摘要:以父本長秧齡栽培試驗為基礎(chǔ),利用自動機械穴盤播種機連續(xù)2年開展水稻荷優(yōu)8116父本R8116流水線播種育秧,克服了手工播種速度慢的短板,播種效率成倍提高。荷優(yōu)8116的2年示范制種結(jié)果表明,父本長齡秧穴盤機播育秧每穴莖蘗有8.7個,白根干重為0.77g,拔秧省力,秧苗移栽大田返青快,營養(yǎng)生長均衡,植株抽穗整齊,有效穗數(shù)46.5穗,集中開花期可達17d;父本應(yīng)用長齡秧穴盤機播育秧技術(shù)制種,其父本和母本每667m2有效穗數(shù)比兩段育秧制種的父本和母本分別多2.34萬穗、5.67萬穗;2022年父本長齡秧穴盤機播育秧較兩段育秧制種產(chǎn)量增產(chǎn)124.2kg。父本長齡秧穴盤機播育秧技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,有效解決了雜交水稻制種長錯期組合長齡秧育秧的難題,可滿足規(guī)模制種父本長齡秧需求。
關(guān)鍵詞:水稻制種;父本長齡秧;兩段育秧;穴盤機播育秧
Application of Plug Tray Machine Sowing and Seedling Raising
Technology for Male Parent in Heyou 8116 Seed Production
GE Xiaoping
(Jianning County Agriculture and Rural Bureau,Jianning 354500,F(xiàn)ujian)
《天工開物》記載,我國自漢朝以來發(fā)明了水稻育秧移栽技術(shù)。俗話說“秧好一半禾,苗好七分收”,古今歷來重視育秧并進行了大量研究[1]。自雜交水稻發(fā)明以來,其種植面積迅速擴大,隨之雜交水稻制種面積也不斷增加。由于父母本生育期的差異,大多數(shù)雜交水稻組合在制種上進行錯期播種,以求父母本花期相遇,現(xiàn)階段雜交水稻制種常利用長錯期組合,即父本需要比母本提前15~35d播種,生產(chǎn)上則采用兩段育秧技術(shù)。兩段育秧主要作用是延長秧齡,是當前長齡秧的主要育秧方法,其育秧環(huán)節(jié)分為2個階段,第1階段是父本在母床上濕潤播種育幼苗,第2階段是當幼苗生長到3葉1心左右,選擇大小均勻的幼苗假植到另一塊已施肥的子床上,給予水、肥、氣、熱、病蟲防治等管理,幼苗逐漸發(fā)育為具有多個分蘗的大苗。
20世紀70年代兩段育秧在南方多熟制水稻育秧技術(shù)上開始推廣[2-3],應(yīng)用到雜交水稻制種則始于1988年。許世覺等[4]開展了父本兩段育秧試驗,發(fā)現(xiàn)兩段育秧白根數(shù)量具有優(yōu)勢,同時探究了雙株密插適宜規(guī)格;王際鳳等[5]用超稀寄插父本兩段育秧獲得了優(yōu)勢明顯、抽穗集中、花期適中的個體,解決了制種生產(chǎn)上提高父本花粉量和花粉密度的問題。另外,也有學者利用旱育秧技術(shù)(旱育父母本小苗后在秧板上寄插)顯著提高了父母本有效穗數(shù)和穎花數(shù),或者應(yīng)用父本兩段育長齡壯秧技術(shù),發(fā)揮父本平穩(wěn)分蘗特性、有較多的有效穗數(shù)、抽穗期相對穩(wěn)定的特點進行制種后取得明顯高產(chǎn)效果[6-7]。黃澤智等[8]利用塑料軟盤育成小苗,而后在大田分廂開溝拋寄,該項技術(shù)不僅繼承了兩段育秧原有的特點,還能省工、省成本、易操作,提高肥料和農(nóng)藥的利用率。軟盤拋寄父本兩段育秧方法制種技術(shù)的廣泛優(yōu)點使該技術(shù)得到大面積使用和推廣[9-11],但是近10年來,制種育秧技術(shù)發(fā)展側(cè)重于母本秧盤育秧和精準印刷播種育秧[12-14]。
