水稻雜交制種是指以不育系(A)為母本、恢復系(R)為父本,按一定行比相間種植,使不育系接受恢復系的花粉受精結實產生雜種第一代(雜交種子),以供水稻大田生產用種的種子生產過程。
雜交水稻種子生產技術較為複雜,要使水稻雜交制種高產優質,必須抓好以下關鍵技術:
(1)安全隔離。安全隔離是保證種子純度的關鍵措施之一。雜交種子的純度,直接影響雜交水稻所制種子的質量,因此,在整個制種過程中,必須認真落實安全隔離措施。隔離的方法有:
①空間隔離。隔離距離一般丘陵區為50米以上,平原區100米以上。
②時間隔離。使制種田周圍的非父本品種與制種田父本的抽穗開花期錯開20~25天以上。
(2)安排好適宜的抽穗揚花期。不育系必須依靠恢復系的花粉,才能受精結實,所以,制種田的不育系和恢復系能否安全抽穗揚花,花期是否完全相遇,是制種成敗和產量高低的前提。具體來說,要注意以下幾點:
①選擇安全抽穗揚花期。安全抽穗揚花期是指制種田開花期的氣候條件有利於異交結實。雜交水稻制種親本抽穗揚花最適宜的氣候條件為:日平均氣溫在23~30℃,相對溼度70%~90%,晝夜溫差8~9℃、天氣晴朗並有微風。如果有連續3天以上日平均氣溫低於23℃或高於35℃,或連續3天以上的陰雨天,或在盛花期有長時間的暴雨天氣,將影響傳粉授精。一般來說,長江中、下游各省最適宜的揚花期是:平原、丘陵地區6月下旬至7月上旬,8月上旬至9月上旬,注意避過7月份的“火南風”和9月中下旬的“寒露風”;山區為7月底至8月初,要適當安排早播,搶高溫,避低溫,充分利用溫光資源。華南雙季稻區春、秋兩季均可安排制種,但要注意安排春季制種揚花期在5月中旬,以避過雨季;秋季制種揚花期在9月中旬。海南島南部以3月下旬至4月上、中旬為開花的良好季節。北方粳稻制種區開花期以8月中、下旬為宜。
②確保父母本花期相遇。中國雜交稻制種所用野敗型不育系大多從中國長江中、下游感溫性的早稻品種中轉育而成,生育期短。而所用恢復系都是來自東南亞品種或由東南亞品種轉育而來的品種,生育期長。兩者生育期相差很大。因此,透過調節兩親的播種期,使生育期不同的父母本花期相遇,是制種成敗的關鍵。
生產上確定父母本播種差期的方法主要有生育期法(時差法)、有效積溫法(溫差法)和葉齡差法(葉差法)三種。這三種方法在推算父母本播種差期時各有特點,各地可根據當地的條件、季節、經驗選擇適宜的方法綜合運用為好。
預測雜交水稻父母本花期是否相遇的方法很多,比較準確可靠的方法有幼穗剝檢法和葉齡差法等,可用這兩種方法進行分析。
經過花期預測,如果父母本花期相差3天以上,就要採取促控措施進行調節,以促進發育較慢的親本,抑制發育較快的親本,達到花期相遇。在措施上以促為主,促控結合,早促早控(以幼穗分化三期以前促控效果最好),力爭主動。具體調節措施有肥調、水調、化調等方法。
(3)確定好合理的苗穗結構。合理的群體結構是制種高產的基礎。建立制種高產群體結構的主要措施有:
①培育適齡分櫱壯秧。適齡壯秧是提高有效穗的基礎。堅持在秧田培育適齡分櫱壯秧,大田靠插不靠發,依靠主莖和低節位強勢櫱組成基本苗是增加單位面積基本苗數、達到足穗多穗的重要措施。
②安排適宜行比。擴大行比是增加母本有效穗數的重要方法之一,也是制種奪高產的主要技術。行比依制種親本生育期長短和分櫱力強弱而定,一般早、中熟組合為2∶12~14,遲熟組合為2∶16~18。近年來,各地在大力培育父本壯秧的基礎上,將雙行父本改為單行,行比改為1∶12或1∶14,進一步提高了母本的比例。
