优质早稻新品种隆科早1 号的选育及高产高效栽培技术

2023-11-21 03:45曾国应张选文秦鹏侯鹰翔何奎陈鹏程胡有东李航杨远柱
作物研究 2023年5期
关键词:精米食味早稻

曾国应,张选文,秦鹏,侯鹰翔,何奎,陈鹏程,胡有东,李航,杨远柱,,3*

(1 湖南隆平高科种业科学研究院有限公司,湖南 宁乡 410604; 2 湖南亚华种业科学研究院,湖南 宁乡 410604; 3 袁隆平农业高科技股份有限公司,湖南 长沙 410127)

双季早稻是我国南方稻区最重要的栽培类型。据国家统计局数据,2019 年全国早稻播种总面积为445 万hm2,早稻总产量为2 627 万t,分别占当年全国水稻总播种面积和稻谷总产量的15%和12.5%,早稻对夺取全年高产和确保粮食安全具有重要作用,同时也是国家重要的工业原料[1]。 目前,长江流域主推的双季早稻普遍外观品质和食味品质差,价格低,且杂交早稻种子用种量较大,价格较高,农民种植效益偏低。 且随着人们生活水平的提升,食味差的品种已不受广大消费者青睐。 另由于工业化、城镇化,导致农村人口的大量转移,农业生产方式发生变革,规模化、机械化种植成为水稻生产的方向。 然而,机插、直播等轻简栽培需要生育期较短的早稻品种。 因此,培育食味优良的早中熟常规早稻新品种成为水稻产业发展的迫切需要。

1 选育过程

2010 年春,在海南陵水用中国水稻研究所选育的常规早稻品种中嘉早17 号(原名04YK-17)作母本与中优早12 号(原代号HY12)作父本杂交,同年秋在湖南长沙用其F1作母本与本单位自育的优质早稻新品系2963(中嘉早1 号/湘早143)F10作父本杂交,后代在湖南长沙关山基地一年两季种植,室内基因型检测聚合稻瘟病抗性基因Pi65(t)和Pi5与田间表型选择相结合,尤其是利用浏阳大围山稻瘟病病圃开展稻瘟病接种鉴定和长沙关山开展米质、高温钝感胁迫筛选等,于2016 年12 代定型育成优质早中熟早稻新品种(华5950)。 2017 年在湖南长沙进行早稻品比试验,2018 年参加隆平高科湖南、湖北、江西3 省3 点早稻品比试验,2019 年参加隆平高科绿色通道长江中下游早籼早中熟组区域试验,2020 年进入续试并进行生产试验,2021 年通过国家农作物品种审定,定名隆科早1 号,审定编号:国审稻20216006。

2 区试与示范表现

2.1 产量表现

隆平高科绿色通道长江中下游早籼早中熟组区域试验:2019 年初试,平均产量7 324.44 kg/hm2,比对照中早35 减产3.99%;2020 年续试,平均产量6 944.98 kg/hm2,比对照中早35 减产0.73%。 两年区试平均产量7 134.78 kg/hm2,比对照中早35减产2.36%;2020 年生产试验,平均产量7 048.73 kg/hm2,比对照中早35 增产1.68%。 两年区试、一年生产试验,产量变异系数为15.6%,比对照中早35 高1.6%,稳产性较好(表1)。

表1 隆科早1 号区试、生产试验产量与生育期表现Table 1 Yield and growth period of Lonkezao1

表2 区域试验中隆科早1 号的穗粒结构表现Table 2 Panicle-grain structure of lonkezao1 in regional experiment

2021 年在湖南长沙分别进行早稻直播、机插、人工移栽3 种种植方式的示范,面积分别为0.8、3.3 和0.3 hm2,产量分别为6 776.6、7 016.5 和7 301.3 kg/hm2。

2.2 生育期

2019、2020 年长江中下游早籼区试平均全生育期111.1 d,比对照中早35 短0.4 d,2020 年生产试验平均全生育期110.1 d,比对照中早35 短0.6 d(表1)。 属早中熟早籼类型。

2.3 稻米品质

隆科早1 号携带有低直链淀粉含量基因Wxb、高胶稠度基因qGC10、低糊化温度基因Alk等优质基因,品质较优。 2019、2020 年区试米质检测结果:平均糙米率79.4%,精米率70.2%,整精米率64.8%,粒长6.9 mm,长宽比3.2,垩白粒率16%,垩白度3.0%,胶稠度80 mm,碱消值6.4 级,直链淀粉含量13.8%,透明度1 级。 米质达农业行业《食用稻品种品质》标准2 级。 米饭成型好、口感顺滑、冷饭不回生,食味好。

