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水稻是我國第一大糧食作物,生產上種植的水稻80%以上是雜交水稻,雜交水稻是通過異交獲得種子,因而花期相遇是水稻異交結實的前提條件,也直接關系到制種產量的高低。花期相遇技術是通過改善制種親本的外部條件,提高制種產量,減少和避免了制種中由于外界因素造成的花期不遇,確保父母本盛花期相遇,提高授粉受精率,利于異交結實。
1*抽穗揚花期的選擇和安排
在雜交水稻制種過程中,選擇*抽穗揚花期是制種能否高產的關鍵。其主要溫、濕度和光照的量化指標目前比較一致的看法是日平均氣溫28~32℃,不可連續(xù)3d低于26℃或高于38℃;相對濕度75%~85%,無連續(xù)3d低于70%或高于90%;日照充足,無連續(xù)3d以上雨日的微風天氣條件。因此,各地在制種季別安排上,擴大早夏制,穩(wěn)定夏制,減少秋制。具體到制種基地*抽穗揚花期的安排,主要有以下幾點要考慮:一是根據前述花期的技術參數,查明當地氣溫最高的月旬和應當錯開的時間(如早熟稻、晚熟稻的揚花期);二是根據父母本的生育規(guī)律及生育期對外界環(huán)境條件的要求和反應進行調控;三是根據所處的地理位置(緯度、海拔)、降雨規(guī)律等,盡量避免連續(xù)陰雨、高溫干旱或天氣多變的危害性季節(jié)。
綜合上述因素,陜南水稻制種所在地如漢中市漢臺區(qū)實行早夏季制種,抽穗揚花期定在7月上旬末至下旬初,此時雨季剛過,大伏天未到,日平均氣溫23.9~26.7℃,相對濕度80%左右,平均日照8.6~10.3h,與早熟雜交水稻花期安全隔離,7月下旬至8月5日前后灌漿、成熟、收獲,正是晴朗少雨的三伏天,母本的黑粉病和穗上萌芽可得到有效控制。
2花期相遇的標準
理想的花期相遇是指父母本盛花期全遇。雖然不同組合的花遇標準由于親本的開花習性、花期歷時、異交性能和制種季別等方面的差異而有所不同,有的要求母本早父本1~2d抽穗(如汕優(yōu)10號、II優(yōu)92),有的要求父本早母本1~3d(如汕優(yōu)63、汕優(yōu)64),也有的組合要求父母本最好同天始穗(如汕優(yōu)48-2、II優(yōu)63),但是都有1個共同點,就是要求盛花期相遇的程度越高越好。高產和超高產制種花期相遇的要求更高,不只是要求抽穗一致,而且要求采用技術措施加以調節(jié),促使父母本盛花期全遇。表1列出了不同親本的抽穗和開花歷時。
3父母本播差期的確定和安排
確定和安排好父母本播種差期是制種花期相遇的首要條件。當前生產上推廣應用的“三系”雜交水稻中的不育系絕大部分是早稻類型,生育期短而恢復系大部分是晚熟早中稻型,生育期長,許多組合父母本的生育期相差很大。為了使不育系和恢復系花期相遇,要根據2個親本的播始歷期長短,來安排確定父母本的播種期。計算父母本播種差期必須根據不同親本、不同組合、不同季節(jié)、不同地理位置和不同出葉速度等因素來確定。目前,生產上大面積制種常用的方法有:時差推算法、葉差推算法和溫差推算法。葉差法既適用同一組合、同一季節(jié)、同一地區(qū)(基地)和大體相同的栽培管理水平等條件,又適用于異地異季等不同條件下確定父母本播差期;時差法較適用同等條件,而溫差法則較適用于不同條件。因此,在生產上通常是幾種方法結合使用,一般老基地配制老組合,普遍采用葉差、時差結合運用,效果較好,也是一般大田制種最常用的方法,可靠性強,誤差小。漢中市所在的幾個主要基地采用此法確定主組合的父母本播差期,效果好,變異小(見表2)。溫差法由于只有溫度這個單一指標,易因管理水平不同或小氣候變化造成秧苗生長快慢的誤差。另外還要查閱當年當時氣象資料,一般基地不具備這個條件,相對應用較少,比較適用育種單位遠距離引種觀察親本和異季制種用。
4花期預測及調節(jié)
4.1花期預測
(1)對應葉齡法。根據常年花期相遇高產田塊的父母本主莖葉片數及整個生育期間葉齡對應動態(tài)關系來預測和判斷當年花期。這種方法比較簡便可靠,準確性較高,且在整個播始歷期內隨時都可進行預測,適用范圍較寬,尤其對老組合更為適用。但對新組合試制,因無參照的對應關系而難以使用。
