不同秧齡和栽插規(guī)格對雜交水稻父本黃莉占群體生長發(fā)育的影響

董帥廳 張海清 潘正茂 陳 杰 梁寶萍 王旭浩

（1.駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南駐馬店 463000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 湖南長沙 410000）

雜交水稻全程機械化制種的實現(xiàn)[1]相比傳統(tǒng)人工制種對父本和母本生育期、花期相遇、異交結(jié)實率等提出更高的要求。其中，父本群體作為雜交水稻制種的兩大支柱之一，其開花時長和花粉量充足是保證制種安全性和異交結(jié)實率的重要因素。在雜交水稻制種全程機械化操作下父本分期播種且相間栽插，是延長父本花期、保證最大程度和母本花期相遇的常用措施。但兩期父本在機械化操作條件下，若1 期父本比2 期父本早5 d 播種、兩期父本一起機插，由于田間的肥水條件管理一致且受群體影響，2 期父本和1 期父本的生育進程將逐漸趨于一致，第1 期比第2 期父本僅早抽穗1 d 左右[2]，并沒有明顯達(dá)到通過設(shè)置兩期父本延長父本群體花期的效果，且此方式用種量大、操作較為繁雜。因此研究適宜秧齡移栽和單期父本栽插規(guī)格對建立更為優(yōu)勢的雜交水稻制種父本群和簡化機械化操作流程具有重要意義。

在適宜的秧齡期移栽父本，能使得植株形成良好的生長態(tài)勢，增加群體的庫容量，從而提高總穎花數(shù)[3-4]。機插秧齡的長短與秧苗素質(zhì)和插秧機的機械操作質(zhì)量有直接關(guān)系[5]。在生產(chǎn)中，為適應(yīng)機插，秧苗一般都會縮短秧齡、控制株高，使秧苗的性狀指標(biāo)會下降很多[6]。育秧盤秧苗隨著秧齡的延長苗體增高，秧苗的根系發(fā)根力會有所下降，機械植傷加重、返青慢、拔節(jié)期提前[7]。總的來說，秧齡彈性過小是機插秧的一個核心問題，特別是在育秧期間溫度高、秧苗生長速度加快，會再次縮短秧苗的適插時間。前人的研究表明[8-11]，運用多效唑或者化控與水控相結(jié)合，保持較低的溫度、追施氮肥和弱光照等措施，可以實現(xiàn)延長秧齡的目的，但這些方法需要較多的控制因素，主要是針對室內(nèi)育秧，不適宜露地育秧。謝小兵等[12]的研究表明，采用高活力種子，每秧盤用種量在14 g 左右，增加秧苗的生長空間，其秧苗不僅成苗率高、成毯良好，且素質(zhì)高、秧齡彈性大，與常規(guī)播種方法相比，其秧苗素質(zhì)顯著提高，與傳統(tǒng)機插雜交稻育秧秧苗相比，秧齡延長4.3～4.5 葉，秧田期延長10 d 以上。

黃莉占為感溫型常規(guī)中稻品種。豐產(chǎn)性較好，晚造米質(zhì)達(dá)國標(biāo)、省標(biāo)優(yōu)質(zhì)2 級，高抗稻瘟病，中抗白葉枯病，抗寒性中[13]，其作為父本生產(chǎn)的雜交稻種子具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的特性。本研究以4001s/黃莉占組合為材料，機插單期父本，設(shè)計3 種不同秧齡，采用單本密植和單本稀植2 種栽植密度，研究該父本單期機插群體的生長發(fā)育情況，得出移栽父本最適秧齡和栽植密度，建立單期父本群體適宜的機插模式，以期獲得具有較長抽穗開花歷期和充足的花粉量的父本機插模式，確保父母本花期相遇且滿足母本授粉要求。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

制種組合：4001S/黃莉占；參試父本黃莉占生育期、分蘗力中等。

插秧機：洋馬高速等行插秧機，行距30 cm、株距20 cm，6 行插秧機；協(xié)力等行插秧機，行距17 cm、株距14 cm，6 行插秧機。

育秧盤：選用28 cm×58 cm×2 cm 毯狀育秧盤。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗在湖南省武岡市制種示范基地（海拔304 m，北緯26.683 4°、東經(jīng)110.547 1°）進行。于2022 年5 月12 播種，采用湘暉基質(zhì)育秧，每盤播種45 g，均勻撒播。制種組合采用的是大行比（6∶40）制種，父本栽插6 行。設(shè)置14 cm×17 cm 和20 cm×30 cm 2 種栽插規(guī)格，分別記為A1 和A2；設(shè)置播種后20 d、25 d 和30 d 3 個時期機械移栽秧苗，分別記為B1、B2 和B3。每穴機插1 株基本苗，幼苗返青后間苗。并按照底肥、促蘗肥和促穗肥分別占比20%、60%和20%施用。小區(qū)面積54 m2，采用二因素完全隨機試驗設(shè)計，3 次重復(fù)。田間耕作、水肥管理、除草、防治蟲害等管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)實際相同。

