水稻杂交制种的花期预测及调控途径的研究

2015-12-17 23:56:27秦永梅韩凤英
安徽农业科学 2015年10期
关键词:幼穗叶龄父本

秦永梅,刘 敏,韩凤英

(山东农业工程学院,山东济南 250100)

生产上种植的水稻大多都是杂交水稻,父母本花期能否相遇直接关系到制种产量的高低。在制种过程中,尽管通过确定适宜的播差期和规范化的栽培管理技术来确保花期相遇,然而在生产过程中,由于父母本品种自身的因素、气候、栽培措施、病虫害等多方面的影响,都会使父母本生育进程不一,从而导致花期不遇或花期相遇不好,造成结实率下降,甚至会造成制种失败的现象[1-4]。因此,要想夺取水稻制种的高产,一定要及时掌握父母本的发育进度,及时及早地预测花期是否相遇,做到早调早控达到花期相遇,提高异交结实,增加产量。

1 花期不遇的原因

一般来说,引起水稻花期不遇的原因主要有父母本自身特性、气候条件、栽培管理措施、病虫害等多方面。

1.1 父母本自身因素 水稻花时及花期长短与大多农艺性状一样受到遗传因素的控制[5]。不同水稻品种花时和开花期有很大差异,目前生产上较大面积使用的一些不育系大多在抽穗后1~2 d后开花,开花集中,花期短,而恢复系抽穗当天开花,花期较长,所以在制种时确定理想花期相遇的标准:母本比父本早1~2 d始穗,做到“头花不空,盛花相逢,尾花不丢,花期相遇”的原则。父母本是陈种子还是新种子直接影响种子发芽势,发芽势弱,出苗缓慢或弱小,使花期推迟。生长发育快慢不同,造成花期不育。不同亲本自身的感温性、感光性及对肥水的敏感程度都有差异,使亲本一个生长偏慢或偏快,造成花期相遇不良。

1.2 栽培技术的影响 同一品种不同的栽培条件下花期有很大区别[6]。秧苗管理不科学,造成秧苗素质差异较大,健壮的秧苗生长发育较快,播始历期缩短,相反播始历期延长,变化幅度在3~5 d。移栽的方式不同也会有一定影响,插老秧较适龄秧、浅插较深插、带泥插较洗根插、密植较稀植生育期一般短2~3 d。施氮肥过多、过迟会导致花时延迟,重施磷钾肥有缩短亲本生育期。深水灌溉较浅水灌溉生育期延迟。

1.3 气候原因 干旱、高温等气候条件异常年份,父本的生育期变化较大,而母本则相对稳定,从而造成花期不遇。

1.4 病虫危害 病虫害直接影响父母本播始历期,病害严重的亲本播始历期会推迟3~4 d,危害轻会推迟1~2 d。

2 花期预测的方法

水稻制种在花期预测上要突出“早”、“准”。花期预测的方法很多,在实践中比较可靠的方法有以下几种。

2.1 幼穗剥检法 在亲本生长到拔节期开始,每隔3 d对制种田的父母本进行取样,各为15~20株,剥取主茎,检查幼穗发育进度是否一致,父母群体幼穗分化的进程以50%~60%以上的苗达到某个分化时期为准。由于父本恢复系生育期较长,幼穗分化历程长,而母本生育期较短,幼穗分化历程短[7]。因此花期相遇的标准是“一至三期父早一,四至六期父母齐,七至八期母略早”,花期相遇产量高。这是最常用的花期预测方法,预测结果准确可靠。

2.2 叶龄余数法 叶龄余数即未抽出的叶片数,就使用主茎的总叶片数减去主茎已伸出的叶片数。水稻进入幼穗分化的后期,外界的气温比较稳定,叶片伸出的速度和出叶时间相对稳定,因此可以利用叶龄余数法来预测花期。具体方法是:首先计算叶龄余数,再根据叶龄余数与幼穗分化相关图分析出亲本幼穗分化期数,从而推算父母本能否花期相遇[8]。