隨著短生育期不育系的問世,兩段育秧技術(shù)為長錯期組合父本長齡秧育秧推廣提供了重要的技術(shù)支撐。如建寧縣把制種父母本播種葉差在6葉以上的組合叫作“長錯期組合”,在夏季開始父本播種進行兩段育秧可以銜接好后季茬口,將一季制種演變?yōu)橐荒陜杉具B作制種模式,使制種規(guī)模和效益均得到大幅度提高[10]。長錯期組合雙親生育類型差異大,配組后代往往表現(xiàn)較強雜種優(yōu)勢,可育成適合不同生態(tài)區(qū)種植推廣的早、中、遲熟品種,豐富了種植推廣需求。雖然育種家精心創(chuàng)制與推廣長錯期組合,但其父本長齡秧育秧依然局限于兩段育秧,其技術(shù)難點和痛點無法適應(yīng)現(xiàn)代制種全程機械化的需求。
為了破解以上難題,本研究在2021年選用廣恢1002,采取兩段育秧、泥漿鋪平穴盤后手工精確播種、穴盤撒入半穴育秧基質(zhì)—鋪平泥漿—手工精確播種3種處理,在秧齡44d時,將3個處理的秧苗同時移栽至田間小區(qū)栽培。結(jié)果表明,穴盤育秧比兩段育秧具有分蘗多、根系發(fā)達、拔秧省力快捷、大苗移栽后返青時間短、抽穗集中、有效穗多、花期長等諸多優(yōu)點,但其缺點是穴盤播種速度慢。以該項技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合穴盤育秧特點以及現(xiàn)代機械播種設(shè)備,在客坊村連續(xù)2年應(yīng)用穴盤機播培育長齡秧雜交制種,明顯提高了荷優(yōu)8116制種父本R8116穴盤播種速度,制種產(chǎn)量也得到提升。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 供試材料為荷優(yōu)8116的父母本。荷優(yōu)8116是雜交晚稻品種,審定編號:贛審稻20210025、桂審稻2022011號,父本為R8116,母本為荷豐A。母本荷豐A屬秈型三系不育系,在建寧6月下旬至7月中旬夏播秋制,播始歷期53~56d,異交習性好,生產(chǎn)上用荷豐A配組制種面積約500hm2。父本R8116屬秈型常規(guī)水稻,在建寧溪口鎮(zhèn)3月上旬播種,6月下旬始穗,播始歷期112d,與華占相當,該父本長勢繁茂,分蘗力強,株高92.3cm,單株有效穗數(shù)19.6穗;在建寧客坊鄉(xiāng)5月下旬至6月上旬夏播,播始歷期86d,父母本均對“九二〇”敏感,荷豐A抽穗5%~10%時需噴施“九二〇”,用量為18g/667m2。
泥土選用水稻土或菜園土,晾曬后剔除雜質(zhì),土粒含水量保持在25%左右,用碎土篩選機將其粉碎過篩,放置干燥處堆放備用,播種前用基質(zhì)和泥土按1∶2的比例經(jīng)過充分混勻,配成營養(yǎng)土作育秧穴盤的底土。該育秧基質(zhì)選擇牛糞、菌糠等農(nóng)業(yè)廢棄物加入腐熟劑和微生物,經(jīng)過長期堆漚、翻拋并在高溫下充分發(fā)酵的肥料,顆粒最后經(jīng)過4mm篩網(wǎng)過篩?;|(zhì)樣品經(jīng)福建省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所檢測,有機質(zhì)含量為54.1%、總氮含量1.92%、磷含量0.89%、鉀含量1.97%、水質(zhì)EC值2.52μs/cm,pH值6.72,因其有機質(zhì)含量高,也可作有機肥。
1.2 試驗地概況 試驗地點有3處,地塊均是洋面田,試驗點1為建寧縣客坊鄉(xiāng)客坊村海拔約306m的地區(qū)(2022年試驗點),試驗點2為客坊村海拔約460m的地區(qū)(2023年試驗點),試驗點3為海拔430m的黃埠鄉(xiāng)封頭村(2023年試驗點)。選擇靠近排灌良好的制種示范片的水田,交通和用電均便捷。播種前對秧地深翻2次,使泥土充分漚爛,在播種前1d整好秧畦,畦面寬1.3m,溝寬約留0.2m,留半溝水,畦面平整,保持濕潤。
1.3 試驗設(shè)計 鑒于2022年父本穴盤機播育秧制種產(chǎn)量明顯優(yōu)于兩段育秧,并且穴盤機播育秧技術(shù)趨于成熟,因此2023年將荷優(yōu)8116制種父本育秧技術(shù)全部采用長齡秧穴盤機播育秧。父本長齡秧穴盤機播育秧過程如下:對父本采取統(tǒng)一浸種、播種、育秧、管理,移栽后機防,母本則分種到戶,各自播種育秧栽培。父本種子選用上年生產(chǎn)的八成熟、無霉變、籽粒飽滿、大小均勻、發(fā)芽率≥95%的種子,先用強氯精浸種殺菌2h,清水充分沖洗,再浸種12h后32℃左右催芽,催芽工具選用恒溫箱或水稻種子催芽機,待種子破胸露白后取出,將種子攤薄煉芽,風干種殼表面水分。
