丰源Ａ繁殖中九二○测控技术的应用

张圣喜　易稳凯　李　涛　刘玉球　唐小成

摘要以丰源A不育系为研究材料,2004~2005年对其繁殖过程中九二○的施用技术进行了系列探讨,提出了九二○使用效果的监测方法及其使用方式和使用剂量的调控技术,为提高杂交水稻繁殖制种异交结实率提供了科学依据。

关键词丰源A;九二○;测控技术

中图分类号S482.8文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)15-0067-02

在杂交水稻不育系繁殖中,通过赤霉素九二○的使用,解除或减轻了不育系卡颈包粒程度,从而提高了不育系种子繁殖的产量。由于各方面影响因素过多,九二○的作用经常难以充分发挥,即出现稻穗仍有较多颖花被剑叶叶鞘包裹或者稻株倒伏等现象。为提高九二○的使用效果,以湖南隆平种业有限责任公司提供的丰源A为材料,在靖州太阳坪进行了2年的九二○测控技术探索,取得了较好成效。2004年繁殖丰源A株系0.66hm²,入库产量2 610kg/hm²,经考种,其结实率50.9%,稻穗包颈度24.5%,包粒率6.5%;2005年在九二○使用中导入测控技术,即对不育系繁殖中首次使用的九二○效果进行监测,对之后九二○的使用方式和剂量进行调控,丰源A生产面积1.09hm²,产量达到3 390kg/hm²,其结实率52.2%,稻穗包颈度为23.3%,包粒率仅1.7%,达到了高产量、高结实率、轻包颈、少包粒的预期目标。

1设定测控指标

九二○的测控技术,关键是把握和控制稻穗外露的进程及最终结果。因此,需要一套完整反映稻穗空间定位的指标,根据生产实际设定了外露穗长、露鞘度、露叶度、穗株比4个指标。外露穗长:剑叶叶枕处至稻穗顶端的长度,其反映的是穗顶至剑叶叶枕处的绝对距离;露鞘度:外露穗长与穗长的比例,其数值大于或等于1,表明稻穗全部露出叶鞘,否则表明稻穗被包颈卡粒,数值越小,稻穗包颈度越大;露叶度:外露穗长与剑叶长度的比例,反映的是外露穗与剑叶的相对位置,由于剑叶与穗轴有一定的夹角,露叶度在接近等于1时,稻穗顶端已超过剑叶尖端所处的水平面,其数值越大,说明稻穗授粉受剑叶影响越小;穗株比∶外露穗长的变化值与株高的变化值的比例,它反映的是穗颈倒1节节间伸长值与所有茎节伸长之和的数量关系,体现了倒1节与其他各节对九二○的同步反应程度。

2确定目标模型

2004年在丰源A使用九二○效果最好的稻田取样考种5株,分析其结实粒数、单穗及单株结实粒最高的Ⅲ号稻株:其稻穗的穗颈节全部露出剑叶叶枕占总穗数的38.5%,颖花部外露而穗颈节低于剑叶叶枕的稻穗为30.8%,包有颖花的稻穗为30.7%。在调查的5株中,选取结实率60%以上的稻穗分析,其露叶度为0.72~1.14,平均数值是0.83,结实率高的低位分蘖露叶度为0.75~1.02。另外,Ⅲ号稻株主穗株高130.5cm,而该株最高稻穗是145.6cm,主穗株高占最高稻穗株高的89.6%,主穗露鞘度是1.12。由此确定稻穗的终极模型是:40%的稻穗不包颈,30%的稻穗包颈而不包粒,30%的稻穗包粒。主穗仅为本株最高稻穗的80%~90%,保证主穗露叶度为0.8~1.0,露鞘度1.1~1.2。另外要求父本株高要高于母本15～20cm。

3监测方法

在父母花期相遇,生长进程最快的稻田进行。在九二○使用的前1d,顺着繁殖父本的行向,在繁殖母本的厢边第1列连续拔取20株最早抽穗的稻苞,每株1个稻苞,量取剑叶长度、剑叶叶鞘长度、穗长长度,得到基础数据。在该厢另侧的第1列连续定点插杆20株进行九二○效果的监测,根据丰源A田间生产的初步观察,估计其用量在525~750g/hm²之间,分2~3次施用。第1次施用九二○300g/hm²,喷施后30min内,每株选其最早稻穗挂牌编号共20穗,量取其株高(稻穗穗顶所能达到对应秆的最高高度),另外再量取外露穗长(穗顶低于剑叶叶枕时,为负值)。最后确定外露穗长为-2~2cm的稻穗10穗作进一步观察,其余标秆和标签取消。在九二○作用后20~24h,对所标稻穗作株高的标点和量取外露穗长,分别统计出10个稻穗的外露穗和株高增长值的平均数,计算出穗株比。

