杂交水稻制种父本机插秧与施肥方式对其群体生长发育的影响

陈 勇，张海清*，刘爱民，杨永标，唐 荣，刘 烨，庞 嘉

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2袁隆平农业高科技股份有限公司，湖南长沙410006）

杂交水稻制种父本机插秧与施肥方式对其群体生长发育的影响

陈 勇1，张海清1*，刘爱民2*，杨永标1，唐 荣1，刘 烨1，庞 嘉1

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2袁隆平农业高科技股份有限公司，湖南长沙410006）

为探索杂交水稻制种父本机插秧及施肥方式对其群体生长发育的影响，选用华占、蜀恢527和R9311三个父本为材料，设计等行距（20／25 cm×30 cm）和宽窄行距（20／25 cm×40、20 cm）两种6行父本插秧机移栽父本，以等行距（20／25 cm×30 cm）人工移栽作对照，并采用1、2、3次3种施肥方式处理，观察与考查供试父本开花期和穗粒构成。结果表明：机插方式和施肥方式对播始历期影响较小；3个父本采用机插秧能显著提高其群体单位面积有效穗数和颖花数；采用机插秧并分2次或3次施肥可增加其分蘖数；父本华占采用宽窄行机插秧，并以3次施肥，能够显著增加其单位面积颖花数，父本蜀恢527、R9311机插秧能够显著增加单位面积颖花数，并适宜3次施肥。

杂交水稻；制种；父本；机插秧；施肥

Keywords：hybrid rice；seed production；male parent；mechanized transplanting；fertilization

采用人工进行杂交水稻制种，父本以一行或两行栽插，不便于机械栽插和收割，而且在授粉后要将父本割弃，造成父本稻谷损失。采用机械栽插父本可以多行栽插，授粉结束后不必割弃父本，成熟后可采用机收［1］。杂交水稻制种父本机插秧是破解劳动力不足、人工成本高、制种质量与产量不稳定等难题，促进杂交水稻制种转型升级的主要措施［2，3］，也是杂交水稻全程机械化制种的一个重要技术环节。目前，美国、巴西等大面积机械化杂交水稻制种的主要形式是按父、母本播差期采用机械旱直播或育苗机插［4］。国内关于父本机械栽插技术研究较少。刘爱民等人研究表明，采用农用无人机辅助制种授粉，可以将父母本相间种植的行比扩大到6∶40～60，即父本种植6行、母本种植40～60行，父本可采用机插秧。但是，父本机插小苗秧，其生长发育特性较人工移栽的大苗秧具明显差异。本研究根据杂交水稻制种对父本群体开花历期和花粉量的要求，将宽行距小株距插秧机改制成宽行距（30 cm）大株距（20／25 cm）、和宽窄行距（40～20 cm）两种6行插秧机栽插父本，并试验3种施肥方式，以期找到既能获得父本有较长抽穗开花期，确保父母本花期相遇，又能培养花粉量充足的父本群体。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2016年5～10月，在湖南省武冈市湖南隆平种业有限公司杂交水稻制种基地进行。

供试父本：华占（生育期中等，分蘖能力强），蜀恢527（生育期较长，分蘖能力较强），R9311（生育期长，分蘖能力弱）。

育秧盘：58×28×2（cm）毯状育秧盘。

插秧机：20／25×30（cm）等行插秧机、20／25×（40、20）（cm）宽窄行插秧机。

肥料：复合肥（N∶P∶K＝15∶15∶15）675 kg／hm2，尿素（N：46%）225 kg／hm2。

1.2 试验方法

1.2.1 育秧移栽

试验于5月11日播种。机插秧育秧用湘晖基质与过筛细土1∶2混合为育秧盘土，在育秧盘内填入2／3盘深盘土，先将盘土完全浇透水，种子催芽破胸后用播种机均匀播于育秧盘内，再用盘土将种子覆盖并洒少量水，待出苗时将其移至育秧田，秧苗3.7叶时机插秧（6月3日）。对照为水田育秧，秧苗5.5叶时（6月8日）人工移栽。每公顷栽插苗数，华占50万，蜀恢527与R9311均为40万。

1.2.2 试验处理

本试验3个父本均采用栽插方式、施肥次数二因素顺序排列设计。栽插方式设3种处理：A1.宽窄行机插（密度20／25 cm×40、20 cm），A2.等行机插（密度20／25 cm×30 cm），A3.等行人工插秧（密度20／25 cm×30 cm）作对照。父本栽插株距华占为20 cm，蜀恢527、R9311为25 cm。施肥时期及比例设3个处理：B1.一次性施肥（100%基肥）；B2.分2次施肥（70%基肥，30%促蘖肥）；B3.分3次施肥（70%基肥，20%促蘖肥，10%促花肥）。3个施肥处理的N、P、K施肥总量相等。

