提高杂交粳稻“秋优23”制种产量的技术研究

高美凤 曹月琴 王晓峰 顾明飞 夏莲红 王晶莹

（上海市闵行区农业技术服务中心，上海 201109）

经过30多年的杂交水稻育种研究，杂交水稻在我国粮食生产中所占的比重越来越大，培育优质、高产杂交水稻新品种也逐渐成为杂交水稻研究的重点。鉴于良种是保障杂交水稻生产和发展的重要因素，杂交水稻高产制种技术也因此成为了培育杂交水稻新品种的重要环节。而杂交水稻制种技术的关键是确定播期、确保花期相遇、提高异交结实率，其中，确定双亲最佳播期，做好花期预测和花期调整，确保父母本花期相遇是实现异交授粉的前提；确定最佳行比，改良双亲异交姿态，促进花粉均匀散布，提高花粉利用率是实现高产制种的保证[1-3]。

“秋优23”是上海市闵行区农业技术服务中心培育出的杂交粳稻新品种，于2018年通过上海市农作物品种审定（编号：沪审稻2018005），具有高产、优质、抗逆性强的特点。为促进“秋优23”的进一步推广应用，笔者拟对其制种技术进行研究，即以调花期、促高产、保质量为目标，从播期、激素喷施、肥料调节、辅助授粉等关键环节入手，研究不同处理对“秋优23”制种产量的影响，以期为形成“秋优23”高产制种技术提供依据。现将相关试验结果报道如下。

1 材料和方法

1.1 试验概况

供试材料为“秋优23”的母本不育系“秋23A”、父本恢复系“R23”。试验设在闵行区浦江镇星东粮食专业合作社连片制种田中进行。

1.2 试验设计

按照单因素试验方案设计，于2018年5月—9月进行父母本播期试验。在确定父母本最佳播期后，于2019年4月—11月，按照试验方案对试验田进行分割和封闭，根据最佳播期进行播种，并分3组进行“920”喷施试验、肥料花期调节试验、辅助授粉与割叶试验。试验中除试验处理设计不同外，试验组和对照组的其他田间管理措施均保持一致。

1.2.1 父母本播期试验

选取栽培条件相同的田块，分4组进行播期试验，播期分别设置为5月20日、5月25日、5月30日、6月4日，父母本采用同机栽插方式，行比为2∶6，行株距为30 cm×(12～15）cm，每穴栽2～3株苗，母本每667 m2插1.30万～1.35万穴，每667 m2基本苗数3.0万～4.0万苗，父本每667 m2插0.40万～0.45万穴，每667 m2基本苗数为1.0万～1.5万苗。水稻田间管理按照正常水稻栽培技术进行。

按秧田期5 d/次、大田期7 d/次的频率，对双亲生育进程进行调查并记录。

1.2.2 “920”喷施试验

设3个喷施浓度，分别为每667 m2喷施“920”6、8、10 g，分别在父本始穗5%（单喷父本）、母本始穗10%（普喷）、母本始穗80%（普喷）时分3次喷施，以不喷施“920”为对照（CK1），见表1。

1.2.3 肥料花期调节试验

在母本幼穗分化期，叶龄余数分别为2.8叶、1.8叶、0.8叶时施用尿素，每667 m2分别施用尿素10、15、20 kg，以不喷施尿素为对照（CK2）。

表1 “920”喷施试验设计

1.2.4 辅助授粉与割叶试验

在扬花期母本开花数达当天开花数的40%～50%时，用直径为2 cm的尼龙绳在父母本植株上横向拉动授粉，每天授粉3～4次，每次10 min以内，授粉间隔20 min。设人工授粉、机械授粉Ⅰ（速度8～10 km/h）、机械授粉Ⅱ（速度20～25 km/h）3个处理。

同时，在3个辅助授粉试验组进行割叶试验，即在双亲抽穗前2 d，父本割去剑叶1/2，母本设割叶和不割叶2个处理，割叶以割去剑叶2/5为标准。

2 结果与分析

2.1 父母本播期

经田间观察，“秋优23”双亲长出1～4张叶片需15 d，长出5～6张叶需9～10 d；中期叶片每叶需5.2～5.6 d；后三叶每叶需7.0～7.5 d；叶枕平至破口抽穗需8～9 d；父本出叶速度略快于母本。

亲本播始历期的长短取决于出叶速度，由表2可知，在“秋优23”杂交制种亲本的最佳播种期内，随着同一亲本播种时间的提早，播始历期延长，主茎叶片数也随之增加；随着播种时间的推迟，其始穗日期也相应推迟，父本始穗比母本早。结合播期试验中双亲播始历期、始穗日期等数据，确定“秋优23”制种亲本最佳播期为：母本“秋23A”于5月25日播种，8月28日始穗；父本“R23”采用两期播种，一期于5月30日播种，8月28日始穗，二期于6月5日播种，8月30日始穗。

