黄海稻区气象条件对杂交粳稻制种产量影响

王 镇，张 齐，韩 涛

（辽宁省东港市示范繁殖农场，辽宁 丹东 118322）

黄海稻区自上世纪九十年代末成功引入三系杂交粳稻大面积制种技术以来，历经了18个不同气候年份，积累了较丰富杂交粳稻制种技术经验，形成了一整套比较完善的杂交粳稻高产制种技术，制过10多个组合，产量稳中有升，在制种的过程中发现，尽管各项农艺措施不尽相同，但同一组合在不同年份间制种产量仍有所差异，甚至差异较大。目前本地区杂交制种技术提升空间不大，主要制种潜力表现在：提高父母本秧苗素质、提高父本总颖花数、提高母本异交结实率等方面，所以这种同一组合在不同年份间制种产量差异受制种技术影响较小，其主要原因在某种程度上应与授粉期间田间气候条件密不可分。多年调查表明,产量较低的年份父母本花时差较大而且花时总体延后，母本的异交结实率较低；而产量较高的年份父母本花时早、花时差小，母本异交结实率较高，这可能与父本花粉活力有关。所以制种产量高低与父母本的花时早晚及花时差大小联系密切，而影响花时性状的因素除了田间制种技术及亲本遗传特性之外，主要还是取决于父母亲本开花期间的田间气象条件。笔者综合了近三年的杂交粳稻开花授粉期间的气象条件，进一步分析了气象条件对花期花时的影响，从而揭开同一杂交稻组合在不同年份间制种产量差异较大的原因。

1 材料与方法

试材为近年由天津水稻所育成的在生产上大面积应用的杂交粳稻组合5优280。

试验于2012～2014年在辽宁丹东东港市示范繁殖农场制种隔离区进行，每年制种平均66.7 hm2。大面积制种田为多年连作稻田，肥力中等，保水力较强，河水灌溉，排灌方便。制种田父母本行比均为1∶4，父、母本每穴均插3株，母本行株距为20.0 cm×13.3 cm，父本为30.0 cm×13.3 cm。在田间管理上坚持以促为主，施足底肥，施好蘖肥，氮磷钾肥配合。父本分蘖初期条施硫铵75 kg/hm2；母本插秧时又普施复合肥187.58 kg/hm2，后期根据长势与地力，施硫铵75 kg/hm2，折合总氮、磷量各为50.6 kg/hm2。父母本开花后进行人工赶粉，一般从上午11时至下午3点，每日授粉三到四遍，不浪费粉源。其它栽培管理措施按杂交粳稻常规制种方法进行。在东港市气象局分别查阅了2012～2014年8月1～20日的气象资料如日最低温度、日最高与最低度温度差、日光合有效辐射、日最低温度供数据分析。

不育系开花习性调查：自始穗开始时分别在东港市示范繁殖农场、盘锦鼎翔农场、辽宁省农科院稻作研究所制种隔离区对不育系选适期始穗的3个典型单穗（三次重复），每天开花 9：00～15：00观察，每隔30 min观察记录一次，直到各穗连续3 d不开花为止。观察时，每次计数完颖花开花数等数据后，剪去或用记号笔标记已开花的颖花，以便于下一时段计数。不育系重点考察颖花开花情况、单穗一日开花动态。

2 结果与分析

2.1 不同年份杂交粳稻“5优280”的制种产量差异

从图1可以看出，2012年产量接近常年水平，2013年产量最高，而2014年产量最低，不同年份间产量差异特别大。

2.2 日最高温度、日高低温度及日最高最低温差

2.2.1 日最高温度 图2表明，在开花授粉期每天的最高温度，2012年在26～35.2℃，2013年在27.9～32.1℃，2014年在26.1～34.3℃，总体差异较小。2013年开花授粉期间温度平稳，没有出现极端高温天气，而2012年和2014年均出现极端高温天气。

2.2.2 日最低温度差异 从图3可以看出3 a间日最低温度差异较大，尤其是2014年8月4～17日授粉期间的每天日最低温度普遍在16.7～19.9℃，低于20℃，只有授粉后期2 d日最低温度在21.0、21.2℃。2012年8月7～20日授粉期间的每天日最低温度中有7 d在16.8～19.8℃，低于20℃，而2013年8月7～20日授粉期间的每天日最低温度普遍在21.2～25.7℃，只有授粉后期最后2 d日最低温度在18.6、19.2℃，低于20℃。