③合理密植。合理密植既可增加單位面積的基本畝數,保證合理的群體結構,獲得足夠的有效穗數,同時,又可抑制無效分櫱,使植株生長整齊,抽穗集中,有利授粉。合理密植的規格一般為:母本行株距10~11釐米×13~16釐米,父本插2行,行株距13釐米×16~20釐米。
④加強田間管理。田間管理前期主攻父母本群體的早生快發,以及早獲得足夠的分櫱苗數,在施足基肥的基礎上,早施重施分櫱肥,淺水勤灌促分櫱,缺蔸死苗要補齊,父母本管理要並重,迅速搭起高產苗架。中期主攻父母本穩健生長,爭取根旺、稈壯、中穗、短葉。施肥採取中控的原則,特別要控制氮肥的施用。同時,要適時排水曬田,以水調肥,抑制無效分櫱的發生;覆水後適施磷、鉀肥,使植株葉直稈壯,提高群體通透性,並加強病蟲害防治。後期主攻提高每穗粒數和粒重。在施肥技術上要補施壯尾肥,即在抽穗前5~7天施速效氮肥,使後期生長不早衰。按照“足水抽穗,落幹黃熟”的技術進行水分管理。同時結合噴施九二〇做好葉面施肥和病蟲害防治工作,以提高異交結實率和增加粒重。
(3)採用綜合措施,提高母本異交結實率。在一定苗穗範圍內,制種產量主要決定於母本結實粒數。影響異交結實率的因素很多,如制種田間花粉密度小,不育系穗粒外露率不高(包頸)、父母本花期不遇等。提高異交結實率的技術措施主要有:
①科學使用九二〇。制種田噴施九二〇既可使母本穗頸伸長,解除母本包頸,提高穗粒外露率,又可增加種子的千粒重。施用九二〇方法上要做到“適時、適量、適法”。“適時”,即要求在達見穗指標(5%~10%)時,選擇晴朗的天氣,在上午9時前或下午4時後噴施最好。“適量”即制種田用九二〇75~150克/公頃,對水噴施,分3次噴,每天一次,連續噴3天。3次用量分別佔總施用量的20%、30%、50%。“適法”,要求田間有6釐米左右的水層,使用手持式電動微型噴霧器噴施,噴頭距離穗層30釐米左右。
②促使父母本花時相遇。由於父本開花早而集中,母本開花遲而分散,應採取措施,促使父母本花時相遇。調整花時的方法有:
A.趕露水,趕母不趕父。即在晴天早晨,趕去積存在母本葉面上的露水,可以降低穗層溼度,提高溫度,並使穗部鬆散,促使母本早開花。
B.噴冷水,噴父不噴母。在每天下午 4~5時,給父本穗部噴冷水 375千克/公頃,以增加父本穗層溼度,降低溫度,延遲父本開花時間。
C.噴施調花靈或硼肥。給母本噴施調花靈,可提早花時,在抽穗40%和80%時,每公頃用 0.45千克對水600千克對葉面各噴一次。噴施硼肥在母本始穗起,每隔 3天噴一次,濃度為0.15%~0.20%,有利於提早母本開花。
③人工輔助授粉。人工輔助授粉能促使花葯開裂,擴大散粉範圍,從而提高異交結實率。採用竹竿趕粉,進行人工輔助授粉較好。要做到輕壓、重搖、慢放。輕壓就是沿風向輕壓父本植株中部,使穗傾向母本引散粉;重搖就是連續振動稻株,促使花葯開裂散粉,飛落母本行;慢放就是為了防止花粉往回飛落。一般在母本抽穗達50%左右時開始,每天在父母本開花時進行,連續3~4次。要堅持有花就趕,直到終花為止。
(4)防雜保純,確保種子質量
①嚴格去雜去劣。為保證純度,除搞好隔離外,還要認真做好除雜工作。要求分別在秧田期、分櫱期、抽穗期和成熟期進行,把雜株劣株全部拔除。特別要注意把可能混在不育系中的保持系拔除乾淨。
②嚴格按生產規程操作。在整個制種過程中,要嚴格遵守操作規程,防止機械混雜。浸種催芽、播種育秧、拔秧運秧、插秧和收割,都要有專人負責,分系分期進行。特別是收割時,最易造成機械混雜,要先收母本,後收父本。單收、單打、單曬、單藏。倉庫要指定專人管理,種子曬乾後包裝,做到種子與標籤相符,處處把好防雜關。