1.3 試驗觀察記載內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)及方法

1.3.1 葉齡動態(tài)和最高苗 移栽后每個處理的每個重復(fù)連續(xù)選擇10 穴為記載區(qū)，調(diào)查葉齡，用記號筆作標(biāo)記，每3 d 記載1 次每穴葉齡，直至最后一片葉發(fā)出。在拔節(jié)期調(diào)查每穴最高苗數(shù)。

1.3.2 抽穗動態(tài) 對載苗情動態(tài)的10 株秧苗，分別從見穗至完穗期，每天定時記載當(dāng)日已抽穗數(shù)，計算日抽穗率，分析見穗期、始穗期、齊穗期、完穗期及播始?xì)v期、抽穗歷期、盛穗歷期。

1.3.3 群體穗粒結(jié)構(gòu) 對記載苗情的10 穴秧苗，調(diào)查每穴有效穗數(shù)，并隨機選取有代表性的5 穴考察穗平均穎花數(shù)，計算出單位面積的有效穗數(shù)及總穎花數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2003 軟件進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理和表格制作，利用SPSS 18.0 軟件進行方差分析（ANOVA 法）和多重比較（LSD 法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本群體葉齡動態(tài)的影響

B1、B2 和B3 分別在5 月31 日、6 月5 日和6 月10 日3 個時期移栽，葉齡分別為2.9～3.1 葉、4.1～4.3 葉和4.9～5.1 葉。由表1 可知，在6 月30 日之后，B2 和B3 的葉齡均高于B1，在8 月5 日達(dá)到葉枕平，且B 因素下葉齡B3>B2>B1。A 因素對黃莉占父本葉齡沒有明顯影響。說明不同秧齡和栽插規(guī)格的雙重因素對父本群體生育期不產(chǎn)生顯著影響。

表1 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本葉齡動態(tài)的影響（單位：葉）

2.2 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本群體最高苗數(shù)和有效穗數(shù)的影響

由表2 可知，A2 的最高苗數(shù)和有效穗數(shù)均顯著高于A1，但A1 的成穗率高于A2，平均達(dá)到79.08%；B3 的有效穗數(shù)顯著高于B1 和B2，且B3>B2>B1。兩因素互作的條件下，A1B3 的成穗率最高，達(dá)到80.08%；A2B3 的最高苗數(shù)和有效穗數(shù)最高，分別達(dá)到27.80 苗/穴和18.30 穗/穴，但成穗率最低，為65.83%。結(jié)果表明，采用30 d 秧齡移栽和栽插規(guī)格20 cm×30 cm 的處理能夠顯著增加父本的最高苗數(shù)和有效穗數(shù)。

表2 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本最高苗和有效穗的影響

2.3 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本群體穎花數(shù)的影響

由表3 可知，B 因素下，B2 和B3 的單穗穎花數(shù)、單穴穎花數(shù)和單位面積穎花數(shù)顯著高于B1；A 因素下，A2 處理的單穗穎花數(shù)和單穴穎花數(shù)均顯著高于A1，分別為200.35 朵/穴和3 568.49 朵/穴，但A1 處理的單位面積穎花數(shù)顯著高于A2。兩因素互作，A1B1 的單穗穎花數(shù)和單穴穎花數(shù)最少，分別只有178.4 朵和2 523.9 朵；A2B2、A2B3 和A1B2 的單穗穎花數(shù)顯著高于其他處理，均在200 朵以上；A2B1、A2B2 和A2B3 的單穴穎花數(shù)顯著高于其他處理，其數(shù)值均在3 200 朵以上。結(jié)果表明，25 d 秧齡的處理單穗穎花數(shù)最高；20 cm×30 cm 規(guī)格的處理能夠顯著提高單穗穎花數(shù)和單穴穎花數(shù)，其單位面積穎花數(shù)為5.97 萬朵/m2，能夠滿足母本受粉的要求。

表3 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本穎花數(shù)的影響

2.4 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本群體抽穗歷期的影響

由表4 可知，父本黃莉占在5 月16 日播種，B3 的始穗期在8 月13 日，播始?xì)v期最長，達(dá)到了90 d。A1組內(nèi)B1、B2 和B3 的完穗期分別在8 月17 日、8 月17 日和8 月19 日；A2 組內(nèi)B1、B2 和B3 的完穗期分別在8 月17 日、8 月18 日和8 月21 日。A2B1 的見穗期最早，在8 月9 日；A2B3 的見穗期最晚，在8 月12 日；A1B1 的抽穗歷期和盛穗歷期分別為8 d和4 d；A1B2、A1B3、A1B1 和A1B2 的抽穗歷期和盛穗歷期均為9 d 和5 d；A2B3 的抽穗歷期和盛穗歷期最長，分別達(dá)到10 d 和6 d。結(jié)果表明，30 d 秧齡移栽的處理播始?xì)v期最長，采用30 d 秧齡移栽和栽插規(guī)格20 cm×30 cm 時，能夠延長父本黃莉占抽穗歷期和播始?xì)v期1 d 左右。