4调控技术

外露穗预期增长值(以下简称预期值)由基础数据和目标模型得到。其数值是:0.8~1.0倍的剑叶长与1.1~1.2倍穗长所交叉的数值,如不交叉时,取两者中较大者的低端数值;外露穗增长累积值(以下简称增长值)等于首次测定10个稻穗外露穗增长平均数的4倍值。将增长值与预期值比较,有2种可能:即增长值大于或等于预期值或增长值小于预期值。

在第1种可能情况下,会出现4种情形:①穗株比<1/4,此时稻株较嫩,很容易引起倒伏问题,应隔天且减量喷施九二○;②1/4<穗株比<1/3时,此时稻茎低位节间已不易伸长,而九二○效果较理想,此时可减量施用九二○,即225 g/hm²;③1/4<穗株比<1/2时,第2次等量喷施九二○,此时稻株不可能倒伏;④穗株比≥1/2时,应加量施用九二○,即450g/hm²。

在第2种可能情况下,会出现3种情形:①当穗株比 >1/2时,应加倍喷施九二○,即600g/hm²,此种情形由于低温等天气致使稻穗不能正常抽出,之后不必再增加九二○ 用量;②1/3<穗株比<1/2时,应加量喷施九二○,即450 g/hm²;③当穗株比<1/3时,主要是大雨冲洗或低温天气影响“九二○”效果发挥,另外应补施首次九二○的用量,即300g/hm²。

5测控技术的实践依据

以主穗为监测对象,其依据是:稻株主穗具有营养和产量优势,是构成田间种子产量的重要组成;九二○作用后,主穗增长过高,是引起稻株倒伏的主要根源,而中、高位分蘖不会因九二○过量而倒伏。

在九二○作用后24h进行监测,已综合考虑了稻株、天气、九二○等所有因素共同作用的影响,对九二○使用的指导更有实际意义。

以稻穗外露增长平均数的4倍值作为外露穗长累积值的依据是:外露穗长=穗长+倒1节长-剑叶叶鞘长,丰源A在九二○施用前后的田间调查表明,剑叶叶片长和叶鞘长、穗长变化差异可以忽略不计,因此外露穗增长值约等于倒1节长的变化值。在九二○作用前,倒1节和各节长度都小,做“近似于零”处理。九二○充分作用后,倒1节长与各节总长的比值为0.263,可近似认定倒1节长度变化为株高变化总值的1/4。在育性鉴定圃,通过一次性施用不同剂量九二○的观察,破口期稻穗倒1节在第1天的伸长值与其变化总和的比值为0.23~0.29,平均为0.258。破口期到稻穗完成抽穗需4d;连续2次喷施九二○的作用时间为4d。九二○的作用具有累积特性。因此,将九二○的最终累积效果按时间均衡分配,即第1天九二○的作用效果是累积效果的1/4。

另据观察,九二○在一定浓度范围内,稻株外露穗长随浓度增大而伸长,在该范围的低端浓度时,九二○不会表现作用;在该范围的高端浓度时,九二○的作用不再增强。因此,通过外露穗长的伸长初步估算第2次九二○所需的浓度。

穗株比反映稻株老化状况的依据是:外露穗长变化可看作倒1节长变化,株高=穗长+倒1节长+其他各节长之和,株高增长值=倒1节变化值+其他各节变化值。穗株比实质就是倒1节与其他各节长度的变化比,九二○未能发挥作用或稻株较老化时,倒1节长度绝对值及变化值均大,因而穗株比相对高;而稻株较嫩及九二○充分作用时,下部各节增长幅度较大,穗株比的值较小。

6测控技术的效果

该技术的使用,保证了九二○作用的良好发挥,打下了不育系繁殖高产的基础。丰源A在2005年的繁殖单产较上年增加780kg/hm²;在T98A繁殖中应用该技术后,平均产量4 050kg/hm²,高产田块达4 470kg/hm²。在2006年玉香A的繁殖中采用该技术模型效果较好。另外在2004~2005年丰源A的海南冬繁中,该技术及早预知了低温对抽穗的严重危害。种子生产初步验证该技术行之有效,且操作方便、快捷。不足之处是:要求熟悉不育系对九二○的需求总量;另外,调控技术中确定的剂量仍有一定的弹性空间。在以后的生产实践中有待于对九二○作用效果与剂量的关系作进一步研究,提高测控技术的精准度。

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