不同栽插方式對南繁雜交水稻制種產(chǎn)量的影響

孫湘來，謝 蔚，何志軍，謝小彬，唐 杰(.海南春蕾南繁實業(yè)發(fā)展有限公司，海南三亞57000;.萍鄉(xiāng)市種子管理局，江西萍鄉(xiāng)7000;.江西省萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江西萍鄉(xiāng)7000)

種業(yè)科技創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，而南繁處在關(guān)鍵環(huán)節(jié)的核心部位。在保障國家糧食和種業(yè)安全上，發(fā)揮了不可替代的關(guān)鍵作用［1－2］?！澳戏薄弊鳛槲覈讋?chuàng)的一種獨特育種方式，在農(nóng)作物品種培育過程中發(fā)揮著縮短育種年限與加速世代繁育的特殊作用。目前，在全國推廣的5 000多個農(nóng)作物品種中，約80%的品種都經(jīng)過“南繁”的選育或者加代［3］。《海南國際旅游島建設(shè)發(fā)展規(guī)劃綱要》也提出“把海南南繁育制種基地建設(shè)成為集科研、生產(chǎn)、銷售、科技交流、成果轉(zhuǎn)化為一體的服務(wù)全國的‘南繁硅谷’”的目標(biāo)。

水稻是我國第一大糧食作物，長期以來水稻總面積、總產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量均居全國糧食作物的首位。目前，我國采用的水稻育制種方法中大多采用原始的人工插秧制種，已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化大規(guī)模水稻制種生產(chǎn)的需要。同時，雜交水稻南繁制種存在基地規(guī)模小、機械化程度低、制種產(chǎn)量和種子質(zhì)量不穩(wěn)定等問題［4］。隨著物價的不斷上漲，南繁雜交水稻制種成本也在不斷提高，雜交水稻制種生產(chǎn)效益明顯降低。筆者分析了國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀，根據(jù)不同的南繁雜交水稻制種栽插技術(shù)來研究制種過程中影響產(chǎn)量形成的因素，為實施國家南繁發(fā)展戰(zhàn)略、加快南繁建設(shè)、強化南繁種業(yè)科技園區(qū)、加快雜交水稻機械化發(fā)展等提出相應(yīng)建議。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料。南繁雜交水稻品種組合為Y兩優(yōu)372。

1.1.2 儀器與設(shè)備。雜交水稻育種手搖式式播秧機、XL2Z－10水稻插秧機。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 試驗時間與地點。試驗于2012年1月開始，在海南春蕾南繁實業(yè)發(fā)展有限公司南繁雜交水稻繁育基地進(jìn)行，該試驗基地為標(biāo)準(zhǔn)化南繁制種基地，基礎(chǔ)設(shè)施配套齊全。

1.2.2 試驗小區(qū)設(shè)計。根據(jù)南繁雜交水稻生長的特殊性，于2012～2014年從1月開始，5月結(jié)束，制種試驗人工插秧(CK)、機械育播秧、機械育插秧，重復(fù)2次，共6個小區(qū)，每個試驗小區(qū)667 m2。

1.3 育秧與插秧 制種水稻父本統(tǒng)一使用人工水育秧和人工插秧，6個小區(qū)在同一天完成父本插秧，每隔2 m栽插父本2行;人工插秧制種田(CK)使用人工水育秧，手搖式播秧機育秧采用播秧專用秧盤育秧，播種后10 d使用播秧機進(jìn)行人工操作播秧;XL2Z-10水稻插秧機需要母本秧苗采用工廠化秧盤育苗，待秧苗80%以上達(dá)到三葉一心時開始機插母本秧苗。

1.4 田間管理 采用統(tǒng)一管理，統(tǒng)一用肥、用藥、灌溉等，統(tǒng)一采用草繩牽引法人工輔助授粉，同一時間收獲，單獨測產(chǎn)。

1.5 調(diào)查項目 各試驗數(shù)據(jù)采用5點取樣法，從4月開始對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，水稻種子收獲并稱重后，試驗結(jié)束。主要對雜交水稻制種3種栽插技術(shù)影響產(chǎn)量形成的授粉結(jié)實率統(tǒng)計、每蔸母本水稻有效穗統(tǒng)計、栽插株行距測量、單位母本數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)一采樣統(tǒng)計分析。實產(chǎn)測定采用全部機械化收割、晾曬和精選，待雜交水稻種子水分達(dá)到13%以下時實地稱重。

