低温阴雨对杂交水稻制种的影响及应对策略

赖自力 罗再潜 李玉婷 吴厚谦

（1泸州市气象局，四川泸州 646000；2叙永县气象局，四川叙永 646400；3泸州泰丰种业有限公司，四川泸州 646000）

泸州市具有南亚热带湿润季风气候特点，春季气温回暖早，热量资源充足，夏季时间长且雨热同季，光温水资源充沛，适宜杂交水稻等喜温作物的种植。泸州已有40多年的杂交水稻制种历史，是四川省杂交水稻优势制种生产基地之一。市内主要制种区域有泸县、合江县、江阳区沿长江、沱江和濑溪河沿岸的浅丘河谷地带，制种面积2 700 hm2左右，生产的种子除供应本市外，还远销国内外。按照《四川省现代农作物种业提升工程建设规划（2011—2020年）》，未来泸州市杂交水稻制种面积将翻一番，打造成川内杂交水稻种子生产强市[1]。

杂交水稻制种是在露天生产中的异交过程，在父母本播栽、孕穗、抽穗、开花、灌浆、成熟、收晒的各个发育阶段对气象条件要求严格，受气候的影响大，天气的好坏制约杂交水稻制种年际间、品种组合间的产量、质量及效益高低[2]。风调雨顺时，产量高，质量好，农户收益好，水稻制种基地也得到稳定和较好的发展；一些气候异常年份，生长期内出现低温阴雨等不利气象条件时，会造成水稻制种生育期延长、花期不遇、授粉不良、制种产量低、质量差、收益差，农户制种的积极性下降。因此，掌握泸州地区低温阴雨发生规律和对各发育阶段的影响，探索水稻制种低温阴雨的避险减灾技术，对制种产业的稳定发展具有积极作用。

1 材料与方法

2010—2020年杂交水稻制种资料由泸州市泰丰种业有限公司提供。制种地段位于泸州市泰丰种业有限公司水稻制种基地，主要分布在泸州市泸县、合江县、江阳区的20个镇；水稻父母本播种、出苗、移栽、返青、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、开花、乳熟、成熟等生育期按照国家气象局《农业气象观测规范》标准记载。

2010—2020年的气象资料（日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降雨量、雨日、日照、积温等）来源于泸州市气象局。同时，利用了泸县、合江县、江阳区相关乡镇的区域气象自动站资料及中国气象局公服中心下发的1 km×1 km格点实况资料。气象灾害按四川省灾害标准划分归类。

2 结果与分析

2.1 低温阴雨发生频率分析

参考《早稻播种育秧期低温阴雨等级》（QX/T 98—2008）划分的标准、杂交稻各主要生育期要求的下限温度及发育期间连阴雨持续天数、过程的寡照程度，将低温阴雨分为春季低温、连阴雨，初夏低温、连阴雨，盛夏低温、连阴雨。低温阴雨分类指标和2010—2020年泸州市发生频率见表1。可以看出，各类低温的发生频率高达73%以上，11年中出现了8～9次。在同一年、同一季节可能出现多段低温，初夏发生多段低温较多，如2016年、2019年初夏发生3段≤20℃低温。各类连阴雨发生频率高达82%以上，11年出现了9～11次。在同一年、同一季节内可能出现多段连阴雨天气，初夏、盛夏出现多段连阴雨较多，如2012年、2014—2016年、2018—2020年都发生多次连阴雨天气过程。同时发生低温、阴雨的年份较常见。春季低温、阴雨同时出现了7次，频率为64%；初夏6次，频率为55%；盛夏9次，发生频率为82%。制种基地实际生产表明，低温、阴雨同时发生的时间越长、温度越低，对杂交水稻制种造成的影响越大。

表1 低温阴雨分类指标和发生频率

2.2 低温阴雨对水稻制种的影响

2.2.1 春季低温阴雨的影响。将2010—2020年春季低温阴雨的过程逐年列出，并统计低温阴雨的持续时间，无春季低温阴雨的持续时间记为0。选取杂交水稻组合II优H103的父母本，对应2010—2020年的播种日期、移栽日期，分析春季低温阴雨对父母本播种期差、移栽期差的影响，结果见图1。

可以看出，11年中只有2014年无春季阴雨，2015年、2018年、2019年无春季低温，表明泸州市3月中旬至4月发生低温阴雨概率大。春季低温阴雨持续天数越多，导致父母本播种期差、移栽期差变大。如2011年，春季低于12℃日均温发生在3月15—17日和3月20—27日，低温最长持续8 d，其后从3月31日开始到4月4日维持阴雨天气，父本3月11日播种，出苗后遇低温阴雨发育缓慢，母本被迫延迟到4月22日播种，造成当年父母本比多年同类组合的播期差和移栽期差分别增加10、5 d。

春季低温阴雨表面上虽未对杂交稻制种产量、品质构成直接影响，事实上却影响秧苗的发育进程，若对母本的播期和移栽期把控不当，还会影响父母本花期相遇和授粉。

2.2.2 初夏低温阴雨的影响。5月、6月正是泸州市杂交水稻父母本分蘖、穗发育的关键期，需要一定的光、热、水资源积累。出现低温阴雨天气，光热不足，分蘖受抑制，穗始分化延缓，造成枝梗及颖花败育，雄性不育和结实率下降等。