表2 不同播种期对“秋优23”亲本生育进程的影响

2.2 “920”喷施技术

由表3可知，“秋优23”双亲对“920”的敏感度不同，在相同浓度下，父本的株高增加较母本更为明显；随着“920”喷施量的增加，父母本的穗位差不断增大，每667 m2喷施6、8、10 g 3个处理的穗位差分别为20、26、30 cm，平均每667 m2制种产量分别为165.2、180.5、175.2 kg。考虑到父母本最佳授粉姿态（穗位差为20～25 cm）和制种产量，以每667 m2喷施“920”8 g最为合理。

表3 “920”不同喷施量对“秋优23”双亲性状和产量的影响

2.3 肥料花期调节

在“秋优23”实际制种生产中，由于父母本生育特性不同，且受栽培技术及气候环境的影响，常常会出现父母本花期不遇的问题，而通过水肥管理影响生育进程是调节花期常用的方法之一。同时，按照“秋优23”双亲播期安排，花期不遇通常是由于母本早于父本抽穗，故需对母本抽穗时间进行调节。由表4可知，对母本增施氮肥能延迟母本抽穗，且花期调节效果与氮肥施用量、施用时间有关，在同一氮肥施用时间，随着施肥量的增加，母本抽穗时间明显推迟；在相同氮肥施用量的条件下，母本花期调节效果随施用时间的推迟而逐渐减弱，以在叶龄余数为2.8叶时施用氮肥对花期的调节效果最为明显。

表4 不同肥料水平对“秋优23”母本抽穗的影响

2.4 辅助授粉技术

辅助授粉是提高“秋优23”制种产量的关键技术。通过对亲本开花习性进行观察可知，“秋优23”双亲始穗后第3天开花，父本花时早于母本，开颖时间长于母本，花药肥大，花粉量足。由表5可知，不同辅助授粉方式的母本有效穗数、每穗总粒数、千粒重相差不大；辅助授粉对制种产量的影响主要通过提高结实率来实现，以2个机械辅助授粉处理的母本结实率、制种产量较高。

由表5可知，在人工授粉和机械授粉Ⅰ处理下，对母本进行割叶，能够提高结实率，且制种产量较不割叶分别增加16.1%和9.5%；在机械授粉Ⅱ处理下，对母本进行割叶，对制种产量的影响不明显，因此，机械授粉Ⅱ处理省时省力，制种产量较高，更适用于实际生产。

表5 不同辅助授粉方式对“秋优23”制种产量的影响

3 结论与讨论

在杂交粳稻“秋优23”制种生产中，应遵循“适期适量播种，以促为主，促控结合”的原则，多种调节方法结合使用，确保父母本花期相遇，提高异交效率，增加制种产量。

3.1 确保花期相遇是实现高产制种的前提

在杂交水稻制种过程中，要确保父母本花期相遇，首先要确定好双亲的播期，并在幼穗分化期关注植株长势，根据叶龄、幼穗剥查推算父母本花期，并对父母本花期不遇及时进行调节。本试验结果表明，“秋优23”制种生产的理想花期是父母本同期始穗，故应采用父母本差期播种、父本二期播种的制种方式，以延长父本花期，提高父母本花期相遇的概率，“秋优23”制种亲本最佳播期为母本“秋23A”于5月25日播种，父本“R23”采用两期播种方式，播种日期分别为5月30日、6月5日；如需施用氮肥调节母本花期，应按照花期相遇差，把握合适的施肥浓度和施肥时间，以早施肥、施重肥的母本花期调节效果最为明显。

3.2 提高异交结实率是实现高产制种的关键

植株群体结构、花粉传播效率对亲本的异交性能具有重要影响。研究表明，赤霉素能促进亲本集中开花，提高柱头外露和活性，同时能调节亲本植株高度，改善植株的形态和父母本的穗位差，从而提高异交结实率，但使用不当易造成倒伏[4]；辅助授粉能使父本更多的花粉飞扬起来，且均匀地飘落到母本柱头上受精结实；适当割叶可减少花粉在制种亲本之间传播的阻碍，改善中下部茎叶的通风透光条件，提高母本中下部穗层的受粉率和光合产物积累[5-6]。本试验结果表明，在“秋优23”制种生产中，“920”每667 m2喷施量以8 g为佳，此喷施量可保持父本比母本高20～25 cm的良好授粉姿态，从而实现最高制种产量，但“920”喷施量过高，易造成父本植株徒长、秸秆细长，出现倒伏，产量下降；辅助授粉时间以母本开花时间为准，不可随意提前，且宜采用机械授粉方式，赶粉速度以20～25 km/h为佳，可确保不损伤稻穗和柱头，实现散粉均匀，从而最大程度地提高父本散粉率和母本受粉率；对双亲进行适当割叶可提高制种产量，但若采用了合适的辅助授粉技术，可在保证制种产量的基础上，不再对母本进行割叶，从而省时省力。