不同秧龄和栽插规格对杂交水稻父本黄莉占群体生长发育的影响

董帅厅 张海清 潘正茂 陈 杰 梁宝萍 王旭浩

（1.驻马店市农业科学院 河南驻马店 463000；2.湖南农业大学 湖南长沙 410000）

杂交水稻全程机械化制种的实现[1]相比传统人工制种对父本和母本生育期、花期相遇、异交结实率等提出更高的要求。其中，父本群体作为杂交水稻制种的两大支柱之一，其开花时长和花粉量充足是保证制种安全性和异交结实率的重要因素。在杂交水稻制种全程机械化操作下父本分期播种且相间栽插，是延长父本花期、保证最大程度和母本花期相遇的常用措施。但两期父本在机械化操作条件下，若1 期父本比2 期父本早5 d 播种、两期父本一起机插，由于田间的肥水条件管理一致且受群体影响，2 期父本和1 期父本的生育进程将逐渐趋于一致，第1 期比第2 期父本仅早抽穗1 d 左右[2]，并没有明显达到通过设置两期父本延长父本群体花期的效果，且此方式用种量大、操作较为繁杂。因此研究适宜秧龄移栽和单期父本栽插规格对建立更为优势的杂交水稻制种父本群和简化机械化操作流程具有重要意义。

在适宜的秧龄期移栽父本，能使得植株形成良好的生长态势，增加群体的库容量，从而提高总颖花数[3-4]。机插秧龄的长短与秧苗素质和插秧机的机械操作质量有直接关系[5]。在生产中，为适应机插，秧苗一般都会缩短秧龄、控制株高，使秧苗的性状指标会下降很多[6]。育秧盘秧苗随着秧龄的延长苗体增高，秧苗的根系发根力会有所下降，机械植伤加重、返青慢、拔节期提前[7]。总的来说，秧龄弹性过小是机插秧的一个核心问题，特别是在育秧期间温度高、秧苗生长速度加快，会再次缩短秧苗的适插时间。前人的研究表明[8-11]，运用多效唑或者化控与水控相结合，保持较低的温度、追施氮肥和弱光照等措施，可以实现延长秧龄的目的，但这些方法需要较多的控制因素，主要是针对室内育秧，不适宜露地育秧。谢小兵等[12]的研究表明，采用高活力种子，每秧盘用种量在14 g 左右，增加秧苗的生长空间，其秧苗不仅成苗率高、成毯良好，且素质高、秧龄弹性大，与常规播种方法相比，其秧苗素质显著提高，与传统机插杂交稻育秧秧苗相比，秧龄延长4.3～4.5 叶，秧田期延长10 d 以上。

黄莉占为感温型常规中稻品种。丰产性较好，晚造米质达国标、省标优质2 级，高抗稻瘟病，中抗白叶枯病，抗寒性中[13]，其作为父本生产的杂交稻种子具有高产优质的特性。本研究以4001s/黄莉占组合为材料，机插单期父本，设计3 种不同秧龄，采用单本密植和单本稀植2 种栽植密度，研究该父本单期机插群体的生长发育情况，得出移栽父本最适秧龄和栽植密度，建立单期父本群体适宜的机插模式，以期获得具有较长抽穗开花历期和充足的花粉量的父本机插模式，确保父母本花期相遇且满足母本授粉要求。

1 材料与方法

1.1 试验材料

制种组合：4001S/黄莉占；参试父本黄莉占生育期、分蘖力中等。

插秧机：洋马高速等行插秧机，行距30 cm、株距20 cm，6 行插秧机；协力等行插秧机，行距17 cm、株距14 cm，6 行插秧机。

育秧盘：选用28 cm×58 cm×2 cm 毯状育秧盘。

1.2 试验设计

本试验在湖南省武冈市制种示范基地（海拔304 m，北纬26.683 4°、东经110.547 1°）进行。于2022 年5 月12 播种，采用湘晖基质育秧，每盘播种45 g，均匀撒播。制种组合采用的是大行比（6∶40）制种，父本栽插6 行。设置14 cm×17 cm 和20 cm×30 cm 2 种栽插规格，分别记为A1 和A2；设置播种后20 d、25 d 和30 d 3 个时期机械移栽秧苗，分别记为B1、B2 和B3。每穴机插1 株基本苗，幼苗返青后间苗。并按照底肥、促蘖肥和促穗肥分别占比20%、60%和20%施用。小区面积54 m2，采用二因素完全随机试验设计，3 次重复。田间耕作、水肥管理、除草、防治虫害等管理措施与当地大田生产实际相同。

