CN102948363B - 一种杂交水稻的制种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种杂交水稻的制种方法，包括播种、田间管理和收割的步骤，其中，所述播种步骤中采用改进的水稻精量穴直播机进行母本播种，播种母本的同时压出用于栽插父本的梯形或“U”形父本行沟，然后在所述父本行沟中人工栽插父本。本发明提供的杂交水稻制种方法使得杂交水稻制种母本的播种环节实现了机械化，省去了母本育秧移栽工序，再配以适当的田间管理，能有效提高效率，节省了人力和物力，与人工播种的产量相当，明显节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及杂交水稻领域，具体涉及一种杂交水稻的制种方法。
背景技术
自1973年三系法杂交水稻研究成功，1976年开始推广应用杂交水稻，至1990年中国杂交水稻年种植面积稳定在2.4亿亩，占全国水稻种植面积的52%,为保障中国粮食安全促进社会经济发展做出了卓越贡献，杂交水稻需每年生产杂交种子，全国年制种面积达到130万亩左右，从1976年开始大面积制种36年以来，杂交水稻制种一直是一种劳力密集型的生产技术，用工多、劳动强度大。随着中国社会经济的快速发展，城镇化工业化的推进，农业劳动力日益缺乏，用工成本越来越高，大多制种基地的农业劳动力已越来越满足不了杂交水稻制种多劳力、高强度用工的需求了。为确保中国粮食安全所需的杂交水稻种子的足量安全供应，必须先确保杂交水稻制种的稳定，因此杂交水稻制种技术的机械化轻简化已势在必行。
传统的劳力密集型杂交水稻制种技术是以全程人工操作为基础的，人工育秧移栽、田间管理和收晒。因劳力缺乏和劳力老龄化，许多基地的育秧移栽已无足够劳力支撑，只得采取人工撒直播母本种子的办法制种，该办法轻简省工省力，同样能获得制种高产，但母本撒直播后，常常成苗不均，无序分布，造成田间通风透气性差，易引发病虫危害和倒伏，且不方便田间管理。
中国专利CN 101622923A公开了一种水田同步开沟起垄施肥播种机（水稻精量穴直播机，华南农业大学生产），可以同时实现播种、开沟和施肥的功能，大大缩减了劳动强度、节约了成本。
发明内容
为克服现有杂交水稻制种过程中劳力消耗大、成本高等缺陷，本发明的目的是提供一种杂交水稻制种方法，可以实现交水稻的机械化制种。
本发明提供的杂交水稻制种方法，包括播种、田间管理和收割的步骤，其中，所述播种的步骤为：
（1）采用水稻精量穴直播机在制种田中进行母本直播，其中，所述穴直播机的播种系统包括8个、10个或12个播种器，正中间两个相邻的播种器之间距离50～70cm，设置有压沟器，播种母本的同时压出用于栽插父本的梯形或“U”形父本行沟；
（2）在所述父本行沟中人工栽插父本。
所述水稻精量穴直播机为中国专利CN 101622923A公开的水田同步开沟起垄施肥播种机，其播种系统包括一排等间距的播种器，并具有相应的开沟装置、排肥装置、动力装置等等，可以开出播种沟、蓄水沟，直播母本种子，还可以进行同步深度施肥等。本发明在播种器中间空出一定的间隔，并加装了压沟器，可以在直播母本的同时压出一条沟，用于后期移栽父本，并在移栽时或移栽后灌水蓄水。
上述制种方法中，步骤（1）所述压沟器将所述播种器分为两部分，每部分的播种器等间距，间距为17～20cm。播种后的母本行距为17～20cm，株距为10～15cm。
步骤（1）所述的穴直播机每穴播种母本种子1～8粒。
所述父本行沟的宽度为20～30cm，深度为5～10cm。
所述父本以单行栽插或以10～14cm的间距双行栽插于所述父本行沟中。一般来说，生育期较长的父本（如R9311、湘恢299）进行单行栽插；生育期较短的父本（如R402）进行双行栽插。
所述父本采用人工育秧。
优选地，所述父本在父母本播差期为20天以下的采用湿润育秧，播差期为21～35天的采用两段育秧。