父本播種時利用自動播種機穴盤播種,將所需育秧材料運至秧地邊的空曠處,配制好營養(yǎng)土。在第1~3臺機械播種機分別倒入營養(yǎng)土、破胸發(fā)芽的種子、育秧基質(zhì),穴盤的播種量設(shè)定2粒/穴。以父本株距約40cm計算,每667m2需秧苗1000穴,用穴盤33片。另外,需增加1~2片機插秧盤進行人工稀播,留作穴盤缺棵補苗用。將播好芽谷的穴盤逐片平鋪于畦面,用力將其壓入泥中,再用噴霧器裝清水噴濕盤面基質(zhì),畦邊插上竹竿,蓋上防蟲網(wǎng)。秧畦灌水至穴盤一半的位置,讓穴盤底的小孔利用毛細作用吸濕土壤中的水分,促進芽谷發(fā)芽出苗。注意秧田的排水口高度不能超越該水位,防止雨水漫盤面,引起芽谷流動。
拔秧時秧田灌深水,便于洗去秧蔸部分土壤,待秧苗淋干部分水分后運至移栽大田,沿廂線人工插植秧苗,母本秧苗可采用機插或手插。長齡秧父本和母本秧苗移栽完成后,做好水肥管理、病蟲防治、花期預測、科學噴施“九二〇”、除雜、人工授粉、干濕交替等田間管理,等待成熟收割。
1.4 秧田管理 父本播種7d后查看出苗情況,拔除病弱苗,補勻壯苗,用15%多效唑粉劑按300g/hm2兌水225L配制成溶液,對秧苗噴霧促進分蘗。次日秧地灌水上盤面,水位高于盤面1.5cm,做到淺水勤灌。播種12d后第1次施肥用40%左右的復合肥,每30片穴盤秧苗施肥量約0.5kg,秧苗3葉后收防蟲網(wǎng);第2次施肥在第1次施肥后2周,施肥量需增加60%,在秧苗5~6葉時進行第2次多效唑粉劑噴霧,用量為第1次的2倍。根據(jù)病蟲害情報結(jié)合秧苗長勢,5.5葉前主要防治二化螟、稻葉瘟,大苗移栽前防治卷葉螟、稻飛虱,做到秧苗帶藥移栽。
1.5 秧苗素質(zhì)測定與測產(chǎn) 2023年5月下旬在客坊村集中穴盤機播育秧,大田移栽時父本秧齡44d,秧田進行5點取樣法采取父本秧苗50穴,將秧苗沖洗干凈在室內(nèi)進行秧苗素質(zhì)考察,測定株高、葉長、每穴苗莖蘗、葉片數(shù),用剪刀將秧苗地上部莖葉與地下部根系分開后置于干燥箱,烘干至恒重后稱地上部莖葉和地下部根干重。成熟期組織專家到現(xiàn)場,選擇父本穴盤機播育秧技術(shù)制種和兩段育秧技術(shù)制種相鄰的制種田塊,對兩類不同父本育秧技術(shù)田塊按照5點取樣法取樣并帶回室內(nèi)考種。人工割除田間父本,再用收割機分別對兩類田塊進行機械收割,收割后稱取濕谷種子重量,使用65%曬干率,分別折算出2種父本育秧技術(shù)制種每667m2的干谷種子產(chǎn)量,同時計算干谷種子理論產(chǎn)量。
2 結(jié)果與分析
2.1 對生育期的影響 品種成熟期受當?shù)貧鉁?、光照、海拔、栽培等因素影響?022年試驗點1在7月上旬至11月中旬期間天氣多為晴好,活動積溫2400.9℃,父本兩段育秧播始歷期為90d,遲于母本3d抽穗;穴盤機播育秧播始歷期為85d,先于濕潤育秧母本2d抽穗,且先于兩段育秧的父本5d抽穗(表1)。2023年試驗點2在7月下旬至9月底天氣多為陰雨寡照,活動積溫為2373.5℃,因海拔高度相差小,試驗點3的活動積溫略高于試驗點2,穴盤機播育秧父本播始歷期為90~91d,略早于母本2d或遲1d抽穗。
2.2 對揚花授粉的影響 由表2可知,應(yīng)用穴盤機播育秧技術(shù)的父本植株群體整齊,不分層,穗頭高位集中,授粉姿態(tài)良好,父本花期覆蓋了母本花期,父母本盛花期相遇,田間插植穴數(shù)多,有效穗數(shù)多,對揚花授粉非常有利。應(yīng)用兩段育秧制種父本抽穗進度不齊,稻穗位于3個不同高度,揚花授粉姿態(tài)不良,花期和花粉空間分散,只有處在發(fā)育進度中間的部分父本穗穎與母本盛花期相遇,造成父本發(fā)育進度頭花空失,尾花丟失,母本盛花期所需花粉量嚴重不足,進而影響制種產(chǎn)量。
