羅星星 王飛名 劉 毅 張分云 畢俊國(guó) 劉國(guó)蘭 余新橋 張安寧
(上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心,上海 201106)
農(nóng)業(yè)缺水造成的農(nóng)業(yè)損失較為嚴(yán)重[1]。水稻的農(nóng)業(yè)用水占全部農(nóng)業(yè)用水總量的比例比較高[2-3]。發(fā)展節(jié)水抗旱稻,改變水稻長(zhǎng)期淹水種植方式,有利于降低農(nóng)田溫室氣體排放,進(jìn)一步拓展水稻種植空間,保障糧食安全和推進(jìn)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)[4-5]。栽培稻的節(jié)水抗旱理論研究和種質(zhì)創(chuàng)新研究日益增多。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期節(jié)水抗旱稻育種實(shí)踐,選育出滬優(yōu)2 號(hào)、旱優(yōu)73、滬旱1509、滬旱1516 和滬旱549 等節(jié)水抗旱稻新品種,并通過(guò)審定[6-8],在長(zhǎng)江中下游稻區(qū)和華南稻區(qū)大面積推廣種植,表現(xiàn)出良好發(fā)展勢(shì)頭[9-13]。為解決品種旱優(yōu)73 在生產(chǎn)中植株偏高、生育期偏長(zhǎng)等缺點(diǎn),利用滬旱7A 與早熟矮稈強(qiáng)優(yōu)勢(shì)恢復(fù)系旱恢3015 配組,選育出了早熟高產(chǎn)節(jié)水抗旱稻組合旱優(yōu)3015(國(guó)審稻20200312)。該組合具有節(jié)水抗旱、早熟、株型優(yōu)良、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和適應(yīng)性廣等特點(diǎn),現(xiàn)將其選育過(guò)程,特征特性及栽培制種技術(shù)要點(diǎn)介紹如下。
滬旱7A 是由上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心選育的具有抗旱性強(qiáng),配合力優(yōu)等特點(diǎn)的秈型三系不育系,2012 年該不育系通過(guò)安徽省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)組織的技術(shù)鑒定[14]。旱恢3015 是上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心選育的秈型早熟矮稈強(qiáng)優(yōu)勢(shì)恢復(fù)系。2010 年冬季在海南用旱恢3 號(hào)與黃華占雜交,獲得雜交種;2011 年夏季在上海種植F1代雜交種,同年冬季F2群體在海南旱地種植進(jìn)行抗旱脅迫篩選,在群體中選擇抗旱性好的單株留種。之后2年分別在上海和海南進(jìn)行系譜法選擇。2013 年冬季選擇29 個(gè)農(nóng)藝性狀優(yōu)良的株系在海南進(jìn)行測(cè)配。2014年,在上海進(jìn)行測(cè)配組合雜種優(yōu)勢(shì)篩選,選出其中1 個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)的株系,定名為旱恢3015。2015年冬季旱恢3015 與滬旱7A 復(fù)測(cè)。2016 年,上海組合小區(qū)品比試驗(yàn),組合產(chǎn)量為9.55 t/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)6.1%。2016年冬季旱恢3015 與滬旱7A 制種。2017 年,組合進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試,組合產(chǎn)量為9.95 t/hm2,比對(duì)照旱優(yōu)73增產(chǎn)4.9%,定名為旱優(yōu)3015。
