雜交水稻春、夏季制種揚花授粉期往往遇上高溫天氣，高溫對揚花授粉有嚴重影響。農業專家等人對野敗型三系秈型不育系開花習性的觀察研究，總結出安全揚花授粉期的基本條件

[1]：日均溫度不連續3d低於21℃或高於35℃，開花時的穗部溫度不連續3d低於24℃或高於35℃，最適28℃；相對溼度不連續3d低於75%或高於90%，最適85%。而溼度與溫度呈負相關

[2]，據觀察35℃時的穗部相對溼度只有75%。縱觀南方近幾年雜交水稻制種的情況，根據本縣的氣候特點及季節的限制，授粉期的安排為：春制7月4～15日，夏制8月6～16日。據記載，自1994年改春、夏季制種以來，在授粉期日均氣溫連續3d高於35℃的年份有3a。專家一直在生產第一線工作，觀察到了高溫授粉期親本表現出的一些異常特性，並提出幾點應對措施與同行們商討。高溫授粉期親本的異常特徵

1.1　母本齊穗快，開花快，花時早，花期短

據觀察在高溫條件下母本抽穗快，在“九二0”噴施後2～3d即齊穗；而且開花時快，見穗當天即開花。筆者1998年夏制汕優644時，在連續35℃高溫天氣下，選擇母本見穗8%的丘塊噴施“九二0”，選擇20個剛破口露粒的單穗進行觀察，其中當天開花的佔總穎花數的25.5%，第2天進入盛花，佔36.6%；花時比正常天氣早45m in左右，一般在09:00左右就能陸續開花；花期歷時比一般年份短2～3d。這些特徵大概與三系親本大多屬感溫型品種有關。

1.2　母本柱頭活力差

在35℃以上高溫下，將大面積制種中的不育系隔離，觀察到柱頭活力只能保持2d，大部分第2天即萎縮；而正常年份，柱頭在得不到花粉的情況下仍可保持3～4d的活力。而且還觀察到，在日均35℃的天氣,14:00～15:00的穗部溫度可達39℃，一些穎花的穎殼第2天即乾枯變色。

1.3　父本花時短，花粉量少

連續3d遇35℃以上的高溫天氣時，父本花時只有1.0～1.5h，花粉量少，無明顯散粉高峰時段，而且花粉散失快。這些特徵大概是由於晝夜溫差小，夜間呼吸作用加強，營養物質積累下降的原因。

克服高溫影響揚花授粉的措施

加強父本的培育，提高花粉密度，有一個合理的不育系群體，是雜交水稻制種高產的首要條件，也是抵禦高溫授粉天氣的必要條件。在此基礎上，筆者透過多年實踐總結如下幾點應對措施。

2.1　改善田間小氣候

2.1.1　加深水層　根據水的熱容量為空氣的13倍的特點，採取深水灌溉或活水套田的辦法。1988年夏制汕優644，我們抽取了533.6m2的田塊，揚花授粉期在田中作埂分開，一邊灌深水18c m，另一邊灌淺水8c m，其它管理相同，收割後測定產量，深水的比淺水的高產11.4%。據測定深水灌溉或活水套灌可降低穗層溫度1.4～4.4℃。

2.1.2　採取冷井水對“九二0”噴施辦法　我們的具體做法是，在高溫天氣下，每天15:00～16:00時，用冷井水225kg hm2對“九二0”噴施。

因為水稻是自花授粉作物，“自花授粉作物自交不衰退，因而雜交無優勢”的論斷明白無誤地寫在美國著名遺傳學家辛諾特和鄧恩的經典著作、五六十年代美國大學教科書《遺傳學原理》中，由此有人嘲笑“提出雜交水稻課題是對遺傳學的無知”。

　　在理論與事實發生矛盾時，袁隆平的態度是尊重權威但不崇拜權威，不能跟在權威後面亦步亦趨，不敢越雷池一步。他不迷信權威的每一個觀點。他知道，根據自己直接觀察到的一些事實表明水稻具有雜交優勢，“無優勢”論是沒有試驗依據的推論，這一推論與自交系的雜交優勢現象相矛盾：玉米自交系繼續自交不再引起衰退現象，但雜交能產生強大的優勢。而天然的自花授粉植物品系（天然自交系）自交也不退化，為什麼雜交卻不能產生雜種優勢呢？袁隆平堅信搞雜交水稻研究有前途，勇敢地向“無優勢”論這一傳統觀念挑戰，從而拉開了中國水稻雜種優勢利用的序幕。

