CN112243854A - 一种杂交稻机械化制种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杂交稻机械化制种方法，属于作物育种领域，该方法包括：适宜机械化制种的偏恢型优质杂交水稻新组合的选育、制种组合的不育系和恢复系按比混合无人机直播、田间机械化除草与水肥管理、喷施赤霉素和辅助授粉、种子收获与标记储藏；本发明利用水稻新组合三选法选育出具有三个一致性的适宜全程机械化制种要求的偏恢型杂交水稻组合，并利用制种组合不育系和恢复系种子按比例混合无人机直播，配以机械除草和水肥管理、喷施赤霉素和辅助授粉，从育种手段加以优化，解决了全程机械化制种难题。

Description

一种杂交稻机械化制种方法

技术领域

本发明涉及作物育种领域，特别是涉及一种杂交稻机械化制种方法。

背景技术

杂交水稻的产业化应用，为解决中国粮食自给和世界粮食安全问题作出了巨大贡献。推动了第二次绿色革命，对中国乃至世界的粮食安全都起了重大的推动作用。随着中国经济的转型，劳动力成本等生产条件的变化，杂交水稻的制种成本问题也随之突显成杂交水稻发展的制约性因素。

杂交水稻制种由于父母本播期差异，播种、移栽、田间管理、辅助授粉、收割等环节均需人工，机械化应用效率低，用工量大，成本高、制种产量低，效益差，导致杂交种子价格居高不下，严重制约了杂交水稻的推广和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种杂交稻全程机械化制种方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种杂交稻机械化制种方法，包括以下步骤：

(1)适宜机械化制种的偏恢型优质杂交水稻新组合的选育：

培育不育系和恢复系播抽期一致性组合：选择优良不育系和恢复系分别在重庆和海南生态区同期播种和移栽，从中筛选抽穗期一致的不育系和恢复系配制新组合；在重庆正季筛选综合性状优良、结实率高、稻米品质优、稻瘟病、纹枯病抗性强的组合，作为一选组合；

对一选组合及其恢复系设置代表性的永川(海拔290m)、南川(海拔750m)、陵水(秋季短日照)3个生态点种植，同期播种和移栽，做好始穗期记载，选择和恢复系始穗期一致的组合，即为二选组合；对二选组合及其恢复系测量3个代表性生态点的株高、稻米品质，选择株高、株叶形一致，稻米品质相对一致的杂交组合，得到三选组合，也即为所选组合；

(2)制种组合的不育系和恢复系按比混合无人机直播：

直播田整好后，将制种组合的不育系和恢复系种子按3:1比例均匀混合，浸种至破胸，用拌种剂戊唑吡虫啉拌种后晾干；在4月15日前后按30kg/hm²进行无人机直播。

无人机极飞P30飞行参数：行距5m，播撒盘转速800转/min，相对作物高度2.5m，飞行速度4m/s；

无人机大疆T20飞行参数：仓口大小：71.0，飞行速度4.1m/s，播撒盘转速1300转/min，相对飞行高度2.3m，作业间距6m。

(3)田间机械化除草与水肥管理：

水稻播种后利用无人机喷药开展“一封二杀三点”式除草。一封：直播后3天立针期，选用苄嘧丙草胺喷药封闭除草；二杀：秧苗3-4叶，用五氟磺草胺喷药，24h后复水；三点：播后60d，现杂草选择农药点防；芽期湿润，苗期薄水，分蘖前期间歇，中后期晒田，孕穗期、抽穗期寸水，壮籽期干湿；播前基肥，45％复合肥(N-P₂O₅-K₂O＝15:15:15)375-525kg/hm²，4-5叶期46.2％尿素75-120kg/hm²作分蘖肥。

(4)无人机喷施赤霉素和辅助授粉：

分2次无人机喷施赤霉素，第1次在见穗10％时喷施，用量90g/hm²，第2次在见穗50％时喷施，用量180g/hm²；在见花10％时，即开始利用无人机辅助授粉，一般在每天11:00-12:30分3-4次赶粉，连续赶粉4-6d；

(5)种子收获与标记储藏：

待种子成熟后，利用水稻收割机将杂交种和恢复系种子混收，清干、晾晒或烘干后加上标签贮藏，标签上注明品种名称、种子量及收种日期。

本发明公开了以下技术效果：

杂交水稻制种产量低、制种成本高导致了杂交稻种子价格居高不下，制约了杂交水稻的发展，其主要原因在于父母本生育期差异大，通过差期播种调节花期相遇的技术难度大，花期不遇导致水稻制种的大幅减产乃至绝收，而且因为父母本生育期差异大，为调节花期，分期播种、移栽成了水稻制种必备的技术手段，严重制约了机械化制种的有效利用。本发明利用水稻新组合三选法选育出具有三个一致性的适宜全程机械化制种的偏恢型优质杂交水稻组合，并利用制种组合的不育系和恢复系种子按比例混合机直播，配以机械除草和水肥管理、喷施赤霉素和辅助授粉，从育种手段加以优化，解决了机械化制种难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1杂交稻机械化制种方法的流程示意图。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

