水稻兩用核不育系繁殖技術(shù)研究與應(yīng)用

王錦艷, 尹正欽, 康洪燦, 釧興寬, 李國(guó)生, 林亞驪

(1.保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所, 云南 保山 678000；2.保山市隆陽區(qū)永昌街道農(nóng)林綜合服務(wù)中心， 云南 保山 678000)

水稻作為我國(guó)重要的糧食作物之一，水稻生產(chǎn)對(duì)保障我國(guó)糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。自20世紀(jì)70年代石明松發(fā)現(xiàn)水稻兩用核不育系以來，歷經(jīng)40余年的努力，我國(guó)兩系雜交水稻得到迅猛發(fā)展，至2017年兩系雜交水稻應(yīng)用面積已突破雜交水稻面積的50%。兩系雜交水稻以其配組自由、容易、選育強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合等多種優(yōu)勢(shì)而倍受青睞。雜交水稻由 “三系”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皟上怠笔请s交水稻研究上的一個(gè)重要突破。要獲得高質(zhì)量的雜交水稻種必須有高質(zhì)量的不育系親本。在兩系雜交水稻發(fā)展過程中，高產(chǎn)、高質(zhì)不育系親本生產(chǎn)始終是主要的技術(shù)瓶頸。

兩系雜交水稻的推廣因制種成本高、制種產(chǎn)量低、質(zhì)量不保證而阻礙了其推廣力度。為了解決此問題，陳立云教授團(tuán)隊(duì)利用繁殖基地和氣候決策系統(tǒng)篩選到保山市秈粳交錯(cuò)區(qū)適合水稻兩用不育系的繁殖海拔在1 450～1 700 m的區(qū)域。許多水稻專家通過大量的試驗(yàn)研究，總結(jié)出水稻兩用核不育系在保山的繁殖技術(shù)，目前保山已成為“全國(guó)水稻兩用核不育系的最佳繁殖基地”。

2010年以來，保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所在施甸縣和隆陽區(qū)開展了大量試驗(yàn)研究和較大面積不同類型品種的繁殖示范，總結(jié)出保山市水稻兩用核不育系繁殖的規(guī)律和關(guān)鍵技術(shù)；制定和發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)和保障水稻兩用核不育系高產(chǎn)、安全、高質(zhì)、高效生產(chǎn)；積極推動(dòng)保山市“全國(guó)水稻兩用核不育系繁殖基地”建設(shè)。近年來保山市水稻兩用核不育系繁殖面積基本維持在330～400 hm2，囊括了全國(guó)主要開展兩系雜交水稻的省份和主要育種、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的單位，滿足了全國(guó)約80%的水稻兩用核不育系的生產(chǎn)需要。

1 水稻兩用核不育系高產(chǎn)高效繁殖技術(shù)

幾年來，保山農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所先后開展了不同類型不育系高產(chǎn)高效繁殖技術(shù)的研究。從不同類型不育系適宜繁殖區(qū)域篩選、最佳播種期選擇、不育系高產(chǎn)高效施肥試驗(yàn)、以及不育系安全隔離區(qū)摸索和落地谷處理辦法等方面進(jìn)行試驗(yàn)研究。保山市水稻兩用核不育系高產(chǎn)、高效、高質(zhì)量繁殖技術(shù)，成為保山市水稻兩用核不育系繁殖的主要技術(shù)支撐。

1.1 安全隔離區(qū)的選擇

選擇合理的隔離區(qū)，能有效提高繁殖產(chǎn)量、降低除雜成本、減少自生稻危害、保障種子質(zhì)量。根據(jù)不育系育性轉(zhuǎn)化起點(diǎn)溫度的高低、抗寒性的強(qiáng)弱來安排繁殖區(qū)域，依據(jù)目前水稻兩用核不育系育性起點(diǎn)溫度和安全齊穗期對(duì)溫度的要求，保山市海拔在1 450～1 700 m之間稻區(qū)為水稻兩用核不育系繁殖區(qū)域。如果育性轉(zhuǎn)化起點(diǎn)溫度高于或等于23.5 ℃、耐寒性較弱的品種繁殖區(qū)適宜安排在海拔1 400～1 580 m之間。如果育性轉(zhuǎn)化起點(diǎn)溫度低于23.5 ℃、耐寒性較強(qiáng)的品種繁殖區(qū)安排在海拔1 580～1 700 m之間。目前，選擇隔離區(qū)常用的隔離方法有空間隔離、屏障隔離、花期隔離。

1.1.1空間隔離

在沒有任何屏障條件下選擇隔離區(qū)，在上風(fēng)口的品種離另一品種最近距離要在150 m，隔離區(qū)在下風(fēng)口的最小隔離距離在200 m。

1.1.2屏障隔離

利用屏障隔離，如利用房屋、果木、丘陵等自然屏障或用人工種植玉米、蓮耦等高稈農(nóng)作物隔離屏障等條件下，兩品種的隔離區(qū)在上風(fēng)口的最近隔離距離為50 m，隔離區(qū)在下風(fēng)口的最近隔離距離為100 m。

