CN102934606A

CN102934606A - 杂交水稻机械制种技术

Info

Publication number: CN102934606A
Application number: CN2012105091667A
Authority: CN
Inventors: 谭长乐; 王宝和; 曹跃先; 薛良鹏; 戴正元; 李爱宏; 李育红; 刘晓斌; 张哲�; 李忠芹; 高建军; 赵步洪; 黄年生; 潘存红; 肖宁; 刘广清; 汪南雁; 曹坤; 张洪熙
Original assignee: Jiangsu Lixiahe Prefecture Institute Of Agricultural Science
Current assignee: Jiangsu Lixiahe Prefecture Institute Of Agricultural Science
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-02-20

Abstract

一种杂交水稻机械制种技术，属于杂交制种技术领域。针对杂交水稻机械制种技术特点，缩小机械制种父母本播差期，将机插母本比常规湿润育秧人工栽插母本提早4～5天播种，机插秧盘育苗苗龄15～18天，机械栽插，行株距30cm×11.7cm或25cm×12cm；父本湿润秧稀播育壮苗，单行或双行大苗人工栽插，行株距30cm×14～15cm；父母本行比1∶6～8。本发明克服杂交水稻制种靠人工操作制种规模小、面积难落实的瓶颈问题；克服因人工栽插进度慢，影响父母本花期相遇，特别对两系杂交稻制种低温袭击造成制种纯度下降的风险。具有不受制种父母亲本播差的限制，也不受前后作物茬口季节限制的较好适应性能。适用于稻、麦两熟地区，杂交水稻种子生产。

Description

杂交水稻机械制种技术

技术领域

本发明属于杂交制种技术领域，具体涉及杂交水稻制种父本实施大苗人工栽插、母本小苗机械栽插的制种方法。

背景技术

我国杂交水稻年种植面积约2.4亿亩，杂交水稻的推广应用，对我国粮食安全作出重大贡献，并将持续发挥重大作用。杂交水稻制种是杂交水稻应用于生产的重要环节，涉及到杂交稻种子产量、质量和效益。杂交水稻制种技术经过多年的研究和实践，取得长足的发展。但其基本技术操作是建立在人工操作的层面上的，这不仅耗费大量的劳力，而且由于人工操作速度慢，容易造成父母本花期错位，延误最佳栽插期，影响父母本生长发育和花期相遇，造成产量下降；特别是对两系杂交水稻制种，容易导致母本穗分化期遭遇低温干扰而育性波动，降低种子纯度，对生产造成重大损失。随着农村劳动力向第二、三产业的大量转移，杂交水稻制种依靠人工操作的矛盾更显突出。其解决的途径，势必开拓规模化机械制种。

据报道，美国杂交水稻机械化制种始于1981年，2.3公顷南优2号制种产量为145.5kg/公顷；1987年凰环种子公司和德克萨斯州农场应用父母本生育期接近的L301A/R29组合，产量为每英亩385磅和880.2磅。1988年德克萨斯州农场，应用L301A/R29组合制种45英亩，制种产量每英亩950磅，其中约有一半长势良好的田块，每英亩高达1300磅(李青茂.杂交水稻在美国实行机械化制种的要求和前景.杂交水稻，1990，(2))。马来西亚对杂交水稻机械化制种技术作了有益尝试和探索，SIRAJ和HR一15H两组合制种产量提高到1.2t/公顷和1.8t/公顷(李炳华，胡继银.马来西亚杂交水稻机械化制种技术初探.湖南农业科学，2010，(1))。

我国杂交水稻机械化制种亦有所探索，大体上有如下几种技术途径：一是母本导入抗除草剂基因，在父本扬花结束后，喷施苯达松除草剂杀死父本，保证杂交稻种纯度。如中国水稻所将Bar基因导入培矮64S不育系与恢复系B1、B7模拟机械化制种(傅亚萍，朱正歌，肖晗等.抗除草剂基因导入培矮64S实现杂交水稻制种机械化初步研究，中国水稻科学，2010，15(2))。二是父本导入除草剂敏感基因，在父本扬花后喷施苯达松除草剂杀死父本，保证杂交稻种纯度。如安徽省农科院绿色食品工程研究所将育成的含有bsl基因恢复系与绿三A不育系配组，进行机械化制种(张德文，杨前进，王士梅等.混制1号机械化混播制种生产技术.中国农学通报，2008，24(10))；湖南西城杂交水稻基因科技有限公司将苯达松除草剂导恢复系(专利申请号：200910043734.7)。三是选用粒色、粒重及粒形与杂交稻F₁种子具有明显差异的恢复系作父本，并与生育期接近的不育系按一定比例混合播种，混合收获后，采用特殊的光学或机械仪器将父本与杂交稻F1种子区分。如重庆市种子公司(专利授权公开号：CN1180680C)、四川省万县市农科所万恢86与II一32A配组(吕直文，郑济万，卿明敬等.杂交水稻理想型机械化制种组合II优8.杂交水稻，1996，(5)。专利申请号：97107633.2)、中国水稻所(专利申请号：02104889.4)、大连兆阳软件科技有限公司(专利申请号：201010553111.7)。四是选用制种亲本一方为单一亲本、另一方亲本由2～3个播种至始穗或开花的一期相差2～15天左右的亲本，或差期同型系组成的组合亲本，按父母本相适宜的行比同期栽插或播种，实行父母本分机同步交叉作业、或单机栽插、播种父母本(专利申请号：200810123002.4)。五是父本人工栽插、母本机械直播，如湖南益阳市种子公司报道(彭正明，周逢明.母本机械直播技术在杂交水稻集约化制种上的应用初探.杂交水稻，2000，15(6))。