2.4 抗逆性

隆科早1 号聚合有稻瘟病抗性基因Pi65(t)和Pi5,稻瘟病抗性较强。 2019、2020 年区试统一抗病虫鉴定结果:年度稻瘟病抗性综合指数分别为3.2和3.3,穗瘟损失率最高级5 级;白叶枯病7.0 级;白背飞虱9 级。 表现中感稻瘟病,感白叶枯病,高感白背飞虱。 苗期耐寒性好。 区试和生产试验共计62 个试验点均未出现倒伏现象,表现抗倒性强。

2.5 主要植物学性状

隆科早1 号平均株高98.4 cm,比对照中早35高6~7 cm,前期生长快、长势旺盛。 株型适中,茎秆粗壮,叶色淡绿,剑叶中宽、挺直,分蘖能力中等,穗型较大,抽穗整齐,成熟落色好,不早衰。 2019、2020年两年区试考种结果:平均分蘖率305.1%,成穗率70.3%,有效穗250.4 万/hm2;平均穗长22.4 cm,着粒适中,每穗总粒数140.0,结实率82.0%,千粒质量27.8 g,谷壳薄,籽粒饱满,淡黄色,稃尖无色、无芒,田间落粒性中等。

2.6 适应性

2021 年隆科早1 号在湖南长沙进行直播、机插、人工移栽示范,产量均超过6 746.6 kg/hm2,表现抗倒性强,熟期适中,落色好。 该品种通过了长江中下游早籼早中熟组审定,适宜在江西、湖南、安徽、湖北、浙江省等双季稻稻瘟病轻发区作早稻种植。

3 高产栽培技术要点

针对隆科早1 号的特征特性和栽培示范,提出如下高产高效栽培技术。

3.1 适时播种,培育壮秧

隆科早1 号苗期耐寒力强,分蘖能力中等。 在长江中下游作早稻种植,机插、抛秧与人工移栽一般3 月下旬播种,大田每公顷用种量为60 kg 左右,直播一般3 月底4 月初播种,大田用种量90 kg/hm2。播种前进行种子消毒。 使用强氯精消毒方法,先用清水浸种24 h,再用强氯精10 g 兑水3 ~4 kg,浸种3~4 kg,浸种12 h 后用清水洗净、晾干,再用清水浸8 h 后用温水催芽。 使用咪鲜胺消毒的方法:先用清水浸种24 h,再用25%咪鲜胺乳油3 mL 兑水4 ~8 kg,浸种3~4 kg,浸种12 h 后直接催芽。 塑料软盘育秧适当早播,地膜湿润育秧适当迟播,直播需避开低温阴雨天,选择冷尾暖头的晴天播种,播种时一般日平均温度不得低于13 ℃[2]。 直播大田需要早翻耕,平整田面,畦面无水,软硬适中,分厢撒播,一般厢宽3~4 m,沟渠相通,沟宽15 ~20 cm、深10 ~15 cm,稀播匀播,播种后做好鸟、鼠和杂草的防治[3]。

3.2 适龄移栽,插足基本苗

隆科早1 号感温性中等,熟期较早。 机插和抛秧田秧龄控制在25 d 以内或秧苗叶龄3.5~4.1 叶,移栽田秧龄控制在28 d 以内或秧苗叶龄4.1 ~5.1叶,机插密度一般13.2 cm×23.1 cm,人工移栽密度一般13.2 cm×20 cm,抛秧一般每公顷不少于30 万蔸,每蔸4 ~5 粒谷秧。 要将抛秧田水排干,选择无风的晴天抛栽。 抛栽田抛栽后3~5 d、直播田4 叶1心时要做好疏密补稀,确保每公顷基本苗不少于150 万。

3.3 合理施肥,适当控氮

隆科早1 号需肥中等偏上,分蘖能力中等,前期繁茂性好,茎秆粗壮,耐肥抗倒。 一般采用施足底肥,早施追肥,氮磷钾合理配施,中后期严格控制氮肥的施肥方法。 一般中等肥力稻田,大田施肥量为纯氮150 kg,五氧化二磷97.5 kg,氧化钾120 kg,即一般大田每公顷施复合肥(N ∶P ∶K =15 ∶15 ∶15)525 kg 作基肥,移栽田活蔸后每公顷追尿素150 kg,钾肥75 kg。 直播田在4 叶1 心至5 叶1 心期每公顷追尿素150 kg,钾肥112 kg。 促进秧苗早生快发,争取大穗,求多穗,夺高产。 晒田结束以后,叶色淡绿的田一般不再补施氮肥,叶色发黄的田每公顷补施45~75 kg 尿素即可。