1.3 试验观察记载内容、标准及方法

1.3.1 叶龄动态和最高苗 移栽后每个处理的每个重复连续选择10 穴为记载区，调查叶龄，用记号笔作标记，每3 d 记载1 次每穴叶龄，直至最后一片叶发出。在拔节期调查每穴最高苗数。

1.3.2 抽穗动态 对载苗情动态的10 株秧苗，分别从见穗至完穗期，每天定时记载当日已抽穗数，计算日抽穗率，分析见穗期、始穗期、齐穗期、完穗期及播始历期、抽穗历期、盛穗历期。

1.3.3 群体穗粒结构 对记载苗情的10 穴秧苗，调查每穴有效穗数，并随机选取有代表性的5 穴考察穗平均颖花数，计算出单位面积的有效穗数及总颖花数。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2003 软件进行基础数据处理和表格制作，利用SPSS 18.0 软件进行方差分析（ANOVA 法）和多重比较（LSD 法）。

2 结果与分析

2.1 不同秧龄和栽插规格对父本群体叶龄动态的影响

B1、B2 和B3 分别在5 月31 日、6 月5 日和6 月10 日3 个时期移栽，叶龄分别为2.9～3.1 叶、4.1～4.3 叶和4.9～5.1 叶。由表1 可知，在6 月30 日之后，B2 和B3 的叶龄均高于B1，在8 月5 日达到叶枕平，且B 因素下叶龄B3>B2>B1。A 因素对黄莉占父本叶龄没有明显影响。说明不同秧龄和栽插规格的双重因素对父本群体生育期不产生显著影响。

表1 不同秧龄和栽插规格对父本叶龄动态的影响（单位：叶）

2.2 不同秧龄和栽插规格对父本群体最高苗数和有效穗数的影响

由表2 可知，A2 的最高苗数和有效穗数均显著高于A1，但A1 的成穗率高于A2，平均达到79.08%；B3 的有效穗数显著高于B1 和B2，且B3>B2>B1。两因素互作的条件下，A1B3 的成穗率最高，达到80.08%；A2B3 的最高苗数和有效穗数最高，分别达到27.80 苗/穴和18.30 穗/穴，但成穗率最低，为65.83%。结果表明，采用30 d 秧龄移栽和栽插规格20 cm×30 cm 的处理能够显著增加父本的最高苗数和有效穗数。

表2 不同秧龄和栽插规格对父本最高苗和有效穗的影响

2.3 不同秧龄和栽插规格对父本群体颖花数的影响

由表3 可知，B 因素下，B2 和B3 的单穗颖花数、单穴颖花数和单位面积颖花数显著高于B1；A 因素下，A2 处理的单穗颖花数和单穴颖花数均显著高于A1，分别为200.35 朵/穴和3 568.49 朵/穴，但A1 处理的单位面积颖花数显著高于A2。两因素互作，A1B1 的单穗颖花数和单穴颖花数最少，分别只有178.4 朵和2 523.9 朵；A2B2、A2B3 和A1B2 的单穗颖花数显著高于其他处理，均在200 朵以上；A2B1、A2B2 和A2B3 的单穴颖花数显著高于其他处理，其数值均在3 200 朵以上。结果表明，25 d 秧龄的处理单穗颖花数最高；20 cm×30 cm 规格的处理能够显著提高单穗颖花数和单穴颖花数，其单位面积颖花数为5.97 万朵/m2，能够满足母本受粉的要求。

