浅析2009年两系杂交稻抽穗异常的原因
2010-02-10黄在刚王从赵刁成兰郝玉华毛道行
黄在刚,王从赵,刁成兰,郝玉华 ,毛道行
(1.盱眙县农业技术推广中心,江苏 盱眙 211700;2.淮安生物工程高等职业学校,江苏 淮安 223200)
两系杂交稻由于穗大粒多、结实率高、米质优,较三系杂交稻有明显的优势。近年来,在湘、鄂、赣、皖、苏等地受到农民的喜爱,得到了较快的发展。但2009年苏皖两省种植的两系杂交稻在抽穗期表现与往年不相同:抽穗时间参差不齐,植株高低不一。同一田块,有的稻穗灌浆充足,沉甸下垂;有的则迟迟不能灌浆,仍昂首挺胸;有的还在穗顶端有1~2 cm的白梢——只见白色的枝梗,连颖壳都没有,如华安501的部分田块;还有的除抽穗期大大拉长,隐藏在穗层下还有相当部分的包颈,如扬两优6号的一些田块。各地农技人员的解释多种多样。有的说是秧龄太长,有的说是管理不善,有的说是前期高温引起,有的说是后期低温所致,有的说是施肥不当,有的说是农药不好,有的说是品种混杂,纯度不高,有的说是品种退化……众说纷纭,莫衷一是。但是,都不能自圆其说。
在许多地方,同一农户家的相同播期、相同田块、相同管理措施,三系组合的杂交稻生长抽穗正常,而两系杂交稻抽穗就出现异常。同是杂交籼稻,它所在的环境高温、低温一样,均处在危害水稻生长的极端环境中,为何差别就那么大?此种现象只出现在两系上,难道那么多两系组合杂交稻都在2009年发生混杂、退化?何况从水稻的株型、叶鞘、叶节的颜色、叶片的宽窄、长短及叶色、谷粒的形状、稃类的颜色等特征上看均无明显差异,不能证明是品种发生了混杂或退化。
那么,两系杂交稻抽穗异常究竟是什么原因呢?我们先看一下苏皖北部杂交水稻的栽培情况。这个地区地处淮河流域,基本上是麦茬水稻,杂交稻大部分是杂交中籼,整个生育期在140天左右,常年5月上旬播种,8月中下旬抽穗,9月中下旬收获。8月上旬有相当部分的杂交稻处于孕穗后期。
我们再看一下2009年8月上旬的气候,正常年份8月上旬是这一地区最热的时候,2009年8月上旬正处在三伏天的中伏,而苏皖北部的这一阶段都没有常年的酷热,而是阴雨连绵,气温宜人,以江苏省盱眙县为例,平均温度是25.4℃(常年旬平均气温是28.5℃)。盱眙县气象局提供的资料表明,2009年在水稻生长期内的5月到9月温度均在水稻的生长适期范围内,只有一项值得关注,就是8月上旬的日照。气象资料表明:盱眙8月上旬常年的平均日照为8.1 h,而2009年8月上旬的平均日照只有1.8 h,光照时间只有常年的1/5(22%)。当地常年8月上旬光照强度为2458 J/cm2,而2009年8月上旬的光照强度只有1 029 J/cm2,为常年的41.9%。
有关资料指出:光照与稻穗发育关系密切,穗形成期的光照强度不能低于837 J/cm2。在田间条件下,光照越充足对稻穗分化发育越有利。在稻穗发育过程中,以减数分裂期对弱光最敏感。减数分裂期光照不足,明显地促使稻穗的二次枝梗退化与夭折,且抽穗不畅,包颈严重,以致每穗总粒数减少。
有人做了大田遮阴减光试验,从减数分裂开始,分别减光30%~40%、60%~70%,遮阴减光2天、4天、6天、8天、10天进行比较,以减光8~10天的影响最大,一般每穗粒数要比自然光温下减少17~26粒,最多减少40粒。
还有试验报道,在减数分裂期和颖花分化期进行减弱光强1/3左右的遮阴试验,遮阴后穗长要比对照短0.5~1.5 cm,每穗总粒数减少10~25粒。在减数分裂到始穗期间减光60%~70%时,包颈长度一般要增加0.5~2.0 cm,最大的达3 cm以上。遮光处理还显示,由于日照不足,造成颖壳体积减小,从而使千粒重下降,遮减光10天,千粒重可下降1 g左右。
植物生理学指出,光照不足则影响光合作用的效率和强度。如果减数分裂期的光照严重不足,使穗分化过程中所需要的有机养料得不到满足,就会引起枝梗和颖花的退化。此时植株本身制造的有机养料不足,除穗分化受到影响外,同样会使正在生长发育的植株的其它部分受到影响,如穗颈节部分,从而导致抽穗期拉长,抽穗不整齐,乃至包颈。
那为什么处在同样条件下的三系组合抽穗正常而两系组合的杂交稻抽穗异常呢?我们知道,两系杂交组合的母本具有光敏核不育和光、温敏核不育的特性,它本身对光的敏感性与感温性强三系组合不在同一水平线上。由于它们对光较为敏感,所以在减数分裂期遇到特殊的气候条件—光照、光强不足,从而对光敏感的杂交稻组合出现生长发育不良的现象。所以我们认为,2009年两系组合杂交稻抽穗异常是减数分裂期光照不足所致。
当然,像2009年8月这种长时间严重光照不足毕竟较为少见,如遇到这种特殊情况,可以在水稻生长后期喷施磷酸二氢钾、叶面宝等促进水稻光合作用及生长发育的叶面肥,以减少颖花退化,增加粒数和粒重,弥补部分损失。
[1]陶炳炎.杂交水稻与气象[M].南京:江苏科技出版社,1983.
[2]莫家让.杂交水稻生理基础[M].北京:农业出版社,1982.