杂交水稻机械化制种的技术探索与实践

居高不下的杂交水稻制种成本已经成为制约杂交稻推广应用的主要因素之一。本文详细地分析了国内外杂交水稻机械化制种的现状,总结机械化制种存在的困难和问题,针对我国当前形势和耕作制度的特点,结合多年育种实践,提出了通过培育小粒型不育系,利用不育系与恢复系种子粒型（主要是粒厚）的显著差异,实现父母本混播混收、收获后机械分离获得杂交种子的全程机械化制种设想。提出了适合机械化制种的小粒不育系应具备的性状特征。按此设想,笔者团队选育出了综合性状优良的小粒型不育系卓201S、南3502S、展998S等,并配组了系列高产、优质的杂交稻组合卓两优581、卓两优141、南两优1998等,成功实现这些杂交稻的高效机械化制种。卓201S等小粒型不育系及其系列杂交组合的育成,是杂交水稻机械化制种品种选育的重大突破。     

杂交水稻机械化制种的技术探索与实践

居高不下的杂交水稻制种成本已经成为制约杂交稻推广应用的主要因素之一。本文详细地分析了国内外杂交水稻机械化制种的现状,总结机械化制种存在的困难和问题,针对我国当前形势和耕作制度的特点,结合多年育种实践,提出了通过培育小粒型不育系,利用不育系与恢复系种子粒型(主要是粒厚)的显著差异,实现父母本混播混收、收获后机械分离获得杂交种子的全程机械化制种设想。提出了适合机械化制种的小粒不育系应具备的性状特征。按此设想,笔者团队选育出了综合性状优良的小粒型不育系卓201S、南3502S、展998S等,并配组了系列高产、优质的杂交稻组合卓两优581、卓两优141、南两优1998等,成功实现这些杂交稻的高效机械化制种。卓201S等小粒型不育系及其系列杂交组合的育成,是杂交水稻机械化制种品种选育的重大突破。     

超级杂交稻育种三步法设想与实践

介绍了国内外水稻超高产育种的基本情况,提出了当前我国水稻超高产育种面临的新问题,即超级稻品种资源匮乏、部分超级杂交稻组合适应性较差、超高产水稻育种理论过于模式化等。针对当前形势,结合多年育种实践,提出了超级杂交稻育种三步法设想,即超级亲本选育——超级杂交组合选育——超级杂交制种,并详细阐述了各步骤的标准和实现其目标的技术路线。超级亲本要求综合性状优良,产量水平或库容量达到或基本达到各级区试对照杂交稻组合的水平。超级杂交稻组合的标准是品质优、适应性广、耐肥抗倒、对主要病虫害达中抗以上水平,产量水平较国家或省区试中对照增产8%左右。其选育的技术路线是通过双亲最佳组配方式,增加选择压力,注重理想株型和优良生理机能及其各性状间的高度协调。超级杂交制种产量水平根据不育系的类型来确定,其中早稻类型不育系杂交制种产量要求大面积达到3.75 t/hm2以上,中稻类型的不育系要求达到5.25 t/hm2以上。其技术路线是通过选择最佳的制种基地,选用库容量大和异交结实特性好的不育系,通过超大行比与超常规培育父本措施提高父本的花粉量,从而提高制种产量。按照超级杂交稻育种三步法的技术路线,成功选育了父本996和两用核不育系C815S两个超级杂交稻亲本,利用前者选育出适合长江中下游稻区作双季早稻种植的超级杂交早稻组合陆两优996,用后者选配出几个增产幅度大、极有应用前景的超级稻新组合。     

我国超级再生稻研究生产获突破

福建省尤溪县引进杂交稻新组合“Ｄ70 2优多系 1号”进行的再生稻高产栽培 ,近日通过专家验收表明 ,其产量超过国家超级杂交水稻验收指标。这一新组合品种“米质优 ,具有再生高产潜力”。该品种是四川农业大学水稻研究所用“Ｄ70 2Ａ”不育系与“多系 1号”父本杂交的中、晚稻杂交稻新组合。 1996年 ,尤溪县良种生化研究所与福建种子总站合作引进 ,进行超高产制种及超级再生稻研究后 ,经过两年区域试验和生产试验等 ,今年在尤溪县梅仙、坂面等 6个乡镇示范推广栽培530多公顷。超级杂交稻是农业部提出的中国高产水稻计划中的主要内容 ,其指标…     