一种杂交稻机械化制种方法(流程示意图参见图1)，包括以下步骤：

1、适宜机械化制种要求的偏恢型优质杂交水稻新组合渝两优912的选育：

适宜高效制种的偏恢型杂交稻组合应具有3个一致性：杂交组合的不育系和恢复系播抽期一致性、杂交组合和恢复系的生育期一致性、杂交组合和恢复系在株叶形、稻米品质等性状的一致性。

培育不育系和恢复系播抽期一致性组合：选择优良不育系和恢复系分别在重庆永川点和海南陵水点同期播种和移栽，筛选抽穗期一致的不育系和恢复系配制新组合。在重庆正季筛选综合性状优良、结实率高、稻米品质优、稻瘟病、纹枯病抗性强的组合，作为一选组合；

对一选组合和恢复系设置代表性的永川(海拔290m)、南川(海拔750m)、陵水(秋季短日照)3个生态点种植，同期播种和移栽，做好抽穗期和成熟期记载，选择和恢复系生育期一致的组合，即为二选组合；对二选组合及其恢复系测量3个代表性生态点的株高、稻米品质，选择与恢复系株高、株叶形一致，稻米品质相对一致的杂交组合，得到三选组合，也即为所选组合渝两优912。

2、制种组合渝两优912的不育系和恢复系按比混合无人机直播：

直播田整好后，将制种组合渝两优912不育系渝17S和恢复系渝恢132种子按3:1比例均匀混合，浸种至破胸，用拌种剂戊唑.吡虫啉拌种后晾干。在4月15日前后按30kg/hm²进行机直播，无人机大疆T20飞行参数：仓口大小：71.0，飞行速度4.1m/s，播撒盘转速1300转/min，相对飞行高度2.3m，作业间距6m。

3、田间无人机除草与水肥管理：

水直播后3天左右，立针，利用苄嘧.丙草胺(安道麦，加了安全剂)喷药封闭除草；二杀：秧苗3-4叶，用五氟磺草胺无人机喷药，24h后复水；播后60d，现杂草选择农药点防。芽期湿润，苗期薄水，分蘖前期间歇，中后期晒田，孕穗期、抽穗期寸水，壮籽期干湿。播前基肥，45％复合肥(N-P₂O₅-K₂O＝15:15:15)375-525kg/hm²，4-5叶期46.2％尿素75-120kg/hm²作分蘖肥。

4、无人机喷施920和辅助授粉：

分2次喷施“九二○”赤霉素，第1次在见穗10％时喷施，用量90g/hm²，第2次在见穗50％时喷施，用量180g/hm²。在见花10％时，即开始利用无人机辅助授粉，一般在每天11:30-12:30分3-4次赶粉，连续赶粉4-6d。

5、种子收获与标记储藏：

待种子成熟后，利用水稻收割机将杂交种和恢复系种子混收，清干、晾晒或烘干后加上标签贮藏，标签上注明品种名称、种子量及收种日期。

对比例1

1、渝优8421的制种

在制种区域选择上，建议选择稻田肥沃、隔离条件好、交通方便、制种农民懂技术的村庄或社区。

4.2播种差期安排

采用以时差为主、叶差为辅的方法确定父母本播差期。在重庆地区夏制，不育系渝843A播始期72d左右，恢复系渝恢2103播始历期98d左右。第1期父本于3月20日左右播种，2期父本时差7d，母本较第1期父本迟播15d左右。母本大田用种量37.50kg/hm²，秧田播种量225.00kg/hm²；父本大田用种量3.75kg/hm²，秧田播种量180.00kg/hm²。7月上旬孕穗，避开孕穗期低温和花期阴雨影响。

4.3培育壮秧，适时移栽

按照重庆市农业科学院渝优水稻团队水肥管理办法培育好父母本壮秧，适时移栽。父本秧龄30d左右、母本秧龄20d左右，叶龄4～5叶移栽。插秧前按机插秧要求整理好制种田块。父母本行比1︰8，间距26.7cm。2期父本相间栽植，株距26.7cm，每穴插2粒谷秧，插植1.5万穴/hm2，基本苗9.0万/hm2；母本株行距16.7cm×16.7cm，每穴插2～3粒谷秧，插植22.5万穴/hm2，基本苗115.0万/hm2。

