曾跃华 谭旭生 管恩相 刘立新 伍振平 熊赞军
(湖南省贺家山原种场,湖南常德415123;第一作者:zyhhjs369@163.com)
水稻新品种耐低温鉴定试验研究初报及建议
曾跃华谭旭生管恩相刘立新伍振平熊赞军
(湖南省贺家山原种场,湖南常德415123;第一作者:zyhhjs369@163.com)
摘要:笔者以2014年湖南省晚稻生产试验品种,及长江中下游稻区早熟晚籼生产试验品种为材料,对耐低温鉴定的方法、低温时段的选择、等级的评判标准以及试验中存在的问题进行了探讨,并对如何更好的开展耐低温鉴定试验提出了一些建议。
关键词:水稻;耐低温;试验鉴定;分期播种
在水稻新品种生产和推广过程中,由于气候的异常变化,低温冷害频繁发生,经常会出现早稻烂种、烂秧,晚稻生育期延迟、抽穗不出、花粉不育、花药不开裂、花粉不能正常萌发致使结实率降低的现象,导致明显减产甚至绝收,大大挫伤了农民种粮的积极性。据统计,我国一般每4~5年就发生1次较大规模的冷害,损失稻谷50~100亿kg[1]。2001年湖南出现低温,岳优63较正常年份减产24.9%,金优198亦严重减产[2-3];2005年云南省腾冲县200多hm2宜香优2292受8月低温影响而绝收,损失产量170万kg左右[4];2011年江西省永修县万亩岳优9113受9月寒露风影响,减产达40.0%[5]。如何防御低温冷害愈来愈受到有关部门的高度重视。
2002年,湖南省贺家山原种场率先承担了湖南省水稻新品种耐低温鉴定试验,2008年承担了国家晚稻耐低温鉴定试验。试验采取大田分期播种的方式[6],让新品种在抽穗扬花期遇上连续3 d最低气温低于18℃以下的时段,对每个品种选取生育进程一致的稻穗定点标记,成熟后依据结实率评判分析,科学定级。经过多年探索,形成了一套较为科学规范的耐低温鉴定试验方法。如2011年以前,只以变幅为依据对参试品种进行评判,耐低温能力仅分为强、中、弱3个等级。2012年后,试验采用变幅与挂牌数据相结合进行评判,评判分级更为合理,耐低温能力分为强、较强、中、较弱、弱5个等级。多年来,通过试验数据汇总、分析、评判,鉴定出了一些对低温较敏感的组合,如岳优9113、岳优518、岳优63、盛泰优722等。2013年鉴定新品种(组合)共574个,杜绝了审定品种在大面积生产过程中受低温影响而绝收的现象。现笔者以2014年水稻新品种耐低温鉴定试验的实施为依据,对耐低温鉴定方法作一探讨。
1.1供试材料
本试验在贺家山原种场种业科学研究所试验基地进行,采取田间自然低温气候鉴定方法,供试材料为2014年具有代表性的湖南省晚稻生产试验品种以及长江中下游稻区早熟晚籼生产试验品种,共计22个。
1.2试验设计
1.2.1分期播种
本试验主要目的是鉴定水稻新品种抽穗扬花期耐低温能力,在试验中分5期播种。第1期于正季(6月20日)播种,可以考查正常气温下的结实率,后4期每间隔7 d播种1次(播期分别为6月27日、7月4日、7 月11日和7月18日),以增大试验品种抽穗扬花期遇低温的几率和次数。第5期播种的处理多数品种未能正常抽穗,在此未做统计。
1.2.2大田栽培管理措施
1.2.2.1移栽期与密度5.5~6.5叶移栽,插植规格20 cm×20 cm。每个品种插植3~4行,保证插足120~150丛,每丛插2粒谷秧,设置4~5行保护区。
1.2.2.2除杂除劣从秧苗期至成熟期的各个生长发育阶段,根据植株特征特性,随时除去群体内差异明显、长势长相不同于众的杂株。
1.2.3挂牌
为考查各品种抽穗扬花期在较低温度下的耐受能力,在连续3 d日平均气温在21℃以下或连续3 d最低气温平均18℃以下低温时段,选取生育进程一致的稻穗12~15个进行2次或以上挂牌,黄熟后直接考查其结实率。
表1 2014年9-10月气温资料 (℃)
1.2.4观察记载项目
1.2.4.1生育期记载每期各参试品种的始穗期、齐穗期和成熟期。
1.2.4.2气象资料逐日观察记载试验点相关气象数据。
1.2.4.3取样考种稻谷黄熟时,每个播期选取3丛和所有挂牌稻穗进行室内考种,调查参试品种结实率。
1.3低温鉴定分级标准
试验遇到挂牌所要求的气温2次或以上,应采用挂牌试验的评判标准;试验遇到挂牌所要求的气温仅1次,应采用挂牌试验的评判标准与变幅(最高结实率-最低结实率)为依据的评判标准综合评定,评定等级取最低级;如未遇到挂牌所要求的气温应采用变幅为依据的评判标准。
