適中,單株有效穗為10.4個;莖稈粗壯,劍葉長短適中、直立、半卷;葉鞘、葉緣、葉耳、葉枕、葉環(huán)和穎尖均為無色;穗抽出度好,穗長達到26.0 cm,二次支梗多,著粒密度高,平均穗粒數(shù)為255.5粒,結實率為84.7%,千粒質量為33.2 g。
黔恢198恢復譜廣,對野敗型、岡型和紅蓮型不育系有較強的恢復力,配合力高。黔恢198與廣8A、黔111A、泰豐A等配組組合均表現(xiàn)出生長勢強、穗大粒多、結實率高、產量高等特點;部分組合生育期偏晚,劍葉偏長。
通過接種鑒定和田間自然鑒定,黔恢198中抗稻瘟病。此外,黔恢198植株高大,莖稈強壯,花藥粗壯飽滿,花粉量大,散粉習性好,在岑鞏縣大量花散粉時間為10:40—11:20,花時較為集中,有利于提高制種產量。
3 黔恢198配組應用
3.1 廣8優(yōu)198
3.1.1 廣8優(yōu)198選育過程。貴州省農業(yè)科學院水稻研究所于2017年夏季在岑鞏縣將R198(鑒定命名黔恢198)與廣8A、黔111A、泰豐A、原香A、珍野A進行小組合配組,于2017年冬季在三亞市貴州省水稻種質創(chuàng)新南繁育種基地進行組合觀察,于2018年和2019年在貴州省農業(yè)科學院水稻研究所貴陽基地和遵義市湄潭縣進行組合鑒選和稻瘟病抗性鑒定。經過多年多點鑒選,廣8A/R198配組組合株形緊湊、莖稈強硬,耐低溫性強,熟期早。在多個測試和鑒定點,該組合表現(xiàn)優(yōu)異,豐產性和穩(wěn)產性強。該組合于2020年和2021年參加貴州省水稻中秈遲熟組區(qū)域試驗,2021年同步參加生產試驗。2年區(qū)試和1年生產試驗的結果表明:該組合生育期適中,株形緊湊,稈強抗倒,抗病性強,豐產穩(wěn)產性好,于2022年10月通過貴州省農作物品種審定委員會審定。2022年,廣8優(yōu)198在四川省、云南省、重慶市及貴州省參加長江上游中秈遲熟組水稻品種區(qū)域試驗,表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢,現(xiàn)已進入續(xù)試和生產試驗,有望通過長江上游稻區(qū)遲熟水稻品種的區(qū)域審定。
3.1.2 廣8優(yōu)198產量及生育期。廣8優(yōu)198具有較好的豐產性和穩(wěn)產能力,2020年區(qū)試平均667 m2產量為687.26 kg,比對照(F優(yōu)498)增產3.67%,增產點率達到75%;全生育期149.1 d,比對照(F優(yōu)498)遲熟0.1 d。2021年續(xù)試,廣8優(yōu)198平均667 m2產量為679.36 kg,比對照(F優(yōu)498)增產2.66%,增產點率70%;全生育期149.3 d,比對照(F優(yōu)498)早熟1.0 d。2年區(qū)試,廣8優(yōu)198平均667 m2產量為683.31 kg,比對照(F優(yōu)498)增產3.17%,2年累計增產點比例為72.2%;平均生育期149.2 d,比對照(F優(yōu)498)早熟0.4 d。根據(jù)貴州省不同海拔的氣候差異,廣8優(yōu)198在貴州省水稻區(qū)域試驗選定的代表性區(qū)域參加生產試驗測試;測試地點分別是銅仁市玉屏縣、黔東南苗族侗族自治州麻江縣、遵義市綏陽縣、黔西南州興義市、黔南布依族苗族自治州貴定縣及貴陽市花溪區(qū),6個生態(tài)試驗點海拔從432 m過渡到1 140 m,每個測試點種植面積約0.03 hm2。廣8優(yōu)198在6個生態(tài)測試點平均667 m2產量達690.49 kg,比對照(F優(yōu)498)增產5.75%,增產點率達到100%。
3.1.3 廣8優(yōu)198特征特性。廣8優(yōu)198屬遲熟秈稻類型,在貴陽市于4月中旬播種,全生育期為158.0 d;株形緊湊,株高128.8 cm,分蘗能力中等,葉鞘、葉緣、葉耳、葉枕、葉環(huán)、穎尖均為無色,劍葉直立;整精米率為56.3%,粒型長/寬比為3.1,堊白粒率為45%,堊白度為12.8%,膠稠度為75 mm,直鏈淀粉質量分數(shù)為16.7%,堿消值為6.8,透明度為1,稻米檢測等級屬于普通。