1.1.3花期隔離

隔離區(qū)內(nèi)種植其它水稻要避免兩品種花期相遇造成串粉，要求始穗期與所繁殖目標(biāo)不育系的始穗期至少相差25 d以上。

1.2 確定適宜的播種期和移栽期

確定播種期應(yīng)以緩解大小春季的矛盾，使作物高產(chǎn)高效為目的。決定產(chǎn)量高低的主要因素是育性轉(zhuǎn)化期和抽穗揚(yáng)花期的氣溫狀況，使繁殖的品種在育性轉(zhuǎn)化期和抽穗揚(yáng)花期能正常轉(zhuǎn)育為依據(jù)。目前不育系繁殖主要是中稻不育系和早稻不育系。

1.2.1中稻不育系

中稻不育系品種播種期安排在4月上旬，移栽期在5月中、下旬。

1.2.2早稻不育系

早稻不育系品種播種期安排在在4月中旬，移栽期在5月中、下旬。

1.3 培育壯秧

1.3.1種子處理

播種前曬種1～2 d，用25%咪鮮胺乳油2 000～3 000倍液浸種48 h，催芽24 h至種子露白播種。

1.3.2秧田選擇

選擇背風(fēng)向陽、水源條件好、土壤肥力高、熟化程度高、無自生稻的田塊作秧田，并在育秧前進(jìn)行土壤培肥。

1.3.3用種量

根據(jù)種子千粒重大小決定大田用種量，大田用種量1～2 kg·(667 m2)-1，計(jì)劃秧田播種量20 kg·(667 m2)-1，秧田與大田的比例為1∶15，達(dá)到扣種稀播。

1.3.4秧田施肥

基肥每667 m2施純N 6 kg，P2O56 kg，K2O 6 kg。出苗揭膜后視秧田肥力高低每667 m2施純N 2.5～5 kg，移栽前7～10 d，每667 m2施純N 4～5 kg。

1.3.5秧田病蟲害防治

點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系：空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系，直線、平面平行的判定及其性質(zhì)，直線、平面垂直的判定及其性質(zhì).

秧田期注意防治稻瘟病、胡麻葉斑病、惡苗病和立枯病等，播種前用惡霉靈15%可濕性粉劑1 000～1 500倍液噴霧、敵克松95%可濕性粉劑0.3 kg·(667 m2)-1拌土15～25 kg或75%可濕性粉劑1 000～1 500倍液噴霧，進(jìn)行土壤處理；發(fā)病初期用75%敵克松0.4 kg·(667 m2)-1兌水75～100 kg澆施或噴霧。蟲害主要是稻飛虱、稻葉蟬，可選用22%氟啶蟲胺腈懸浮劑4 000～5 000倍液噴霧，搞好秧田除草，避免鼠害，可用安裝擋鼠板、器械滅鼠、生物滅鼠或化學(xué)滅鼠等方法滅鼠。根據(jù)發(fā)生情況對(duì)癥下藥，堅(jiān)持“預(yù)防為主、綜合防治”的原則。

1.4 栽插方式和規(guī)格

中稻不育系栽插方式采用等行條栽，規(guī)格為28 cm×(11～12 cm)，栽插密度每667 m22.0萬叢～2.2萬叢，每叢栽1粒種子苗。早稻不育系栽插方式為等行條栽，規(guī)格為25 cm×(11～12 cm)，栽插密度每667 m22.2萬叢～2.4萬叢，每叢栽1粒種子苗。

1.5 施肥管理

中稻不育系，大田施肥每667 m2純N 16.1～18.4 kg，P2O57.2～8 kg，K2O 5～7.5 kg。其中：氮肥的60%、磷肥100%、鉀肥的50%作基肥，30%的氮肥作分蘗肥，10%的氮肥和50%鉀肥作穗肥。早稻不育系，大田每667 m2施純N 13.8～16.1 kg，P2O513.1～7.2 kg，K2O 4.0～5.0 kg。其中：氮肥的70%、磷肥100%、鉀肥的50%作基肥，30%的氮肥和50%鉀肥作分蘗肥。

1.6 水分管理

不育系水分管理主要是使水、氣、熱協(xié)調(diào)，讓作物充分吸收水肥，爭(zhēng)取作物最大化產(chǎn)出。移栽返青期注意淺水栽秧，移栽后5～7 d保持田間持水。分蘗期采用淺水勤灌，當(dāng)分蘗苗達(dá)到有效穗的80%時(shí)撤水曬田控制無效分蘗，曬田時(shí)應(yīng)避開育性轉(zhuǎn)化敏感期。孕穗期應(yīng)實(shí)施深水灌溉。水源充足、排灌條件較好的田塊實(shí)行深水串灌。抽穗揚(yáng)花期達(dá)到田間濕潤(rùn)不干水。灌漿結(jié)實(shí)期水分干濕交替管理。