1.3.1以挂牌试验为依据的评判标准
强:品种挂牌稻穗的平均结实率≥80%。较强:品种挂牌稻穗的平均结实率≥75%,或70%≤结实率<75%且高于同期对照5%以上。中:品种挂牌稻穗的平均结实率为70%≤结实率<75%,或65%≤结实率<70%且与同期对照比±5%以内(含±5%),或结实率<65%但高于同期对照5%以上。较弱:品种挂牌稻穗的平均结实率为60%≤结实率<70%,或结实率<60%且与同期对照比±5%以内(含±5%)。弱:双晚中熟品种是挂牌稻穗的平均结实率<60%且低于同期对照5%以上或与对照岳优9113相当的品种,双晚迟熟品种是结实率<60%且低于对照天优华占。
1.3.2以变幅为依据的评判标准
中:5期结实率变幅在15%以内,且最低结实率≥70%;或最低结实率比对照低10%以内。较弱:5期结实率变幅在15%以内,且60%≤最低结实率<70%。弱:5期结实率变幅在15%以上且最低结实率<60%,或5期结实率变幅在15%以上且最低结实率比对照低10%以上。
2.1抽穗期气温
从表1的气象资料可以发现,开花期间第1个降温比较明显的低温时段在9月13-19日,日最低气温变幅为16.5℃~19.4℃,日平均气温变幅为17.3℃~20.3℃,9月20日后气候趋势表现为白天气温较高、夜间气温较低,10月5日之后最低气温达到水稻生理极限温度。
2.2生育期
从表2可知,Ⅰ期播种的处理齐穗期在9月1-12日,Ⅱ期在9月10-20日,Ⅲ期在9月15-30日,Ⅳ期在9月25日-10月9日。可见,同一品种播期迟的齐穗期也推迟,未出现早穗等其他异常现象。
2.3结实率
试验于9月17日(9月13-19日最低气温在18℃以下)低温时段,对每个品种选取生育进程一致且开过2/3的稻穗15个挂牌标记,考查结实率,各品种结实率在61.2%~91.8%之间。从表3可见,低温对结实率的影响较明显,品种之间耐低温能力差异较大;黄熟后每期取3丛植株全部稻穗考查结实率变幅(最高结实率与最低结实率的差值),同一品种4期结实率的变化幅度在1.2~28.7个百分点之间。从表3来看,变幅小的品种受低温影响小,变幅大的品种受低温影响大。
表2 参试品种生育期 (月-日)
2.4低温鉴定分级
从表3可见,挂牌结实率在80%以上且以变幅为依据评定为耐低温能力强的组合有玖两优47、HD9802S×R71、088S×R608、占两优28、天优华占、236S×89、五优308、深优9566。耐低温能力较强的组合有隆晶优2855、玖两优1179,这2个品种挂牌结实率虽在80%以上,但隆晶优2855在Ⅳ期播种时、玖两优1179在Ⅱ期播种时最低结实率﹤80%,以变幅为依据评定为较强,取最低值综合评定为较强。耐低温能力中等的组合有盛泰A×YC352、桃优香占、634A×a-7、金穗128、贺优50(Ⅱ期最低结实率﹤75%,挂牌结实率在70%以上,综合评定为中)。)耐低温能力较弱的组合有深优9559(Ⅱ期最低结实率﹤70%)、岳优3700、建优2号、皖稻199、荣优308。耐低温能力弱的组合有盛泰A/ PC626与岳优9113,盛泰A/PC626结实率低于岳优9113,且挂牌结实率与岳优9113相当,因此综合评定为弱。
3.1尽快制定水稻耐低温鉴定试验操作规程
目前在水稻新品种审定过程中,抗性鉴定结果已成为品种审定的重要依据。稻瘟病、白叶枯病、稻曲病等抗性鉴定试验都已制定出了相应的地方和国家技术操作规程。而水稻耐低温鉴定试验至今没有制定统一的标准,不同鉴定机构鉴定方法、评定标准各不相同。鉴定方法主要有田间自然气候鉴定与人工气候箱鉴定2种,评价指标则层出不穷,鉴定结果、评定级别没有可比性。如段传嘉[7]提出相对结实率分级标准,并依据相对结实率的数量指标确定检测品种的相对耐冷性;林登豪等[8-9]则提出低温空壳率的数量指标,并以此确定抽穗期水稻耐冷性分级。
3.2水稻耐低温鉴定试验偏重抽穗扬花期的研究