2018 年旱優(yōu)3015 參加國(guó)家特殊類型節(jié)水抗旱稻區(qū)域試驗(yàn),水種旱管條件下平均產(chǎn)量為8.34 t/hm2,比對(duì)照旱優(yōu)73 增產(chǎn)3.82%;2019 年續(xù)試,水種旱管條件下平均產(chǎn)量為8.25 t/hm2,比對(duì)照旱優(yōu)73 增產(chǎn)5.11%;2 年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為8.24 t/hm2,比對(duì)照旱優(yōu)73增產(chǎn)4.47%;2019年生產(chǎn)試驗(yàn),水種旱管條件下平均產(chǎn)量為8.30 t/hm2,比對(duì)照旱優(yōu)73增產(chǎn)4.0%。2019年在安徽合肥高劉鎮(zhèn)進(jìn)行輕簡(jiǎn)化栽培示范,產(chǎn)量達(dá)9.15 t/hm2,示范區(qū)稻田綜合經(jīng)濟(jì)收益比普通水稻大幅度提高。
旱優(yōu)3015 植株直立緊湊,葉鞘顏色綠色;莖稈直徑中,莖稈長(zhǎng)度98.17 cm,莖稈基部莖節(jié)包,莖稈節(jié)間無(wú)花青苷顯色,基部葉鞘綠色;葉片無(wú)花青苷顯色,劍葉姿態(tài)半直立,劍葉正卷,長(zhǎng)32.06 cm,寬2.02 cm;穗抽出度輕度包莖,穗姿態(tài)強(qiáng)烈下彎,穗二次枝梗中,穗分枝姿態(tài)半直立,穗無(wú)芒,穗長(zhǎng)25.83 cm,穗每穗粒數(shù)中到多230.5 粒,穗結(jié)實(shí)率高到極高93.3%;小穗柱頭白色,小穗外穎穎尖花青苷顯色強(qiáng)度為無(wú)或極弱,小穗護(hù)穎長(zhǎng)度為短到中;谷粒外穎顏色為淡黃色,谷粒千粒重26.9 g,谷粒長(zhǎng)度極長(zhǎng)10.8 mm,寬度2.83 mm,形狀細(xì)長(zhǎng)型;糙米長(zhǎng)度極長(zhǎng)8.39 mm,寬度2.35 mm,糙米顏色白色,香味弱。
該品種在長(zhǎng)江中下游作單季稻或麥茬稻種植,5 月中下旬至6 月上旬播種,在中等肥力條件下種植,水直播旱管有效穗數(shù)384.0 萬(wàn)/hm2,全生育期114 d 左右,株高105.00 cm,穗長(zhǎng)24.00 cm,每穗總粒數(shù)182粒,結(jié)實(shí)率86.0%,千粒重26.0 g。
2018—2019 年參加國(guó)家節(jié)水抗旱稻品種試驗(yàn),經(jīng)統(tǒng)一取樣送檢,旱優(yōu)3015 主要米質(zhì)指標(biāo):出糙率80.0%,整精米率51.1%,透明度2級(jí),長(zhǎng)寬比3∶4,堊白粒率21.0%,堊白度4.8%,堿消值6.5,膠稠度53 mm,直鏈淀粉含量16.6%。
2018—2019 年參加國(guó)家節(jié)水抗旱稻區(qū)試,經(jīng)鑒定該組合平均抗旱指數(shù)年度分別為1.00 和0.89,抗旱最高級(jí)別為3 級(jí),在國(guó)家節(jié)水抗旱稻區(qū)試中稻瘟病綜合指數(shù)年度分別為4.75 和4.22,穗頸瘟損失率最高為7 級(jí),白葉枯病和稻飛虱鑒定結(jié)果為白葉枯病7 級(jí),稻飛虱9 級(jí),抽穗期耐熱性3 級(jí)。即旱優(yōu)3015 的抗性綜合評(píng)價(jià)為抗旱性中抗,感稻瘟病,感白葉枯病,高感稻飛虱,抽穗期耐熱性較強(qiáng)。
旱優(yōu)3015 適應(yīng)性廣,在長(zhǎng)江中下游作一季稻種植,包括湖北省(武陵山區(qū)除外)、湖南?。ㄎ淞晟絽^(qū)除外)、江西省、安徽省、江蘇省的長(zhǎng)江流域稻區(qū)和浙江省中稻區(qū)、福建省北部稻區(qū)、河南省南部稻區(qū)。