2020年,廣8優(yōu)198稻瘟病抗性鑒定綜合評價為“中感”,2021年綜合評價為“中感”。2020年和2021年,廣8優(yōu)198耐冷性表現(xiàn)為“較強”。2年的稻瘟病抗性鑒定和耐冷性鑒定表明,廣8優(yōu)198耐冷性強,抗病性好。
3.2 黔優(yōu)198
3.2.1 黔優(yōu)198選育過程。黔優(yōu)198是貴州省農業(yè)科學院水稻研究所于2016年用三系不育系黔111A與恢復系黔恢198配組而成的三系雜交稻新組合。母本黔111A是貴州省農業(yè)科學院水稻研究所以金23B作母本與協(xié)青早B雜交,開展分子標記檢測,選育具有抗病基因的株系,從自交F4株系中選取穩(wěn)定株系與金23A回交、自交,于2016年選育成的穩(wěn)定的水稻三系不育系,于2023年3月通過貴州省品種審定委員會組織的親本鑒定。
2017年,貴州省農業(yè)科學院水稻研究所在貴陽市和遵義市對其進行組合測試,2018年在貴陽市進行耐冷性鑒定,在遵義市鑒定稻瘟病抗性。黔優(yōu)198表現(xiàn)出豐產穩(wěn)產性好,抗病性和耐冷性強,在不同海拔和熱量地區(qū)種植適應性好的特點。黔優(yōu)198于2019年參加貴州省水稻區(qū)域試驗初試,2020年參加續(xù)試,2021年參加生產試驗并完成測試。綜合3年的測試結果發(fā)現(xiàn),該品種熟期早,植株莖稈粗壯,豐產穩(wěn)產性好,已于2023年通過貴州省水稻品種審定初審公示。
3.2.2 黔優(yōu)198產量及生育期。黔優(yōu)198屬于早熟秈型三系雜交稻。2019年,黔優(yōu)198初試平均667 m2產量為696.90 kg,比對照(香早優(yōu)2017)增產11.35%,增產點比例88.0%;全生育期153.9 d,比對照(香早優(yōu)2017)早熟0.8 d。2020年,黔優(yōu)198續(xù)試平均667 m2產量為646.16 kg,比對照(香早優(yōu)2017)增產2.47%,增產點比例62.5%;全生育期158.5 d,比對照(香早優(yōu)2017)遲熟0.3 d。綜合2年區(qū)試結果,黔優(yōu)198平均667 m2產量為671.53 kg,比對照(香早優(yōu)2017)增產6.89%,2年累計增產點比例75.0%;平均生育期156.2 d,比對照(香早優(yōu)2017)早熟0.3 d。
在貴州省綏陽縣、興義市、貴定縣、花溪區(qū)、西秀區(qū)、黔西市6個生態(tài)試驗點開展生產試驗,每個測試點種植面積約0.03 hm2,海拔從817 m過渡到1 345 m。黔優(yōu)198在6個生態(tài)測試點平均667 m2產量達到613.68 kg,比對照(香早優(yōu)2017)增產4.02%,增產點率達到100%。
3.2.3 黔優(yōu)198特征特性。黔優(yōu)198株形適中,莖稈粗壯,劍葉直立,葉緣紫色,分蘗能力一般,著粒密,長粒型,穎尖紫色、偶有短頂芒、后期轉色好;平均生育期156.2 d,株高109.0 cm,每667 m2有效穗14.6萬穗,穗長24.7 cm,每穗總粒數(shù)175.7粒,結實率81.4%,千粒質量33.5 g。黔優(yōu)198出糙率為79.5%,精米率為68.5%,整精米率為59.8%,堊白粒率為24%,堊白度為6.2%,粒長7.2 mm,粒型長寬比為3.0,膠稠度為65 mm,直鏈淀粉質量分數(shù)為14.8%,堿消值級為6.2,透明度為1級,稻米檢測等級屬于普通。
2019年,黔優(yōu)198稻瘟病田間自然鑒定和接種鑒定綜合評定為“感”,2020年綜合評定為“中感”。2019—2020年黔優(yōu)198耐冷性鑒定均綜合表現(xiàn)為“強”。
4 栽培技術要點
4.1 育苗管理
廣8優(yōu)198生育期長,應盡量適期早播;黔優(yōu)198屬于早熟品種,在貴州省種植于中高海拔早熟區(qū)域,為躲避秋風危害,需要適期早播。因此,廣8優(yōu)198和黔優(yōu)198在貴州省稻區(qū)適宜在清明節(jié)前后,氣溫穩(wěn)定通過12 ℃時播種。播種前,選擇地塊平整、土質肥沃、運秧方便、灌排便利的地塊作為育秧田。雜交秈稻667 m2用種量為1.0 kg左右。播前對種子進行晾曬或烘干,之后浸種吸水24 h左右。浸種時使用強氯精、多菌靈等藥劑,殺滅種子自帶的病原菌和線蟲。種子浸泡要求浸透,吸水充分,穎殼透明。浸種完成后將種子進行催芽,催芽溫度以37 ℃左右為宜。催芽露白后將種子均勻播撒到秧田,并用拱棚覆蓋,保溫且防止暴雨沖刷。種植戶在苗期應注意防低溫冷害,水稻2葉期前堅持濕潤灌溉,2葉期揭膜后根據(jù)秧苗和秧田地力情況每667 m2施用8~12 kg復合肥[m(N)∶m(P)∶m(K)=15∶15∶15]。以秧齡40 d左右移栽較為適宜,移栽前5 d打藥,施“送嫁肥”。