表3 不同秧龄和栽插规格对父本颖花数的影响

2.4 不同秧龄和栽插规格对父本群体抽穗历期的影响

由表4 可知，父本黄莉占在5 月16 日播种，B3 的始穗期在8 月13 日，播始历期最长，达到了90 d。A1组内B1、B2 和B3 的完穗期分别在8 月17 日、8 月17 日和8 月19 日；A2 组内B1、B2 和B3 的完穗期分别在8 月17 日、8 月18 日和8 月21 日。A2B1 的见穗期最早，在8 月9 日；A2B3 的见穗期最晚，在8 月12 日；A1B1 的抽穗历期和盛穗历期分别为8 d和4 d；A1B2、A1B3、A1B1 和A1B2 的抽穗历期和盛穗历期均为9 d 和5 d；A2B3 的抽穗历期和盛穗历期最长，分别达到10 d 和6 d。结果表明，30 d 秧龄移栽的处理播始历期最长，采用30 d 秧龄移栽和栽插规格20 cm×30 cm 时，能够延长父本黄莉占抽穗历期和播始历期1 d 左右。

表4 不同秧龄和栽插规格对父本抽穗历期的影响

3 讨论与结论

研究大秧龄机插秧，为进一步提升机插秧龄的弹性空间，提高机插秧秧苗素质，培育更强势的制种父本提供了更多的研究思路。本研究表明，父本采用3 种不同秧龄机插，以30 d（4.9～5.1 叶）秧龄移栽的最高苗数、有效穗数和单穴颖花数显著高于20 d 秧龄移栽处理，其播始历期、抽穗历期和盛穗历期最长，分别达到90.0 d、9.5 d 和6.0 d；2 种栽插规格比较，以20 cm×30 cm 规格机插的最高苗数、有效穗数和单穴颖花数显著高于14 cm×17 cm 规格；不同秧龄机插和不同栽插规格对父本群体的播始历期影响较小，采用30 d 秧龄和20 cm×30 cm 规格机插能够获得充足的单位面积颖花数和更长的抽穗历期。传统的机插秧育秧方式，播种密度大，秧苗后期生长空间相对减小，适合机插的秧龄弹性小，导致秧苗机插时秧龄过小，田间返青期延长[14]。尤其现行的杂交水稻机械化制种父本秧苗为适应机插条件，第1 期父本移栽秧龄在20 d 左右，第2 期父本秧龄在15 d 左右，实行两期父本相间机插，以实现全程机械化并节约劳动力的目的[15]，但是第2 期父本移栽秧龄只有2.3～2.5 叶，田间返青期拉长，影响营养生长过程，使幼穗分化期提前，两期父本的生育期逐渐一致[16]。张祖建等[17]根据试验育秧期间的气温，将机插秧播种20 d 后定为适栽期，28 d 定为超秧龄初期，36 d 定为严重超秧龄期。在适栽期内，秧苗空间生长充足、光合作用旺盛，干重不断增加；在适栽期后，因为秧苗的增大，有限的育苗空间里个体间的生长竞争加剧，光合积累迅速下降。超秧龄机插秧苗根系生长几乎完全停滞，根系活力迅速下降。李波等[18]通过改善育秧方式，选用高活力种子、降低秧盘播种量等措施，增加秧苗的生长空间，使秧苗在超龄期仍具有较高的光合效率和根系活力。赵敏等[19]的研究表明，30 d秧龄的伤秧率和浮秧率均比20 d 和40 d 秧龄显著降低。邹应斌团队[20]创新育秧方式，提出单粒印刷播种育秧技术，可以做到秧苗带分蘖机插，同时相比传统育秧方式显著提高秧苗素质。

本研究借鉴“印刷播种”[20]和“父本靠发、母本靠插”[21]的思路，降低父本育秧播种量至45 g/盘左右，减少育秧播种量25%，保障秧苗后期发育有充足的生长空间，提升秧苗素质，做到大秧壮秧机插。结果表明，30 d 秧龄的秧苗仍能够正常生长，且移栽后最高苗数、有效穗数和单位面积颖花数均比20 d 秧龄的秧苗显著增多，并且能够延长抽穗历期和盛穗历期1 d 左右。大秧壮秧单本稀植，能够建立起良好的父本群体结构，保证其具有足够的颖花数和较长的抽穗历期，完全能够满足母本受粉的花粉量需求。随着杂交水稻制种亲本组合的增多，在制种时对亲本的培养技术更具有多样化。近年来农业机械化技术水平持续提升，挖掘和培育更适合机械化、精简化操作的杂交水稻制种组合，并研究与之相适应的机械化栽培技术，是未来杂交水稻制种的重要研究方向，这更是充分响应国家“藏粮于地，藏粮于技”战略的实际行动。