2.2.3 日最高与最低温度差 图4说明，2012年8月7～20日授粉期间的每天日最高最低温差有5 d在10.3～13.0℃，即10℃以上，其他温差均在4.1～9.9℃之间。2013年8月7～20日授粉期间的每天日最高最低温差只有授粉最后2 d温差在10℃以上，分别为12.7、13.5℃，其他温差均在3～9.1℃之间，即在10℃以下。2014年8月4～17日授粉期间的每天日最高最低温差只有授粉后期3 d温差在 10 ℃以下，分别为4.9、7.4、9.4 ℃，而盛花期温差均处在12.3～14.5℃，即10℃以上。

2.3 日空气相对湿度

从图5可以看出2012年8月7～20日授粉期间的每天相对湿度只有1 d在71.76%，大多数在81.22%～89.86%以上，其中有4 d达到90.71%～96.64%。2013年8月7～20日授粉期间的每天相对湿度多数在91.27%～97.72%，有2 d相对湿度分别为81.17%、89.7%，只有授粉后期2 d相对湿度在70%左右。2014年8月4～17日授粉期间的每天相对湿度前期多达8 d在60.01%～77.06%，授粉后期5 d相对湿度在80.1%～87.12%，只有1 d相对湿度在90.4%。

2.4 日光合有效辐射

图6表明，2012年8月7～20日授粉期间的每天光合有效辐射有6 d在175.56～364.85 μmol/㎡s，处在开花授粉中后期较多，有8 d光合有效辐射在 468.04～689.33 μmol/㎡s。 2013 年 8月7～20日授粉期间的每天光合有效辐射普遍在124.4～338.31 μmol/㎡s，均处在开花盛期，授粉期间最后3 d光合有效辐射分别为457.46、566.29、587.21 μmol/㎡s。 2014年 8月 4～17日授粉期间的每天光合有效辐射有5 d在271.33～392.67 μmol/㎡s，有9 d光合有效辐射在442.83～614.81 μmol/㎡s，多数处在开花授粉盛期。

从以上的气象数据分析说明，产量较高的2013年开花授粉期间的气象条件为：日最高温度在27.9～32.1℃，日最低温度在21.2～25.7℃，极端日最低温度不低于20℃，日最高与日最低温差在3～9.1℃之间，即在10℃以下，相对湿度多数在91.27%～97.72%，光合有效辐射在124.4%～338.31 μmol/㎡s，满足这样的温度、湿度及光照气象条件是杂交粳稻制种达到高产的有利保证。

3 讨论

笔者调查了2012～2014年不同年份不同气候条件下杂交粳稻“5优280”开花授粉期间的父母本花时、花时差及母本异交结实率，发现2012年、2013年两年的父母本的花时较早，一般在上午11：00前开始赶粉，花时差较小，通常在半个小时左右，相对应的母本结实率也较高分别为40%～45%、55%～60%，而2014年父母本的花时均较晚，母本开花不集中，一般在中午12：00以后才开始赶粉，父母本的花时差较大，在1 h以上，相对应的母本结实率偏低，一般在30%～35%，进一步说明了杂交粳稻制种田开花授粉期间的不同气象条件对花期花时等关键性状的影响，从而证明了开花授粉期间的气象条件是影响杂交粳稻制种产量高低的重要因素。

试验研究了同一组合在不同气象条件下对杂交粳稻制种产量的影响，结果表明，在黄海稻区杂交粳稻制种要想获得高产，一是继续加强人为可控杂交制种措施研究，二是要通过遗传改良选育出有利于提高杂交制种产量的理想亲本，三是要通过错期播插改进杂交粳稻制种开花授粉期间的气象条件，尤其是要提高开花授粉期间的日最低温度，使之达到21℃，日最高温度与日最高温度差控制在10℃以内，空气相对湿度在80%～90%，光合有效辐射在124.4～338.31 μmol/㎡s之间。