施氮量对不同时期超级杂交稻产量和氮肥利用率的影响

以超级杂交稻两优培九、Y两优1号、Y两优2号和Y两优900及超高产杂交稻苗头品种超优千号为材料,研究了施氮量(0,210,300,390 kg/hm~2)对不同时期超级杂交稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,超优千号和Y两优2号产量较高,其后依次为Y两优900、Y两优1号和两优培九。不同氮肥水平下,两优培九和Y两优1号的产量随施氮量增加呈现先增加后降低趋势,均在施氮量300 kg/hm~2下达到最高;其余品种的产量则随施氮量增加而增加,但施氮量390 kg/hm~2处理与300 kg/hm~2处理产量差异不显著。各品种氮肥利用率均随施氮量增加而降低,在施氮量300 kg/hm~2处理下达到了高产高效的平衡。较高的干物质积累和收获指数是高产的主要因素;在大量颖花数基础上,保持高结实率是超级杂交稻进一步增产的重要途径。     

水稻高收获指数不育系选育实践与展望

针对当前杂交水稻形势,介绍了水稻不育系的选育历史,总结了当前我国水稻不育系选育的困难及面临的主要问题,着重介绍了湖南农业大学新育成的卓201S、卓234S、展998S、南3502S等8个适合机械化制种的水稻小粒型两系不育系,选育的系列小粒不育系突出的特点是收获指数高;株型矮壮,叶片夹角小,生物产量适中;分蘖力强,成穗率高;茎秆坚韧,抗倒性好;异交特性好,结实率高。选配的系列高产优质杂交稻组合卓两优0985、卓两优141、南两优1998等组合表现高收获指数,高产稳产,适应性广,适合轻简栽培,且杂交制种产量高、种子质量好。通过系列高收获指数不育系的选育实践,以展998S为例总结了高收获指数不育系的生物学特征,并对今后高收获指数不育系的选育策略进行了探讨。     

花垣县适种杂交水稻品种筛选

为筛选适合湘西自治州花垣县种植的一季杂交水稻品种,于2013年分别以10个三系和16个两系杂交水稻品种为材料开展了品种比较试验。结果表明:(1)各品种均能在9月上旬成熟,从生育期来看,各品种均适合在花垣县种植;(2)各三系杂交稻品种产量在7 560~10 020 kg/hm2之间,各两系杂交稻品种产量在7 275~9 870kg/hm2之间;(3)三系杂交稻品种湘优1126和两系杂交稻品种两优5219产量最高,是花垣县水稻品种的首选;此外,三系杂交稻品种湘香优1011、蓉18优198、湘香优529和两系杂交稻品种Y两优6号、深两优3059、广两优1128、两优5218、两优3219产量在9 000 kg/hm2以上,也是较为理想的选择;(4)本试验条件下,生育期、株高、穗长与产量关系不大,与产量相关性最明显的产量构成因素是穗粒数,因此选择穗型较大的品种有利于高产。     

超级稻超优千号研究取得新进展

超优千号(广湘24S/R900)是袁隆平院士亲自精心选育的超级杂交稻新组合,于2017年通过国家品种审定(国审稻20170053),定名为湘两优900.它不仅在多年的高产示范中表现出巨大的增产潜力,最高产量超过18 t/hm2,而且最新研究显示其耐盐碱能力也较强,在盐碱地种植的最高产量超过12 t/hm2.这充分展示了其巨大的产量潜力和广泛的适应性.概括起来,超优千号具有如下显著特点.     

