两优312与R312混播种植模式

袁 彬，明兴权，雷 斌，唐文帮

(湖南农业大学 农学院，湖南 长沙 410128)



两优312与R312混播种植模式

袁 彬，明兴权，雷 斌，唐文帮*

(湖南农业大学 农学院，湖南 长沙 410128)

摘要：为探索杂交水稻与其父本混播种植的可行性，以两优312和R312为试验材料，C两优343为对照，对两优312和R312按2∶1的比例进行了混播种植试验。结果表明，在株叶形态和产量性状上，两优312和R312混播种植与C两优312单独直播种植差异不大，且米质更好，分别比对照C两优343增产5.7%和6.0%，但与R312单独直播种植比较，其产量差异明显，经济效益突出。因此，两优312与R312的混播种植具有一定的可行性和推广应用前景。

关键词：水稻；两优312；混播种植；机械化制种

水稻是世界主要粮食作物，我国水稻播种面积约为3000万hm2，其中杂交水稻年种植面积约为1670万hm2，占水稻年种植面积的57%。近几年来，常规稻的种植面积有所上升，杂交稻的种植面积有所下降，在这种背景下，更应该加强对杂种优势的利用和杂交水稻种植模式的创新研究。水稻杂交育种技术途径主要有三系杂交法、两系杂交法，采用三系或两系途径进行杂交水稻制种，其繁杂的制种过程和高劳动强度正逐渐成为扩大杂交水稻生产以及降低制种成本的制约因素。为了适应现代农业发展的需求，降低杂交水稻制种的成本，科学家们提出了机械化制种，并探究了许多方法，如利用水稻籽粒的颜色、大小、重量等差异，选育特定的母本(不育系)或父本(恢复系)[1-7]，然后通过机械筛选出杂交种子；将除草剂敏感(致死)基因导入父本中，使父母本之间对某种除草剂的敏感性产生明显差异，授粉结束后喷施除草剂，杀死父本、保留母本[8-12]；筛选受精、结实存在障碍的特殊突变体，如雌性不育(已获得了相关的种质资源)[13]等使父本与不育系母本混合直播而实现机械化制种。这些方法都有其优越性和可行性，但现阶段要实现还需要解决很多技术问题，例如机械筛选不彻底、雌性不育系繁殖困难等。面对这些问题，笔者的团队提出了选育适合杂交种子和其父本种子按一定的比例混合直播，其株叶形态、抗逆性、产量和米质等都优良的组合，以实现父母本按一定比例混播混收生产杂交水稻种子，实现机械化制种，节约劳动力，降低种子生产成本。本试验主要通过对两优312与R312的混播种植研究，证明杂交稻和父本混播种植的可行性，为其实际生产提供科学的理论依据，并以此来实现机械化制种，降低水稻杂交种子的生产成本，提高种子公司的经济效益和农民利益。

1材料与方法

1.1试验材料

两优312、R312、C两优343(对照)，均由湖南农业大学水稻科学研究所提供。

1.2试验方法

1.2.1试验时间及地点2014年6～10月，试验地位于长沙市望城县茶亭镇,试验地耕层深厚，地面平整，阳光充足，地力均匀，肥力中上等水平，排灌方便。

1.2.2田间试验方案大田平整后，选用4个试验小区，小区面积为21 m2(3.0 m×7.0 m)。处理1(两优312)：两优312直播种植；处理2(混312)：由两优312和R312按2∶1混合直播种植；处理3(R312)：R312直播种植；处理4(C两优343)：C两优343直播种植作为对照。种子用强氯精浸种,用好安威拌种,定量匀播，2014年6月15日在长沙望城播种，4个小区的用种量为0.06 kg。施肥标准和田间管理与常规大田栽培相同。

1.2.3测定项目及方法分别记载各小区的始穗期、齐穗期、成熟期和全生育期。试验于10月6日在田间每个小区随机取样，采用3点取样法，每点取1 m2，获取单位面积有效穗数，每个样本室内统一考种，考查样本株高、穗长、每穗总粒数、结实率、千粒重，计算理论产量。水稻成熟期，分小区再次单收单晒计实际产量。

在稻谷收获、晒干后，室内贮藏3个月后，从各处理中分别随机选择3份，进行稻米相关品质性状的分析。每个处理测定的各项品质指标均重复3次,以其平均值作为该小区的测定值。稻米相关品质性状测定方法按中华人民共和国农业部颁布的《米质测定方法》标准(NY 147—1988)[14-15]，测定稻米的糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、碱消值、长宽比、胶稠度、蛋白质含量、直链淀粉含量、米粒延伸率和食味综合评分等各项指标。