近些年多数学者对低温冷害生理机理、遗传方面的研究颇多,对育种工作具有一定指导意义。而水稻低温冷害较敏感的时期主要是幼苗期、孕穗期及抽穗扬花期[10]。以前主管部门安排的新品种低温鉴定试验主要研究抽穗扬花期温度高低与结实率的关系,而忽视了低温对茎叶、幼穗分化和花粉发育的影响,缺乏相关的鉴定结果。如玖两优1179在Ⅰ期播种,开花期气温正常,但最后结实率只有71.7%,其原因有可能是幼穗分化期受到了低温的影响。因此,加强水稻多个敏感时期的低温鉴定试验工作,依据结果进行相关性分析、综合评价,级别评定才客观、科学。
3.3水稻耐低温鉴定试验存在的问题
表3 参试品种结实率与耐低温能力评价
耐低温鉴定试验中低温危害指标及试验结果的有效性,除了规定的数据指标外还应安排指示性品种,即耐低温能力强与耐低温能力弱的品种。以往新品种耐低温试验鉴定只有1年,为确保试验结果的可靠性和重复性,应安排2年,评定等级取2年最低值。
参考文献
[1]刘建丰,陈立云.水稻耐冷性研究现状与展望[J].作物研究,1996,10(2):41-43.
[2]邓化冰,王天顺,肖应辉,等.低温对开花期水稻颖花保护酶活性和过氧化物积累的影响[J].华北农学报,2010,25(S1):62-67.
[3]怀化市农业局.市农业局提出部分中稻因灾减产的处理意见[DB/OL].http://www.hhnyj.gov.cn/newhome/news/view.asp?id = 473,2002-09-19.
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[5]江西永修:万亩晚稻减产,“岳优9113”折煞“寒露风”[DB/OL]. http: // www. ddove. com/htmldata/20111201/e674648db3444d5 6. html,2011-12-01.
[6]罗筱平,黎世龄,陈云风.水稻区试品种穗期耐高温能力鉴定方法探讨[J].种子,2014,33(3):119-120.
[7]段传嘉.水稻苗期耐冷性研究[J].湖南省作物学会会刊,1985 (S1):14-19.
[8]林登豪.广西野生稻资源耐冷性鉴定[J].广西农业科学,1992 (2):53-56.
[9]邓松,彭运祥,吴洋,等.岳优9113等三个晚籼组合生长后期耐冷性评价[J].农业科技通讯,2012(8):82-86.
[10]李莺歌,吴俊,柏斌,等.水稻苗期耐冷性研究进展[J].杂交水稻,2015,30(3):9-16.
Preliminary Report and Recommendations of Rice Qualification Test to Low Temperature Resistance
ZENG Yuehua,TAN Xusheng,GUAN Enxiang,LIU Lixin,WU Zhenping,XIONG Zanjun
(Hunan Province Hejiashan Stock Seed Farm,Changde,Hunan 415123,China;1st author: zyhhjs369@163.com)
Abstract:The late rice varieties of Hunan Province and the early maturity varieties of late indica rice of the middle and lower reaches of the Yangtze river,were chosen as trial materials in this paper in 2014. The method of indentification,low temperature period selection,establishing of standards and the existing problems were discussed and put forward some suggestion to the low temperature resistant appraisal.
Key words:rice;low temperature resistance;qualification test;sowing by stages.
中图分类号:S511.037
文献标识码:B
文章编号:1006-8082(2016)03-0021-04
收稿日期:2016-01-06