适于晚季直播的早晚兼用型水稻品系筛选

曾 盖，郝 明，范 科，安 宁，唐 伟，肖应辉，，3

（1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙，410128；2. 北大荒垦丰种业股份有限公司，黑龙江哈尔滨，150090；3. 南方粮油作物协同创新中心，湖南 长沙，410128）

适于晚季直播的早晚兼用型水稻品系筛选

曾 盖1，郝 明2，范 科2，安 宁1，唐 伟1，肖应辉1，2，3

（1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙，410128；2. 北大荒垦丰种业股份有限公司，黑龙江哈尔滨，150090；3. 南方粮油作物协同创新中心，湖南 长沙，410128）

以湖南农业大学选育的12个早稻品系以及对照品种株两优819、陆两优996、中早35和中早39为材料，采用早季栽插、晚季直播的方式，进行了早晚两季品系比较试验，对参试品种的产量、生育期和主要产量性状进行了比较分析。结果表明：选育的新品系早品15早季全生育期与迟熟对照陆两优996相当，晚季全生育期与对照品种中早35一致，且其全年产量1 077.1 kg/667m2，较对照品种中早35增产7.0%，该品系有望作为新种质用于培育早晚兼用型水稻品种或者审定后应用于生产。

水稻；早晚兼用；晚季直播；双季稻

水稻是我国60%左右人口的主食作物，在我国粮食生产中占有不可替代的地位。长期以来，提高水稻综合生产能力一直是我国保障粮食安全的战略目标。据预计，2030年我国人口总数将达14.5亿［1］，粮食需求总量巨大并仍将呈刚性增长趋势。提高粮食作物特别是水稻的单位面积产量，是保障我国粮食安全的根本途径。双季稻单位面积产量比单季稻高57%左右［2］，推广种植双季稻可大幅提高稻谷总产，是一条切实可行的途径。

近年来，由于农村劳动力数量减少，且双季稻种植比较效益低，导致多地农户改种单季稻，我国双季稻面积占比由20世纪70年代的71%下降到40%左右［2］。面对粮食需求增加而种植面积下降的矛盾，要求双季稻种植必须走省工、节本、增效的发展路线。推广种植常规水稻品种可降低生产成本，近年常规稻种植面积和比例在部分地区有较大幅度回升［3］。直播、抛秧、机插等种植方式都是减少劳动力成本、降低劳动强度的重要途径［4］，然而南方部分地区受丘陵地形的限制，水稻种植机械化程度较低［5］，而且多数地区由于生育季节紧张导致连作晚稻无法实现机插［6］。因此，用工少、劳动强度小、生产成本低的水稻直播种植方式在生产中得到广泛应用［7］。随着直播配套栽培技术的发展，芽前封闭除草、适度烤田等新技术的发展，使直播稻杂草和倒伏问题得到较好的控制［8］。据调查，水稻直播种植较传统移栽种植能够增收1 455.3～2 835元/hm2［9-11］，可见直播是水稻生产的重要方式。

直播稻在我国南方稻区有较好的发展前景，然而适合直播的品种不多、易倒伏和杂草防除难等问题仍是制约大面积直播的主要因素。其中当前双季晚稻品种生育期偏长是不利直播生产的最重要因素。与育秧移栽方式相比，双季晚稻直播的时间会推迟15～20 d，这样就可能遇上寒露风后不能抽穗导致减产甚至绝收。2011年湖南、湖北和江西等地曾经发生过双季晚稻直播大面积减产［12-14］。因此，选育晚季生育期较短适合用于直播的早晚兼用型水稻品种，对于促进南方地区水稻直播生产应对复杂气候环境和灾害天气方面具有重要意义。

1 材料与方法

1.1试验材料

参试的12个常规早稻新品系为湖南农业大学采用R996//培矮64S/9311、R819/// R996//培矮64S/9311和早优143/// R996//培矮64S/9311复交选育而成，分别命名为早品01、早品02、早品04、早品05、早品06、早品07、早品09、早品10、早品11、早品12、早品14和早品15。早季分别采用株两优81（9早中熟）、中早35（早中熟）和陆两优996（迟熟）作为对照品种；晚季分别采用中早35和中早39作为对照品种。