2 病蟲草鼠害防治

保山市立體氣候突出，在水稻生產(chǎn)期間，正遇高溫多濕季節(jié)，水稻的病蟲草害較多，病害主要注意防治稻瘟病、白葉枯病、紋枯病等，可用45%硫磺·三環(huán)唑200～300倍液噴霧或75%三環(huán)唑25～30 g·(667 m2)-1兌水45 kg噴霧防治稻瘟病，選用30%噻菌銅500～700倍液噴霧防治白葉枯病，分蘗后期可選用苯甲·丙環(huán)唑3 000～5 000倍液噴霧防治水稻紋枯病。蟲害主要防治螟蟲、稻飛虱、葉蟬等，選用40%氯蟲·噻蟲嗪40～50 g·(667 m2)-1兌水45 kg噴霧防治稻螟蟲，稻飛虱百叢蟲量達(dá)1 000頭防治指標(biāo)，可選用22%氟啶蟲胺腈懸浮劑4 000～5 000倍液噴霧防治，在病毒流行時(shí)百叢蟲口達(dá)50～100頭時(shí)，選擇氯氟氰菊酯2%乳油5 000倍液噴霧防治稻葉蟬。雜草以稗草、牙齒草、野茨菇等較為嚴(yán)重，在水稻移栽后5～7 d，選用50%丙草胺60 mL·(667 m2)-1拌尿素或細(xì)土撒施。大田期要預(yù)防老鼠的危害，采用滅鼠毒餌滅鼠，如用溴敵隆按5 g拌1 kg玉米或其它糧食制成毒餌誘殺。

3 及時(shí)除雜

保證種子純度除雜是關(guān)鍵，水稻兩用核不育系除雜工作貫穿整個(gè)田間生產(chǎn)過程。

分蘗期。主要從葉色、葉型、葉鞘色、莖態(tài)等特征鑒別除去明顯的異品種、異型株，同時(shí)拔出不在種植行上的所有植株。

始穗期。根據(jù)株型、葉型、葉色、葉鞘色等鑒別除雜，同時(shí)除去抽穗期早5 d以上的植株，該時(shí)期是除雜的關(guān)鍵時(shí)期，若除雜不及時(shí)極易造成隔離區(qū)內(nèi)串粉混雜，要求做到及時(shí)、徹底、干凈。

齊穗期。根據(jù)稃尖色(柱頭色)、粒型、頂芒(有無或長(zhǎng)短)、株葉型、葉色等鑒別，除去與不育系不同的所有植株，同時(shí)除去抽穗期遲5 d以上的植株。

黃熟期。黃熟期是田間除雜的最后一關(guān)，從穗型、粒型、粒色、稃尖色、株型、株高等鑒別，除去與所繁殖不育系不同的所有植株。同時(shí)，嚴(yán)格去除結(jié)實(shí)的自生稻，自生稻后期生長(zhǎng)較快、分蘗少或不發(fā)生分蘗，開花結(jié)實(shí)早，在田間難于發(fā)現(xiàn)，在收獲前一定要徹底去除。

4 嚴(yán)格執(zhí)行種子生產(chǎn)管理規(guī)程

4.1 種子生產(chǎn)備案

依據(jù)《中華人民共和國(guó)種子法》、《云南省農(nóng)作物種子條例》的有關(guān)規(guī)定，及時(shí)進(jìn)行種子生產(chǎn)備案。

4.2 田間檢驗(yàn)

田間檢驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)員應(yīng)在劃定的隔離區(qū)周邊繞行一周，檢查隔離區(qū)能否達(dá)到隔離要求的規(guī)定。根據(jù)品種田間的特征特性與品種描述的特征特性來確認(rèn)品種的真實(shí)性，調(diào)查隔離區(qū)內(nèi)不育系的病蟲草鼠害發(fā)生為害情況和繁殖不育系的田間生長(zhǎng)情況。

4.3 填寫田間檢驗(yàn)報(bào)告

根據(jù)田間檢驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果，填寫田間檢驗(yàn)報(bào)告，受檢單位代表和參加檢驗(yàn)人員雙方簽字確認(rèn)。

4.4 植物檢疫

水稻兩用核不育系種子檢疫按《中華人民共和國(guó)進(jìn)出境動(dòng)植物檢疫法》執(zhí)行，產(chǎn)地檢疫按GB 8371《水稻種子產(chǎn)地檢疫規(guī)程》執(zhí)行,調(diào)動(dòng)檢疫按GB 15569《農(nóng)業(yè)植物調(diào)運(yùn)檢疫規(guī)程》執(zhí)行。

5 及時(shí)收獲及干燥

適時(shí)收獲是保證種子質(zhì)量的重要措施，收獲過早或過晚均對(duì)種子質(zhì)量造成影響。應(yīng)根據(jù)品種的成熟度適時(shí)收獲，即從稻穗外部形態(tài)看，谷粒和穗梗呈黃色，谷粒全部變硬，80%以上的枝梗干枯時(shí)為適宜的收獲期。在水稻兩用核不育系繁殖中，要及時(shí)收獲和干燥，保證種子發(fā)芽率和色澤。收獲時(shí)，要清洗機(jī)械，嚴(yán)防機(jī)械混雜。收獲后應(yīng)進(jìn)行及時(shí)晾曬或干燥至種子標(biāo)準(zhǔn)水分以下。在裝袋和收曬過程中，避免品種混雜。