4.4肥水管理和病虫害防治

制种田用45％复合肥375kg/hm²作底肥；母本移栽后10d，追施尿素120kg/hm²，促进早生快发。前期浅水促分蘖，孕穗抽穗期保持浅水层，后期湿润灌溉。秧田期主要防治稻蓟马、稻飞虱，大田期防治稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱、稻瘟病和稻曲病等病虫害，选用低毒、低残留的高效农药防治。

4.5科学喷施“九二〇”，加强辅助授粉

要根据父母本生长进程，及时调整花期和喷施“九二〇”。在幼穗分化开始时就要注意观察父母本花期是否会相遇，如有偏差，要及时采取补救措施。“九二〇”总用量为255～300g/hm2，分2次喷施。当父母本始穗10％时，用“九二〇”75g/hm2兑水6 000kg均匀喷雾；3d后，再用“九二〇”180～225g/hm2兑水9 000kg喷雾，喷施时注意重喷父本。父母本进入始花期，即开始采用人工或机械辅助授粉，每天于11:00—13:00赶粉，每天赶粉3次，每次间隔30min，连续赶粉5～7d。

4.6及时收种，干燥储藏

当籽粒85％～90％成熟时，抢晴收割杂交种，收获后及时晾晒，或统一按标准干燥，清除稻草等杂质，装袋保存，并贴上注明产地、制种期和种子重量的标签，入库储藏保存。

对实施例1和对比例1的制种过程进行统计，如下表：

由上表可见，与普通制种方法相比，本发明的机械化制种方法能确保花期相遇，赶粉时期短，结实性好，保纯措施好，种子纯度高，机械化作用降低了人工投入，制种成本低。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种杂交稻机械化制种方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)适宜机械化制种的偏恢型优质杂交水稻新组合的选育：

培育不育系和恢复系播抽期一致性组合：选择优良不育系和恢复系分别在重庆和海南生态区同期播种和移栽，从中筛选抽穗期一致的不育系和恢复系配制新组合；在重庆正季筛选综合性状优良、结实率高、稻米品质优、稻瘟病、纹枯病抗性强的组合，作为一选组合；

对一选组合及其恢复系设置代表性的永川、南川、陵水3个生态点种植，所述生态点中，永川的海拔为290m，南川的海拔为750m，陵水为秋季短日照环境，同期播种和移栽，做好始穗期记载，选择和恢复系始穗期一致的组合，即为二选组合；对二选组合及其恢复系测量3个代表性生态点的株高、稻米品质，选择株高、株叶形一致，稻米品质相对一致的杂交组合，得到三选组合，也即为所选组合；

(2)制种杂交组合的不育系和恢复系无人机混合直播：

直播田整好后，将不育系和恢复系种子按3:1均匀混合，浸种至破胸，用拌种剂戊唑吡虫啉拌种后晾干；在4月15日前后按30kg/hm²进行无人机直播；

无人机极飞P30飞行参数：行距5m，播撒盘转速800转/min，相对作物高度2.5m，飞行速度4m/s；

无人机大疆T20飞行参数：仓口大小：71.0，飞行速度4.1m/s，播撒盘转速1300转/min，相对飞行高度2.3m，作业间距6m；

(3)田间机械化除草与水肥管理：

水稻播种后利用无人机喷药开展“一封二杀三点”式除草；一封：直播后3天立针期，选用苄嘧丙草胺喷药封闭除草；二杀：秧苗3-4叶，用五氟磺草胺喷药，24h后复水；三点：播后60d，现杂草选择农药点防；芽期湿润，苗期薄水，分蘖前期间歇，中后期晒田，孕穗期、抽穗期寸水，壮籽期干湿；播前基肥，45％复合肥375-525kg/hm²，所述复合肥中N、P₂O₅和K₂O的质量比为15:15:15，4-5叶期46.2％尿素75-120kg/hm²作分蘖肥；

(4)无人机喷施赤霉素和辅助授粉：

分2次无人机喷施赤霉素，第1次在见穗10％时喷施，用量90g/hm²，第2次在见穗50％时喷施，用量180g/hm²；在见花10％时，即开始利用无人机辅助授粉，一般在每天11:00-12:30分3-4次赶粉，连续赶粉4-6d；

(5)种子收获与标记储藏：

待种子成熟后，利用水稻收割机将杂交种和恢复系种子混收，清干、晾晒或烘干后加上标签贮藏，标签上注明品种名称、种子量及收种日期。

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