　　袁隆平認為，水稻的雜交優勢利用只有兩條路可走：一條是進行人工去雄，如果用人工去雄雜交，就得一朵花一朵花進行，產生的種子數量極為有限，不可能在生產上推廣應用。再一條路就是培育出一個雄花不育的“母稻”，即雄性不育系，然後用其他品種的花粉去給它授粉雜交，產生出用於生產的雜交種子。然而國內外都沒有這一先例，國際上有著名學者斷言：不可能。還有學者認為，像水稻這樣一朵花只結一粒種子的“單穎果作物”，利用雜種優勢必然制種困難，無法應用於生產。在獨立開展雜交水稻研究很長時間之後，袁隆平才從國外資料中瞭解到，早在1926年，美國的瓊斯就發現了水稻雄性不育現象。最早開展這項研究的是日本的科學家，當時是50年代。此外美國、菲律賓的科學家也相繼開始了這項研究。儘管實驗手段先進，但都因這項研究難度確實太大，無法在生產中得到應用。

　　袁隆平不打算退卻，他很清楚他擁有的有利條件是其他國家科學家少有的：進行這項研究，中國有中國的有利條件，中國是古老的農業國，又是最早種植水稻的國家之一，有眾多的野生稻和栽培稻品種，蘊藏著豐富的種質資源；有遼闊的國土和充足的光溫條件，海南島是理想的天然溫室，育種者的樂園；更重要的是我們有優越的社會主義制度，可以組織科研協作攻關；有黨的正確領導，任何困難都可以組織力量克服。直到今天，袁隆平都對為攻克雜交水稻難關在全國13個省區的18個科研單位進行的科研大協作感慨不已，認為沒有這樣的大協作，雜交水稻研究決不會取得今天這樣世界矚目的成果。

中國種植水稻，歷史可謂悠久，可從以下幾個時期說起：

一、早在20世紀60年代的雜交育種中，雜交水稻使中國水稻產量提高了近30%；

二、上20世紀70年代中期又培育成功了三系雜交水稻又使水稻產量提高了20%。這也是中國水稻科技技術革命的兩次質的飛躍；

三、以及20世紀90年代中國科學家又發明了新的提高水稻產量、質量的方法，這就是中國現在種植的雜交水稻。

綜上所述，雜交水稻授粉時應該注意以下事項：

一、儘量不要用傳統人力式授粉方式作業因為勞動強度大,生產效率低,嚴重製約雜交水稻制種及產量。

二、採用雜交水稻機器授粉技術，機械授粉效果好、工作效率高,採用機械授粉對推動雜交水稻生產機械化及提高雜交水稻產量和發展具有重大意義。

三、以上兩者結合起來機器作為分析花粉在空間運動規律的使用工具。我們可利用excel進行資料處理繪製花粉總量圖；利用matlab軟體繪製花粉分佈三維圖和花粉分佈等高線圖；

四、也可採用授粉精華液建立了相應的迴歸方程進行最佳化，進一步授粉作用於水稻種植,有力推動了雜交水稻制種技術及產量的機械化與規模化。

雜交水稻授粉是在制種、選育雜交時採用的異花授粉措施，這個過程對溫度反應非常敏感.溫度過高過低都不利於授粉結實；保證足夠的花粉達到雌花柱頭；田間溼度也會影響授粉效果。

水稻是自花授粉作物，雌雄同花，通常情況下，不需要外源花粉，自身的雄花散粉就能滿足雌花的授粉需求，達到授粉結實的目的。雜交水稻的不育系自身不育，需要外源花粉才能受精結實，科研育種是認為剪掉雄花，利用外源花粉進行雜交，根據育種目標選擇的一個過程，也是需要外源花粉。

雜交水稻（hybrid rice）指選用兩個在遺傳上有一定差異，同時它們的優良性狀又能互補的水稻品種進行雜交，生產具有雜種優勢的第一代雜交種。中國是世界上第一個成功研發和推廣雜交水稻的國家。雜交水稻具有個體高度雜合性，雜種後代出現性狀分離，故需年年制種。和雜交水稻相對應的是常規水稻。

圖1：袁隆平先生對雜交水稻的三系配套成功貢獻巨大

一、雜交水稻的分類

雜交水稻目前應用於大田生產的分為三系雜交稻和兩系雜交稻。

三系法雜交稻：需要水稻雄性不育系、水稻雄性不育保持系、水稻雄性不育恢復系來維持雄性不育特性及雜種優勢恢復。

兩系法雜交稻：光溫敏兩用核不育系、恢復系，不育系在低於臨界溫度表現出不育的特徵，高於臨界溫度自身可育。

兩系法雜交水稻的優點是配組自由、育種程式簡化、育種週期縮短、不育系多樣化，缺點是不育系繁殖和組合制種受到時空條件的限制。

圖2：制種田，高的是恢復系，矮的是不育系

二、雜交水稻授粉的注意事項

1、溫度

雜交水稻抽穗開花期的適宜溫度是28—30℃.如每日平均溫度低於23℃時,空殼率就顯著增加,達到30%以上。這個臨界溫度,比常規品種高2—3℃。如每日平均溫度在30℃以上,最高溫度超過35℃時,空殼率亦顯著增加,可達40％以上。這個臨界溫度,比常規品種低2—3℃.故合理安排雜交水稻的抪種期,讓抽穗開花避過高溫或低溫的影響,是降低空殼率。