1.2试验方法

田间试验于2015年在位于湖南长沙江背镇的北大荒垦丰种业股份有限公司湖南育种站试验基地进行。试验田肥力水平中等，地力均匀。

1.2.1材料种植方法试验分早晚两季种植，田间均按随机区组试验设计，重复3次，周围种3～4行保护行。早季于3月24日播种，4月24日移栽。按株行距16.7 cm×20.0 cm的规格移栽，每个小区栽种440穴，每穴3～4株基本苗。7月14日统一收获。

早季成熟后，每一品系收取对应小区保护行植株种子采用35℃快速烘干后浸种催芽。晚季于7月17日采用直播方式播种，每小区30 m2，用种150 g。10月25日统一收种测产。

两季的田间水肥管理和病虫害防治均参照当地水稻栽培技术进行，全程无明显的病虫鸟害发生。

1.2.2考查项目与方法生育期：准确记录播种期、移栽期、始穗期（10%出穗）、齐穗期（80%出穗）、成熟期（90%黄熟）和收获期，计算全生育期（播种至成熟的天数）。

产量性状：在早季成熟期，每小区自第3行第3株始连续数计20株的有效穗数，折算成单株有效穗数，按有效穗数每小区取样5株。晚季成熟期，从每小区随机选取1 m2的植株，再从中随机选取50穗作为样株。考查有效穗数、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重等性状。

产量测定：水稻完熟期后，用小型收割机将各个小区分别收割、晒干和称重，并折算成单位面积产量。

2 结果与分析

2.1早季水稻生育期和产量

2.1.1早季水稻生育期中早35是国家品种区域试验长江中下游早籼早中熟组的对照品种，株两优819和陆两优996分别是湖南省品种区域试验早中熟组和迟熟组的对照品种。参试的12个早稻新品系全生育期均长于对照品种株两优819和中早35，与迟熟对照品种陆两优996的生育期相当或长1 d，一般全生育期为112～113 d（表1），参试品系均属于早籼迟熟类型。

表1　早季水稻的生育期

2.1.2早季水稻产量及产量构成因所有品系的生育期较早中熟对照株两优819长5～6 d，因此单位面积产量显著高于株两优819（表2）。与常规对照品种中早35相比，早品05产量显著高于对照，其他参试品系与其产量无显著性差异。与杂交稻对照陆两优996相比，早品05、早品04、早品12、早品15、早品02、早品11、早品14与之产量差异不显著，其他参试品系产量显著低于对照，其中早品05、早品04、早品12分别比陆两优996增产5.13%、1.73%和0.51%。

表2　早季水稻产量及产量构成因子

从参试品系的产量构成因素来看，通过增加每穗粒数或者增加单位面积有效穗数均可实现高产。如早品04和早品12两者的有效穗数相对较少，但平均每穗粒数在140粒以上；又如早品15的每穗粒数仅114.9粒，但其有效穗数较多。产量排名第一的早品05在有效穗数和每穗粒数性状上更为平衡协调，其有效穗数为23.27×104 穗/667m2，平均每穗粒数为129.3粒，两性状在参试品系中均处于适中的水平。值得注意的是，研究中产量排名前6位的品系（含对照品种）的结实率均在78%以上，千粒重都在25.6 g以上，表明较高结实率和较大粒重是保证早稻品种高产的重要因素。

2.2晚季水稻生育期和产量

2.2.1晚季水稻生育期为了测试新品系做双季晚稻直播种植的可行性，将所有新品系统一于7月17日播种。考虑到生产上采用杂交种直播成本偏高，因此选用中早35和中早39作为对照品种。做双季晚稻种植，所有品系（种）较早季种植生育期缩短，变化范围在6～19 d，品系间生育期差异较早季种植增大。根据生育期大体可以分为三类。第一类品系生育期较早季大幅缩短，如早品01、早品02和早品04，全生育期仅有93 d，均比早季种植缩短19 d。第二类是生育期适中的品种（系），如中早35、中早39和早品15，全生育期100 d，其中中早35和早品15分别较早季种植缩短11 d和13 d。第三类是生育期偏长的品系，早品05、早品06、早品07、早品09、早品10、早品11、早品12和早品14，全生育期在103～106 d。