由于机械化穴直播和人工撒播母本的不同，母本和父本的播差期也略有所不同。本发明所述的制种方法中，父母本的播差期相比于人工撒播母本制种方法的父母本的播差期延长1～2天。因此，采用本发明制种方法时，需适当调整父本播种时间。
上述制种方法中，所述田间管理包括化学除草，所述化学除草分别在母本播种前16～25天、母本秧苗2.5～3.0叶期以及母本秧苗5.0～6.0叶期进行。
播种前16～25天（耕整制种田前3-5天）喷施广谱除草剂（如“农达”），用以杀灭田间各种杂草，待杂草枯黄死后，立即灌水泡田洗田；母本秧苗2.5-3.0叶期时，喷施水稻专用除草剂；母本秧苗6叶期左右时，视田间草害，补喷施水田专用除草剂。
上述制种方法中，所述田间管理还包括施肥，所述施肥分别在母本播种时、母本秧苗2.5～3.0叶期、母本分蘖盛期以及母本幼穗分化Ⅴ期进行。
母本播种时同步施复合肥，施入母本总用肥量的60-70%；母本秧苗2.5～3.0叶期时，浅水撒施氮素肥料（母本总氮用肥的15-20%）；母本分蘖盛期，施氮素肥和钾肥，占总氮肥量的15-20%；母本幼穗分化Ⅴ期，以钾肥为主，氮肥视母本叶色补施。
上述制种方法中，所述田间管理还包括水分管理，所述水分管理分为七个阶段进行：第一段是将制种田浅水耕整平整后1～2天，待泥浆沉实，排水露田待播种；第二段是母本播种后至2.1叶期，保持播种沟无明水，蓄水沟浅水的田间湿润状态；第三段是母本秧苗2.3叶至母本幼穗分化始期，每隔7～12天灌溉浅水；第四段是母本幼穗分化II～Ⅲ期至幼穗分化Ⅴ期初期，排水晒田，晒至田中泥硬开坼不陷脚；第五段是母本幼穗分化Ⅴ期中期至开花授粉结束，灌深水5～15cm；第六段是开花授粉结束后至收割前5～7天，间歇灌溉2～3次浅水；第七段是收割前5～7天至收割，排水晒田；其中，所述浅水的深度为2cm以下。
本发明技术方案具有如下有益效果：
1、本发明提供的杂交水稻制种方法，使得杂交水稻的制种过程开始实现机械化，提高了播种效率，节省了人力和物力。
2、本发明提供的制种方法完全能满足杂交水稻制种的技术要求，采用该制种方法之后，母本能达到2.0万穴/亩以上，25万/亩以上有效穗，2500-3000万/亩颖花的高产穗粒群体，制种产量可达200公斤/亩以上。
3、本发明提供的制种方法能减少劳力投入、降低劳动强度，采用该制种方法每天可播种20亩，需2个劳力同时工作，同时母本直播，省去育秧环节的用工和用田，比母本育秧移栽方式提高工效20倍，比人工撒直播方式提高工效3倍以上。
4、本发明提供的制种方法有利于制种父本的栽培和管理，协调了父母本苗期生长水分管理的矛盾。
附图说明
图1是按照本发明所述制种方法播种母本后制种田的纵向截面图，图中：1、播种沟；2、父本行沟；3、蓄水沟；4、母本种子。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1水稻精良穴直播机
以中国专利CN 101622923A公开的水田同步开沟起垄施肥播种机为基础进行适当改进。
将播种机的播种系统设置为一排播种器，其中的播种器为双数个，可以为8个、10个或12个，优选10个。将一排播种器从正中间间隔开来形成左右两部分，两边的播种器个数相同且等间距。正中间的间隔距离可设置为50-70cm，优选60cm。在所述间隔的中间位置设置一个压沟器，所述压沟器用于压出一条用于栽插父本的梯形或“U”形父本行沟。
所述压沟器为梯形或“U”形，可以为实心，也可以为空心，可以为不锈钢、木质等多种坚硬的材质。所述的压沟器宽度为20～30cm、高度为5～10cm。
优选地，所述压沟器为梯形，上宽25cm，下宽15cm，高度为8cm。
上述播种机工作时，开出播种沟和蓄水沟，播种器将母本种子播种至播种沟中。与此同时，压沟器在播种的母本中间压出一条梯形或“U”形沟，用于后期栽插父本。除此之外，由于水田同步开沟起垄施肥播种机本身自带的排肥系统等，在播种母本的同时还可以实现同步深度施肥的功能。因此，上述播种机集开沟、播种、施肥的功能于一身，能有效减轻人工播种时的劳动量。