(2)葉齡朵數法。根據父母本進入生殖生長階段的最后幾張葉片出葉速度和葉片余數幼穗分化各期及始穗期相對外觀特性來預測和判斷花期。這種方法準確性較高。在具體應用上,首先要根據外觀特征和總片數判斷出父母的葉齡余數;再根據它與穗分化各期對應關系判斷出幼穗分化狀態(tài);然后根據所處幼穗分化期推算父母本能否同時始穗。一般父母本葉齡余數與幼穗分化各期的對應關系如表3。
(3)幼穗剝查法。通過剝苞觀察父母本幼穗分化發(fā)育的形態(tài)和進程判斷是否同時始穗。這種方法比較簡便易懂,直觀準確,是制種中最常用的方法,適用范圍廣。幼穗分化分為8個時期:1期難看見,2期苞毛顯,3期毛叢叢,4期粒粒顯(1cm),5期穎殼分(3cm),6期谷半長,7期穗變綠,8期即出現。大部分不育系的幼穗分化歷期約26~29d,個別的32~33d(11-32A);恢復系的幼穗分化歷期28~33d,同一親本的穗分化歷期及各期天數相對穩(wěn)定。因此,只要熟悉和掌握不同親本的幼穗分化歷期及8個期間的歷時就可預測其始穗期。目前生產上應用的幾個主要親本的幼穗分化歷程見表4。
在制種生產上的花期預測,往往根據上述幾種方法的特點綜合使用,前中期主要使用對應葉齡法,進入生殖生長后則主要用幼穗剝查法和葉齡余數法,判斷父母本花期相遇與否后,再確定要不要采取調節(jié)措施。
4.2花期調節(jié)
花期調節(jié)的基本原則是以豐產苗架為基礎,圍繞高產調節(jié)花期。花期調節(jié)的總方針是以早期調節(jié)為主,中后期調節(jié)為輔。早測早調主動,投入少,效果好;反之則被動,成本高,效果不一定好。調節(jié)的技術以促為主,以控為輔,促控結合,促要早而穩(wěn),控要準。主要調花方法和措施分述如下:
(1)主要是根據父母本播差期的安排,早播親本的秧苗素質(分蘗數)和出葉速度來調節(jié)確定原計劃中遲播親本的實際播種期。如當年早播親本播后較常年出葉速度明顯偏快或偏慢,分蘗數明顯偏多或偏少,那么,播差期就要作適當調整。調整大體可分4種類型:①分蘗數偏多,出葉速度偏快,則葉差和時差都應適當縮小;②秧苗出葉速度偏快,而分蘗數量偏少,則葉差適當增大,時差略減少;③秧苗分蘗數偏多,而出葉速度偏慢,則葉差適當減少,時差相對增大;④秧苗分蘗數偏少,出葉速度也偏慢,則葉差和時差都應適當增大。
(2)遲播親本,播后至雙親進入幼穗分化之前的花期調節(jié)。相對而言這段時間內的調節(jié)措施較多,效果明顯。若預測到父母本花期可能有偏差,遲播親本移栽可通過改變秧齡、移栽密度和本田基本苗等栽培措施加以輔助調節(jié);移栽后的半個月內配合搭豐產苗架,調整氮、磷、鉀比例,分別作父母本的分蘗肥追施;半個月后則利用親本對水分敏感性差異,若是對水分敏感的遲熟父本偏快,可結合母本的正常曬田來控制該父本的生育進程,最好同時對父本采取偏施氮肥150~225kg/hm2的措施,效果更加明顯,一般可推遲3~4d始穗。而對生育偏快又長勢正常或旺盛的母本則要慎用;否則不僅易惡化群體結構,加劇病蟲危害,而且會降低母體異交性能。對偏慢的母本或父本,用15.0~2.25kg/hm2磷酸二氫鉀對水750kg/hm2葉面噴施2~3次或直接用氯化鉀150~225kg/hm2噴母本、75~150kg/hm2噴父本,可促使早抽穗2~3d。
(3)父母本進入幼穗分化始穗期的花期調節(jié)。這是一種補救措施。利用幼穗分化前4期對外界環(huán)境條件敏感而影響穗分化歷期較大的特點,在穗分化前的正確預測和判斷下,伺機在這個關鍵調控時期采取果斷措施進行調節(jié)。主要調節(jié)措施有:旱控水促、氮控磷鉀促、化學藥物激素和機械損傷調控等。根據高產制種要求,一般應采用水肥調節(jié)為主、化學藥物激素調控為輔,機械損傷為補(盡量不用)的方法。調節(jié)的對象應以父本為主、母本為輔,這樣的調花效果相對要好些,一般可調整2~3d。若后期發(fā)現母本偏慢,可在水稻抽穗破口前期用赤霉素(九二○)9.5~15.0g/hm2對水375~600kg/hm2噴施。若母本偏慢,赤霉素用量為3.0~4.5g/hm2。
在播差期安排較準確的前提下,即使出現花期不遇或欠遇的情況,及早通過綜合運用上述有效措施,發(fā)揮其累加作用,可使絕大部分父母本花期相遇。如還有少數花期有偏差,再通過后期的補救措施加以校正,就能達到確保花期相遇之目的。
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