中国稻作超高产的追求与实践

追求水稻高产再高产一直是中国人的夙愿.经过半个世纪长期不懈的努力,育种技术和栽培方法不断开拓创新,中国的水稻单产增长了2.37倍,居世界高产大国,总产增长3.13倍,占世界总产的35%,并取得了许多辉煌的科技成就.其中杂交水稻育种技术居世界领先水平,水稻最高单产屡屡突破世界纪录.本文列举了中国对水稻超高产执着追求的实例,回顾了中国水稻产量的提高历程,综述了水稻产量的理论极限及提高水稻产量的育种、栽培途径及高新技术的应用,展望了中国稻作未来的发展.     

中国稻作超高产的追求与实践

追求水稻高产再高产一直是中国人的夙愿。经过半个世纪长期不懈的努力，育种技术和栽培方法不断开拓创新，中国的水稻单产增长了2．37倍，居世界高产大国，总产增长3．13倍，占世界总产的35％，并取得了许多辉煌的科技成就。其中杂交水稻育种技术居世界领先水平，水稻最高单产屡屡突破世界纪录。本文列举了中国对水稻超高产执着追求的实例，回顾了中国水稻产量的提高历程，综述了水稻产量的理论极限及提高水稻产量的育种、栽培途径及高新技术的应用，展望了中国稻作未来的发展。     

杂交水稻制种母本结实对高温的敏感性

一般认为,杂交水稻制种对环境条件的要求比水稻大田生产更为严格,但确实的证据一直较少。2013年长江流域出现罕见连续高温天气,中国国家级杂交水稻制种基地江苏盐城的高温一直持续到常年的制种授粉适宜期。本研究以同一杂交水稻制种组合不同播期批次所经历的不同温度条件为处理,探讨其经历不同气温历期后的结实率差异,及其与高温等气象条件的关系。结果表明,3批次父本和母本在结实敏感生育阶段经历了不同程度的高温逆境。其中,3批次父本的结实率较常年略有降低,但批次间的结实差异不显著;而3批次母本的结实率较常年降低30%~40%（绝对值）,且其在不同批次间差异极显著。此外,母本结实率与其经历的危害温度天数呈极显著相关。本研究表明,杂交水稻制种可能确实比普通水稻生产对高温反应明显更敏感。进一步测定各关键不育系及杂交水稻制种的高温受害条件,确立即时性高温御防技术将是中国杂交水稻研究中的重要课题。     

水稻抗旱机理和抗旱育种研究进展

水资源短缺正成为制约中国水稻生产持续发展的重要因素,培育抗旱性强的水稻品种,不但能够节约水资源,而且有利于稳产增产、节约能源。日益深入的干旱胁迫响应基因及QTL定位研究的积累为进行抗旱育种提供了依据和基础。对水稻在干旱胁迫下的伤害机理和抗旱的分子机制以及水稻抗旱育种研究进展等方面进行了总结和综述,以期为今后进一步深入研究抗旱机理及抗旱育种提供理论依据。今后应加强对稻属抗旱基因资源的有效发掘、评价、创新和利用,进一步发挥抗旱分子标记辅助选择在抗旱育种实践中的作用,改良水稻根系,结合常规育种技术和现代生物技术,提高栽培稻的抗旱性。     

二十一世纪水稻育种新战略Ⅱ．利用远缘杂交和多倍体双重优势进行超级稻育种

本文论述了远缘杂交和多倍体化结合利用基因组间和多倍本杂种优势，开创水稻育种新途径的策略。纵观水稻育种的历史，无论是常规杂交育种，还是杂交稻育种，其研究战略都是建立在有性生殖和二倍体基础上的，归根结底，都是利用栽培稻同一基因组（A基因组）内优良基因的重组以及从野生稻向栽培稻引入少数优良基因。从作物进化趋势看，水稻是二倍体，基因组小、DNA含量低、染色体小，增加基因组数，提高倍性水平，利用异源多倍体杂种优势将是水稻育种新途径。针对同源四倍体水稻结实率低的关键问题，可采取拉大亲缘关系距离、减少多价体形成，应用广亲和、无融合生殖基因等措施，从遗传机理上提高多倍体水稻结实率。按三步实施战略：一、选用极端类型籼粳稻、爪哇稻，诱导亚种间杂种多倍体；二、诱导亚洲栽培稻和非洲栽培稻以及非洲野生稻种间杂种多倍体；三、诱导AA基因组的栽培稻与其它不同基因组野生稻（BB、CC、BBCC、CCDD、DD、EE、FF、GG、HHJJ）的种间多倍体。在实施过程中发挥一特殊基因材料的特殊作用，如广亲和基因对于克服籼粳杂种一代不育性、特别是雌败育的作用，无融合生殖缺乏减数分裂发生和受精过程对于克服染色体配对分离而导致的杂种败育的作用，以及类似于小麦中存在的抑制部分同源染色体配对的Ph基因对于防止水稻异源多倍体的基因组间部分同源性配对形成多价体、染色体桥、落后染色体等现象的作用，为选育异源多倍体水稻、无融合生殖水稻提供可靠保证。近三年的实践已经初获良好的结果，利用无融合生殖水稻品系籼粳交，亚洲稻与美洲稻杂交已获得杂种优势明显、结实率高达85％的优良多倍体株系，为实现这一育种新战略打下了良好基础。     