播种机播种母本种子后制种田的田间效果详见附图1。
实施例2两系杂交稻Y两优1号的制种规程
1、制种田要求和母本穴直播机技术规格
制种田：冬闲田，如种植冬季作物（如油菜或蔬菜），应在5月底前收获完。
水稻精量穴直播机：实施例1所述的水稻精良穴直播机，播种装置设10个播种器（作业行数10行），正中间两个播种器间留60cm,并安装1个上宽25cm、下宽10cm、高8cm的压沟器；两边各5个播种器等间距17.5cm，穴播株距12cm/14cm可调，每穴播种1-8粒种子可调。
2、制种技术规程
以下技术规程中如有未涉及的内容，本领域技术人员可根据水稻杂交领域的常规技术来确定，例如，除草剂、肥料等的施用量可由本领域技术人员根据药剂的说明书并结合杂交水稻生长状况来确定。
2.1播种期、播差期及抽穗扬花期安排
父本采用稀播湿润水育秧，母本采用穴直播机直接播种。播种时间见表1。
表1 父、母本播种时间
2.2父、母本用种量与父本人工育秧
表2 父、母本用种量与父本育秧
2.3制种田准备
2.3.1第一次化学除草：在母本播种前16-25天大田喷施广谱性除草剂，如农大、草甘膦等。
2.3.2灌水：母本播种前7-10天，田间灌5cm左右的深水，保持1天后排干。
2.3.3灌水耕整田：播种前3-4天用水田旋耕机耕整大田，并用激光平地机整平，之后1-2天，待泥浆沉实，四周开沟，排水露田泥紧后播种机播母本。
2.3.4施底肥：母本播种前1天，田间湿润无明水时，亩施25%的制种专用复合肥40kg，或用播种机的同步施肥器在播种时深施肥。
2.4母本浸种催芽、播种与苗期管理
2.4.1浸种：母本播种前2天，父本叶龄3.5-3.7叶时，母本开始浸种，浸种时先将浮在上面的不饱满粒、秕谷选出，第一步用“强氯精”消毒液浸8-10小时，用清水清洗2-3次，再保湿4-6小时，第二步用清水再浸6-8小时，保湿4-6小时。
2.4.2拌种药剂拌种：将浸种消毒保湿约24小时的母本种子用“好安威”、或“蚍虫啉”等拌种剂拌浸种谷，拌后将种子置阴凉处，待种子表面晾干后播种。
2.4.3播种：播种机株距设置14cm，每穴播种平均3-4粒种子，播种前计算好播种机行走路线，从第二厢开始播，田四周留最后播。播后至2叶1心，保持播种沟无明水，蓄水沟2cm以下浅水的田间湿润状态；如遇连续晴天，田面开坼，灌跑马水湿润。
2.5父本育秧与栽插
2.5.1栽插方式：父本采用湿润育秧，人工栽插单行于父本行沟中间，株距20cm。
2.5.2插植时间：母本秧苗2.1叶时灌浅水后，开始栽插父本（约6月7-9日），每穴父本插3-4粒谷秧（每穴10-12苗）。
2.6母本播后的大田管理
2.6.1第一次化学除草：母本秧苗2.5-3.0时，喷施水田除草剂如“秧田清”1次。
2.6.2间苗补稀和人工除草：母本2.1叶-3.3.叶期，对母本进行漏穴补苗。
2.6.3第一次施肥：母本秧苗2.5-3.0时（父本移栽前），灌1-2cm水层，施尿素10公斤/亩、钾肥3-4公斤/亩。
2.6.4第二次父本施球肥：父本移栽后7-10天（约6月15日），每亩用25%的复合肥8公斤+尿素5公斤，混合15公斤细泥土，做成球肥在父本株间深施。
2.6.5第二次化学除草：母本秧苗5.0-6.0叶时，根据田间杂草生长情况，喷施1次除草剂如“稻杰”，并人工清除杂草1次。
2.6.6第三次施肥：母本叶龄9.5叶左右时，全田施复合肥15公斤/亩。
2.6.7第四次施肥：母本晒田结束复水的第二天（母本幼穗分化Ⅴ～Ⅵ期），亩施钾肥10公斤，如母本叶色转黄，补施尿素2-5公斤/亩。
2.6.8水分管理：从母本秧苗2.3叶开始，到母本幼穗分化始期（10.3叶期），田间每隔7-12天灌溉2cm以下的浅水，以田间湿润为主。母本幼穗分化II-Ⅲ期至幼穗分化Ⅴ期（10.1叶至12.5叶期）初期，排水晒田7-10天，晒至田中泥硬开坼不陷脚；晒田结束复水后施肥；母本幼穗分化Ⅴ期中期至开花授粉期结束，灌深水5-15cm；授粉结束立即排干水，以后保持田间间歇浅水灌溉2-3次，至收割前5-7天；收割前5-7天至收割，排水晒田收割。