研究发现，早季种植生育期差异较小的早稻品系实质上也具有不同的光温反应特性，即使是同一亲本组合来源的不同品系表现也差异明显。如研究中的早品02、早品04、早品12和早品14为来自于同一亲本组合的姊妹系，在早季种植时其生育期均为112 d，但在晚季种植时前两者全生育期缩短到93 d，而后两者则为105 d以上。早稻品系的这种光温反应特性差异，在实际工作中值得引起重视。

表3　晚季水稻的生育期

2.2.2晚季水稻产量及产量构成作双季晚稻直播种植，参试品系中仅有早品15的产量水平超过对照，该品系产量达552.2 kg/667m2，较中早39增产3.7%，差异不显著；较中早35增产10.3%，差异达显著水平。此外，早品11、早品09、早品10和早品07比对照中早35分别减产1.62%、3.23%、4.39%和5.51%，但产量差异不显著，其余7个品系较对照显著减产。从各品系晚稻直播的产量构成因素来看，产量居前三位的品系（种）表现为单位面积总颖花数适中，介于28.31×106～30.04×106朵/667m2之间；结实率在80%以上，千粒重在26.5 g以上。可见，早稻品系作晚稻直播种植，在保证总颖花数足量的基础上，要尽可能提高结实率和粒重，才能保证较高的产量水平。比较不同品系（种）的产量和生育期，不难发现产量居前三位的品系（种）全生育期均为100 d，总颖花数、结实率和千粒重处于相对平衡的状态。而生育期较短的早品01、早品02和早品04，单位面积总颖花数偏少，或者结实率偏低。生育期较长（103 d～106 d）的品系结实率多在75%以下，并且其千粒重也相对较小。试验结果表示，适合作双季晚稻直播种植的品系选育必须把适宜生育期的选择放在首位。

表4　晚季水稻的产量及产量构成因子

2.3全年产量表现及早晚季水稻农艺性状比较

2.3.1全年产量表现从全年产量表现来看，早品15、早品05和早品11等三个品系较对照中早35分别增产7.0%、1.4%和0.3%。其中，早品15全年产量1 077.1 kg/667m2，与当前大面积生产上双季早、晚稻全年产量大体相当或略高，其应用价值有待进一步深入研究。

2.3.2早晚季水稻产量及农艺性状的比较分析研究中，除早品15以外的其他品系（种）作双季晚稻直播种植产量低于早季产量，下降幅度介于1.03%～24.76%之间，而早品15反而增产5.2%（表5），展示出适合作双季晚稻直播种植的特性。不同产量因子早晚两季具有一定差异，这种差异因性状、品种而异。如单位面积有效穗数，多数品系晚季种植较早季有增加趋势，但也有早品01、早品05和早品11晚季有效穗数略有减少。由于研究中晚季翻秋直播用种是采收早季植株种子快速烘干后浸种催芽育苗，部分品系有数穗数减少可能与种子休眠性有关，具体原因尚待进一步研究。多数品系晚季每穗粒数比早季减少，尤其是生育期较短的早品01、早品02和早品04下降幅度较大，而亦有部分品系晚季每穗粒数不减反增。因此，单位面积颖花量也呈现出晚季短生育期品系（如早品01、早品02和早品04）大幅下降，而晚季生育期较长的品系增加的趋势。除中早35以外，其余品系结实率则多表现为晚季低于早季的现象。千粒重的早晚季变化因品系而异，可能因籽粒充实受环境影响较大有关。