籼粳亚种间杂交水稻产量性状与产量的相关、回归及通径分析

分析了不同产量水平下,籼粳亚种间杂交水稻作单季晚稻栽培的穗、粒、重结构,利用相关、回归及通径分析的方法,研究提出了单季杂交晚稻籼粳亚种间杂交水稻高产高效栽培的技术途径：在保证有一定有效穗数的基础上,提高结实率,主攻大穗,适当兼顾粒重。     

提高杂交水稻制种异交结实率探讨

提高不育系异交结实率是杂交水稻制种超高产的关键。根据高产分析，制种产量200公斤／667m2以上．异交结实率要达45－60％以上。因此，要进一步提高制种产量，必须从提高不育系异交结实率入手。本文就有关提高杂交水稻制种异交结实率的机理及措施问题进行探讨研究。1提高杂交水     

中籼迟熟水稻农艺性状与产量的灰色关联度分析

应用灰色关联度法对14个中籼迟熟水稻品种的7项农艺性状与产量的关系进行了分析。结果显示:中籼迟熟水稻的农艺性状与产量的关联度从高到低依次为千粒重、生育期、结实率、株高、穗长、有效穗数和每穗总粒。因此,在中籼迟熟水稻高产育种和高产栽培中,应当侧重千粒重、生育期和结实率的选择。     

籼型超级杂交水稻高产栽培研究进展

综述了我国籼型超级杂交水稻高产栽培生理、生态适应性和高产栽培技术研究的结果,指出现已育成的籼型超级杂交稻在我国南方多种生态区域作一季稻种植产量达到12t/hm2,表现出根系旺盛、分蘖力强、足穗大穗、源库协调、耐肥抗倒、以及前期能早发和后期抗早衰的潜在高产优势。有关栽培生理、生态适应性和栽培技术的研究结果显示,超级杂交稻在保持较高经济系数的同时,通过增加生物产量是超高产栽培主要途径。还指出进一步研究超级杂交稻的产量稳定性、产量形成机理、适宜种植区域,群体诊断指标、优质与高产相协调的关键栽培技术等,对于建立超级杂交稻的栽培理论与技术体系,具有十分重要的科学意义和应用价值。     

杂交水稻新组合黔优915的特征特性及高产栽培技术

三系杂交水稻的选育成功和大面积推广应用,使我国杂交水稻的研究处于世界前列.从全国水稻产业的发展趋势看,水稻生产是向着高产、优质、高效、生态的方向发展.因此,选育高产、优质、多抗的水稻新品种,研究和应用先进的实用技术,特别是现有成熟的,能有效确保品种在生产中高效生产的配套技术,乃是水稻育种和栽培当前和今后的育种目标.     

不同水稻品种产量对抽穗期高温的响应及其差异

为探讨全球气候变暖情况下,水稻高产稳产栽培技术及耐热新品种选育,以13个杂交水稻品种为材料,在田间自然条件下,研究了抽穗期高温对水稻产量的影响及其品种差异。结果表明,抽穗期温度升高会显著降低水稻产量,该时期平均温度每升高1℃会造成水稻减产15.3%。不同水稻品种对抽穗期高温的响应表现出显著的差异,父本丰新占所配组合对抽穗期高温的耐热能力较差,表现为结实率较低(40.5%～59.3%),而父本GR560所配组合对抽穗期高温有一定的耐热能力,结实率较高(64.9%～75.6%)。水稻抽穗期高温胁迫问题的解决,应侧重于培育生育期与当地栽培环境相适宜的新品种或通过种植制度调整和栽培技术创新,使其避开抽穗期高温。     

超级杂交水稻的物质生产特征及其与产量表现的关系

【研究目的】以江苏省育成的两个重要的超级杂交水稻组合为材料,观察了在江苏省生态条件下超级杂交稻的物质生产及产量表现特征,分析了超级杂交稻组合产量潜力发挥的限制因子。【结果】结果显示,杂交稻组合不论在常规密度还是在稀植条件下均表现出较好的生产能力,其产量优势主要体现在大穗特征,但结实性未见明显改善,结实率偏低。常规高产品种在常规密度下也表现出较高产量水平,但在稀植条件下产量大幅下降。超级杂交稻的物质生产能力较汕优63有一定提高,特别是生育后期物质生产能力显著增强,明显改善了杂交稻抽穗后物质生产能力弱的劣势。无论正常密度还是稀植条件,超级杂交稻茎鞘物质运转率无明显变化,显示出明显的类型特征。【结论】从以上结果可知,超级杂交稻实现产量进一步提高的关键,在于确保较高的群体颖花量的前提下,增加结实期物质生产,实现结实率的突破。适当降低密度,可增加结实期的物质生产量,从而达到改善结实特性的效果     

