杂交水稻繁殖三系中赤霉素的应用研究

2014-04-29 00:53黄萍
安徽农业科学 2014年20期
关键词:繁殖杂交水稻赤霉素

摘要 赤霉素是广泛存在的一类植物激素。施用赤霉素是繁殖制种中最普遍、最关键、最复杂的技术环节。对于某特定的品种在量化了赤霉素施用的时期、剂量、次数后,可以将赤霉素施用的灵活性原则确定为,适当早用,适当少用剂量,适当多用次数,必要时可隔天用。

关键词 杂交水稻;赤霉素;繁殖

中图分类号 S511 文献标识码

A 文章编号 0517-6611(2014)20-06567-02

Application of GA in Threeline Hybrid Rice Breeding

HUANG Ping (Agricultural Economics and Business Management Station of Meishan Agricultural Bureau, Meishan, Sichuan 620010)

Abstract GA is the widespread existence of a class of plant hormones. Application of GA is the common, critical and complex technical aspects in seed breeding. For the quantification of a specific species in a period of administration of GA, dose, times, can be determined for the administration of GA principle of flexibility appropriate early use, less appropriate dose, frequency appropriate to use, and it can be used separated day.

Key words Hybrid rice; GA; Multiplication

作者簡介 黄萍(1972- ),女,四川仁寿人,农艺师,从事农作物种子管理工作。

收稿日期 20140612

赤霉素是广泛存在的一类植物激素。其化学结构属于二萜类酸,由四环骨架衍生而得,可刺激叶和芽的生长,已知的赤霉素种类至少有38种[1]。赤霉素应用于农业生产,在某些方面有较好的效果,而施用赤霉素是繁殖制种中最普遍、最关键、最复杂的技术环节。对赤霉素的施用时期、剂量、次数进行量化的过程十分复杂。为此,笔者将眉山地区杂交水稻种子生产上使用赤霉素出现的问题结合相关理论进行探讨,以便更好地指导生产实践[2]。

1 施用赤霉素的复杂性

杂交水稻种子生产过程中,天气的不可控、预报误差,组合繁多,田块间植株的差异、田块内植株的差异,花遇差异,赤霉素产品的差异等造成了施用赤霉素方法的复杂性[3]。

1.1 赤霉素产品差异

不同厂家生产的赤霉素在植株上的反应有明显差异。有的产品在施用24~30 h后,水稻植株节间的伸长和包颈的解除效果就完全显现;有的产品却要到48 h左右才能充分显现。因此,对所使用的赤霉素的特性要有足够的了解,并尽可能选用效果稳定且显现时间较快的产品,尤其在施用大剂量赤霉素后更应仔细观察,以便确定是否有必要再用。

1.2 关于天气的影响

天气对赤霉素的施用的影响是非常大的。首先,晴好天气条件下,植物的呼吸、蒸腾等生理活动旺盛,有益于水稻植株对赤霉素的吸收。试验证明,上午朝露未干前施用效果最好。特殊情况下(如错过最佳施用期或次日有雨等),晴天的下午,避开高温时段施用赤霉素的效果也较好。其次,高适温稻株体内赤霉素含量较高,所以,晴好天气施用赤霉素,其效应要大得多,阴雨天不宜施用赤霉素。可能的原因为:①阴雨天气温度低不利植株对赤霉素的吸收;②雨水对赤霉素的冲刷,药剂浪费的多;③温度较低时植株内源赤霉素含量偏低。

实际操作过程中,在连续阴雨情况下,为不错过最佳使用期,可以雨停后或冒小雨施用,其剂量可视情形增加50%~100%。施用赤霉素后,如稻株上药剂已干,遇雨则影响较小;如遇雨时稻株上药剂未干,则影响较大。可根据情况当天补施、次日补施或次日加量施。阴天较晴天而言赤霉素剂量可增加30%~50%。

1.3 恢复系、保持系、不育系的差异 恢复系和保持系是正常植株,一般不存在包颈现象,施用赤霉素是为了使其达到理想的高度。有些恢复系高大健壮,可以少用或不用赤霉素。一般恢复系分两期,抽穗期有异;恢复系用肥多、分蘖多,主穗和分蘖穗高度和抽穗期有差异。由于恢复系的这些特点,施用赤霉素时要兼顾第一期、第二期,同时兼顾主穗、分蘖穗,以获得最多的有效花粉,达到理想的供粉态势。花遇不良时,要尽量使与母本花期相遇的那部分稻株有最佳供粉态势。