试验田将3个施肥处理设为3个大区，在每个大区内再设3个试验中区，分别栽插3个父本，每个中区内安排3种插秧方式为试验小区，每个小区栽插6行父本，小区长度30 m，栽插后再将每小区分为3等份，为3次重复，每个重复面积18 m2。为防止串肥，小区间用薄膜包埂，四周设保护行。

1.3 观察记载内容、标准以及方法

（1）苗情动态记载。移栽返青后每个小区连续定10穴，调查基本苗数，每5 d记载一次苗数，至苗数连续两次下降为止。

（2）抽穗动态。记载苗情动态的10穴，分别从见穗至完穗期，每天定时记载当日已抽出穗数。计算日抽穗率，分析见穗期、始穗期、齐穗期、完穗期、播始历期、抽穗历期、盛穗历期。

（3）群体穗粒结构。每个小区记载叶龄苗情的10穴，调查每穴有效穗数，并随机选取代表性5穴植株，考查平均每穗颖花数，计算单位面积有效穗数和总颖花数。

1.4 数据处理与分析

采用Excel 2007和DPS 7.05软件进行数据整理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 父本分蘖动态

由表1～3可知，3个父本在同一施肥处理中，处理A1、A2的分蘖始期均早于处理A3，且A1、A2的最高苗数均多于处理A3，但A1、A2处理间分蘖差异不明显，说明机插秧分蘖早且多。父本华占、蜀恢527和R9311在处理A1、A2中最高苗日期分别为7月7日、7月7日和7月12日，但在处理A3中最高苗日期比A1、A2迟5 d。在同一栽插方式处理中，B1、B2、B3处理间每穴苗数在分蘖前期均无明显差异，但在分蘖中、后期，处理B2、B3苗数多于处理B1，说明追施促蘖肥能增加每穴苗数。在A×B两因素互作中，处理A1B2、A1B3、A2B2、A2B3的最高苗数均多于其它几种处理，说明3个父本均适宜采用机插并分2或3次施肥来增加分蘖数。

表1 华占分蘖动态（苗／穴）

表2 蜀恢527分蘖动态（苗／穴）

表3 R9311分蘖动态（苗／穴）

2.2 父本抽穗特性

由表4可知，在3个父本中，处理B3的播始历期比B1、B2的播始历期均仅长1 d；华占、蜀恢527、R9311处理A1、A2的播始历期比A3的播始历期分别仅长2、1、2 d。在A×B两因素互作中，各处理的播始历期差异亦较小，说明不同栽插方式和施肥次数对父本的播始历期影响较小。

父本华占A1、A2处理的抽穗历期均为8 d，A3为8.7 d，B1的抽穗历期为8 d，B2、B3均为8.3 d；父本蜀恢527处理A1的抽穗历期为10.3 d，A2、A3均为10 d，B1、B2的抽穗历期均为10 d，B3为10.3 d；父本R9311处理A1的抽穗历期为10 d，A2、A3均为10.3 d，B1、B2的抽穗历期均为10 d，B3为10.7 d。A×B两因素互作中，各处理抽穗历期差异亦较小，说明同一父本采用不同栽插方式和施肥次数对其抽穗历期影响较小（表4）。

表4 各处理的3个父本播始历期和抽穗历期（d）

2.3 父本穗粒构成

2.3.1 有效穗数

由表5可知，父本华占不同栽插方式间的单位面积有效穗数差异显著，表现为A1＞A2＞A3；不同施肥次数间以B2、B3的单位面积有效穗数较多，显著高于B1；A×B互作效应显著，以A1B2、A1B3单位面积有效穗较多，说明父本华占机插秧能够显著增加父本的单位面积有效穗数，且适宜采用宽窄行机插秧，并以2次或3次施肥效果较好。父本蜀恢527、R9311不同栽插方式间的单位面积有效穗数以A1、A2较多，均显著高于A3；不同施肥次数间以B2、B3的单位面积有效穗数较多，显著高于B1；A× B互作效应显著，以A1B2、A1B3、A2B2、A2B3单位面积有效穗数较多，说明父本蜀恢527、R9311两种机插秧方式都能够显著增加其单位面积有效穗数，并以2次或3次施肥效果较好。

2.3.2 单穗颖花数

如表5所示，在不同栽插方式间父本华占A3的单穗颖花数显著高于A1、A2，而父本蜀恢527和 R9311的单穗颖花数无显著差异；在不同施肥次数间均以B3的单穗颖花数较多，且显著高于B1、B2，说明机插秧对分蘖能力强的父本华占的单穗颖花数影响较大，但对分蘖能力较弱的父本蜀恢527与R9311影响较小；分3次施肥较分1、2次施肥能显著增加3个父本的单穗颖花数。A×B互作，华占以A3B3单穗颖花数最高，其次为A1B3、A2B2、A3B2、A3B3，蜀恢527与R9311以A1B3、A2B3、A3B2、A3B3的单穗颖花数较多，说明3个父本通过分2、3次施肥可提高机插秧单穗颖花数。

