王林友,王建軍*,呂向朝,祁永斌,張禮霞,宋建
(1.浙江省農業(yè)科學院 作物與核技術利用研究所,浙江 杭州 310021; 2.浙江雨輝農業(yè)科技有限公司,浙江 杭州 310051)
浙優(yōu)21(原名浙優(yōu)1121)系浙江省農業(yè)科學院作物與核技術利用研究所利用自選晚粳稻不育系浙04A和自選偏秈型恢復系浙恢F1121配組而成的秈粳雜交稻新組合,2016年通過浙江省農作物品種審定委員會審定(浙審稻2016015),2016—2017年通過農業(yè)部超級稻產量測產驗收,適宜在浙江省及周邊相似稻區(qū)作單季晚稻種植。多年推廣應用證明,浙優(yōu)21集高產、優(yōu)質、抗逆、優(yōu)良株型、熟相清秀于一體,應用前景廣闊。
浙優(yōu)21為粳母/秈父型組合,由于父本屬秈稻,開花比屬粳稻的母本早,且母本浙04A柱頭不外露,導致父母本花時不遇;另外,粳母/秈父型配組方式其父母本分屬感溫和感光兩種類型,受制于父母本雙親感光感溫類型的不同,在制種過程中容易受天氣變化而導致花期不遇。上述兩點帶來秈粳雜交稻制種異交結實率低,制種產量低、種子質量差、種子供不應求和種子價格偏高,嚴重限制了秈粳雜交稻的發(fā)展。
本課題組聯(lián)合浙江雨輝農業(yè)科技有限公司從2013年開始即對浙優(yōu)21的制種技術開展研究,采用從單項田間試驗到多項技術集成、從小規(guī)模多點田間試驗到大規(guī)模制種研發(fā)方式,開展了小面積、多氣候、多生態(tài)、分季節(jié)制種研究,重點加強了氣象條件和生態(tài)環(huán)境變化對花期及花時的影響、花期預測及花時花期調控技術、九二○噴施方法、行比及栽培技術、趕粉時間和方式等關鍵技術的研究,通過多年的觀察、試驗及摸索,在掌握父母本特征特性和制種關鍵技術的基礎上,結合制種田的栽、肥、水、化、保等具體條件進行全程精確栽培技術的研發(fā),經過技術改進并不斷完善,現(xiàn)已掌握了浙優(yōu)21的制種技術?,F(xiàn)將浙優(yōu)21的父母本特征特性和高產高效制種技術總結如下,為今后制種工作提供指導意見。
浙04A為浙江省農業(yè)科學院作物與核技術利用研究培育的BT型晚粳稻三系不育系,于2007年10月通過了浙江省品審委不育系鑒定(浙育鑒2008001)。浙04A綜合農藝性狀優(yōu)良,在杭州地區(qū)作單季晚稻栽培,株高90 cm左右,長相清秀,葉色翠綠,株型緊湊,莖稈粗壯,葉片寬挺,劍葉直立,分蘗力中等,著粒較密,每穗總穎花數(shù)150粒左右,穗長17.6 cm,為密穗型晚粳稻不育系;不育性穩(wěn)定,花粉敗育徹底,以染敗為主,為BT型配子體胞質不育系;具有優(yōu)質抗病、花時早、異交率高、株型緊湊和配合力強等特點。
浙04A感光性強,年度間生育期穩(wěn)定,屬中早熟晚粳稻不育系,在杭州從4月底至6月上旬分期播種,播種期相差40 d,始穗期相差9 d,對光周期反應明顯,有效積溫對生長未見明顯促進作用。在杭州5月下旬播種,播始歷期為90 d。在杭州夏季正常天氣條件下,浙04A平均始花時間約為10:10,盛花期在10:50—11:20,午前花比例87.9%,始花至終花一般歷時1.5~2.0 h,比一般秈稻恢復系花時遲約30 min。浙04A稻穗露出葉鞘即開始開花,見穗期與開花期無明顯時差,單穗開花歷期3~4 d,單株開花歷期5~7 d,群體開花歷期8~10 d,花期集中整齊,開花歷期短[1-2]。