4.2 移栽
移栽前兩三天精細整田,淺水插秧,每667 m2栽插1.2萬~1.5萬穴,穴栽基本苗兩三株。寬窄行移栽水稻,寬行33 cm,窄行23 cm,株距16.5 cm,插秧深度2~3 cm。移栽時施足底肥,每667 m2基施農家肥750 kg、尿素7 kg、普鈣25 kg、氯化鉀7 kg,或每667 m2施用高效復合肥[m(N)∶m(P)∶m(K)=15∶15∶15]20~25 kg。
4.3 苗期管理
移栽后5~7 d追施分蘗肥,每667 m2施尿素7 kg。移栽后約50 d,排水曬田,控制無效分蘗。采取多次輕擱田方式,以土壤板實、有裂縫、行走不陷腳、葉色落黃挺直為主要指標。水稻苗期,種植戶應重點防治稻飛虱和稻縱卷葉螟危害。水稻孕穗期,百叢稻飛虱蟲量達200頭時,種植戶可使用三氟苯嘧啶、吡蚜酮等藥劑進行防治。百叢水稻束葉尖達150個時,種植戶可使用甲維鹽、阿維菌素、氯蟲苯甲酰胺、多殺·茚蟲威等藥劑防治稻縱卷葉螟。另外,農戶應根據(jù)實際情況合理防治稻水象甲,需要做到狠治越冬代成蟲、普治第一代幼蟲、兼治第一代成蟲。通常,可采取拌種處理、撒施毒土、噴施藥劑、浸秧處理等方式進行防治。
4.4 孕穗灌漿期管理
曬田結束及時進行復水,拔節(jié)至孕穗期田間保持淺水層,灌漿結實期保持田間土壤處于干濕交替狀態(tài)。每次灌3 cm左右水層,自然落干后再灌水,直到成熟前7 d斷水。拔節(jié)孕穗期施促花肥,每667 m2施尿素7 kg、氯化鉀8 kg;倒2葉期視田間植株長勢,靈活施用?;ǚ剩?67 m2施尿素2~4 kg),如葉色較深、葉片披垂則少施或不施。種植戶應在水稻破口期和灌漿期重點防治稻瘟病、稻曲病和稻飛虱。對于稻瘟病,種植戶可在破口抽穗初期使用三環(huán)唑、春雷霉素、稻瘟靈等藥劑進行防治。對稻曲病,種植戶可在水稻分蘗末期至孕穗抽穗初期使用戊唑醇、氟環(huán)唑、噻呋酰胺、寡糖·戊唑醇等藥劑進行防治。稻飛虱的防治藥劑與苗期相同。
4.5 適時收獲
當85%的谷粒黃熟時,選擇晴天采用聯(lián)合收割機或小型半自動汽油收割機收獲,收獲過早會影響水稻產量和品質,收獲過晚會導致機收損失率提高。一般收獲前7 d田間排水,尤其是爛泥田需要及早開溝排水,防止收割機陷入泥地。收獲后,將谷粒及時曬干或用機械烘干揚凈。
參考文獻:
[1]鄭紅明.2015年中國稻谷(大米)產業(yè)報告[N].糧油市場,2015-10-17(T17).
[2]楊昌達.貴州稻作[M].貴陽:貴州科技出版社,2010.
[3]貴州省統(tǒng)計局.貴州省統(tǒng)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2022.
[4]韓亞東,張文忠,徐正進,等.不同穗型不同行向水稻穗遮光問題理論研究[J].生態(tài)農業(yè)研究,2000(1):14-17.
[5]周開達,馬玉清,劉太清,等.雜交水稻亞種間重穗型組合選育:雜交水稻超高產育種的理論與實踐[J].四川農業(yè)大學學報,1995(4):403-407.
[6]周開達,汪旭東,李仕貴,等.亞種間重穗型雜交稻研究[J].中國農業(yè)科學,1997(5):91-93.
[7]馬均,朱慶森,馬文波,等.重穗型水稻光合作用、物質積累與運轉的研究[J].中國農業(yè)科學,2003(4):375-381.
[8]朱雪梅,柯永培,邵繼榮,等.高溫脅迫對重穗型水稻品種葉片活性氧代謝的影響[J].種子,2005(3):25-27.
[9]馬均.不同穗重型水稻的形態(tài),理生化特性及產量潛力的研究[D].雅安:四川農業(yè)大學,2002.
[9]馬均,周開達,馬文波,等.重穗型雜交稻穗頸節(jié)間維管束與籽粒充實關系的研究[J].中國農業(yè)科學,2002(5):576-579.
[10]馬均,馬文波,周開達,等.水稻不同穗型品種穗頸節(jié)間組織與籽粒充實特性的研究[J].作物學報,2002(2):215-220.