孙一标, 胡 蕾, 施 伟, 孙明法, 朱国永, 严国红, 张梦龙, 程新杰, 陈大勇, 王爱民
(江苏沿海地区农业科学研究所,江苏盐城 224002)
随着我国经济快速发展,人口逐渐向制造业、服务业等产业聚集,农业劳动力不断减少,制约了传统农业的可持续发展。与精耕细作的种植方式相比,轻简化栽培程序简单、成本低、效益高,有效减少劳动用量,降低劳动强度,充分发挥水稻的产量潜力,契合当前社会经济发展的需要。长期以来我国的水稻育种基于保障粮食安全、保护生态环境以及提升人民物质生活的需要,努力提高产量、增强抗性、提升品质,存在育种与生产脱节的风险,特别是近年来,随着新品种数量的爆发式增长,新品种与种植技术不配套,限制了水稻产量潜力的充分发挥。
水稻在推进轻简化栽培过程中,面临着不抗倒伏、茬口矛盾、种子成本高等阻碍。机插秧和直播水稻的抗倒伏能力显著差于手工栽插,进而影响了水稻产量、品质等农艺性状,增加了水稻收获的成本。水稻直播能有效减少育秧、移栽等环节,缩短全生育期,但也需根据各地种植模式,选择适宜的水稻品种与秋播作物协调茬口。与手工移栽相比,水稻机插秧、直播等种植方式的用种量更多,杂交籼稻每500 g几十元的种子成本也阻碍了杂交籼稻轻简化栽培的推广。本研究以选育籼稻不育系为出发点,以03S为母本,提供光温敏核不育基因,以保持系中间材料(325B/特籼占25)为父本,提供抗性基因、早熟基因、优质基因,结合低世代检测米质和调查稻瘟病抗性等手段,使用系谱法选育了早熟、优质、高异交率的两系不育系盐169S,与南方早籼五山丝苗杂交配组,育成两系杂交籼稻盐两优丝苗1号,该品种矮秆多穗、熟期早、米质优、制种成本低,适宜轻简化栽培。
盐169S系江苏沿海地区农业科学研究所2010年夏季用籼稻两系不育系03S为母本、保持系中间材料(325B/特籼占25)为父本杂交配组,经过多年定向选育于2015年定型,将其命名为盐169S。该不育系熟期早,较03S早熟5~7 d;米质优,达《食用稻品种品质》2级优质米标准;抗性好,稻瘟病综合指数4.25;2020年通过江苏省农作物品种审定委员会现场鉴定和国家杂交水稻工程技术研究中心育性鉴定。
五山丝苗是广东省农业科学院水稻研究所2002年以茉莉丝苗为母本、五山油占为父本杂交配组,经过系谱法选育,2007年育成的常规籼稻品种,2009年通过广东省农作物品种审定委员会审定(审定编号:粤审稻2009031)。以五山丝苗为亲本配组,选育出丰秀丝苗、五山华占等优质常规籼稻;以五山丝苗为恢复系配制出徽两优丝苗、荃优丝苗等优质杂交籼稻。
盐两优丝苗1号是江苏沿海地区农业科学研究所用自育两系籼稻不育系盐169S为母本与广东省农业科学院水稻研究所选育的优质恢复系五山丝苗为父本,于2015年组配育成的两系杂交中籼稻(图1)。该品种2019—2020年参加国家长江中下游中籼迟熟组联合体试验,表现广适、矮秆、早熟、耐高温、灌浆快、优质等显著特点;2021年通过国家农作物品种审定委员会审定(审定编号:国审稻20210247)。
盐两优丝苗1号属两系杂交中籼稻,在长江中下游作一季中稻种植,全生育期128.8 d,比对照丰两优四号(CK)短4.7 d,有效穗数273.8万/hm,平均株高114.7 cm,比对照丰两优四号矮11.5 cm,穗长24.1 cm,每穗总粒数187.4粒,结实率85.9%,千粒质量23.5 g(表1)。该品种矮秆多穗,株型适中,灌浆速度快,后期熟相好。
表1 盐两优丝苗1号农艺性状
2019—2020年区试,平均产量9.77 t/hm,比对照丰两优四号增产3.64%,增产点比例76.47%;2020年同步生产试验,平均产量9.20 t/hm,比对照丰两优四号增产3.22%,增产点比例77.80%(表2)。
表2 盐两优丝苗1号产量表现
由湖南恒德种业科技有限公司、浙江诸暨市东白湖农机专业合作社、河南信阳农业科学院提供参试稻米样品,送经农业农村部稻米及制品质量监督检测中心(武汉)检测,盐两优丝苗1号2年综合评级达到农业行业《食用稻品种品质》3级优质米标准(表3)。
表3 盐两优丝苗1号稻米品质
盐两优丝苗1号稻瘟病抗性由宜昌市农业科学研究所、上杭县茶地镇水稻抗病育种研究协会、井冈山企业集团农业技术服务中心、浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所、 安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所、湖南省植物保护研究所6家单位鉴定,白叶枯病抗性由湖南省水稻研究所鉴定,水稻稻飞虱抗性由中国水稻研究所稻作技术研究与发展中心鉴定,耐热性由华中农业大学植物科学技术学院鉴定。经鉴定,盐两优丝苗1号2年稻瘟病综合指数分别为3.8、4.7;白叶枯病5级;褐飞虱9级;耐热性级别3级,耐热较强(表4、表5)。
