水稻两用核不育系繁殖中自生稻的成因及防控技术

康洪灿 李国生 钏兴宽 王锦艳 周兴王 王硕 尹正钦 何荣满

（保山市农业科学研究所，云南 保山678000；第一作者：nkskhc＠163.com）

在水稻两用核不育系亲本种子的繁殖过程中，既要提高产量，又要保证质量，提高质量意义大于提高产量[1]。在种子质量控制指标中，纯度是最重要的指标之一。水稻两用核不育系亲本纯度受原种纯度、生物学混杂和机械混杂等因素的影响[2]。自生稻又称落田谷或落地稻，它的产生既造成生物学混杂，又造成机械混杂，给水稻两用核不育系繁殖带来了严重影响[3]。云南保山水稻两用核不育系繁殖区属典型的一年两熟稻麦轮作区，该区域年温差较小，导致上年的自生稻较容易在土壤中存活，对下一年的水稻两用核不育系繁殖构成纯度质量风险。分析自生稻的成因及发生规律，探讨其防控技术，对水稻两用核不育系亲本繁殖的纯度质量风险控制具有重要意义。2010年，陈立云等[4]利用保山低纬度高海拔的特殊生态条件进行水稻两用核不育系繁种并获得成功，保山成为了全国水稻两用核不育系的主要繁殖基地。在此期间，研究人员依据育性转化规律，围绕提高结实率、实现高产，从播种期、秧龄、栽插密度、施肥等方面做了大量试验，也获得了较好成效[5-9]。在种子纯度质量控制上主要研究隔离区设置和人工除杂方法，从栽培模式、耕作制度等方面进行系统研究较少。通过近年来的调查分析和实践，发现创新作物种植模式、做好品种布局规划、强化前茬作物管理、推广集中育秧技术、栽前灌溉促进发芽等方式，可有效控制自生稻发生，保障亲本繁殖的纯度，促进水稻两用核不育系基地持续稳步发展。

1 自生稻的来源

在原种达到种子质量要求的前提下，自生稻主要来源于秧田、灌溉水及前作落地稻。其中，前作落地稻是最主要来源，发生极为复杂，危害也较为严重。

1.1 秧田中的自生稻

在本区域的水稻两用核不育系繁殖中，由于繁殖品种多，多数品种属试验性繁殖，面积小，采用机械化育插秧的不多，多采用湿润育秧。自生稻来源于种植过水稻的秧田自生稻及覆盖物带来的水稻种子，这类杂株在秧田与所繁殖目标品种秧苗同步生长，且由于秧田中秧苗密度大，除个别性状较典型的杂株外，其他性状差异不大的杂株很难识别除杂。移栽到大田后前期除杂同样困难，若到抽穗期还无法识别，就会造成生物学混杂。

1.2 灌溉水带来的自生稻

在灌溉大田时，上年残留在上游沟渠或附近边坡的水稻种子伴随水流流入到繁殖田中，与本田落地稻共同造成危害。这一类杂株类型较为复杂，与上游种植的水稻品种关系密切，主要发生在进水口附近，且先进水的田块比后进水的田块危害严重。它与本田自生稻的分布有明显差别，本田自生稻在全田均可能发生，田间分布相对均匀。

1.3 本田自生稻

本田自生稻是繁殖田中自生稻的主要来源，这类自生稻发生时间较长，从移栽后至收获前均可能产生。抽穗前发生的杂株若除杂不及时将引起生物学混杂，抽穗后发生的自生稻则会引起机械混杂。本田自生稻的发生和上年度种植的品种密切相关[10]，上年度种植的水稻品种落粒性强、收割时间迟、收割时田间损失大的田块，自生稻产生的基数就较大。它在田间的分布相对均匀，且与上季水稻品种类型基本一致。

2 自生稻对亲本种子的危害

2.1 生物学混杂

混入繁殖田的自生稻，若在抽穗前除杂不彻底，就容易与目标不育系窜粉造成生物学混杂。从近年的生产实践来看，亲本繁殖过程中发生生物学混杂的机率相对较少，因为同期抽穗杂株相对容易识别，便于除杂。窜粉株一旦出现，在当季繁殖田中无法识别鉴定，造成对种子纯度无法判定。

2.2 机械混杂

自生稻是造成机械混杂的主要来源，因自生稻在田间分布的随意性较大，后期生长的自生稻生育进程快、分蘖较少或不分蘖，混杂在不育系种植丛内难以被发现而造成混杂。特别是上年种植过与不育系和目标品种特征较近似的品种，在田间更难以识别。