2.3.3 单位面积颖花数

父本华占在不同栽插方式间和不同施肥次数间的单位面积颖花数差异显著，表现为A1＞A2＞A3，B3＞B2＞B1；A×B互作效应显著，以A1B3单位面积颖花数最多，说明父本华占适宜采用宽窄行机插秧，并分3次施肥，能够显著增加其单位面积颖花数。父本蜀恢527、R9311不同栽插方式间的单位面积颖花数以A1、A2较多，均显著高于A3；不同施肥次数间的单位面积颖花数表现为B3＞B2＞B1，且均呈显著差异；A×B互作效应显著，以A1B3、A2B3单位面积颖花数较多，说明父本蜀恢527、 R9311机插秧能够显著增加父本的单位面积颖花数，并以3次施肥最佳（表5）。

表5 各处理的3个父本穗粒构成

3 结论与讨论

父本有较长抽穗开花期是确保父母本花期相遇的重要条件之一。为提高母本异交结实率，父本群体应有充足的颖花数，所以父本采用机插秧及确定施肥次数，需要掌握父本的播始历期与抽穗历期变化动态，以及群体颖花数的增减趋势。

本试验表明，3个父本播始历期主要受遗传控制，在同期播种的情况下，受不同栽培方式（机插秧、人工栽插、施肥次数）的影响不大。这与詹可等［7］和张凤龙等［8］的研究结果一致。同一父本在不同处理下的抽穗历期差异较小，因为抽穗历期主要由内在的遗传因素和外部的气候环境所决定。水稻机械化插秧与常规手工插秧相比，其显著特点是移栽秧龄小（3.7叶左右）、栽插时大田水层浅（水层高度2 cm左右）、栽插深度浅且带土（秧苗入土深度为1～2 cm）［9］、发根力强、返青快、分蘖好、生长势强。华占宽窄行机插的颖花数显著高于等行距机插，主要是因为华占分蘖能力强，充分利用了边际效应，增强群体的光能利用率，密度适宜能改善田间小气候，充分发挥个体与群体的生长潜力，从而提高有效分蘖率，增加颖花数［10］。蜀恢527和R9311因分蘖能力相对较弱，在栽插株、行距较宽条件下群体增加表现不明显。3个父本都表现每增加1次施肥，单位面积颖花数均显著增多，主要是一次施肥处理的肥料流失率较高，使分蘖期后劲不足，导致有效穗数显著少于2、3次施肥的处理。施用促花肥能显著增加单穗颖花数。袁奇等［11］的研究表明，倒4叶期施肥可以促进减数分裂期植株体内碳代谢，有利于减少颖花退化。

Toshiyuki［12］也认为，水稻在抽穗前14 d内干物质积累越多能形成的颖花也越多。采用2次或3次施肥方式，有效穗数差异不大，但3次施肥方式显著增加了单穗颖花数，因此单位面积颖花数也显著增加。综上所述，杂交水稻制种可以使用大株距加宽行距水稻插秧机栽插父本，但需进一步研究减少施肥用工量及延长机插父本抽穗历期的技术措施。

［1］ 刘爱民，肖层林，龙和平，等.杂交水稻全程机械化制种技术研究初步进展［J］.杂交水稻，2014，29（2）：6-8.

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Effects of Mechanized Transplanting and Fertilization Mode on the Population Grow th and Development of Male Parent in Hybrid Rice Seed Production

CHEN Yong1，ZHANG Haiqing1*，LIU Aim in2*，YANG Yongbiao1，TANG Rong1，LIU Ye1，PANG Jia1
（1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；
2 Yuanlongping High-tech Agricultural Co.，LTD，Changsha，Hunan 410006，China）

In order to study the effects ofmechanized transplanting and fertilizationmode on the population growth and development ofmale parent in hybrid rice seed production，threemale parents，Huazhan，Shuhui527 and R9311 were used as material，themale parentswere transplanted by rice transplanterwith two line spaces design，six linewith equal-row space（20／25 cm×30 cm）and wide-narrow space（20／25 cm×40，20 cm），artificial transplanting with equal-row space（20／25 cm×30 cm）as the control.The three fertilization modes were applied once，twice and 3 times.The flowering stage and panicle-spikeletstructure of themale parentwere investigated.The resultshowed that the effects ofmechanized transplanting and fertilization mode were little on the duration from seeding to heading；the panicles and spikelets of the three male parents were significantly increased by mechanized transplanting.The tiller number was increased by machanized transplanting and of fertilized twice and three times.Wide-narrow space by machine planting and fertilized three times were suitable for Huazhan，which significantly increased the number of spikelets per unit area.While，the number of spikelets per unit area of Shuhui 527 and R9311 were significantly increased by machanized transplanting，and fertilized three times.

S511.04

A

1001-5280（2017）04-0355-05

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.04

2017- 05- 03

陈 勇（1990-），男，硕士研究生，Email：674556305＠qq.com。*通信作者：张海清，教授，研究方向：种子科学与技术，Email：hunanhongli＠aliyun.com；刘爱民，研究员。

国家科技支撑计划（2014BAD06B07）。