鉴于杂交水稻制种的复杂性，以及目前设备和技术的局限性，国内外杂交水稻机械化制种技术均存在技术缺陷，处于试验研究阶段。如父母本同时栽插需其生育期基本一致，但我国目前应用的三系、两系杂交稻组合的父母本生育期基本不同步，而且相差较大，故未能在我国投入大面积实践与应用。父母本导入抗/感除草剂基因，利用除草剂去除父本，在生产实践中存在去除不净的问题。再如利用父本粒色、粒重及粒形与杂交稻F₁种子具有明显差异，采用特殊的光学或机械仪器将父本与杂交稻F₁种子区分的方法，也存在去除不净的问题。父本人工栽插，母本机械直播方式，母本直播易倒伏。至于选用由2～3个播种至始穗或开花的一期相差2～15天左右的亲本，或差期同型系组成的组合亲本，与另一方单一亲本同期栽插或播种，企图解决花期相遇问题，但是不能主动地调节花期，即使花期相遇有效覆盖范围内，也只能利用部分亲本，如果是父本是组合亲本，则减少有效花粉量，限制制种产量水平；如果是母本是组合亲本，则相当部分的母本不能受粉结实。同时不同抽穗至始穗的亲本制成的杂交稻种子，可能出现杂交稻生育期迟早不一、影响产量群体构成和带来管理上的难度。

发明内容

本发明的目的在于上述现有制种技术的缺限，构思一种区别于现有技术特征的、父本大苗人工栽插，母本小苗机械栽插的杂交水稻制种技术。本发明采用的技术方案，其特征在于：

1、杂交水稻制种田按照父母本的适宜行比1∶8或2∶12～16，父本采用大苗双行或单行人工栽插，母本小苗机械栽插。其栽插方式分两种：一是按确定的行比距离，先栽插父本，后机械套插母本。二是先行全田机械栽插母本，然后与母本行向垂直，按父母本的适宜行比确定父本栽插行的距离，按50～80cm幅宽拔出母本秧苗，兼顾补缺；在拔出母本的行间内人工栽插父本。

2、考虑到母本机插苗较湿润育秧人工栽插苗播种到始穗推迟3天左右，机械制种父母本播差期比湿润育秧人工栽插缩短4～5天。在此基础上，确定杂交水稻机械栽插制种父母本播差期，实施父本早播、稀播湿润育秧、分2期播种，I期与II期间隔时间10～12天。母本实施机插秧盘育苗，每盘干籽播种量90～100g，苗龄控制15～18天。培育壮苗。

3、栽插密度：父本双行行株距30cm×14～15cm、单行株距14～15cm，每穴1～3苗。母本行株距30cm×11.7cm或25cm×12cm，每穴2～3苗。

4、父本早播、稀播、培育壮苗，有利于根据亲本特性和当年的气象预测及制种基地的生态和生产条件，能主动调节父母本播差期，增加花期相遇的机率，并有利于父本正常生长发育，形成多穗大穗，增加花粉量，提高异交结案率。母本机械栽插能按照预定目标栽足基本苗，形成足穗。同时加速制种栽插进度和进程，保障父母本花期安全相遇，特别是对两系制种能避免迟栽尾子田遭遇低温干扰导致育性波动，出现自交结实，降低种子质量。由于母本实施机械栽插，不受劳力因素的限制，有利于实施连片规模化制种。

5、本发明具有不受杂交水稻制种父母亲本播始期差距的限制，也不受前后作物茬口季节限制的较好适应性能。

具体实施方式

实施例1：

实施地点：江苏省盐城市大中农场。

实施时间：2010年

实施组合：扬两优6号

实施面积：机械制种1500亩。

实施操作：

制种父本扬稻6号于4月24日和5月4日分两期湿润播种，播种量每亩8kg。母本广占63-4S于5月28日塑料硬盘机械播种，播种量每盘干籽播种90g。

6月8日收获小麦。6月12日施基肥碳氨30kg/亩，高效复合肥15kg/亩，锌肥2～3kg/亩。

6月17日用“久保田”8行高速插秧机纵向满田机插母本，株行距30cm×11.7cm，每穴2～3苗。与母本栽插行垂直方向每隔2.2m拔出50cm的空行，并将拔出的母本苗补缺。父本人工单行每穴1～2苗栽插，I期苗∶II期苗为2∶4。