2、花粉量

雜交水稻制種，是不育系接受恢復系花粉，得到雜交種的過程，因此，需要保證恢復系和不育系抽穗揚花期時間一致；不育系由於育性問題，不能正常抽穗，需要外力促進抽穗，並保持恢復系與不育系良好的授粉姿態；恢復系的花粉不會自動飄到不育系柱頭上，就需要外力輔助授粉；同時，要避免外源花粉串粉，外源花粉串粉的種子，在種植過程就成為雜株。

圖3：人工輔助（竹竿）授粉（圖片源於網路）

三、為得到授粉結實高的結果，需要做好以下事項

1、選擇父母本最佳的抽穗揚花期，使花期相遇。

這是關係到制種產量高低和成敗的關鍵。首先，要根據父母本的生長髮育規律及其對外界環境條件的要求安排好它們的抽穗揚花授粉期。其次，要根據父母本各自從播種到始穗所需要的天數、葉齡、有效積溫倒推，算出父母本的播差期和播種期。再次，要根據父母本各自的適宜秧齡期確定出適宜的插秧期。

兩系雜交稻制種還要考慮孕穗期不能出現低於育性轉換溫度，孕穗期出現連續低於育性轉換溫度，不育系轉為可育，會導致制種失敗。

2、選好本田。

制種田要根據隔離條件的要求，選擇水利條件好、排灌方便、Sunny充足、病蟲害少、土壤肥沃、交通便利的大面積成片田制種，特別注意要沒有水稻的植物檢疫物件，如細條病、白葉枯病和細菌性條斑病等。

3、搞好隔離。

水稻花粉粒小而輕，能隨風飛揚，花粉的傳播距離很遠，在風力較大的情況下，可傳播幾十米，甚至上百米。據對花粉隔離的試驗結果：距離10米的，花粉混雜率為5.2%；距離20米的，花粉混雜率在2.3%，距離30米的，花粉混雜率降到1%；距離40米以上的，才能杜絕異種花粉自然雜交。所以，制種田周圍50米以內，除父本外，不應有其他水稻品種，才能使不育系在開花期間，只接受單一父本的花粉，保證種子的純度。

4、搞好父母本花期預測與調節。

父母本的生育期除受父母本遺傳特性所決定外，同時還受到氣候變化、土壤性質、秧苗素質、秧齡長短、插秧深淺、肥水管理等因素的影響，往往使父母本的抽穗期比原計劃提早或推遲，造成花期不遇或不能全遇。因此，必須在原先安排的播差期基礎上，認真搞好花期預測，及早發現問題，爭取主動，及早採取調節措施，以達到花期全遇的目的。

5、噴施920，促進不育系抽穗

不育系因育性問題，存在卡頸的現象。解決這個問題，最早是採用撥櫱促進抽穗，後期使用920（赤黴素）促進不育系抽穗。

噴施920一般分成三個階段，小劑量（2-6g）-大劑量（10-20g）-小劑量（4-6g）。

不育系噴施920會促進株高升高，同時，為了保證恢復系的的花粉在不育系開花期間能大量提供，也要對恢復系進行噴施，促使恢復系抽穗集中、開花集中。也要調整不育系與恢復系的株高，形成恢復系比不育系高20釐米的優良授粉姿態。

6、輔助授粉。

種子生產的輔助授粉，方式方法多樣，竹竿趕粉、拉繩趕粉、機動噴霧器吹風趕粉、無人機趕粉。

竹竿趕粉是散戶制種期間的主流方式，人工控制，花粉上揚易於授粉。技巧是“輕推、重搖、慢回手”，避免把恢復系撞到的同時，輔助花粉上揚，提高不育系柱頭捕捉花粉的機率。大規模製種這種辦法由於人工效率問題，逐漸被淘汰。

拉繩索趕粉。具體操作為：用一根0.4釐米直徑的尼龍繩，在繩子中間懸吊一個光滑的礦泉水瓶子，在瓶子裡裝入沙或水，田大的少裝一些，田小的多裝一些，以每秒1～2米的速度沿逆風緊拉繩索勻速趕粉。如果上午陰雨，下午突然轉晴時要搶晴快趕重趕；多雲陰天慢趕輕趕；高溫暴雨有花開時也要趕粉，做到有粉必授。這一手段，在大規模製種生產中還在大量採用。

機動噴霧器授粉。是集中制種探索的方法，人工效率明顯提高，缺點是操作人員沿著恢復系通道前進，容易折斷恢復系，風量過大，恢復系花粉容易失活，授粉結果不是很穩定。

無人機授粉。是目前廣泛探索的方法，工作效率極高。問題是無人機的續航時間，花粉空中姿態不利於不育系捕捉。實行雜交水稻制種全程機械化，無人機型別可以廣泛選擇。

7、去除雜株

制種田間存在落田穀，或者種子自帶的雜株，需要不同時期，進行人工去雜，提高種子質量。

圖4：大面積種子生產（大邑縣）

以上內容，希望對你有所幫助。