2.3 叶差预测法 在同一地区相同栽培季节以及大体相同的管理条件下,父母本主茎的叶片数和出叶速度比较稳定。叶差预测法根据父母本历年分期播种,花期相遇较好的那一组合为准,将母本播种时父本当时的主茎叶龄数作为当年父本播种后母本的时间[9]。具体的做法:在父本秧田中分设3~5个点,每点选株10~20株,每隔3 d记载一次,叶的生长速度以三分法较方便。每次观察记载完毕,计算平均数,作为代表全田的叶龄,得出制种田播种父母本叶差,确定当年的播差期,在生长期还要继续观察叶差是否有偏差,及时采取措施进行调节。

在制种生产实践中,往往将上述几种方法综合使用,前中期采用叶差法,进入幼穗分化后采用叶龄余数法和幼穗剥检法进行花期预测,以便及时调节。

3 花期调控的方法

3.1 水分调节法 水分调节法是根据父母本对水分敏感程度的差异,采用干控、水促的方法进行调控。目前大面积推广的父母本组合中,父本对水分较敏感,母本对水反应迟钝。根据父本这一特点,如父早母迟,可以在幼穗分化的早期阶段长时间排水露田或晒田,抑制父本发育,使父本延迟抽穗;如母早父迟,可以在幼穗分化早期阶段对父本采取长期深水灌溉,促其生长发育,抽穗提早[9-11]。通过控制父本的田间水分,可调节花期3~4 d,而且“促”比“控”效果好。但在幼穗分化的中后期,采用水调法效果并不明显,而且在此阶段无论是晒田还是深水灌溉,都会影响父母本授粉造成减产。

3.2 肥料条件法 肥料调节法是利用增施氮肥可以促进作物营养生长,延迟抽穗,而增施磷钾肥可以促进水稻的生殖生长,提早抽穗,即“氮控、磷钾促”的方法[12-13]。研究表明,对发育较快的亲本偏施尿素135~180 kg/hm2(父本施用量为60~90 kg/hm2)可推迟始穗4~6 d;对发育慢的亲本连续多次的进行叶面喷施质量分数为0.2的磷酸二氢钾溶液,可以使该亲本提早2~3 d抽穗。氮肥早施效果明显且不影响后期的生殖生长,但中后期重施氮肥虽然有一定的效果,却容易造成水稻营养生长过旺、病虫害加重、结实率下降等,影响制种产量。

3.3 激素调节法 “九二零”调控,对于偏晚的亲本在幼穗分化第Ⅶ期末~第Ⅷ期初(抽穗前4~6 d时)父本喷施4.0 g/hm2,母本喷施7.0 ~8.5 g/hm2,兑水400 kg,分2 次进行叶面喷施,可使亲本提早抽穗2~3 d。应用“九二零”时要注意严格按照其规定的浓度配制药液,因为这类物质属于激素或内含激素成分,浓度低效果不明显,浓度过高反而会造成相反的效果[14-15]。“多效唑”调控,在水稻杂交制种生产中,如遇到父母本花期严重不遇,而且水稻已发育到幼穗分化的中后期时,可以采用多效唑进行调节[16]。多效唑是一种植物延缓剂,能延缓植物生长发育,推迟抽穗。对于偏早的一方适量喷施多效唑,如父本多效唑用量为420~450 g/hm2,母本为1 450~1 800 g/hm2,可推迟抽穗5~7 d。但使用多效唑时,最好提前喷施适量的“九二零”来解除多效唑的抑制作用,否则包颈严重,影响授粉,不利于形成制种高产。

3.4 移栽技术调节法 移栽的时间、方法、密度都会影响制种田水稻的始穗期[17-19]。如晴天上午移栽比下午移栽晚抽穗;洗根移栽比带泥移栽晚抽穗;移栽的密度小要比密度大晚抽穗。所以若在秧苗期发现花期不遇,可以在父母本移栽时,将生长偏早的亲本安排在晴天上午洗根移栽,而且适当降低移栽密度,这样可调节花期2~4 d。

3.5 植伤调节法 目前最长用的植伤调节法主要包括割叶法和中耕伤根法[19-20]。在水稻幼穗分化的Ⅲ期前,对发育偏早的亲本,采用中耕的方法来切断部分根系,抑制其生长发育,可推迟抽穗3~5 d;也可以割掉发育较快亲本的部分叶片,结合施用氮肥,可推迟花期4~6 d。但在生育后期无论是中耕伤根还是割叶对花期的调控都不明显,使用不当反而会影响制种产量。

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