3 自生稻防控技术

3.1 创新作物种植模式

保山的水稻两用核不育系繁殖区域均为一年两熟，大春季以水稻、烤烟和玉米（近年以玉米制种为主）3种作物为主，小春季以大麦、油菜、蚕豆、洋葱、大蒜等为主栽作物。大春季的水稻两用核不育系繁殖、烤烟生产及玉米制种均是该区域的重要农业产业，合理安排3种作物生产对优化作物布局、保障产品质量具有重要意义。研究表明，水旱轮作是合理利用土壤肥力、减轻病虫害、改善作物品质的有效措施[11]。李天福等[12]提出，在病虫害发生严重的烟区，应积极提倡稻烟轮作。试验结果表明，“水稻两用核不育系繁殖-小春-烤烟”或“玉米制种-小春”二年四熟轮作模式既能降低自生稻基数、减少自生稻危害，又解决作物养分平衡、减轻病虫害、提高作物产量和品质，保障主要农业产业协调发展。

3.2 做好品种布局规划

在水稻两用核不育系繁殖中，同一个不育系在不同年度间在同一隔离区繁殖，能很大程度上减少自生稻带来的危害，降低除杂成本，确保种子纯度。近年，我国两系杂交水稻快速发展，水稻两用核不育系类型及品种较多，更新换代较快，同一品种在一个区域很难进行多年繁殖，繁殖区面积也很难固定，可能每年均需更换隔离区。在品种布局上，首先摸清上年该区域繁殖品种的主要特征，在安排当年繁殖的品种时，应安排在主要形态特征与上年繁殖品种有较大差异的品种，确保在田间容易被识别，然后通过严格除杂措施保证当季品种的繁殖纯度。如果安排与上年繁殖品种主要特征差异小的品种，会导致自生稻识别困难，最后混杂在目标品种中，造成机械混杂。

3.3 强化前茬作物管理

通过调查发现，前茬作物种植管理的好坏与自生稻的基数关系密切。前茬作物管理到位，特别是肥水条件较好、作物生长良好的田块，次年发生自生稻相对较少，反之则较多。前茬作物生长好的田块，因具有作物发芽生长的良好环境，导致自生稻在前茬作物生长期间萌发生长或霉烂坏死，大大降低自生稻的基数。因此，前茬作物要精细耕作，加强肥水管理，在提高前茬作物产量和品质的同时，促进自生稻发芽、出苗。水稻两用核不育系繁殖区的小春作物中，洋葱、大蒜等作物栽培管理精细，利于自生稻的发芽；而大麦、油菜、蚕豆的栽培管理相对粗放，次年用于水稻两用核不育系亲本繁殖的田块，要求在大麦灌浆期或油菜、蚕豆初花期至少灌水1次，促进自生稻发芽。

3.4 推广集中育秧技术

保山的水稻两用核不育系繁殖区域传统育秧方式为湿润育秧，秧田在育秧后多用于水稻种植，用这种秧田繁殖亲本易造成目标品种与秧田自生稻危害，加上秧田期水稻特征差别较小，造成秧田除杂困难。为了更好防治秧田自生稻发生，在水稻两用核不育系繁殖中，应大力示范推广水稻集中育秧技术。水稻集中育秧既能有效防控自生稻危害，又具有节约劳动力、便于管理的优势[13]，同时能提高成秧率、减少用种量，培育壮秧。集中育秧可采用塑料软（硬）盘育秧或旱育秧等方式，以塑料软（硬）盘育秧为主。对于繁殖面积较小、不宜机械化插秧的繁殖品种，育秧方式可采用旱育秧。若采用旱育秧，育秧地应选用未种植过水稻的田块。

3.5 栽前灌溉促进发芽

保山水稻两用核不育系繁殖区，在小春作物收获后到水稻移栽约有10～15 d休闲期，应利用休闲期进行灌溉管理促进自生稻发芽。实践表明，大田灌水7～10 d，自生稻种子大部分能发芽出苗。并且在小春作物收获后，及时清除田间杂物，后进行耕整地及灌水管理，待自生稻种子发芽、出苗后，通过机械耕整地措施灭杀自生稻秧苗。根据隔离区的实际情况采用以下两种方法：一是小春收获后先进行深翻耕，再灌水管理，移栽前1～2 d耕整平田；二是小春作物收获后及时灌水，移栽前耕整平田。灌水前期4～5 d采用深水处理，之后采用干湿交替管理方式，有利于不同耕层自生稻种子发芽。

3.6 严格进行田间除杂

除杂是水稻两用核不育系亲本种子繁殖的关键，也是保证田间种子纯度的最后关口。水稻两用核不育系生产是在大田环境下进行，各种环境变化均具有不确定性，不管上述纯度保障的预期措施管控如何，必须进行人工除杂。除杂工作要摸清目标品种的来源及主要特征特性，以及田间杂株类型和分布状况。除杂重点时期是苗期、分蘖期、始穗期、齐穗期和黄熟期[2]，始穗期及以前的除杂主要是预防生物学混杂，黄熟期除杂主要是防止机械混杂，除杂要求及时、干净，齐穗前去除的杂株可直接掩埋于田间，黄熟期的杂株须带离隔离区域，预防成为次年自生稻来源。除杂主要根据株、叶形态及色泽、穗粒形态及色泽、芒的有无及长短等形态特征进行识别。