表5　早晚季水稻主要农艺性状比较

3 小结与讨论

田间作业时间紧和劳动力短缺是困扰南方双季稻大面积推广的重要因素，早季机插、晚季直播能够在一定程度解决劳动力的矛盾，尤其是缓解了 “双抢”期间季节性劳力紧张的问题。同时，使用连作晚稻直播方式可以减少晚稻育秧占用稻田造成的损失，从而增加早稻播种面积。更为重要的是，在我国长江中下游地区，往往易遭受洪涝灾害造成早、中稻绝收，晚稻秧苗期即因水淹致死造成无苗可栽。采用早稻种子作倒种春直播栽培，是洪涝灾害后救灾生产的一项重要技术措施。因此，培育既适合作早稻种植又适合作晚稻直播栽培的早、晚兼用型常规水稻品种，对于满足生产实际需求和灾后恢复生产具有重要意义。

该研究结果表明，早品15、早品05和早品11等3个品系全年产量较对照中早35分别增产7.0%、1.4%和0.3%，但早品05和早品11晚季直播种植生育期偏长，有可能遇上9月中旬的寒露风而造成减产失收。早品15做早稻种植时，尽管其抽穗期较迟熟对照陆两优996迟3 d，但因其属穗数型品种，每穗粒数较少，灌浆成熟相对较快使其成熟期与对照相差无几，加上该品系作晚季直播齐穗期与生产上双季晚稻安全齐穗期大体相似，全年产量可达1 077.1 kg/667m2，与当前大面积生产上双季早、晚稻全年产量大体相当或略高，另据稻瘟病抗性鉴定结果发现该品系高抗稻瘟病，因此该品系有望作为早季机插、晚季直播的早晚兼用型品系在生产上应用。值得指出的是，已有研究表明当季早稻种子翻秋具有迟熟性，其成熟期一般要迟3～15 d［15］，因此对于早品15类似品系可以采用往年陈种做晚稻直播有望提早抽穗进而保证安全生产。

研究选用的12个常规早稻新品系是采用早稻恢复系R996和中稻组合两优培九杂交，或者在此基础上再与R819和早优143等早稻品系复交选育而成。可能因其中含有较多的中稻品种基因组成份，因此作早季种植时生育期相对较长。然而，即使是同一亲本组合来源的不同品系的生育期也可能产生较大差异，如研究中的早品05和早品15均来源于早优143/// R996//培矮64S/R9311组合，作早稻种植时两者生育期差异较小，但作晚稻翻秋种植时全生育期相差5 d。可见，通过增大选择压力，完全可能从早稻品系中选育出翻秋直播早熟的品系。

［1］ 胡 浩. 卫计委：实行全面两孩政策后2030年中国总人口预计为14.5亿［EB/OL］. http：//news.xinhuanet.com/2015-10/30/c_1116996321. htm， 2015-10-30.

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（责任编辑：高国赋）

Screening for Early/late Season Dual-purpose Rice Direct Seeding at Late Season

ZENG Gai1，HAO Ming2，FAN Ke2，AN Ning1，TANG Wei1，XIAO Ying-hui1，2，3
（1. College of Agronomy， Hunan Agricultural University， Changsha 410128，PRC； 2. Beidahuang Kenfeng Seed Co.， Ltd.， Harbin 150090，PRC； 3. Southern Regional Collaborative Innovation Center of Grain and Oil Crops in China， Changsha 410128， PRC）

Taking new bred 12 rice lines and the control varieties（Zhuliangyou819， Luliangyou996， Zhongzao35and Zhongzao39） as materials， cultivar comparative trial was conductedby transplanted the rice in early season and direct seeded in later season. The yield，growth duration and main yield traits were investigated. The results showed that the new rice strain， Zaopin 15， which with the growth duration similar to the control variety of Luliangyou 996 in early season， has the growth duration equal to the control variety of Zhongzao 35 in late season. The new bred strain， Zaopin 15， which with annual output of 16156.5 kg/h m2， yield 7.0% higher than that of the control varieties of Zhongzao 35. The new strain is expected to be a new germplasm used for breeding rice varieties suitable for growth both in early season and later season.

rice； early/late season dual-purpose； direct seeding； double cropping of rice

S511

A

1006-060X（2016）08-0012-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.08.004

2016-06-10

国家863计划资助项目（2012AA101103）；教育部创新团队发展计划项目（IRT1239）

曾 盖 （1990- ），男，湖南株洲市人，硕士研究生，主要从事水稻分子育种研究。

肖应辉