水稻兩用核不育系繁殖中自生稻的成因及防控技術(shù)

康洪燦 李國(guó)生 釧興寬 王錦艷 周興王 王碩 尹正欽 何榮滿

（保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，云南 保山678000；第一作者：nkskhc＠163.com）

在水稻兩用核不育系親本種子的繁殖過(guò)程中，既要提高產(chǎn)量，又要保證質(zhì)量，提高質(zhì)量意義大于提高產(chǎn)量[1]。在種子質(zhì)量控制指標(biāo)中，純度是最重要的指標(biāo)之一。水稻兩用核不育系親本純度受原種純度、生物學(xué)混雜和機(jī)械混雜等因素的影響[2]。自生稻又稱落田谷或落地稻，它的產(chǎn)生既造成生物學(xué)混雜，又造成機(jī)械混雜，給水稻兩用核不育系繁殖帶來(lái)了嚴(yán)重影響[3]。云南保山水稻兩用核不育系繁殖區(qū)屬典型的一年兩熟稻麥輪作區(qū)，該區(qū)域年溫差較小，導(dǎo)致上年的自生稻較容易在土壤中存活，對(duì)下一年的水稻兩用核不育系繁殖構(gòu)成純度質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。分析自生稻的成因及發(fā)生規(guī)律，探討其防控技術(shù)，對(duì)水稻兩用核不育系親本繁殖的純度質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制具有重要意義。2010年，陳立云等[4]利用保山低緯度高海拔的特殊生態(tài)條件進(jìn)行水稻兩用核不育系繁種并獲得成功，保山成為了全國(guó)水稻兩用核不育系的主要繁殖基地。在此期間，研究人員依據(jù)育性轉(zhuǎn)化規(guī)律，圍繞提高結(jié)實(shí)率、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，從播種期、秧齡、栽插密度、施肥等方面做了大量試驗(yàn)，也獲得了較好成效[5-9]。在種子純度質(zhì)量控制上主要研究隔離區(qū)設(shè)置和人工除雜方法，從栽培模式、耕作制度等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究較少。通過(guò)近年來(lái)的調(diào)查分析和實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新作物種植模式、做好品種布局規(guī)劃、強(qiáng)化前茬作物管理、推廣集中育秧技術(shù)、栽前灌溉促進(jìn)發(fā)芽等方式，可有效控制自生稻發(fā)生，保障親本繁殖的純度，促進(jìn)水稻兩用核不育系基地持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。

1 自生稻的來(lái)源

在原種達(dá)到種子質(zhì)量要求的前提下，自生稻主要來(lái)源于秧田、灌溉水及前作落地稻。其中，前作落地稻是最主要來(lái)源，發(fā)生極為復(fù)雜，危害也較為嚴(yán)重。

1.1 秧田中的自生稻

在本區(qū)域的水稻兩用核不育系繁殖中，由于繁殖品種多，多數(shù)品種屬試驗(yàn)性繁殖，面積小，采用機(jī)械化育插秧的不多，多采用濕潤(rùn)育秧。自生稻來(lái)源于種植過(guò)水稻的秧田自生稻及覆蓋物帶來(lái)的水稻種子，這類雜株在秧田與所繁殖目標(biāo)品種秧苗同步生長(zhǎng)，且由于秧田中秧苗密度大，除個(gè)別性狀較典型的雜株外，其他性狀差異不大的雜株很難識(shí)別除雜。移栽到大田后前期除雜同樣困難，若到抽穗期還無(wú)法識(shí)別，就會(huì)造成生物學(xué)混雜。

1.2 灌溉水帶來(lái)的自生稻

在灌溉大田時(shí)，上年殘留在上游溝渠或附近邊坡的水稻種子伴隨水流流入到繁殖田中，與本田落地稻共同造成危害。這一類雜株類型較為復(fù)雜，與上游種植的水稻品種關(guān)系密切，主要發(fā)生在進(jìn)水口附近，且先進(jìn)水的田塊比后進(jìn)水的田塊危害嚴(yán)重。它與本田自生稻的分布有明顯差別，本田自生稻在全田均可能發(fā)生，田間分布相對(duì)均勻。