一般保持系也分两期,安排抽穗期比不育系迟,且分蘖较恢复系少,茎秆也较细,弹性差,抗倒伏能力差。因此,施用赤霉素时,其剂量应相对较小。

不育系有不同程度的包颈现象,必须适时、适量,以适当的方式施用赤霉素使其解除包颈;同时,要尽量控制稻株高度,这对减少植株能量消耗、抗倒伏、处于良好的受粉态势都是非常重要的。不育系的种植又分直播和移栽,施肥水平不同,施用赤霉素的方法也有明显差异。直播,有效穗更多,主穗、分蘖穗差异小;移栽,有效穗相对少,主穗、分蘖穗差异大。栽培方式的不同抽穗动态有差异,施用赤霉素也有差异。

1.4 对外源赤霉素的敏感性差异

无论恢复系、保持系还是不育系,品种间对外源赤霉素的敏感性都有不同程度的差异。有的敏感性差异很大,其原因可能与对外源赤霉素的吸收能力和内源赤霉素的浓度有关。由于存在着这种差异,对于新品种,在施用赤霉素时应先试验,然后谨慎施用[4]。

1.5 花期情况直接影响赤霉素的施用方法

由于不同组合父母本开花习性不同,判断其花期相遇的标准各异。若父本迟,父本赤霉素的施用时间可提前到见穗1%以前1~2 d,但母本的最佳施用时间不宜推迟;若母本迟,母本赤霉素的施用时间可在最佳时期前1~2 d开始,而父本赤霉素的施用时间可适当推迟。关键是:凡偏迟的亲本,用赤霉素次数和剂量必须控制;凡偏早的亲本,赤霉素的施用时间不能太迟,还要有足够的剂量。

1.6 同一组合不同田块间、同一田块内稻株的差异

由于田块土质不同,土壤供肥、保水能力不同或肥水管理不同造成稻株长势长相不同,施用赤霉素时应分别对待:一般长势旺、母本剑叶披长或剑叶鞘较长的田块,宜早用、适当减量用赤霉素;有病虫危害、早衰、肥水不足的田块,宜早用、适当加量用赤霉素。原因是前者易包颈,后者易老化。栽培密度大、有效穗數多时,赤霉素剂量应加大;栽培密度小、有效穗少时则相反。

一般情况下,直播母本有效穗相对多,主穗、分蘖穗差异小,抽穗更集中,根系相对扎得浅。因此,对直播母本既要解除包颈更要控制好高度防倒伏。而移栽的母本抽穗较分散,主要注意兼顾主穗和分蘖穗使之都能解除包颈且分蘖穗高度适中。同一田块内差异不大,可以大面积为主兼顾小面积;若差异太大则视作几块田来处理[5]。

2 施用好赤霉素是提高产量的关键

在水稻的繁殖制种中,只有对不育系用好赤霉素,让其完全解除包颈,同时稻穗直立、松散,柱头外露率较高,才有可能获得理想的产量。因此,赤霉素在不育系上的使用是重中之重[6]。

不同的不育系对赤霉素的敏感性不一、包颈度不一、抽穗动态不一。敏感性强、包颈轻的不育系,施用赤霉素的时期迟、剂量轻;敏感性弱、包颈重的母本,施用赤霉素的时期宜早、剂量宜重。稻株群体抽穗快的宜早,抽穗慢的宜迟。对于大部分不育系而言,最好完全解除包颈。但有些重穗型品种,解除包颈后,穗颈易弯,不宜接受花粉。因此,这类品种可以允许少量包颈,赤霉素的施用时间可推迟,剂量也要控制。