（1）相关性分析。由表2可知：母本宜香1577的有效穗、穗粒数、穗粒重、产量与初夏低温过程持续天数的相关系数较小，相关性不显著；与初夏低温过程中最低温度值的相关系数分别为-0.587、0.323、-0.515、-0.582，说明初夏低温天气中最低温度与产量构成成负相关；与初夏连阴雨天气中持续最长的天数的相关系数分别为-0.659、-0.056、-0.486、-0.522，说明初夏连阴雨天数对有效穗、产量构成负影响，即出现夏季低温、连阴雨的年份，有效穗会减少，产量下降。如：2014年5月中旬出现低温阴雨，6月上旬、中旬又发生连阴雨，造成制种基地5个品种组合产量都歉收；2019年杂交水稻在5月、6月遭遇2段低温、4段连阴雨天气，导致母本有效穗较多年平均减少7.5万～21.0万穗/hm2、母本穗粒数减少9.5粒，穗粒重下降10 g，以致后期当年母本产量较多年平均下降954 kg/hm2。

表2 宜香1577父母本有效穗、穗粒数、产量与多年低温阴雨对应统计

（2）建立气象模型。将母本宜香1577多年有效穗（y）与初夏低温持续天数（x1）、过程最低温度（x2）、初夏阴雨最长持续天数（x3）建立多元回归方程如下：

将2010—2020年逐年初夏低温持续天数（x1）、过程最低温度（x2）、初夏阴雨最长持续天数（x3）数据代入方程检验，该模式误差率有10年在10%以内，说明多元回归方程可信。在预知未来天气变化的情况下，可预估有效穗受损情况，通过控制基本苗加以补救。

综上所述，初夏低温阴雨与杂交稻产量构成成负相关，主要影响有效穗、产量。初夏低温阴雨持续时间越长、发生越晚、低温越低，则影响越大。

2.2.3 盛夏低温阴雨的影响。盛夏低温阴雨主要对抽穗、开花期及成熟、收获期造成影响，具体影响表现如下。

（1）对抽穗、开花期的影响。6月底至7月上中旬正是泸州杂交水稻父母本抽穗、开花期，对外部环境条件最敏感。杂交稻制种花期对气象条件的要求是母本从见穗起至授粉结束的十几天内天气晴朗微风，日平均温度25～30℃，扬花当天午间气温28～32℃、相对湿度70%～80%、昼夜温差10℃左右[3-4]。

抽穗、开花期不利气象条件为出现连续3 d以上日均温低于25℃或最低气温低于20℃、连续3 d以上最高温高于35℃、连续3 d以上8：00—12：00有中到大雨、连续3 d以上空气湿度大于95%的阴雨寡照高湿天气[4-5]。

盛夏低温阴雨对父母本花期的影响为父本花粉发育受抑制，花粉粒变形，花药不易开裂，散粉不畅，出粉量小，花粉管伸长受阻，不能完成受精过程，花粉发芽率下降，降低花粉受精结实能力；母本花期遇低温阴雨，柱头发育受阻，柱头活力与柱头外露率下降，颖壳张开角度变小，母本接受花粉授精结实的能力下降，产生“花粉授上却不结实”现象，制种产量大幅下滑[2-6]。盛夏低温阴雨持续越长，受害越明显，造成的损失越重。比如：泸州市2014—2015年、2018—2020年6月底至7月中旬，先后出现低温或连阴雨，导致母本无法完成授粉，制种结实率低，产量低，制种农户损失惨重。

（2）对成熟、收获期的影响。7月下旬至8月上旬，泸州市杂交稻制种进入成熟、收获期。遇低温、阴雨寡照不能及时成熟，收晒推迟；遇雨后稻株倒伏，稻种因含水量高而快速发芽，成为不合格稻种，造成丰产不丰收。比如：泸州泰丰种业有限公司2016年逾133.33 hm2制种水稻在7月中旬遭遇大暴雨，加之有阵性大风，7月底至8月初出现连阴雨天气，逾400 t种子穗萌率达30%以上，使收获后的种子完全报废。

3 低温阴雨应对策略

3.1 选择合适的地段制种

选择江河沿岸排灌条件好、海拔200～400 m、集中连片、土壤肥力中上、交通方便、易于管理、经病虫检疫的产地，且移栽到收获期间≥20℃有效积温在1 750℃以上的田块作为杂交水稻制种基地。

3.2 选择优良杂交品种组合

筛选产量高、品质好、耐寒性强、抗病、抗倒伏、适应性广的优良品种组合，泸州市主要有泰两优86、泰优086、准两优 8393、Y 两优、晶两优、隆两优、C两优等品种。

3.3 关注天气变化，提早采取应对措施

针对杂交水稻各品种组合的生育特性及对气象条件的要求，当发现发育偏差大时，需结合天气变化，通过肥料调节法、割叶调节法、控水促调法、赤霉素调节法、多效唑调节法等趋利避险措施，准确把握好父母本播栽相隔的时间，促进幼穗分化，确保父母本开花期同步[7-8]。

3.4 加强低温阴雨期间肥水管控

扬花期遭遇连阴雨天气时，一是适度割叶，减少传粉障碍；二是巧施九二○，在母本破口达到5%～10%时，抓住细雨或停雨间隙喷施九二○，遇大雨重施；三是抓住雨水停歇时段，人工赶去叶片穗层的雨水；四是抓住停雨间隙，用竹竿赶花粉，见粉必授，见父本开花、有花粉时就授，直到无粉止[9]。

3.5 抢晴及时安排种子收获

水稻制种有八至九成熟（稻穗中上部黄熟）时抢晴收割，防倒伏和穗发芽，保证品质。