表4 不同秧齡和栽插規(guī)格對父本抽穗歷期的影響

3 討論與結(jié)論

研究大秧齡機插秧，為進一步提升機插秧齡的彈性空間，提高機插秧秧苗素質(zhì)，培育更強勢的制種父本提供了更多的研究思路。本研究表明，父本采用3 種不同秧齡機插，以30 d（4.9～5.1 葉）秧齡移栽的最高苗數(shù)、有效穗數(shù)和單穴穎花數(shù)顯著高于20 d 秧齡移栽處理，其播始?xì)v期、抽穗歷期和盛穗歷期最長，分別達(dá)到90.0 d、9.5 d 和6.0 d；2 種栽插規(guī)格比較，以20 cm×30 cm 規(guī)格機插的最高苗數(shù)、有效穗數(shù)和單穴穎花數(shù)顯著高于14 cm×17 cm 規(guī)格；不同秧齡機插和不同栽插規(guī)格對父本群體的播始?xì)v期影響較小，采用30 d 秧齡和20 cm×30 cm 規(guī)格機插能夠獲得充足的單位面積穎花數(shù)和更長的抽穗歷期。傳統(tǒng)的機插秧育秧方式，播種密度大，秧苗后期生長空間相對減小，適合機插的秧齡彈性小，導(dǎo)致秧苗機插時秧齡過小，田間返青期延長[14]。尤其現(xiàn)行的雜交水稻機械化制種父本秧苗為適應(yīng)機插條件，第1 期父本移栽秧齡在20 d 左右，第2 期父本秧齡在15 d 左右，實行兩期父本相間機插，以實現(xiàn)全程機械化并節(jié)約勞動力的目的[15]，但是第2 期父本移栽秧齡只有2.3～2.5 葉，田間返青期拉長，影響營養(yǎng)生長過程，使幼穗分化期提前，兩期父本的生育期逐漸一致[16]。張祖建等[17]根據(jù)試驗育秧期間的氣溫，將機插秧播種20 d 后定為適栽期，28 d 定為超秧齡初期，36 d 定為嚴(yán)重超秧齡期。在適栽期內(nèi)，秧苗空間生長充足、光合作用旺盛，干重不斷增加；在適栽期后，因為秧苗的增大，有限的育苗空間里個體間的生長競爭加劇，光合積累迅速下降。超秧齡機插秧苗根系生長幾乎完全停滯，根系活力迅速下降。李波等[18]通過改善育秧方式，選用高活力種子、降低秧盤播種量等措施，增加秧苗的生長空間，使秧苗在超齡期仍具有較高的光合效率和根系活力。趙敏等[19]的研究表明，30 d秧齡的傷秧率和浮秧率均比20 d 和40 d 秧齡顯著降低。鄒應(yīng)斌團隊[20]創(chuàng)新育秧方式，提出單粒印刷播種育秧技術(shù)，可以做到秧苗帶分蘗機插，同時相比傳統(tǒng)育秧方式顯著提高秧苗素質(zhì)。

本研究借鑒“印刷播種”[20]和“父本靠發(fā)、母本靠插”[21]的思路，降低父本育秧播種量至45 g/盤左右，減少育秧播種量25%，保障秧苗后期發(fā)育有充足的生長空間，提升秧苗素質(zhì)，做到大秧壯秧機插。結(jié)果表明，30 d 秧齡的秧苗仍能夠正常生長，且移栽后最高苗數(shù)、有效穗數(shù)和單位面積穎花數(shù)均比20 d 秧齡的秧苗顯著增多，并且能夠延長抽穗歷期和盛穗歷期1 d 左右。大秧壯秧單本稀植，能夠建立起良好的父本群體結(jié)構(gòu)，保證其具有足夠的穎花數(shù)和較長的抽穗歷期，完全能夠滿足母本受粉的花粉量需求。隨著雜交水稻制種親本組合的增多，在制種時對親本的培養(yǎng)技術(shù)更具有多樣化。近年來農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)水平持續(xù)提升，挖掘和培育更適合機械化、精簡化操作的雜交水稻制種組合，并研究與之相適應(yīng)的機械化栽培技術(shù)，是未來雜交水稻制種的重要研究方向，這更是充分響應(yīng)國家“藏糧于地，藏糧于技”戰(zhàn)略的實際行動。