3.4 科学管水,以水控镉

移栽后3 ~5 d 保持3 ~5 cm 水层,以便活蔸返青。 移栽后5 ~7 d 追施尿素,并拌施除草剂。 然后自然落干,至田面微微开裂后再灌水2 ~3 cm,保持浅水促蘖。 当总苗数达到每公顷375 万时,开始排水晒田,孕穗至抽穗期保持田面有浅水层,齐穗后20 d 内保持田间不干水,以防稻米镉超标,收割前7~10 d 排水干田,及时收割。

3.5 病虫防治

根据病虫预报,及时防病、治虫、除草,重点加强纹枯病、稻瘟病、二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱等病虫害的防治。

4 讨论

针对目前早稻种粮效益较低,种粮积极性不高的现状,必须加强食用优质早稻品种的选育与推广,提高早稻生产效益。 目前长江流域推广面积较大的早稻品种主要有中嘉早17、中早35、中早39 等,这些品种大面积表现产量高,但直链淀粉含量均超过22%,垩白粒率高,垩白度高,透明度差,外观和食味品质差,稻谷主要用来做米粉或储备粮[4]。 随着分子育种技术的快速发展,为培育优质早稻提供了有效的技术支持。 目前,国内已定位和克隆了多个稻米品质关键基因,如控制直链淀粉含量基因Wx、糊化温度基因Alk、胶稠度基因qGC10、垩白基因Chalk5、香味基因fgr等,通过选用优质资源与主推早稻品种杂交,后代经稻米品质关键基因MAS 检测,结合田间品质表型筛选,可选育出优质早稻品种[5]。 本团队通过室内基因型检测聚合稻瘟病抗性基因Pi65(t)和Pi5与浏阳大围山田间表型选择相结合,以及长沙关山米质高温胁迫筛选等手段培育的新品种隆科早1 号,具有优质、稳产和中抗稻瘟病的特点,说明田间表型选择结合已克隆的抗性基因和调控稻米品质关键基因的等位基因选择是选育优异早稻品种的有效方法。

发展优质早稻需配套优质高产栽培技术。 灌浆期高温会使灌浆速率加快,成熟时间缩短,淀粉排列不紧密,从而导致垩白增大,垩白粒增多,透明度和整精米率降低;灌浆期温度过高,还会导致根系早衰、枝梗老化、降低籽粒充实度,胚乳糊粉层细胞数增多,质地松散而不紧密;灌浆期温度过低,将导致光合作用下降,碳水化合物输送受阻,籽粒不充实,碎米率增加[6]。 适当早播,即移栽田于3 月20 日—25 日播种,直播田4 月5 日前后播种,可以避开后期高温逼熟。 据研究,米饭适口性与稻米蛋白质含量成反比,一般稻米蛋白质含量低于6%的稻米食味最佳[7]。 施氮量增加,稻米蛋白质含量提高,胶稠度降低,米饭硬度增加,米饭黏性则下降,米饭外观、平衡度、食味均随施氮量的增加而下降[8-12]。 籼稻品种一般每公顷施纯氮150 ~180 kg,米饭硬度、黏聚性、咀嚼度均最佳,施氮量过高或过低均不利于米饭口感的提升。 适量施用磷肥和钾肥可提高稻米整精米率,降低垩白度和直链淀粉含量[13-14]。 因此,在南方中等肥力稻田,一般早籼稻每公顷施纯氮150~165 kg 即可,且应以底肥为主,早施追肥,严禁中后期偏施氮肥,以降低稻米蛋白质含量,提高食味品质。

有研究[15]表明,随排水时间推迟,灌浆程度越充分,精米率、整精米率逐渐增加,垩白粒率、垩白度逐渐降低,加工品质和外观品质越好。 灌浆成熟期缺水会导致垩白粒率、垩白度增加,尤以抽穗后1 ~15 d 最明显,这一时期是垩白形成的关键时期;水分胁迫还使蛋白质和脂肪含量增加,直链淀粉含量降低,整精米率下降,适口性变差[16]。 抽穗后15 d以内保持田间有水,有利于提高稻米的加工和外观品质。

稻米重金属镉污染问题已引起人们广泛关注。据研究[17-18],稻米镉积累受栽培、环境等因素影响很大,扬花与灌浆结实期淹水也可显著降低稻米镉含量。 本团队多年的试验研究表明[19-20],在抽穗后21 d 内保持田间有水层,收割前7 ~10 d 排水,所有品种的稻米镉含量均在0.2 mg/kg 以下。 因此,在中轻度镉污染、且土壤酸化的稻田,可采取抽穗扬花—灌浆成熟期(抽穗21 d 内)保持田间有水,收割前7~10 d 排水的措施,以降低稻米镉含量。

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