关于提高大豆杂交结实率的研究

研究了5个母本、10个父本、11个杂交日期、59个杂交时间对大豆杂交结实率的影响。结果表明,不同母本对杂交结实率影响显著,J4032、齐黄26作母本容易获得杂种后代;不同父本对杂交结实率影响极显著,Avery、G3005作父本容易获得杂种后代;不同杂交日期对杂交结实率影响极显著;不同时间杂交对杂交结实率影响不显著。影响大豆杂交结实率的因素多样而且复杂,需要后续更深入研究。     

‘闽恢 3301’ 系列杂交稻品种的特征特性分析

为充分发挥‘闽恢3301’系列杂交稻新品种的增产潜力,深化福建省优质高产杂交稻的选育研究,提取福建省品种审定公告的相关资料,对福建省审定的8个‘闽恢3301’系列杂交稻品种的特征特性进行分析。结果表明,‘花2优3301’、‘Ⅱ优3301’、‘闽丰优3301’、‘全优3301’等中籼稻属重穗型品种,每穗粒数多（174.0~220.5粒）,千粒重大（28.9-30.2 g）,单穗重（4.39-5.19 g）是其产量优势所在;‘天优3301’、‘谷优3301’、‘连优3301’和‘泰丰优3301’等晚籼品种属于穗粒兼顾型品种;除‘谷优3301’外,其余7个品种对稻瘟病抗性较弱;影响米质的主要因素是垩白粒率（平均47.2%）和垩白度（平均9.6%）。在栽培上应注意品种的区域布局和配套栽培技术;在品种选育上应注重垩白粒率、垩白度和稻瘟病抗性的改良。     

杂交中稻抽穗期天气对结实率的影响

为探索提高杂交中稻结实率的措施,2012-2013对杂交中稻品种抽穗期前后的主要气象因子进行观察,研究其对水稻产量及主要经济性状的影响。结果表明:水稻产量受气象因子的制约,特别是水稻抽穗期前后20d的气象因素对水稻结实率影响较大,Y两优585受抽穗期前10d天气变化影响较大,奇优894、金优785受抽穗期后10d天气变化影响较大。     

杂交水稻种子特征特性与播种品质关系的研究概述

杂交水稻种子播种品质较常规种子低,表现在发芽率、成苗率较低,浸种催芽、播种育秧生产环节中技术难度较常规稻种子大。种子裂颖率、穗萌芽率、种子带菌率较高等是影响播种品质的主要因素。本文综述了杂交水稻种子裂颖的原因、裂颖种子的测定和分级方法、贮藏特性与种用价值;杂交水稻制种穗萌发芽的表现和影响因素。提出了控制裂颖和穗萌动发芽的技术措施。     

杂交水稻超高产优质强化栽培技术研究

本文针对水稻生产上影响杂交水稻品种自身增产潜力的主要因素,运用五种方法和措施：即①盘式育秧,低叶龄小苗多头移栽,争取穗足穗大;②增施有机肥料,确保稳健平衡生长;③严格控制中期群体,提高成穗率;④巧施穗肥粒肥,优化冠层叶片配置;⑤防治病虫草害,确保活棵成熟,提高千粒重和结实率。从而使杂交水稻有效穗达到300万/hm2左右,穗平实粒数达到180-210粒,穗平颖花量达到200-230粒,结实率稳定调解在80-90%之间,有效解决了穗足穗大稳结实的库、源、流矛盾,实现了1200kg/ hm2以上的高产优质目标。     

提高短生育期品种生物产量和收获指数的技术措施

通过对一些短生育期品种几年的栽培研究,现已提出一系列提高其生物产量和收获指数的技术措施,其基本内容是：视时晚播,适当早栽,本田提早追肥,据本田苗情及时排水烤田,抓好施穗肥、喷“920”等延缓衰老并提高结实率和千粒重的技术措施的落实。     

海拔对水稻产量和品质的影响研究进展

为了丰富水稻立体栽培理论,更好地推动高海拔区水稻的生产,综述了海拔对水稻生长发育、产量及构成因素和各稻米品质的研究,发现随海拔的升高,水稻生长所需的积温减少,水稻全生育期会延长,分蘖期推迟,结实率降低,产量、有效穗数和穗粒数随着海拔的升高先增后减;稻米品质方面,整精米率和垩白受海拔影响较大,随海拔升高,整精米率有明显增加,垩白粒率有明显下降趋势。关于海拔对稻米蒸煮食味的影响研究存在较大差异,今后还需进一步研究。