2.3 對農(nóng)藝性狀的影響 2023年父本穴盤機播育秧秧苗素質(zhì)測定結(jié)果:株高32.6cm、葉長24.3cm、每穴苗平均有8.7個莖蘗,綠葉數(shù)32片,每穴地上部莖葉干重為2.05g,根干重為0.77g,根冠比為0.38,秧苗發(fā)育良好。2022年和2023年應(yīng)用穴盤機播育秧技術(shù)制種父本在成熟期的田間長勢長相基本相似,由表3可知,2022年穴盤機播父本秧苗插植株距為42.9cm,每667m2插植935穴,比2023年穴盤機播父本秧苗插植株距少26.1cm,但大田多插408穴苗,兩者田間總穎花數(shù)相比,2022年比2023年多233.73萬朵/667m2。與應(yīng)用兩段育秧技術(shù)父本插植株距相比,穴盤機播父本插植株距多9.9cm,大田少插272穴苗,而田間總穎花數(shù)多311.04萬朵/667m2。在3個試驗點中,試驗點1的總穎花數(shù)最大,母本異交結(jié)實率最高,比2023年相同穴盤機播育秧技術(shù)制種田母本異交結(jié)實率多10.6%,比2022年父本應(yīng)用兩段育秧技術(shù)制種田母本異交結(jié)實率多17.0%,大田總穎花數(shù)的較大差異,造成母本異交結(jié)實率差異明顯。以上結(jié)果表明,父本株距合理不僅可提高田間花粉量和異交結(jié)實率,還可以為母本生長發(fā)育提供更好的光照空間,并且母本應(yīng)用機插秧比濕潤育秧的總穎花數(shù)有大幅度提高。
2.4 對制種產(chǎn)量的影響 2022年制種地點在客坊鄉(xiāng)客坊村,分別于2022年10月8日和10月12日對2種父本育秧技術(shù)類型的示范片進行測產(chǎn)。父本應(yīng)用穴盤機播育秧技術(shù)制種的示范面積為4.67hm2,父本兩段育秧技術(shù)制種的示范面積為4.53hm2,2種父本育秧技術(shù)制種的母本秧苗均采取濕潤育秧手插方式。2023年長齡秧穴盤機播育秧技術(shù)制種面積約有80hm2,測產(chǎn)驗收時間為9月28日,測產(chǎn)地點在封頭村,示范面積5.33hm2,母本育插秧為機械育插秧,2年制種測產(chǎn)結(jié)果見表4。
測產(chǎn)結(jié)果表明,2022年父本應(yīng)用穴盤機播育秧技術(shù)比應(yīng)用兩段育秧技術(shù)的制種產(chǎn)量多124.2kg/667m2;父本均采用穴盤機播育秧技術(shù)在不同年份的制種產(chǎn)量對比發(fā)現(xiàn),2022年制種產(chǎn)量比2023年多15.9kg/667m2,2年平均制種產(chǎn)量為228.2kg/667m2。因此,父本采用長齡秧穴盤機播育秧技術(shù)可促進荷優(yōu)8116制種產(chǎn)量提升。
3 結(jié)論與討論
中晚稻組合是我國南方稻區(qū)當前以及今后很長時期的主推品種,父本長齡秧穴盤播種育秧技術(shù)具有促進制種產(chǎn)量提升、提高制種效率的較大優(yōu)勢,可在未來水稻制種技術(shù)中進一步推廣利用。父本集中育秧能成倍提高育秧效率,保障秧苗整齊一致,推動了長齡秧穴盤機播育秧技術(shù)推廣,但在許多偏遠山區(qū)由于路況差、播種場所特殊限制了自動播種機械開工,因此亟需開發(fā)小型便攜式播種機來滿足不同地區(qū)的播種需求。目前父本長齡秧研究已在夏、秋季制種中應(yīng)用較多,而對春季制種如何在設(shè)施環(huán)境條件下進行長齡秧育秧研究還有待深入。長齡秧父本制種除了科學安排株距,保持大田父母本群體一定協(xié)調(diào)比值的穎花比,提高母本異交結(jié)實率[15],播種時還要根據(jù)不同父本分蘗力強弱,對分蘗力弱的父本,通過增加單穴播種量來增加秧苗的主莖蘗,充分發(fā)揮主莖蘗穎花數(shù)多的優(yōu)勢,爭取更大花粉密度,為制種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
致謝:感謝福建省級科技特派員服務(wù)項目資金支持代制公司購置機械播種機。
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(收稿日期:2024-07-29)