1.3 本田自生稻

本田自生稻是繁殖田中自生稻的主要來(lái)源，這類自生稻發(fā)生時(shí)間較長(zhǎng)，從移栽后至收獲前均可能產(chǎn)生。抽穗前發(fā)生的雜株若除雜不及時(shí)將引起生物學(xué)混雜，抽穗后發(fā)生的自生稻則會(huì)引起機(jī)械混雜。本田自生稻的發(fā)生和上年度種植的品種密切相關(guān)[10]，上年度種植的水稻品種落粒性強(qiáng)、收割時(shí)間遲、收割時(shí)田間損失大的田塊，自生稻產(chǎn)生的基數(shù)就較大。它在田間的分布相對(duì)均勻，且與上季水稻品種類型基本一致。

2 自生稻對(duì)親本種子的危害

2.1 生物學(xué)混雜

混入繁殖田的自生稻，若在抽穗前除雜不徹底，就容易與目標(biāo)不育系竄粉造成生物學(xué)混雜。從近年的生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，親本繁殖過(guò)程中發(fā)生生物學(xué)混雜的機(jī)率相對(duì)較少，因?yàn)橥诔樗腚s株相對(duì)容易識(shí)別，便于除雜。竄粉株一旦出現(xiàn)，在當(dāng)季繁殖田中無(wú)法識(shí)別鑒定，造成對(duì)種子純度無(wú)法判定。

2.2 機(jī)械混雜

自生稻是造成機(jī)械混雜的主要來(lái)源，因自生稻在田間分布的隨意性較大，后期生長(zhǎng)的自生稻生育進(jìn)程快、分蘗較少或不分蘗，混雜在不育系種植叢內(nèi)難以被發(fā)現(xiàn)而造成混雜。特別是上年種植過(guò)與不育系和目標(biāo)品種特征較近似的品種，在田間更難以識(shí)別。

3 自生稻防控技術(shù)

3.1 創(chuàng)新作物種植模式

保山的水稻兩用核不育系繁殖區(qū)域均為一年兩熟，大春季以水稻、烤煙和玉米（近年以玉米制種為主）3種作物為主，小春季以大麥、油菜、蠶豆、洋蔥、大蒜等為主栽作物。大春季的水稻兩用核不育系繁殖、烤煙生產(chǎn)及玉米制種均是該區(qū)域的重要農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，合理安排3種作物生產(chǎn)對(duì)優(yōu)化作物布局、保障產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。研究表明，水旱輪作是合理利用土壤肥力、減輕病蟲害、改善作物品質(zhì)的有效措施[11]。李天福等[12]提出，在病蟲害發(fā)生嚴(yán)重的煙區(qū)，應(yīng)積極提倡稻煙輪作。試驗(yàn)結(jié)果表明，“水稻兩用核不育系繁殖-小春-烤煙”或“玉米制種-小春”二年四熟輪作模式既能降低自生稻基數(shù)、減少自生稻危害，又解決作物養(yǎng)分平衡、減輕病蟲害、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，保障主要農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2 做好品種布局規(guī)劃

在水稻兩用核不育系繁殖中，同一個(gè)不育系在不同年度間在同一隔離區(qū)繁殖，能很大程度上減少自生稻帶來(lái)的危害，降低除雜成本，確保種子純度。近年，我國(guó)兩系雜交水稻快速發(fā)展，水稻兩用核不育系類型及品種較多，更新?lián)Q代較快，同一品種在一個(gè)區(qū)域很難進(jìn)行多年繁殖，繁殖區(qū)面積也很難固定，可能每年均需更換隔離區(qū)。在品種布局上，首先摸清上年該區(qū)域繁殖品種的主要特征，在安排當(dāng)年繁殖的品種時(shí)，應(yīng)安排在主要形態(tài)特征與上年繁殖品種有較大差異的品種，確保在田間容易被識(shí)別，然后通過(guò)嚴(yán)格除雜措施保證當(dāng)季品種的繁殖純度。如果安排與上年繁殖品種主要特征差異小的品種，會(huì)導(dǎo)致自生稻識(shí)別困難，最后混雜在目標(biāo)品種中，造成機(jī)械混雜。