2.7花期预测与调节
2.7.1花期相遇与预测标准：以母本比父本早始穗2-3天为理想花期相遇。花期预测标准，母本比父本早4-5天开始进入幼穗分化，即母本幼穗分化Ⅲ期以前，母本比父本快1-1.5期，叶龄余数母本比父本少0.8-1.2叶。
2.7.2花期预测时间：一般在母本预计的始穗期前32天（约7月10日）开始进行花期预测，每2-3天1次，直至父本和母本完全进入幼穗分化。以后每3-5天进行1次检测监控幼穗发育进程。
2.7.3花期调节：根据父母本叶龄余数、幼穗分化期等，对照理想花期相遇标准，如偏差3天以上，则采取对应措施调节。
2.8“九二0”的喷施
2.8.1始喷抽穗指标：抽穗15%-20%。
2.8.2总用量：80克/亩。
2.8.3喷施次数：3次，第一次母本见穗15-20%喷施，3次在连续3天内喷施，亦可根据母本抽穗整齐度，间隔1天喷施，每次用量分别为20克/亩、30克/亩、30克/亩，在父、母本同喷时父本尽量少喷施。
2.9病虫防治
重点防治黑条矮缩病、稻瘟病、黑粉病纹枯病、稻飞虱、稻杆潜叶蝇、三化螟（钻心虫）、稻纵卷叶螟。
大田一般防治5～6次，第一次母本秧苗3.5叶时喷施，第二次在母本6.5叶左右时；第三次在晒田前；第四次见穗前2～3天；第五次授粉结束时，第六次在乳熟期视田间病虫发生情况喷施。每次施药应根据当地植保部分的病虫预测预报和防治意见进行。
2.10、母本育性判断和除杂保纯
2.10.1在秧田期、分蘖期、破口期根据株型叶形全程除去异品种、变异株和同形可育株，在开花期重点除去同形可育株（类似三系保持系表现的同形可育株）在喷“九二0”前要求把异形株、杂草、稗草清除干净；开花期的每天清除母本中的散粉好的同形可育株（花药深黄色）；搞好齐穗期和收割前两次田间纯度鉴定。确保田间含杂率在0.2%以下。
2.10.2育性监控及判断
①及时关注基地育性敏感安全期7月20日～8月10日的气温变化，关注气象预测，如有低温来临，及时灌深水保温。进行母本育性敏感期时段的温度观测和分析。
②母本抽穗前取植株隔离栽培或套袋自交结实考种，开花期大田观察花药形态及是否散粉，进行花粉镜检。结合母本育性转换敏感期当地的气象资料、镜检结果、隔离栽培种植自交结实考种结果对制种种子进行育性判断和纯度估算。
2.11、适时收割
采用机械收割母本，制种田母本成熟度70%时先人工割除父本，清理和除杂1-2次，再抢晴天机械收割母本。
实施例3制种过程
1、试制组合、母本穴直播机以及制种方法示范基地
试制组合为Y两优1号，母本Y58S，父本R9311。
制种母本播种机为实施例1所述的水稻精良穴直播机。
试验基地选择在绥宁县武阳镇农科所，试验示范面积3.3hm2。
2、制种方法
按实施例2的技术规程实施，并以常规母本人工撒直播制种方法为对照。
3、观察记载内容
在两种栽插方式的示范田中选择田块肥力、栽培水平基本一致的田作试验观察田，每块试验田定3个点，每点面积约1m2。观察记载以下项目：
3.1生育期：从3叶期开始，每5天记载一次叶龄，记载播种期、移栽期、始穗期、齐穗期。
3.2苗情动态：每个定点处调查记载移栽方式移栽时的基本苗，以后每隔5天调查一次，直到孕穗期。
3.3群体抽穗特性：从见穗日开始，每天下午5点分别在每个定点处调查日抽穗数，至完穗日止。计算出每天日抽穗率、群体抽穗历期、群体盛穗历期、群体抽穗高峰期。
3.4群体开花特性：开花期逐日观察记载群体始花期、终花期、盛花期。计算开花历期、盛花期天数。
3.5取样考种：收割前3-5天调查定点出的有效穗数，每个处理的父母本各取样5穴，父本考察株高、穗长、穗总粒数，母本考察株高、穗长、穗总粒数、实粒数，计算结实率、理论产量。
4、结果分析
4.1生育特性