在整个试验过程中，记录各试验小区在种子成本上的投入，并结合理论产量和实际产量，比较各小区的经济效益。

2结果与分析

2.1两优312、混312和R312的生育期比较

播种后分别对各处理进行生育期记载，由表1可以看出，两优312与R312混播种植与两优312直播种植的生育期完全相同。两优312的始穗期、齐穗期、成熟期都要比R312早2 d。R312的全生育期比两优312的全生育期短2 d，分别为116和118 d。由此可以看出，两者的生育期之间前后相差2 d，在允许范围内。由此可知，两优312和R312混播种植成熟整齐，不存在分批成熟现象。

表1　不同处理生育期比较

2.2两优312、混312和R312的株叶形态和产量结构的比较

由表2可以看出，株高最高的是对照C两优343，为108.2 cm；其次为两优312，为107.2 cm；第三为混312，为107.1 cm；最矮的是R312，为105.8 cm。这3个处理的穗长差异很小，分别为22.15、22.03和21.89 cm，对照C两优343的穗长为22.46 cm，比其他的都要长。有效穗数最多的是两优312，为311穗/m2；其次为混312，为309穗/m2；最少的是R312，为286穗/m2，对照的有效穗为300穗/m2。R312的穗总粒数最多，为180.4粒，而两优312和混312的穗总粒数的差异不大，分别为170.6粒和168.2粒，均多于对照C两优343。从结实率来看，混312的结实率最高，为84.1%，两优312与R312的结实率相差不大，分别为81.8%和81.1%，对照的结实率居中，为82.1%。就千粒重而言，最重的是两优312，其次为混312，最少是R312，分别为23.7、23.4和22.7 g，均小于对照的23.8 g。

理论产量最高的是两优312，为685.8 kg/667 m2，其次是混312，为681.9 kg/667 m2；最差的是R312，为633.5 kg/667 m2，分别比对照C两优343高38.8、34.9、-13.5 kg/667 m2。实际产量也是两优312的最高，其次为混312，R312最少，分别为681.1、679.3、632.1 kg/667 m2，分别比对照C两优343高34.1、32.3、-14.9 kg/667 m2。

由此可以看出，就株叶形态而言，两优312、R312、混312这3个小区的株叶形态几乎相同，差异甚小。但从产量上来看，混312的产量比两优312的略低，但差异相当小，仅少1.8 kg/667 m2；而R312与两优312的产量差异明显，少49 kg/667 m2。

2.3两优312、混312、R312的稻米品质性状分析

由表3可知，R312的糙米率最高，为72.4%。两优312与混312的糙米率差异不大，分别为71.36%、71.18%，三者的糙米率都低于对照C两优343的82.22%。R312的精米率最高，为65.15%，而两优312与混312的精米率分别为62.94%和63.57%，差异不大，对照C两优343的精米率为70.16%。两优312的整精米率最高，为57.3%，达国标一级；其次为混312、R312和对照C两优343，分为56.1%、55.3%和55.11%，达国标二级。

表2　各处理的生物学特征及产量结构分析

就垩白粒率而言，对照C两优343最高，为28.5%，两优312的为28%，其次是混312和R312，分别为25%和24%，均达到国标三级。C两优343的垩白度最高，达12.12%。两优312垩白度为4.2%，其次是混312，为4.1%，最低的是R312，为3.3%，三者均达国标三级。两优312、R312、混312和C两优343的长宽比分别为3.2、3.1、3.1和3.09,差异不大，均达国标一级。R312的直链淀粉含量最高，为16.55%，达国标二级；其次是两优312和混312，分别为15.3%和15.1%，达国标三级；而C两优343为21.02%，达国标一级。

4个处理的碱消值分别为6.05%、5.15%、5.12%和5.5%，两优312的碱消值突出。就胶稠度而言，两优312的最高，混312次之，第三为R312，分别为86.1、84.5和83.7 mm，均达国标一级，C两优343的最低，仅为62 mm，达国标二级。就蛋白质含量来说，两优312的最高，为10.8%，其次是C两优343，为10.38%，第三是R312，为9.91%，第四是混312，为9.46%。就食味综合评价而言，R312的最高，为8.2，达国标二级，混312为8.14，达国标二级，两优312和C两优343分别为7.85和7.75，达国标三级。米粒延伸率最高的是混312，为135.1%，两优312、R312、C两优343分别为114.2%、116.1%、125.82%。

表3　各处理稻米品质性状的比较

由此可见，混312整体稻米品质较好，具有较好的蒸煮食味品质、碾磨品质和外观品质，但营养品质表现一般，R312具有较好的碾磨品质和外观品质，蒸煮食味品质和营养品质表现一般，两优312具有较好营养品质和碾磨品质，而外观品质和蒸煮食味品质表现一般。而整体来说，两优312、混312和R312的米质性状比对照C两优343的好。