父本浙恢F1121是以粗稈大穗、緊湊型秈稻恢復系H815與早熟、廣親和秈稻恢復系H715配組,運用常規(guī)雜交育種技術結合SSR、InDel等分子標記方法把廣親和基因、大穗粗稈基因、理想株型基因等有機地聚合到一塊。浙恢F1121表現(xiàn)出較好的廣親和性、強配合力、粗稈大穗等特點,于2010年定型,經程氏指數(shù)和秈粳InDel標記檢測,判別為偏秈,屬中熟中秈恢復系,在杭州5月底播種,8月25日前后始穗,播始歷期約85 d;株高約119 cm,株型緊湊,莖稈粗壯;穗形大,著粒密,結實率高,灌漿均勻且速度快,谷粒油亮,粒形橢圓形;分蘗力偏弱,葉片較長,葉色深綠;花時早而集中,散粉通暢,花粉量足;中感稻瘟病、米質優(yōu)。在杭州夏季正常天氣條件下,浙恢F1121平均始花時間約為09:50,盛花期在10:20—10:50,始花至終花一般歷時1.0~1.5 h,花時一般比浙04A早30 min,稻穗露出葉鞘即開始開花,見穗期與開花期無明顯時差,單穗開花歷期3~4 d,單株開花歷期5~7 d,群體開花歷期8~10 d,花期集中整齊,開花歷期短。
經多年摸索,浙優(yōu)21不適合在緯度太低的地區(qū)制種,選擇在26°~31°N的地區(qū)相對比較合適,且高溫高濕靜風的小氣候環(huán)境容易獲取高產。為保證雜交種的純度,在選擇制種田時,要有比較好的隔離條件,最好選擇自然隔離較好的獨立田塊,且要求前作最好不要為水稻。沒有上述條件的,則要求空間隔離在100 m以上,不到100 m的需用父本進行隔離,做到鄰近制種田的1~2塊田全部用父本進行隔離,或采用時間隔離,錯開花期。制種田必須是排灌方便、土壤肥力較好的田塊,防止因土壤肥力差而造成父母本花期不遇,影響制種產量。
制種有收無收看父母本花期是否相遇,若花期不遇,構建最好的母本苗架,擁有非常充足花粉量的父本,都是徒勞。保證雙親花期相遇是最重要的技術關鍵,因而需要根據(jù)雙親的光溫反應及當?shù)氐臍庀髼l件安排好合適的播差期。父本浙恢F1121是偏秈型恢復系,生育期主要由有效積溫決定,在浙北地區(qū)夏制,應分2期播種,確保母本花期全程有充足的花粉,第1期父本播期6月3日,第2期父本播期6月10日,于6月30日同期移栽;母本浙04A是感光型晚粳稻品種,生育期主要受光周期影響,宜于5月20日播種,6月15日移栽,母本秧齡為25 d,父母本播差為-13~-20 d。預期父本于8月30日始穗,母本于9月2日始穗,父本比母本早始穗3 d,盛花期相遇良好。
獲取制種高產的一個重要因素是父本花粉量充足,同時構建好母本高產苗架。因而育好父母本秧苗是取得浙優(yōu)21制種高產的前提。爭多穗須先爭苗,一要稀播勻播,父本秧田播種量為225 kg·hm-2左右,用種量4.5~6.0 kg·hm-2,母本秧田播種量為300 kg·hm-2左右,用種量22.5~30.0 kg·hm-2。二是加強秧田肥料施用,播種前施碳酸氫銨600~750 kg·hm-2;出苗后,3葉1心時施尿素112.5 kg·hm-2作斷奶肥;拔秧前3~4 d施尿素150 kg·hm-2作起身肥,秧齡控制在25 d以內,培育好壯秧。
父本浙優(yōu)21分蘗偏弱,花粉量不足,這是制約制種產量的一個重要因素。除了采用超稀播、施重肥培育壯苗外,種植上更要保證要有一定的基本苗,父母本的行比采用1∶8為宜,母本行株距為16.5 cm×20.0 cm,3~4本插;父本株距為25.0 cm,與母本相隔25.0 cm為宜,多本插。