表4 盐两优丝苗1号病、虫抗性
表5 盐两优丝苗1号耐热性
盐两优丝苗1号适宜在长江中下游湖北省(武陵山区除外)、湖南省(武陵山区除外)、江西省、安徽省、江苏省以及浙江省中稻区、福建省北部稻区、河南省南部稻区作一季中稻种植,需根据当地生态气候,合理调节播种时间,适时早播。在江苏地区移栽种植,一般5月初至5月上旬播种,秧田播种量:湿润育秧225 kg/hm,旱育秧300 kg/hm;穴盘育秧,秧田与大田比1 ∶100,播种量80 g/盘;大田直播种植,宜在6月上旬前播种,大田直播用种量30.0 kg/hm。
播种后2叶1心时施断奶肥,培育壮苗,移栽前施送嫁肥。适龄移栽,在江苏地区种植,一般移栽秧龄在30 d左右,栽插密度25万穴/hm左右;机插秧秧龄20 d以内,栽插密度28万穴/hm左右。移栽时浅水栽插,深水活棵,活棵后浅水促分蘖,控制高峰苗在345万/hm以内,够苗后排水晒田,抽穗扬花期复水,灌浆期间歇灌溉,保持根系活力,成熟收割前5 d排水。
大田直播前施用复合肥作为基肥,水稻3叶1心期施分蘖肥,抽穗时施用穗肥。直播田块提前开挖排水沟,苗期保持田间湿润,浅水分蘖,适时晒田,抽穗扬花期复水、灌浆期干湿交替,促进根系发展,避免后期倒伏,收获前5 d排水干田。
综合防治,预防为主。播种前对种子进行包衣或者药剂处理,防治恶苗病、干尖线虫等病虫害;秧田期间做好稻蓟马、稻飞虱等病虫害的防治;大田期关注当地植保部门的病虫害预测,做好二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、稻瘟病、纹枯病、稻曲病等病虫害防治;灌浆后建议少用农药,减少稻米中农药残留。直播田种植密度高,重点加强肥水管理,控制各类病虫草害的发生。
建议选择隔离方便、水源条件好的田块,空间需保证500 m距离,时间间隔20 d以上为宜。根据制种生产地气候条件,合理安排父母本播期。在江苏盐城地区夏季制种,父本五山丝苗播始期110 d左右,分2期播种,4月25日播Ⅰ期,5月5日播Ⅱ期;母本盐169S播始期81 d左右,于5月20日播种。
统筹肥水管理,苗床浅水管理,做好秧田除草。秧田播种不宜过密,2叶1心时施复合肥75 kg/hm,培育壮苗。父母本栽插比例一般以2 ∶12为宜,父本30 d秧龄移栽,单本栽插,栽插密度6万穴/hm;母本25 d秧龄移栽,多本栽插,栽插密度45万穴/hm。
移栽前大田施45%复合肥300 kg/hm作为基肥,父母本移栽7 d后施尿素105 kg/hm作为返青肥,后期看生长情况适当追施穗肥。水分管理做到浅水栽插、深水活棵,薄水分蘖,适时晒田,抽穗期保持浅水,灌浆期干湿交替,成熟收割前5 d排水干田。
父母本花期相遇是确保制种获得高产的关键因素,一般母本早于父本抽穗1~2 d为宜。进入幼穗分化期后勤剥检幼穗,调查生育进程。如果花期相遇不理想,合理有效采用药剂、肥水管理等措施调节。父母本破口前轻割叶,分2次喷施赤霉素,始穗当天施用300 g/hm,第2天施用 150 g/hm。父母本始花时即开始授粉,在父本当天散粉高峰时,每隔30 min采用无人机或者人工辅助赶粉,每天 2~3次,历时7~10 d。
预防为主,科学防治,结合当地植保部门病虫害预测,做好螟虫、稻飞虱、稻粒黑粉病、纹枯病、稻瘟病等病虫害防治工作。
整个生育期,特别是在母本抽穗前及时清除田间父母本异型杂株。成熟前清除父本,当母本稻谷黄熟85%以上时,及时收获。
杂交水稻可以发挥父母本优势基因,提高杂交水稻抗性、米质、产量,在理想条件下杂交水稻比常规稻可以增产20%。自20世纪三系配套技术的成功研究与应用以来,杂交水稻对中国乃至全世界的粮食安全产生了深远影响。随着水稻直播技术不断成熟,农业机械化普及,以及农村劳动力不断减少,水稻种植正在由传统人工手栽向轻简化、机械化栽培方式转变。杂交水稻育种也应与时俱进,选育出丰产、优质、适宜轻简化生产的新品种。
已有研究表明,直播稻有效穗数与实际产量呈正相关,抗倒伏指数与株高呈正相关。盐两优丝苗1号株高矮、分蘖强,适宜在长江中下游地区轻简化栽培;耐高温,适应性广,在芜湖、福建等水稻高温热害易发地区种植,结实率均超过85%;熟期早,灌浆成熟快,在稻麦两熟制地区种植,有效降低后茬小麦推迟播种的风险,可以充分利用土地、光、热、水等资源。
盐两优丝苗1号繁、制种成本低,适宜商业化推广。盐169S冬季在海南繁殖,正常年份11月中旬播种,2月下旬至3月上旬抽穗,繁殖平均产量超过4.50 t/hm;在江苏盐城地区制种,理想条件下制种平均产量超过3.75 t/hm,高产田块制种平均产量可以达到4.50 t/hm。