两种栽培方式母本生育特性结果见表3，分析表3可知，机械穴直播母本播始历期79天，比撒直播长2天；主茎叶片数机械直播与撒直播相当；因母本栽培方式不同，相对应父本的播始历期有差异，母本机械穴直播田父本比母本撒直播田的父本长1-2天。说明母本机械穴直播制种时需要适当延长父母本的播差期。
表3 两种栽插方式制种田父母本生育期统计表（2011年）
4.2苗数动态及群体穗粒构成分析
两种母本栽插方式单位面积苗数及群体穗粒构成调查结果见表4，分析表4可知，机械穴直播母本的单位面积有效穗23.77万/亩，穗平颖花数121.1朵，每亩总颖花数2878万，达到了高产制种母本群体构成标准，与母本撒直播方式基本一致。
表4 两种栽插方式母本苗数动态及群体穗粒构成（2011年）
4.3抽穗开花动态特性
两种栽插方式母本抽穗开花特性调查结果见表5，分析表5可知，两种栽培方式母本群体抽穗开花动态基本没有差异。
表5 两种栽插方式母本的抽穗开花特性分析（2011年）
4.4制种异交结实及产量结果
两种栽培方式母本异交结实和产量调查结果见表6，分析表6可知，直播母本的异交结实率和理论测产结果与母本人工撒直播相当。对母本机械穴直播田随机选点实割测产，结果242.9kg/亩。
表6 两种栽培方式母本异交结实及制种产量（2011年）
结论
结果表明，本发明提供的制种方法得到的母本单位面积穗粒构成和异交结实率及制种产量完全能达到高产制种的要求。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种杂交水稻的制种方法，包括播种、田间管理和收割的步骤，其特征在于，所述播种的步骤为：
（1）采用水稻精量穴直播机在制种田中进行母本直播，其中，所述穴直播机的播种系统包括8个、10个或12个播种器，正中间两个相邻的播种器之间距离50～70cm，设置有压沟器；
播种母本的同时压出用于栽插父本的梯形或“U”形父本行沟，所述父本行沟的宽度为20～30cm，深度为5～10cm；
（2）在所述父本行沟中人工栽插父本，所述父本以单行栽插或以10～14cm的间距双行栽插于所述父本行沟中。
2.根据权利要求1所述的制种方法，其特征在于，步骤（1）所述压沟器将所述播种器分为两部分，每部分的播种器等间距，间距为17～20cm。
3.根据权利要求1所述的制种方法，其特征在于，步骤（1）所述的穴直播机每穴播种母本种子1～8粒。
4.根据权利要求1所述的制种方法，其特征在于，所述父本采用人工育秧。
5.根据权利要求4所述的制种方法，其特征在于，所述父本在父母本播差期为20天以下的采用湿润育秧，播差期为21～35天的采用两段育秧。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制种方法，其特征在于，所述田间管理包括化学除草，所述化学除草分别在母本播种前16～25天、母本秧苗2.5～3.0叶期以及母本秧苗5.0～6.0叶期进行。
7.根据权利要求1-5任一项所述的制种方法，其特征在于，所述田间管理还包括施肥，所述施肥分别在母本播种时、母本秧苗2.5～3.0叶期、母本分蘖盛期以及母本幼穗分化Ⅴ期进行。
8.根据权利要求1-5任一项所述的制种方法，其特征在于，所述田间管理还包括水分管理，所述水分管理分为七个阶段进行：第一段是将制种田浅水耕整平整后1～2天，待泥浆沉实，排水露田待播种；第二段是母本播种后至2.1叶期，保持播种沟无明水，蓄水沟浅水的田间湿润状态；第三段是母本秧苗2.3叶至母本幼穗分化始期，每隔7～12天灌溉浅水；第四段是母本幼穗分化II～Ⅲ期至幼穗分化Ⅴ期初期，排水晒田，晒至田中泥硬开坼不陷脚；第五段是母本幼穗分化Ⅴ期中期至开花授粉结束，灌深水5～15cm；第六段是开花授粉结束后至收割前5～7天，间歇灌溉2～3次浅水；第七段是收割前5～7天至收割，排水晒田；其中，所述浅水的深度为2cm以下。
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