对于不育系,要解除包颈,使稻穗直立、松散,施用赤霉素宜适时早。太迟,穗成“一柱香”,甚至再大的剂量也不能解除包颈,直接导致开花率下降,结实率明显下降。施用赤霉素过早或剂量过重,可能使穗颈太长——易弯,植株过高——易倒,也可能植株高但包颈仍不能完全解除。因此,适时、适量施用赤霉素是最基本的原则。不育系的柱头外露率是一个重要指标。外露率的高低除与品种特性有关外,主要取决于赤霉素的施用。不育系要有理想的外露率,就必须使之恢复正常高度和解除包颈。赤霉素过早、过重,会导致植株过高,能量消耗大,外露率降低;相反,过迟、过轻,解除不了包颈,植株不正常,穗层结构不良,外露率也要降低。因此,要求适时、适量施用赤霉素,以便提高不育系柱状外露率,这与上述解除包颈和控制高度的要求是一致的。

3 施用赤霉素的时期

由于赤霉素只对幼嫩组织有效,且对当时生长中心的促进作用最大。因此,确定赤霉素的施用时间,先要确定稻株当时的生长中心,并在其老化前的适当时期施用[7]。

低位节的伸长对植株高度的影响最大。就一般品种而言,抽穗30%左右低位节基本老化。这就说明,一般情况下,在抽穗30%以前施用赤霉素,应适当控制剂量,否则稻株高度易失控,倒伏的风险大。对某些高度不足的父本(植株矮小或敏感性弱或用过多效唑的)则应当在抽穗30%前施用适当剂量的赤霉素,使之达到理想的高度。

不育系高位节的伸长对植株高度有一定的影响,但对包颈的影响更大。对大部分品种而言,抽穗80%以后高位节基本老化。因此,要解除包颈,必须在抽穗80%前施用相当剂量的赤霉素。这说明,就解除包颈而言,抽穗80%是最后期限。生产实践也证明,绝大多数不育系应在抽穗1%~50%开始使用赤霉素,才能很好地解除包颈。由于赤霉素对提高或延长柱头活力有益,因此,在母本抽穗80%后,施用少量(一般30 g/hm2)赤霉素进行“保花”对提高结实率有益,对植株高度几乎无影响。生产上,由于花期不遇等原因过早或过迟施用赤霉素导致植株过高或过矮、不同程度包颈或穗颈过长甚至倒伏的现象较为普遍,应力争避免。

4 赤霉素对花时、花期的影响

施用赤霉素后,由于不育系稻株恢复正常,加之建立了较好的穗层结构,提早花时是显而易见的。这说明赤霉素对花时没有直接作用,生产上不必多加考虑。生产上利用赤霉素对迟亲本进行花期调节较为普遍。应当注意的是,如提前施用适当次数和剂量的赤霉素,其提前抽穗的效果是明显的。由于幼穗的形成到成熟的历期是较稳定的,提前抽出的穗子并未成熟,必须成熟后方能开花。因此,提前抽穗明显,提前扬花的效果却很有限(1~2 d)。若施用时间过早、次数偏多或剂量偏大,其副作用显而易见[8]。

5 施用赤霉素的原则

综上所述,施用赤霉素的总原则是适当的剂量(如眉山地区一般总剂量为每300 g/hm2左右)、适当的时期(如1%~80%抽穗)、适当的次数(如3次)。

生产实践中,确定了某品种的最佳起始施用期后,由于上述的种种复杂因素和赤霉素效果的不可逆性,为谨慎起见,一般都只提前不推后。提前了起始用期,就要相应地降低剂量,必要时(如偏早或偏重)还可以隔1~2 d再用,这样就既避免了过早、过重情况出现,又防止了(因天气因素或误判)过迟施用赤霉素。这种做法的确要增加赤霉素的施用次数,施用次数的增加,势必加大成本,但考虑到赤霉素施用技术的关键性,这种成本的增加是值得的、必要的[9]。

从理论上讲,要使不育系达到理想的状态,就要使其达到它的保持系一样的高度和脱颈长度。虽然,生产上很难判断不育系在后期何时开始缺乏赤霉素,从而确定施用时间,但是,普遍的情况是,不育系在开始抽穗前内源赤霉素就低于相应的保持系了。这也说明,对不育系宜早用、少剂量、多次数用赤霉素,以满足其理论上的生理实际需要[10]。

总之,对于某特定的品种在量化了赤霉素施用的时期、剂量、次数后,可以将赤霉素施用的灵活性原则确定为:适当早用,适当少用剂量,适当多用次数,必要时可隔天用。

参考文献

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