滬旱7A 柱頭外露率高,異交結(jié)實(shí)好,制種時(shí)需要在空間隔離條件好的生態(tài)區(qū)域,為保證種子純度,利用自然空間隔離,應(yīng)選擇小盆地的丘陵地帶作制種基地。四周的土嶺和山坡高度要求在15 m以上,與其他水稻品種空間距離須大于200 m,須選擇集中連片、土壤肥沃且排灌方便的田塊。
根據(jù)制種組合父母本的生育期類型、制種季節(jié)及當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料等,選擇不育系最佳抽穗揚(yáng)花期,推算出適宜的播種期。福建建寧地區(qū)春制,建議父母本播種葉差4.5 葉左右,時(shí)差約18 d,父本3 月30 日左右播種;福建建寧地區(qū)夏制,建議父母本播種葉差4.2葉左右。
在旱優(yōu)3015制種過(guò)程中,父母本移栽秧齡控制在23~28 d,父母本行比2∶10,廂寬2 m,父本雙行多本種植,母本株行距16.7 cm×18.3 cm,多本移栽,確保母本有足夠的群體數(shù)量,以獲得高產(chǎn)。
父本移栽前要施足基肥,配合適量磷鉀肥,大田施碳銨和過(guò)磷酸鈣各450 kg/hm2作基肥,秧苗移栽后盡早追肥,用尿素225 kg/hm2和氯化鉀150 kg/hm2。在田間水分管理上,前期要深水護(hù)苗縮短返青期;返青后排水濕潤(rùn)灌溉促進(jìn)早生快發(fā);中期要淺水促分蘗,干濕交替促進(jìn)根系生長(zhǎng),控制葉片生長(zhǎng)長(zhǎng)度,減少無(wú)效分蘗;后期要深水灌溉孕穗養(yǎng)花,調(diào)節(jié)田間溫濕度;授粉結(jié)束后活水養(yǎng)稻,促進(jìn)種子成熟;收獲前7 d排水曬田。整個(gè)栽培過(guò)程中要注意防治螟蟲(chóng)、稻飛虱和紋枯病,抽穗期要重點(diǎn)防治黑粉病、稻曲病,確保種子質(zhì)量。
噴施“九二〇”有利于輔助授粉,旱優(yōu)3015父母本制種時(shí),“九二〇”噴施總量控制在300~450 g/hm2,一般分2 次噴施。第1 次在父母本抽穗10%時(shí)全田噴施,用量150~200 g/hm2對(duì)水600 kg;間隔1~2 d后父本單獨(dú)噴施第2次,用量為200 g/hm2對(duì)水600 kg。為提高異交結(jié)實(shí)率,建議5 d 后連續(xù)噴施2 次“九二〇”,用量為15 g/hm2對(duì)水600 kg,有利于?;B(yǎng)花,提高柱頭活力。10:00—11:30是開(kāi)花高峰期,在開(kāi)花高峰時(shí)應(yīng)做好人工輔助趕粉工作,要求每天趕粉3~4次,有利于增加授粉概率,提高異交結(jié)實(shí)。
除雜應(yīng)貫穿于雜交制種的各個(gè)時(shí)期,特別是在始穗和成熟2 個(gè)時(shí)期。始穗期是除雜的最關(guān)鍵時(shí)期,在抽穗揚(yáng)花前須不斷深入制種田間剔除雜株,避免串粉的可能;趕粉結(jié)束時(shí)應(yīng)將父本先收割,雜種收獲應(yīng)在授粉后20~25 d 或田間種子80%成熟時(shí)進(jìn)行,收割前檢查母本中的含雜率,及時(shí)剔除并確保父本行清除干凈沒(méi)有遺漏,達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后方可收割母本種子。種子收割前,需要清除收割機(jī)內(nèi)的陳種,防止機(jī)械混雜,種子收割后,單獨(dú)標(biāo)記堆放、晾曬,嚴(yán)防人為因素混雜。
旱優(yōu)3015 分蘗強(qiáng)、生育期短,適宜在長(zhǎng)江中下游地區(qū)作一季稻和麥茬直播稻種植。
