雜交水稻融合種種植試驗初報

楊勛毅，金 良，陳香穎，凌佳虎，劉吉中，劉君紅，簡明德

（1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶 400030；2.重慶大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/植物激素與發(fā)育調(diào)控重慶市重點(diǎn)實驗室，重慶 400030）

水稻是中國的主要糧食作物之一，隨著城市建設(shè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)種業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，中國水稻種植面積呈現(xiàn)下降趨勢，要保障水稻總產(chǎn)量的穩(wěn)定增長，必須進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量［1］。因此，培育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗病強(qiáng)和適應(yīng)性廣的優(yōu)良品種，提高制種產(chǎn)量，配套高產(chǎn)栽培技術(shù)對保障中國糧食安全具有重要的現(xiàn)實意義。近年來，中國水稻生產(chǎn)面臨著許多新問題和新挑戰(zhàn)，“賣糧難”“稻田拋荒”“雙季稻改單稻”“雜交稻改常規(guī)稻”等現(xiàn)象較為嚴(yán)重［2］。究其原因，主要有3 個方面：1）農(nóng)村勞動力短缺，目前生產(chǎn)主要依靠婦女、老人，勞動力結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，農(nóng)民種稻已經(jīng)成為副業(yè)。2）農(nóng)村勞動者已喪失祖祖輩輩積累的“傳統(tǒng)農(nóng)耕經(jīng)驗”，但又不具備現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)知識。3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本持續(xù)過快增長，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)雇工工價高且大多不愿意從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料（如農(nóng)藥、肥料）的價格不斷上漲，種植水稻的經(jīng)濟(jì)效益低，極大地影響了農(nóng)民種植水稻的積極性［3］。

在雜交水稻的推廣中，雜交種子生產(chǎn)費(fèi)工費(fèi)力，生產(chǎn)成本居高不下，還在年年上長，嚴(yán)重影響到雜交水稻的推廣，探討能否通過其融合種的種植切實解決這一問題，減少雜交種用量，降低成本又能防止病害擴(kuò)張，從而促進(jìn)雜交水稻的推廣。雜交水稻融合種就是通過雜交水稻一代種與本組合父本種子在一定比例范圍內(nèi)融合而成的雜交水稻種子，由此實現(xiàn)簡化雜交水稻種子生產(chǎn)程序，有效降低種子生產(chǎn)成本，充分利用生物多樣性，發(fā)揮雜種優(yōu)勢的增產(chǎn)增收目標(biāo)。2017年結(jié)合多年的生產(chǎn)實踐，開展了雜交水稻融合種的先前性探索試驗。

1 材料與方法

1.1 參試材料

水稻108R、SQR6F1、108R/SQR6F1（融合種）均由重慶中一種業(yè)有限公司提供。

1.2 試驗設(shè)計及處理

1.2.1 田間設(shè)計

每個區(qū)11 行25 窩，即4.13 m×2.65 m。品種相間排列，3次重復(fù)。品種間隔30 cm，重復(fù)間隔40 cm。

1.2.2 處理（融合種比例）

1）108R（100%）為對照；2）SQR6F1（100%）為對照；3）108R/SQR6F1（20%/80%）；4）108R/SQR6F1（40%/60%）。

1.2.3 試驗季節(jié)及地區(qū)

2017 年雨季，在孟加拉國農(nóng)業(yè)科學(xué)院（BARI）試驗田中實施。

1.2.4 實施過程

選用2017 年孟加拉國NAC 集團(tuán)旱季生產(chǎn)的SQR6F1 和生產(chǎn)用的父本種子108R，播種前按照處理比例要求，數(shù)種子粒進(jìn)行混合處理。2017 年7 月9 日播種，7 月29 日移栽，秧齡20 d，移栽時有5～6 葉，拉繩劃區(qū)，規(guī)范移栽。其他均按照當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)的栽培管理技術(shù)進(jìn)行。移栽后3 d定點(diǎn)，每5天調(diào)查一次苗情；拔節(jié)期和抽穗期記錄病害發(fā)生情況；調(diào)查產(chǎn)量、病害程度、抽穗期和穗層整齊度。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理產(chǎn)量結(jié)果

對處理進(jìn)行實收計產(chǎn)，對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析如下。

從表1 看出，1）與108R 比較，SQR6F1 雜交一代種單產(chǎn)提高47.17%；融合種108R/SQR6F1（20%/80%）和108R/SQR6F1（40%/60%）分別比108R 增產(chǎn)61.14%、57.89%，說明雜交稻比父本優(yōu)勢明顯。2）與SQR6F1（雜交一代種）比較，融合種108R/SQR6F1（20%/80%）和108R/SQR6F1（40%/60%）分別比SQR6F1 增產(chǎn)9.49%、7.28%。這說明融合種之間產(chǎn)量存在差別。