2 結(jié)果與分析

2.1 插秧成本分析 經(jīng)測算使用機械化插秧所需成本為810元/hm2，而人工插秧成本需要3 000元/hm2。使用L2Z-10水稻插秧機機插秧和使用手搖式播秧機所使用的親本秧苗都可以通過工廠化育秧來實現(xiàn)，使用工廠化育種每公頃秧田能供600～975 hm2農(nóng)田機插秧苗，秧田利用率增長15倍。但是，使用傳統(tǒng)水育秧的方法平均育成大田秧苗所需要成本為1 810.5元/hm2;使用工廠化育秧的方法育成大田秧苗所需要成本為2 489.25元/hm2，人工育秧比工廠化育秧所需成本減少678.75元/hm2，可通過雜交水稻制種機械化插秧與工廠化育秧相結(jié)合進(jìn)行制種生產(chǎn)進(jìn)行，可以節(jié)省1 511.25元/hm2。

2.2 單位種植密度的比較 不同的栽插方式，單位面積南繁水稻制種母本水稻數(shù)量也不同，由于雜交水稻制種母本生育期較短，適合密植，人工插秧行株距0.20×0.25 m，栽插基本苗密度在18.75～21.0萬蔸/hm2，有效穗可達(dá)到249.0萬穗/hm2;使用雜交水稻育種手搖式播秧機栽插，行株距0.175×0.20 m，栽插密度可達(dá)到 25.95 萬蔸/hm2，有效穗可達(dá)到327.0萬穗/hm2，有效穗比人工插秧增加31.3%，有效穗增加效果明顯;XL2Z－10水稻插秧機栽插，行株距0.17×0.25 m，栽插密度在 23.55 萬蔸/hm2，有效穗可達(dá)到 297.0萬穗/hm2，比人工插秧增加19.3%，有效穗增加效果明顯。

2.3 穗粒數(shù)與結(jié)實率的比較 根據(jù)Y兩優(yōu)372的制種特點，母本單穗在130粒左右，由表1可知，人工插秧單穗粒數(shù)在130粒左右，上下浮動不超過10%;雜交水稻育種手搖式式播秧機栽插3年單穗粒數(shù)分別為135.3、115.6和97.68粒，與CK相比單穗粒平均變化率為24.9%;XL2Z－10水稻插秧機栽插3年單穗平均粒數(shù)分別為131.8、122.1和126.6，偏低于CK單穗粒平均值。

表1 2012～2014年雜交水稻南繁制種栽插試驗結(jié)果

2.4 實測產(chǎn)量的比較 從圖1可以看出，CK為人工插秧制種，2012、2013、2014年產(chǎn)量分別為2 019.0、3 085.5 和2 877.0 kg/hm2，試驗使用手搖式播秧機播秧與傳統(tǒng)人工手插母本秧的育種產(chǎn)量相比，2012年產(chǎn)量無明顯變化;2013年理論增產(chǎn)率為15.01%，實測增產(chǎn)率為9.48%;2014年的理論增產(chǎn)率為17.77%，實測增產(chǎn)率為12.83%。XL2Z－10水稻插秧機與傳統(tǒng)人工手插母本秧的育種產(chǎn)量相比，2012年產(chǎn)量無明顯變化，2013年理論增產(chǎn)率為7.32%，實測增產(chǎn)率為7.19%;2014年理論增產(chǎn)率為19.44%，實測增產(chǎn)率為17.47%。

3 討論與結(jié)論

該試驗結(jié)果表明，南繁雜交水稻制種母本秧苗生育期普遍較短，營養(yǎng)生長時間不長，其分蘗能力低于糧食生產(chǎn)用水稻，在制種過程中人工栽插往往依照糧食生產(chǎn)時的插秧方式進(jìn)行，導(dǎo)致制種母本秧苗單位面積基本苗不足也是影響制種產(chǎn)量的重要因素之一。

由于南繁雜交水稻制種母本為雄性不育，使得原本可以自花授粉的水稻變成了異花授粉。該試驗結(jié)果表明，南繁雜交水稻制種在受到人工扶助的情況下授粉率也只有在40%左右，授粉率偏低，若能有效提高雜交水稻制種授粉率，則也會大大提高南繁雜交水稻制種產(chǎn)量。