根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件,適時(shí)搶墑直播,直播方式可選旱直播或水直播。在旱直播條件下應(yīng)盡量選擇自然降雨前播種,充分利用自然降雨灌溉出苗,播后及時(shí)覆土,播種深度2~4 cm為宜,可采取人工直播、機(jī)械條播和飛機(jī)撒播等方式,旱直播用種量為30.0~37.5 kg/hm2;水直播前田塊需水耕水整,采用人工直播或飛機(jī)撒播時(shí)需做好排水溝、平整廂面,防止田間積水不利于種子發(fā)芽,建議采用機(jī)械直播,水直播用種量為15.0~22.5 kg/hm2。播種前建議采用噻蟲(chóng)咯霜靈拌種,可以增強(qiáng)出苗能力,減少病蟲(chóng)害發(fā)生。
需肥水平中等,一般施純氮150 kg/hm2,氮、磷和鉀用量比例為1.0∶0.5∶0.7,采取重施底肥,在田塊耕整前將總施肥量的70%作基肥,為750 kg/hm2。及時(shí)追施分蘗肥,分蘗肥以氮肥為主,可促進(jìn)分蘗早生快發(fā),若田塊肥力水平高且底肥施足的情況下,可適當(dāng)減少分蘗肥的用量。后期以磷鉀肥為主,忌偏施氮肥。
旱優(yōu)3015 有較好的抗旱能力,適宜旱直播旱管,在水直播條件下也可旱管,充分利用自然降雨進(jìn)行節(jié)水灌溉。田間水分管理以自然降雨為主,生長(zhǎng)期保持田間濕潤(rùn),不需要建立水層,如果降水豐富,特別是水分敏感時(shí)期降雨充足,可全程不灌溉[15],但在水分敏感期,如出苗、幼穗分化期和灌漿期無(wú)降雨天氣,應(yīng)及時(shí)灌溉補(bǔ)水。如遭遇嚴(yán)重干旱,應(yīng)及時(shí)灌溉,避免出現(xiàn)田干曬白。
在種植過(guò)程中除草主要分為播種前的滅茬和播種后的封殺。播種耕地前對(duì)于雜草較多的地塊可噴施20%草銨膦或41%草甘膦滅茬除草,對(duì)于雜草根莖粗壯的地塊建議提高除草劑用量。播種后采用“二封一殺”的防除策略,一封,直播噴施40%芐嘧丙草胺或33%的二甲戊靈封閉除草,旱直播噴施二甲戊靈和丁草胺封閉除草;一殺,出苗后3葉期使用50%二氯喹啉酸和10%氰氟草酯噴霧除草;二封,出苗后3 葉期使用40%芐嘧丙草胺或33%二甲戊靈,為了提高除草效率,“二封”和“一殺”可以同時(shí)進(jìn)行。在整個(gè)除草過(guò)程中遵循滅茬要徹底、封閉要水足和滅殺要及時(shí)的原則。
根據(jù)當(dāng)?shù)夭∠x(chóng)害預(yù)報(bào),及時(shí)噴施相應(yīng)藥劑防治螟蟲(chóng)、稻飛虱、稻曲病和紋枯病等病蟲(chóng)害,重點(diǎn)抓好后期稻曲病的防治。在防治過(guò)程中堅(jiān)持以預(yù)防為主與物理防治結(jié)合的策略,物理防治主要是利用昆蟲(chóng)的趨性進(jìn)行誘殺。在旱直播栽培的全生育期過(guò)程中一般需用藥兩次,第1 次在抽穗前5~7 d,第2 次在破口始穗期。抽穗前以防治蟲(chóng)害為主,破口始穗后以防治病害為主。
節(jié)水抗旱稻是在水稻科技進(jìn)步的基礎(chǔ)上,引進(jìn)陸稻的節(jié)水抗旱特性所育成的一種栽培稻類型[16]。結(jié)果顯示,旱優(yōu)3015是具有節(jié)水抗旱和早熟高產(chǎn)的節(jié)水抗旱稻品種,既可以在旱地采用旱直播旱管,也可以在水田節(jié)水栽培。利用節(jié)水抗旱稻節(jié)水、抗旱和易種的特點(diǎn),旱優(yōu)3015可以在更寬泛的區(qū)域種植且具有更加輕便的種植方式,如在低洼易澇旱地和山改田采用旱直播旱管的栽培方式。這種方式相對(duì)于傳統(tǒng)水稻種植可節(jié)約灌溉用水、減少化肥和農(nóng)藥的施用、大幅度減少面源污染,同時(shí)降低種植成本和勞動(dòng)強(qiáng)度[16]。通過(guò)改變傳統(tǒng)的水稻種植方式,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境友好。
本文介紹了旱優(yōu)3015的選育過(guò)程、組合特征特性及制種栽培技術(shù)要點(diǎn),為節(jié)水抗旱水稻栽培中旱優(yōu)3015的示范推廣提供參考。