表1 各處理產(chǎn)量情況

2.2 各處理抽穗期病害發(fā)生情況

在拔節(jié)期和抽穗期記錄病害發(fā)生情況，每個處理取10 窩進(jìn)行感病窩數(shù)統(tǒng)計（見表2）。108R、SQR6F1、108R/SQR6F1（20%/80%）、108R/SQR6F1（40%/60%）在10 窩調(diào)查中發(fā)病窩數(shù)分別為4、8、5、2；108R、SQR6F1、108R/SQR6F1（20%/80%）、I108R/SQR6F1（40%/60%）在10窩調(diào)查中有菌濃數(shù)分別 為2、6、3、1。108R、SQR6F1、108R/SQR6F1（20%/80%）、108R/SQR6F1（40%/60%）在10 窩調(diào)查中嚴(yán)重程度分別為輕、嚴(yán)重、較重和輕。以上說明：108R 是個較抗水稻細(xì)菌性條斑病的親本，發(fā)病率40%；SQR6F1 雜交優(yōu)勢組合則發(fā)病嚴(yán)重，發(fā)病率達(dá)80%；而不同比例的融合種108R/SQR6F1（20%/80%）和108R/SQR6F1（40%/60%）發(fā)病率分別只有50%、20%，發(fā)病率比純雜交種較輕。

表2 各處理抽穗期水稻細(xì)菌性條斑病發(fā)生情況

2.3 各處理抽穗期情況

對處理進(jìn)行抽穗期始穗期、齊穗期田間記載（見表3）。108R、SQR6F1、108R/SQR6F1（20%/80%）、108R/SQR6F1（40%/60%）始穗期分別為9月20日、9月20 日、9 月21 日、9 月21 日。108R、SQR6F1、108R/SQR6F1（20%/80%）、108R/SQR6F1（40%/60%）齊穗期分別為9 月26 日、9 月24 日、9 月25 日、9 月26 日。到了10 月25 日收獲，各個小區(qū)較整齊一致。由于融合種是同血緣間的融合，父本與一代種間生育期僅相差3 d，株高差異又不明顯，田間表現(xiàn)良好，收獲時整齊一致，無差別。

表3 各處理抽穗期及穗層整齊度情況

3 小結(jié)與討論

人們對栽培一直在進(jìn)行探索，傳統(tǒng)的方式主要在不同的栽插方式及密度等研究，如景啟堅等研究了機(jī)插粳稻寬行窄株定量栽培模式［4］；程建平等認(rèn)為機(jī)插雜交秈稻成穗低于手插，實際產(chǎn)量略有提高［5］；葉勇等研究了不同栽插方式對超級雜交稻秈稻產(chǎn)量的影響［6］。20 世紀(jì)80 年代以后提出寬行窄株、拋秧技術(shù)、旱育秧技術(shù)及直播技術(shù)，極大地推動了水稻栽培技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。但有關(guān)融合種植方面的研究未見報道。

融合種是首次提出，能探索出一條抑制病發(fā)展、保障雜交水稻增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)、降低雜交水稻種子生產(chǎn)成本的途徑，融合的親本的抗性有要求。這種方法若再進(jìn)一步擴(kuò)大試驗范圍（品種、區(qū)域）并結(jié)合種子生產(chǎn)技術(shù)的研究。

雜交水稻融合種就是用本組的父本，在一定比例范圍內(nèi)融合到雜交一代種中而成。兩者有血緣關(guān)系，能有效抑制病害的發(fā)生，起到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的效果。在本試 驗 中108R/SQR6F1（20%/80%）和108R/SQR6F1（40%/60%）達(dá)到顯著增產(chǎn)，同時融合中親本與雜種的比例以2∶8 為宜，每窩多粒效果更好。從表3 表明，融合種植增產(chǎn)的潛力在于提高了群體抗性。本試驗用雜交水稻組合SQR6F1 被孟加拉國審定為旱季種植的品種，在高溫高濕的雨季通常病害嚴(yán)重，能充分驗證雜交水稻融合種具有抗病性和穩(wěn)產(chǎn)性。

融合種植具有以下特點(diǎn)：108R 與SQR6F1 雜交種的生育期相差不大，在3 d 左右為宜；株高差異不明顯；融合親本（父本）抗病要強(qiáng)以及千粒重相當(dāng)，才能達(dá)到融合種植的效果。

通過本試驗，II-3 融合比例為2∶8 和II-4 融合比例4∶6存在一定的局限性，對于不同品種、不同地域及不同生產(chǎn)力水平還需進(jìn)一步研究。