水稻雜交制種是指以不育系(A)為母本、恢復系(R)為父本,按一定行比相間種植,使不育系接受恢復系的花粉受精結實產生雜種第一代(雜交種子),以供水稻大田生產用種的種子生產過程。
雜交水稻種子生產技術較為複雜,要使水稻雜交制種高產優質,必須抓好以下關鍵技術:
(1)安全隔離。安全隔離是保證種子純度的關鍵措施之一。雜交種子的純度,直接影響雜交水稻所制種子的質量,因此,在整個制種過程中,必須認真落實安全隔離措施。隔離的方法有:
①空間隔離。隔離距離一般丘陵區為50米以上,平原區100米以上。
②時間隔離。使制種田周圍的非父本品種與制種田父本的抽穗開花期錯開20~25天以上。
(2)安排好適宜的抽穗揚花期。不育系必須依靠恢復系的花粉,才能受精結實,所以,制種田的不育系和恢復系能否安全抽穗揚花,花期是否完全相遇,是制種成敗和產量高低的前提。具體來說,要注意以下幾點:
①選擇安全抽穗揚花期。安全抽穗揚花期是指制種田開花期的氣候條件有利於異交結實。雜交水稻制種親本抽穗揚花最適宜的氣候條件為:日平均氣溫在23~30℃,相對溼度70%~90%,晝夜溫差8~9℃、天氣晴朗並有微風。如果有連續3天以上日平均氣溫低於23℃或高於35℃,或連續3天以上的陰雨天,或在盛花期有長時間的暴雨天氣,將影響傳粉授精。一般來說,長江中、下游各省最適宜的揚花期是:平原、丘陵地區6月下旬至7月上旬,8月上旬至9月上旬,注意避過7月份的“火南風”和9月中下旬的“寒露風”;山區為7月底至8月初,要適當安排早播,搶高溫,避低溫,充分利用溫光資源。華南雙季稻區春、秋兩季均可安排制種,但要注意安排春季制種揚花期在5月中旬,以避過雨季;秋季制種揚花期在9月中旬。海南島南部以3月下旬至4月上、中旬為開花的良好季節。北方粳稻制種區開花期以8月中、下旬為宜。
②確保父母本花期相遇。中國雜交稻制種所用野敗型不育系大多從中國長江中、下游感溫性的早稻品種中轉育而成,生育期短。而所用恢復系都是來自東南亞品種或由東南亞品種轉育而來的品種,生育期長。兩者生育期相差很大。因此,透過調節兩親的播種期,使生育期不同的父母本花期相遇,是制種成敗的關鍵。
生產上確定父母本播種差期的方法主要有生育期法(時差法)、有效積溫法(溫差法)和葉齡差法(葉差法)三種。這三種方法在推算父母本播種差期時各有特點,各地可根據當地的條件、季節、經驗選擇適宜的方法綜合運用為好。
預測雜交水稻父母本花期是否相遇的方法很多,比較準確可靠的方法有幼穗剝檢法和葉齡差法等,可用這兩種方法進行分析。
經過花期預測,如果父母本花期相差3天以上,就要採取促控措施進行調節,以促進發育較慢的親本,抑制發育較快的親本,達到花期相遇。在措施上以促為主,促控結合,早促早控(以幼穗分化三期以前促控效果最好),力爭主動。具體調節措施有肥調、水調、化調等方法。
(3)確定好合理的苗穗結構。合理的群體結構是制種高產的基礎。建立制種高產群體結構的主要措施有:
①培育適齡分櫱壯秧。適齡壯秧是提高有效穗的基礎。堅持在秧田培育適齡分櫱壯秧,大田靠插不靠發,依靠主莖和低節位強勢櫱組成基本苗是增加單位面積基本苗數、達到足穗多穗的重要措施。
②安排適宜行比。擴大行比是增加母本有效穗數的重要方法之一,也是制種奪高產的主要技術。行比依制種親本生育期長短和分櫱力強弱而定,一般早、中熟組合為2∶12~14,遲熟組合為2∶16~18。近年來,各地在大力培育父本壯秧的基礎上,將雙行父本改為單行,行比改為1∶12或1∶14,進一步提高了母本的比例。