2.4两优312、混312和R312的经济效益比较

为把各小区之间的误差降低到最小，本试验控制在基本相同的田间管理条件下进行。4个处理在种子成本和效益比较结果表明(表4)，R312、混312、两优312、C两优343的种子价格分别按16、40、100、80元/kg计算,用种量按大田的要求，分别为5.0、2.0、1.5、1.5 kg/667 m2。稻谷价格按2.8元/kg。由此可以计算出，仅在种子成本和产量上，两优312、混312和R312的经济效益分别为1757.1、1822.0、1677.1元/667 m2，分别比对照C两优312的高77.5、142.4和-2.5元/667 m2。由此可以看出，混312的经济效益突出，分别比两优312和R312高64.9和144.9元/667 m2。

表4　各处理的直播种植成本及效益的比较

3讨论

3.1两优312与R312混播混收种植模式的可行性和应用前景

在杂交种子与父本种子混播混收种植模式技术中，存在因生育期不同而造成分批成熟和株叶形态差异大的问题，是制约该项技术推广的主要因素，要实现两优312与R312的混播混收种植，两优312与R312的株叶形态和生育期差异应非常小,前后应不超过4 d。研究表明，两优312与R312的生育期前后不超过2 d，在允许范围内,成熟整齐，不存在分批成熟现象。株叶形态十分相近，且混312具有产量高、米质好等特点，适合混播混收种植模式。

混312的经济效益增收十分显著。在现如今的社会背景下，随着人们生活水平的提高，人们越来越关注稻米的品质，品质好的稻米，其市场潜力将越来越大。研究表明，混312的稻米品质比两优312与R312显得更好，所以更受市场的欢迎。尽管种植R312等常规稻品种的社会投入成本较低且经济效益还可以，但从国家粮食数量安全的角度出发，常规稻的产量较低，不能保证国家粮食安全。而种植杂交稻的产量高，能保证国家粮食安全，但社会投入大，社会整体经济效益不明显。而杂交水稻与父本混播种植模式具有产量高、米质好、投入小等特点，不仅能保证国家的粮食安全，同时具有低投入高回报的社会经济效益。由此可以看出，两优312与R312混播混收种植模式具有较好的应用前景。

3.2父、母本(不育系)混播混收生产杂交水稻种子的可行性与前景

水稻杂交育种技术途径主要有三系杂交法、两系杂交法，不论采用三系或两系途径进行杂交种生产，其繁杂的制种过程和高的劳动强度正逐渐成为扩大杂交水稻生产以及降低制种成本的制约因素，更成为了现代农业发展的障碍。为解决这个难题，科学家们提出了机械化制种，在目前提出的方法中，需要解决的技术问题很多，现阶段无法实现。因此，笔者的团队提出了选育适合杂交种子和父本种子按一定的比例混合直播，其株叶形态、抗逆性、产量和米质等都优良的组合，以实现父母本按一定比例混播混收生产杂交水稻种子，实现机械化制种，节约劳动力，降低种子生产成本。研究表明，两优312与R312的混播种植在实际生产上是可行的，所以，R312与母本(不育系)按一定比例混播混收获得能运用到生产中混播混收的种子也是可行的，这样不仅可以降低杂交水稻种子的生产成本，而且可以实现机械化制种。

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(责任编辑：曾小军)

Research on Mixed-sowing Planting Pattern of Rice Varieties Liangyou 312 and R312

YUAN Bin, MING Xing-quan, LEI Bin, TANG Wen-bang*

(College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China )

Abstract：To prove the feasibility of mixed-sowing planting of hybrid rice and its male parent, taking Liangyou 312 and R312 as test materials, and C-Liangyou 343 as the control, we carried out the mixed-sowing planting test of Liangyou 312 and R312 in the mixed proportion of 2∶1. The results indicated that there existed little difference in plant-leaf morphology and yield characters between the mixed-sowing planting of Liangyou 312 and R312 and the alone planting of Liangyou 312, but the former obtained better rice grain quality than the latter. The yield of Liangyou 312 and R312 mixed cultivation was 5.7% higher than that of C-Liangyou 343 cultivation alone, and the yield of Liangyou 312 cultivation alone was 6.0% higher than that of C-Liangyou 343 cultivation alone. However, there existed a big difference in yield between Liangyou 312 and R312 mixed cultivation and R312 cultivation alone, and its economic profit was prominent. Therefore, Liangyou 312 and R312 mixed cultivation could obtain a good application prospect.

Key words：Rice; Liangyou 312; Mixed-sowing planting; Mechanized seed production

中图分类号：S511

文献标志码：A

文章编号：1001-8581(2016)02-0039-04

作者简介：袁彬(1989─)，男，湖南岳阳人，硕士研究生，主要从事水稻育种、品种改良及栽培技术研究。*通讯作者：唐文帮。

收稿日期：2015-07-29