湘两优900在浙江金华的种植表现及其高产栽培技术

湘两优900是湖南杂交水稻研究中心用不育系广湘24S与恢复系R900配组育成的两系杂交中籼新组合,2017年通过国家农作物品种审定委员会审定。2015年引进金华地区种植,表现出高产抗倒的特性。介绍了该品种在浙江金华地区的种植表现及其高产栽培技术。     

多穗型超级杂交稻研究

分析了中国第1~4期超级杂交中稻高产攻关品种产量构成因素,发现在超级杂交中稻高产攻关与新品种选育中,不断趋向选择大穗型或超大穗型品种,导致肥料用量增加与生产成本提高。在分析2011—2016年湖南省审定的40个中稻迟熟品种与2009—2014年国家长江中下游审定的63个中籼品种的产量构成因素的基础上,提出了"每穗总粒数的品种分类标准"和"多穗型超级杂交稻"的概念与技术指标,并以此为目标,成功培育出了具强分蘖能力的两用核不育系明S和多穗型杂交稻新组合明两优143。     

超级稻深两优5814产量结构分析及其高产栽培技术

深两优5814是由国家杂交水稻工程技术研究中心清华龙岗研究所育成的籼型两系超级杂交稻新组合,本文对其产量构成因素及产量进行了统计分析。结果表明,各产量构成因素对产量的影响由大到小依次为每穗粒数>有效穗数>结实率>千粒重,据此提出了相应的高产栽培技术以发挥该组合的增产潜力。     

长沙县杂交中稻品种筛选试验

为筛选出适合长沙县气候条件的高产杂交中稻品种,以臻两优5438、宸两优665、青香优261等15个中稻品种和Y两优1号(对照品种)为试验材料,2023年在长沙县春华镇龙王庙村开展品种筛选试验。结果表明：参试品种中有4个品种表现优异,与Y两优1号(CK)比较,其产量增幅均大于5%,其中珂两优1019产量最高,达10 561.5 kg/hm²,比CK增产16.7%,其全生育期130 d;玮两优7713产量位居第2,为10 522.5 kg/hm²,其全生育期128 d;两优5077产量排第3,为9 882.0 kg/hm²;卓两优1126产量位居第4,为9 534.0 kg/hm²。综合生育期、产量、主要农艺性状和抗性等指标,珂两优1019、玮两优7713、两优5077和卓两优1126适宜在长沙县推广种植。     

施氮量对超级杂交稻粒叶比及产量的影响

在湖南桂东生态点,以五期超级杂交稻代表品种两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900及超优1000为试验材料,研究了施氮量(210、300、390 kg/hm~2)对超级杂交稻粒叶比及产量的影响。结果表明,Y两优900的理论产量最高,超优1000的实际产量最高。Y两优2号在210 kg/hm~2施氮量下的最大叶面积指数显著低于300 kg/hm~2和390 kg/hm~2处理,其他品种在不同施氮量处理间无显著差异;各品种在同一施氮水平下最大叶面积指数无显著差异。各品种的粒叶比在210 kg/hm~2以上施氮量处理下无显著差异,以Y两优900和超优1000优势明显。五期超级杂交稻品种的有效穗数和结实率逐渐降低,但每穗粒数显著提高,且各品种在施氮量处理间的产量及产量结构无显著差异。超级杂交稻叶源、库容充足,提高结实率和灌浆充实度是其进一步实现产量潜力的重要途径。     

超级稻湘两优900百亩片单产16.35 t/hm~2超高产栽培技术

湘两优900(超优千号)是袁隆平院士团队最新培育的两系超级稻新组合,该组合株叶形态理想,根系发达,熟期适中,具有穗大粒多、结实率高、高产稳产等特点。2019年湘两优900在四川省德昌县进行百亩片超高产攻关示范,平均单产达16.35 t/hm~2。本文介绍了湘两优900的特征特性,单产16.35 t/hm~2的超高产栽培技术,并提出了进一步提高产量潜力的措施。     

籼型耐寒优质两系杂交稻新组合黔两优58

利用两用核不育系2136S与恢复系M86配组,育成了两系杂交稻新组合黔两优58.经2 a贵州省杂交稻早熟组区试鉴定,平均单产8.5 t/hm2,比对照增产5.66%;生产试验鉴定,平均单产8.28 t/hm2,比对照增产10.11%.黔两优58对稻瘟病的抗性优于对照,耐寒性强,稻米品质较优,适合中高海拔地区种植.2004年4月通过贵州省农作物品种审定委员会审定.     