從2012～2014年分蘗有效穗與平均穗粒數(shù)來看，南繁雜交水稻制種母本秧苗栽插密度在1.55萬～1.75萬蔸左右為佳，由于母本秧苗生長期短，分蘗能力有限，一般每蔸秧苗平均有效穗在12.5穗左右，若栽插密度不夠，則使制種田不能充分利用，也達(dá)不到制種產(chǎn)量;若栽插密度過大，不僅制種田通風(fēng)效果不好，容易導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生，而且制種田肥力有限，前期制種親本營養(yǎng)生產(chǎn)已經(jīng)大量消耗了土壤養(yǎng)分，在后期生殖生長時土壤肥力不足也是影響制種產(chǎn)量形成的重要因素。

該試驗結(jié)果表明，使用手搖式播秧機播秧和XL2Z－10水稻插秧機機插秧與傳統(tǒng)人工手栽插母本秧苗相比產(chǎn)量都不同程度有所增加，在2013和2014年單位面積產(chǎn)量都在3 150 kg/hm2以上，而2012年使用3種栽插方式的產(chǎn)量無明顯差導(dǎo)可能與2012年制種揚花授粉期受到連續(xù)降雨有關(guān)，另外也與2012年3種栽插方式是在同一天完成，而父本種植是計劃是與KC相匹配，而使用手搖式播秧機播秧和XL2Z－10水稻插秧機機插秧始穗期提前，此時父本還未開花揚粉導(dǎo)致花期不遇，從而造成對總體產(chǎn)量的影響;2013、2014年通過調(diào)整播秧與機械插秧比CK的晚2 d栽插時間，調(diào)整了花期相遇時間，則連續(xù)2年都能達(dá)到明顯高于CK的單位面積產(chǎn)量。

海南南繁作為科研實踐與歷史的選擇的重大成果，在氣候條件、科學(xué)育種、糧食生產(chǎn)抗災(zāi)救災(zāi)、保障種業(yè)安全和區(qū)位優(yōu)勢等方面發(fā)揮著不可替代的作用［5］。為了推進(jìn)國家南繁育制種業(yè)核心區(qū)建設(shè)，不斷發(fā)揮南繁基地的集聚效應(yīng)，促進(jìn)種業(yè)科技創(chuàng)新和種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。該試驗中使用手搖式播秧機播秧和XL2Z－10水稻插秧機機插秧進(jìn)行南繁雜交水稻制種產(chǎn)量都明顯高于使用人工插秧制種，而且各自都有其獨有的特點。

使用XL2Z－10水稻插秧機機插秧和使用手搖式播秧機播秧，比人工插秧制種生產(chǎn)成本小，增產(chǎn)明顯，適合雜交水稻南繁制種的生產(chǎn)推廣使用。手搖式播秧機播秧機械優(yōu)點在于其機械輕巧，可在不損壞親本的情況下插秧;但其缺點在于使用手搖式播秧機播秧需要人工輔助操作，若用在大面積制種時，在需要大量播秧專用秧盤外，還需要不斷更換勞動力來減輕播秧時的勞動強度。XL2Z－10水稻插秧機正好彌補了手搖式播秧機的不足，若能使手搖式播秧機播秧和XL2Z－10水稻插秧機機插秧在南繁雜交水稻制種中相互結(jié)合使用，再配合合理的制種管理技術(shù)，在不久的將來南繁雜交水稻制產(chǎn)量還會有明顯提高。

［1］陳冠銘，李勁松，曹兵.發(fā)揮南繁資源優(yōu)勢促進(jìn)種業(yè)科技創(chuàng)新［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報，2012(1):27－29.

［2］陳冠銘，林亞瓊，李勁松.國家南繁育制種價值分析與發(fā)展對策思考［J］.中國種業(yè)，2012(3):1 －3.

［3］董照輝，張應(yīng)祿，劉繼芳，等.我國南繁基地建設(shè)問題的探討與建議［J］.中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報，2010(1):52－55.

［4］肖層林，劉愛民，張海清，等.中國雜交水稻制種技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展方向［J］.雜交水稻，2010(S1):46－50.

［5］陳冠銘，李勁松，林亞瓊，等.國家南繁育制種基地正規(guī)化建設(shè)的關(guān)鍵問題分析［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2013，29(27):135 －140.