根據(jù)親本的需肥特性及確保父母本花期相遇的要求,在保證發(fā)好苗,爭足穗前提下,施肥應掌握底肥足、追肥早、后期控的原則?;适┨妓釟滗@600 kg·hm-2,過磷酸鈣300 kg·hm-2,鉀肥150 kg·hm-2;母本插種后4~7 d,追尿素150 kg·hm-2,氯化鉀112.5 kg·hm-2;長出1片新葉時,再追尿素150 kg·hm-2,氯化鉀112.5 kg·hm-2;父本移栽后5 d,與母本同施尿素37.5 kg·hm-2,氯化鉀7.5 kg·hm-2;母本幼穗分化第6期即劍葉半張時,看苗色施肥,色淺則用尿素112.5 kg·hm-2,色深則用尿素60 kg·hm-2。要求母本最高苗達到375萬·hm-2,爭取有240~270萬·hm-2有效穗。
父本浙恢F1121對水分的反應比較敏感,應在發(fā)好苗的基礎上管好水漿。在達到父母本穗數(shù)苗后及時擱田,以輕擱為主,逐漸擱干田,但要防止擱過頭,以防父本抽穗推遲;在灌漿結實階段,為增加千粒重,注意經常灌跑馬水。
浙優(yōu)21是粳不秈恢型組合,父本屬于感溫型,生育期受積溫決定,母本則感光性強,生育期比較穩(wěn)定,因而浙優(yōu)21制種易受環(huán)境變化導致花期不遇,要根據(jù)天氣變化在幼穗分化第4期前預測花期。浙優(yōu)21制種的花期預測,主要采用幼穗發(fā)育法,根據(jù)父母本幼穗分化的進度來預測花期相遇情況。在母本始穗前30 d即7月底開始對父母本進行幼穗剝查,隔天剝查不同類型田塊的父母本幼穗分化進度:幼穗分化第2~3期,父本要比母本早1~2期;幼穗分化第4期后,基本持平或父本略早。若發(fā)現(xiàn)花期不遇,采取“以促為主,以控為輔”的原則及時開展調控措施,以調控父本為主,母本為輔。若父本偏早,放水曬田,控制發(fā)育;父本偏遲,灌深水,并對母本偏施肥,促父、控母。浙優(yōu)21制種,獲得較高異交率的前提,是讓母本在盛花期獲得充足的花粉,母本花期短、花期集中,且邊抽穗邊開花,父本穗形大,分蘗力偏弱,穗層不整齊,父本剛始穗時花粉量不足,因而制種技術上要讓父本比母本早2~3 d始穗,且保證兩期父本的盛花期保持一定的跨度,確保雙親盛花期高峰相遇,這是奪取高產的重要技術關鍵。
九二○的合理施用是制種的關鍵。制種農戶有句話:九二○打得好,小稻變大稻;九二○打不好,大稻變小稻。合理施用九二○不但能確保父母本盛花期相遇、提高異交結實率,還能創(chuàng)造良好的授粉空間。父本長勢繁茂,上3葉較長,在破口前對劍葉輕割;母本劍葉短小不用割葉。全田九二○用量約為360~450 g·hm-2,分3次噴施:母本始穗15%時全田噴180 g·hm-2,第2 d再噴180 g·hm-2,第4 d看父母本生長情況,決定是否加噴90 g·hm-2。由于浙優(yōu)21的母本開花遲,且柱頭不外露,授粉時要以母本開花來確定趕粉時間,一般以母本開花達70%以上時方可進行第1次趕粉,由于父本開花比母本約早30 min,所以趕粉要迅速及時,一般采用拖拉機拉繩法,保證已開花的父本花粉的活力,當天趕粉2~3次,直至父本無花粉。
浙優(yōu)21制種除了采用時間和空間隔離,嚴防竄粉外,全生育期均要嚴格開展除雜工作,從植株形態(tài)、始穗時間、葉型葉色、稃色粒型等入手,嚴格去雜。噴施九二○前重點去除父本行雜株。在始穗期集中精力拔除混雜于母本中的保持系,一般保持系較不育系早始穗2~3 d,且花粉粗黃,在午后比較容易鑒別;在灌漿期,重點對母本去雜,拔除先沉頭、結實特別好的雜株;收割前首先割除父本,注意清除趕粉時折斷在母本中的父本穗子。翻曬時注意防止機械混雜。