3.3 強(qiáng)化前茬作物管理

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，前茬作物種植管理的好壞與自生稻的基數(shù)關(guān)系密切。前茬作物管理到位，特別是肥水條件較好、作物生長(zhǎng)良好的田塊，次年發(fā)生自生稻相對(duì)較少，反之則較多。前茬作物生長(zhǎng)好的田塊，因具有作物發(fā)芽生長(zhǎng)的良好環(huán)境，導(dǎo)致自生稻在前茬作物生長(zhǎng)期間萌發(fā)生長(zhǎng)或霉?fàn)€壞死，大大降低自生稻的基數(shù)。因此，前茬作物要精細(xì)耕作，加強(qiáng)肥水管理，在提高前茬作物產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)，促進(jìn)自生稻發(fā)芽、出苗。水稻兩用核不育系繁殖區(qū)的小春作物中，洋蔥、大蒜等作物栽培管理精細(xì)，利于自生稻的發(fā)芽；而大麥、油菜、蠶豆的栽培管理相對(duì)粗放，次年用于水稻兩用核不育系親本繁殖的田塊，要求在大麥灌漿期或油菜、蠶豆初花期至少灌水1次，促進(jìn)自生稻發(fā)芽。

3.4 推廣集中育秧技術(shù)

保山的水稻兩用核不育系繁殖區(qū)域傳統(tǒng)育秧方式為濕潤(rùn)育秧，秧田在育秧后多用于水稻種植，用這種秧田繁殖親本易造成目標(biāo)品種與秧田自生稻危害，加上秧田期水稻特征差別較小，造成秧田除雜困難。為了更好防治秧田自生稻發(fā)生，在水稻兩用核不育系繁殖中，應(yīng)大力示范推廣水稻集中育秧技術(shù)。水稻集中育秧既能有效防控自生稻危害，又具有節(jié)約勞動(dòng)力、便于管理的優(yōu)勢(shì)[13]，同時(shí)能提高成秧率、減少用種量，培育壯秧。集中育秧可采用塑料軟（硬）盤育秧或旱育秧等方式，以塑料軟（硬）盤育秧為主。對(duì)于繁殖面積較小、不宜機(jī)械化插秧的繁殖品種，育秧方式可采用旱育秧。若采用旱育秧，育秧地應(yīng)選用未種植過(guò)水稻的田塊。

3.5 栽前灌溉促進(jìn)發(fā)芽

保山水稻兩用核不育系繁殖區(qū)，在小春作物收獲后到水稻移栽約有10～15 d休閑期，應(yīng)利用休閑期進(jìn)行灌溉管理促進(jìn)自生稻發(fā)芽。實(shí)踐表明，大田灌水7～10 d，自生稻種子大部分能發(fā)芽出苗。并且在小春作物收獲后，及時(shí)清除田間雜物，后進(jìn)行耕整地及灌水管理，待自生稻種子發(fā)芽、出苗后，通過(guò)機(jī)械耕整地措施滅殺自生稻秧苗。根據(jù)隔離區(qū)的實(shí)際情況采用以下兩種方法：一是小春收獲后先進(jìn)行深翻耕，再灌水管理，移栽前1～2 d耕整平田；二是小春作物收獲后及時(shí)灌水，移栽前耕整平田。灌水前期4～5 d采用深水處理，之后采用干濕交替管理方式，有利于不同耕層自生稻種子發(fā)芽。

3.6 嚴(yán)格進(jìn)行田間除雜

除雜是水稻兩用核不育系親本種子繁殖的關(guān)鍵，也是保證田間種子純度的最后關(guān)口。水稻兩用核不育系生產(chǎn)是在大田環(huán)境下進(jìn)行，各種環(huán)境變化均具有不確定性，不管上述純度保障的預(yù)期措施管控如何，必須進(jìn)行人工除雜。除雜工作要摸清目標(biāo)品種的來(lái)源及主要特征特性，以及田間雜株類型和分布狀況。除雜重點(diǎn)時(shí)期是苗期、分蘗期、始穗期、齊穗期和黃熟期[2]，始穗期及以前的除雜主要是預(yù)防生物學(xué)混雜，黃熟期除雜主要是防止機(jī)械混雜，除雜要求及時(shí)、干凈，齊穗前去除的雜株可直接掩埋于田間，黃熟期的雜株須帶離隔離區(qū)域，預(yù)防成為次年自生稻來(lái)源。除雜主要根據(jù)株、葉形態(tài)及色澤、穗粒形態(tài)及色澤、芒的有無(wú)及長(zhǎng)短等形態(tài)特征進(jìn)行識(shí)別。