③合理密植。合理密植既可增加單位面積的基本畝數,保證合理的群體結構,獲得足夠的有效穗數,同時,又可抑制無效分櫱,使植株生長整齊,抽穗集中,有利授粉。合理密植的規格一般為:母本行株距10~11釐米×13~16釐米,父本插2行,行株距13釐米×16~20釐米。
④加強田間管理。田間管理前期主攻父母本群體的早生快發,以及早獲得足夠的分櫱苗數,在施足基肥的基礎上,早施重施分櫱肥,淺水勤灌促分櫱,缺蔸死苗要補齊,父母本管理要並重,迅速搭起高產苗架。中期主攻父母本穩健生長,爭取根旺、稈壯、中穗、短葉。施肥採取中控的原則,特別要控制氮肥的施用。同時,要適時排水曬田,以水調肥,抑制無效分櫱的發生;覆水後適施磷、鉀肥,使植株葉直稈壯,提高群體通透性,並加強病蟲害防治。後期主攻提高每穗粒數和粒重。在施肥技術上要補施壯尾肥,即在抽穗前5~7天施速效氮肥,使後期生長不早衰。按照“足水抽穗,落幹黃熟”的技術進行水分管理。同時結合噴施九二〇做好葉面施肥和病蟲害防治工作,以提高異交結實率和增加粒重。
(3)採用綜合措施,提高母本異交結實率。在一定苗穗範圍內,制種產量主要決定於母本結實粒數。影響異交結實率的因素很多,如制種田間花粉密度小,不育系穗粒外露率不高(包頸)、父母本花期不遇等。提高異交結實率的技術措施主要有:
①科學使用九二〇。制種田噴施九二〇既可使母本穗頸伸長,解除母本包頸,提高穗粒外露率,又可增加種子的千粒重。施用九二〇方法上要做到“適時、適量、適法”。“適時”,即要求在達見穗指標(5%~10%)時,選擇晴朗的天氣,在上午9時前或下午4時後噴施最好。“適量”即制種田用九二〇75~150克/公頃,對水噴施,分3次噴,每天一次,連續噴3天。3次用量分別佔總施用量的20%、30%、50%。“適法”,要求田間有6釐米左右的水層,使用手持式電動微型噴霧器噴施,噴頭距離穗層30釐米左右。
②促使父母本花時相遇。由於父本開花早而集中,母本開花遲而分散,應採取措施,促使父母本花時相遇。調整花時的方法有:
A.趕露水,趕母不趕父。即在晴天早晨,趕去積存在母本葉面上的露水,可以降低穗層溼度,提高溫度,並使穗部鬆散,促使母本早開花。
B.噴冷水,噴父不噴母。在每天下午 4~5時,給父本穗部噴冷水 375千克/公頃,以增加父本穗層溼度,降低溫度,延遲父本開花時間。
C.噴施調花靈或硼肥。給母本噴施調花靈,可提早花時,在抽穗40%和80%時,每公頃用 0.45千克對水600千克對葉面各噴一次。噴施硼肥在母本始穗起,每隔 3天噴一次,濃度為0.15%~0.20%,有利於提早母本開花。
③人工輔助授粉。人工輔助授粉能促使花葯開裂,擴大散粉範圍,從而提高異交結實率。採用竹竿趕粉,進行人工輔助授粉較好。要做到輕壓、重搖、慢放。輕壓就是沿風向輕壓父本植株中部,使穗傾向母本引散粉;重搖就是連續振動稻株,促使花葯開裂散粉,飛落母本行;慢放就是為了防止花粉往回飛落。一般在母本抽穗達50%左右時開始,每天在父母本開花時進行,連續3~4次。要堅持有花就趕,直到終花為止。
(4)防雜保純,確保種子質量
①嚴格去雜去劣。為保證純度,除搞好隔離外,還要認真做好除雜工作。要求分別在秧田期、分櫱期、抽穗期和成熟期進行,把雜株劣株全部拔除。特別要注意把可能混在不育系中的保持系拔除乾淨。
②嚴格按生產規程操作。在整個制種過程中,要嚴格遵守操作規程,防止機械混雜。浸種催芽、播種育秧、拔秧運秧、插秧和收割,都要有專人負責,分系分期進行。特別是收割時,最易造成機械混雜,要先收母本,後收父本。單收、單打、單曬、單藏。倉庫要指定專人管理,種子曬乾後包裝,做到種子與標籤相符,處處把好防雜關。