6月20日普施尿素10kg/亩。父本偏施尿素5kg/亩。母本幼穗分化II～IV期施尿素5～10kg/亩、复合肥10～15kg/亩。破口肥施尿素3～5kg/亩。

6月23日，施50％丁草胺乳油250ml/亩灭除杂草。根据田间病虫发生动态，防治灰飞虱、稻纵卷叶螟、螟虫、稻瘟病、稻粒黑粉病等病虫害。

8月24日，见穗5～10％喷施“赤霉素”12g，隔1天喷施10g。

9月10日人工割除父本离田后，逐行人工去杂，9月26机械收获杂交稻种子。

收获时抽样调查结果，机械制种田平均有效穗16.92万穗/亩、每穗总粒数153.6粒、每穗实粒数68粒、结实率44.27％、千粒重26g，理论产量299.15kg/亩，实收产量257.3kg/亩。相邻人工制种田平均有效穗15.3万穗/亩、每穗总粒数157.8粒、每穗实粒数68.6粒、结实率43.47％、千粒重26g，理论产量272.9kg/亩，实收产量232.5kg/亩。

实施例2：

实施地点：江苏省盐城市方强农场。

实施时间：2011年

实施组合：扬两优6号

实施面积：机械制种1900亩。

实施操作：

制种父本扬稻6号于4月22日和5月2日分两期湿润播种，播种量每亩10kg。母本广占63-4S于5月26日塑料硬盘机械播种，干籽播种量每盘100g。

6月8日收获小麦。6月8～9日施基肥碳氨20kg/亩，高效复合肥25kg/亩，锌肥2～3kg/亩。

6月12～13日按父母本行比1∶8，留足母本机械栽插8行距离，田间横向人工双本栽插单行父本，I期∶II期为2∶3～4；株距13～14cm。6月14日用“久保田”8行高速插秧机横向机插母本，株行距均采用30cm×11.7cm、部分田块25cm×12cm，每穴2～3苗。还有少部分田块采用双行父本2∶12或2∶16，父母本栽插行株距和每穴苗数同上。

6月16日普施尿素10kg/亩。父本偏施尿素5kg/亩。母本幼穗分化II～IV期施尿素5～10kg/亩、复合肥10～15kg/亩。破口肥施尿素3～5kg/亩。

6月19日，施50％丁草胺乳油250ml/亩灭除杂草。根据田间病虫发生动态，防治灰飞虱、稻纵卷叶螟、螟虫、稻瘟病、稻粒黑粉病等病虫害。

8月22日，见穗5～10％喷施“赤霉素”12g，隔1天喷施12g。

9月8日人工割除父本离田后，逐行人工去杂，9月23机械收获杂交稻种子。

收获时抽样调查结果，不同机插方式的产量结构没有明显差异。机械制种田平均有效穗20.2万穗/亩、每穗总粒数132.2粒、每穗实粒数58.2粒、结实率44.02％、千粒重26g，理论产量305.67kg/亩，实收产量273.5kg/亩。相邻人工制种平均有效穗16.2万穗/亩、每穗总粒数150粒、每穗实粒数64.8粒、结实率43.2％、千粒重26g，理论产量272.93kg/亩，实收产量240.2kg/亩。

Claims

1.一种杂交水稻机械制种技术，其特征是杂交水稻制种田按照父母本的适宜行比1∶6～8，父本采用大苗双行或单行人工栽插，母本小苗机械栽插。

2.根据权利要求1所述的父本，其育苗方式是湿润育秧，根据父母本播差期确定父本适宜播种期，实施父本分2期播种，I期与II期间隔时间10～12天，稀播培育壮苗；采用父本大苗单行或双行人工栽插，行株距30cm×14～15cm，每穴1～3苗。

3.根据权利要求1所述的母本，其播种期比常规湿润育秧人工栽插制种技术播种期提早4～5天，育苗方式是机插秧盘育苗，每盘播种量为干种90～100克，苗龄15～18天，机械栽插行株距30cm×11.7cm或25cm×12cm；每穴2～3苗。

4.根据权利要求1、2、3所述的父母本栽插方式分两种：一是按确定的行比距离，先栽插父本，后机械套插母本；二是先行全田机械栽插母本，然后与母本行向垂直，按父母本的适宜行比确定父本栽插行距离，按50～80cm幅宽拔出母本秧苗；在拔出母本的行间内人工栽插父本。