超级杂交稻冠层形态结构与干物质生产特性研究

以第1,2,3期超级杂交稻代表品种两优培九、Y两优1号、Y两优2号为材料、以高产三系杂交稻汕优63为对照,对冠层形态结构、干物质积累与转运和产量性状进行了研究。结果表明:与对照汕优63相比,超级杂交稻的比叶重、卷叶指数较大,叶基角、披垂角较小,表现为上3叶直立、厚、卷,基部透光率较高;总干物质积累量及抽穗后干物质积累量、茎鞘物质输出率较高,群体总颖花量、每穗总粒数和结实率也显著高于对照,且随不同时期超级杂交稻产量水平的提高,群体总颖花量、抽穗后及总干物质积累量依次提高。在"源"足、"流"畅的支撑下,不断提高"库"容量是进一步提高超级杂交稻产量水平的重要途径。     

双季两系杂交稻超高产栽培技术初报

实施双季两系杂交稻超高产栽培技术,通过选择香两优６８ 和培两优２８８ 新组合、旱育秧浅栽、合理肥水运筹、化学调控等配套栽培技术,示范点年产量平均１５．８７ ｔ／ｈｍ ２,最高达１８．２２ ｔ／ｈｍ ２,净增产值３ ６６０ 元／ｈｍ ２,经济效益显著。实现了“双季两系、双优双高产”的目标。     

长江流域超级杂交稻产量稳定性研究

以农业部认定的6个超级杂交稻组合、3个省级主推超级杂交稻组合、2个苗头超级杂交稻组合和普通高产杂交稻汕优63(对照)为材料,研究了超级杂交稻在长江流域7个生态试验点的产量稳定性.结果表明,超级杂交稻准两优527、红莲优6号、C两优87和Y两优1号4个组合表现超高产且在各试验点产量稳定性较高,结实率高而稳定,在80%以上,表现出良好的生态适应性;其它组合则在特定的生态条件下表现较高的产量和结实率.对超级杂交稻的生态适应性及其分类进行了讨论.     

水稻恢复系湘农恢887与小粒型不育系混播制种研究

杂交水稻制种成本制约了杂交水稻持续发展。为降低制种成本,实现制种轻简机械化,以恢复系湘农恢887为父本,小粒型两系不育系卓234S、梁2329S、展998S为母本,从父母本粒型、播始历期、异交习性、混播比例、产量性状、混收后机械分选等方面对湘农恢887与小粒型不育系的混播制种进行研究。结果表明,湘农恢887与3个小粒型不育系混播制种花期相遇稳定,湘农恢887表现为花时晚、散粉集中且花粉量充足,小粒型不育系均表现花期长、花时早、柱头外露率高。成熟期混收父母本种子通过机械分选,其杂交种纯度在99.79%以上。卓234S/湘农恢887、梁2329S/湘农恢887、展998S/湘农恢887的父本混播粒比为3.5%时,混播制种产量分别为3.385、3.142、3.013t/hm2,分别比以传统方式制种增产20.2%、16.1%、11.1%。因此,湘农恢887与小粒型不育系配制的组合适合杂交水稻轻简机械化混播制种。     

不同种植地点超级杂交稻产量及其构成的变化特点

为探明不同生态条件下超级杂交稻产量稳定性及其与产量构成因子的关系,以两优培九、中浙优1号等8个具有代表性的超级杂交稻品种为材料,普通杂交稻汕优63和超级常规稻品种胜泰1号为对照,于2007~2009年在湖南桂东、长沙、南县进行了大田栽培试验。结果表明,超级杂交稻在不同地点种植条件下籽粒产量及其构成因子表现出显著的基因型差异、地点间差异及年度间差异。其中,超级杂交稻比汕优63平均增产2.3%~22.2%,比胜泰1号平均增产4.3%~29.3%;不同地点间产量均以桂东点最高,3年平均为11.45±1.08 t/hm2,其原因是有效穗数多、结实率高。超级杂交稻品种的产量构成表现出大穗型、多穗型、大粒型等多种类型,但不同类型品种均以单位面积有效穗数对产量的贡献最大,其次为每穗粒数。