專利名稱：排除水稻異交結(jié)實(shí)障礙的方法
排除水稻異交結(jié)實(shí)障礙的方法屬于作物栽培技術(shù)，特別是雜交水稻制種的穩(wěn)定超高產(chǎn)技術(shù)。
水稻是一種自交作物，而在雜交水稻的制種中必須實(shí)施異交。異交結(jié)實(shí)率低曾被認(rèn)為是不可越逾的障礙，在以許世覺(jué)為代表的一批制種專家的努力下，雜交水稻制種產(chǎn)量已有了很大的提高，從初期的每畝10～20公斤提高到大面積平均每畝150～200公斤。以本發(fā)明人為第一發(fā)明人的92111766.3號(hào)專利，提出了一種“雜交水稻穩(wěn)定超高產(chǎn)制種方法”，使用這種方法雖然可使雜交水稻制種的畝產(chǎn)高達(dá)300公斤，成為我國(guó)目前雜交水稻制種產(chǎn)量的最高水平，也已為不少地方的農(nóng)民所承認(rèn)和采用。但是，由于這種方法還不夠完善，因而在穩(wěn)定超高產(chǎn)方面還不夠理想。
本發(fā)明的目的是進(jìn)一步完善92111766.3號(hào)專利提出的“雜交水稻穩(wěn)定超高產(chǎn)制種方法”，使雜交水稻制種的結(jié)實(shí)率達(dá)60％以上，大面積每畝產(chǎn)種量達(dá)300公斤以上，而且不因年際間的氣侯差異而有大的變化。
本發(fā)明的目的是在分析研究雜交水稻異交性狀的基礎(chǔ)上，找出水稻異交結(jié)實(shí)率的各種障礙因素并采取有效措施加以排除而實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)影響水稻異交結(jié)實(shí)率的障礙因素主要是1、父母本穎花量不足這主要受制于“定向栽培”的“中控”，使穗數(shù)和每穗粒數(shù)被控制在一個(gè)較低的水平；2、傳粉障礙據(jù)測(cè)定，母本柱頭所在空間的花粉密度僅為父本所產(chǎn)花粉均勻分布密度的5％左右。出現(xiàn)這種情況的原因一是父母本的花期和花時(shí)不遇的時(shí)間因素所引起，二是父本的花粉大多散在父本穎殼內(nèi)，而外散花粉的大部分又落在父本行，花粉被莖葉粘附，母本的穎殼和花藥又對(duì)父本花粉有阻礙等空間因素所致；3、受精障礙這主要由花粉和柱頭的活力低下所致，而造成花粉和柱頭活力低下的主要原因一是高溫干燥的氣侯條件，二是病蟲(chóng)危害，三是缺乏鉀和某些微量元素；4、籽粒不夠充實(shí)除了養(yǎng)分供應(yīng)不足之外還有兩個(gè)原因，其一是漿片吸、失水都較緩慢，穎殼閉合不良；其二是開(kāi)穎時(shí)間長(zhǎng)，花藥存留而導(dǎo)致種子病害多，不能充實(shí)。
本發(fā)明排除上述障礙因子所采取的主要措施是一、選擇好適宜的氣象條件和地理環(huán)境適宜的氣象條件和地理環(huán)境對(duì)排除各種影響水稻異交結(jié)實(shí)率的障礙因子都有著決定作用，具體要求是選擇花時(shí)沒(méi)有連綿降雨的季節(jié)，花時(shí)氣溫以27℃～33℃之間為最佳，花時(shí)相對(duì)濕度以80％～70％之間為最佳，花期晴天日均氣溫26℃～28℃，陰雨天日均氣溫24℃～26℃，最高氣溫＜36℃，最低氣溫＞20℃，晴天晝夜溫差在10℃～12℃左右，地形要能避開(kāi)大風(fēng)，要求風(fēng)速＜2級(jí)。
二、改“定向栽培”為“旺健穩(wěn)栽培”，主要措施是1、適時(shí)插秧，保證本田出葉不少于6片。
2、測(cè)土施肥，重施氮肥氮肥的用量為一般水稻最佳用量的2倍左右，具體用量可根據(jù)土壤肥力而定，要求每畝施用的氮肥量折合成純氮達(dá)20～30公斤，氮、磷、鉀肥的施用配比一般為1∶0.4∶0.6，同時(shí)還要根據(jù)測(cè)土的結(jié)果，補(bǔ)充土壤中缺乏的微量元素。在肥料施用時(shí)期不搞“中控”，倒4葉至倒2葉露尖期施鉀肥，苗數(shù)不足或葉色落黃要重施氮肥，正常條件下輕施氮肥，輕施氮肥時(shí)每畝尿素用量4公斤左右，抽穗前還要追施氮、鉀肥。從而使稻株始終保持較濃的葉色，生理活動(dòng)保持旺盛狀態(tài)。
3、節(jié)水栽培，保持根系活力在水稻的全生育期內(nèi)，除了活棵、追肥、高溫干燥天氣三種情況外，其他時(shí)間，田里概不灌水，也不重曬田，田土以經(jīng)常保持濕潤(rùn)或微裂狀態(tài)為好。
4、培養(yǎng)葉上穗在培養(yǎng)整齊的群體的基礎(chǔ)上，在大部分穗頂接近而尚未到達(dá)劍葉枕時(shí)，依據(jù)品種特性和苗情，集中在1～1.5天內(nèi)，分兩次噴施赤霉素，用量為18～30克/畝，超低容量噴霧或加增效劑，用量可以酌減。
5、培養(yǎng)30cm以上的長(zhǎng)劍葉，實(shí)行重割葉，割葉后，劍葉留長(zhǎng)10～15cm。
三、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)花期1、預(yù)先通過(guò)實(shí)測(cè)，掌握父母本逐日開(kāi)花頻率，母本柱頭外露率、柱頭逐日存活率等四個(gè)方面的數(shù)據(jù)，然后按母本比父本早三天開(kāi)花到母本比父本遲三天開(kāi)花，依下列公式計(jì)算綜合異交指數(shù)E，當(dāng)E值最大時(shí)即為最佳花期標(biāo)準(zhǔn)E=Σi=1r[AiBiP+Σn=1r-iAiB(i+n)DHn]]]>式中Ai—父本逐日開(kāi)花頻率Bi—母本逐日開(kāi)花頻率i＝1、2、3……r，母本始花日i＝1，父本終花日i＝r
P—父母本花時(shí)全遇率D—母本柱頭外露率Hn—開(kāi)花后逐日柱頭存活率n＝1、2、3……(r—i)，母本開(kāi)花次日n＝1，父本終花日n＝r—i2、依據(jù)出葉速度和莖尖形狀變化識(shí)別倒4葉，從而根據(jù)余葉數(shù)把花期是否相遇的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)提前1葉，使肥水調(diào)節(jié)花期的效果大大提高。
四、實(shí)施人工授粉在父母本混栽異交，人工趕粉的基礎(chǔ)上，再輔之以機(jī)械化授粉。研究發(fā)現(xiàn)，在一定時(shí)間內(nèi)，水稻花粉喪失受精能力，主要不是花粉死亡，而是花粉表面糖蛋白失水所致。因此，可提前栽培一批父本，當(dāng)花期或花時(shí)不遇時(shí)，將提前栽培的父本的花粉采集貯存于花粉萌發(fā)液中，貯存溫度為0℃～20℃，待母本開(kāi)花時(shí)，再用機(jī)械(如旋片式機(jī)械)，將花粉懸濁液噴散在母本的穎花上。
實(shí)施本發(fā)明的方法制種，與培育壯秧，合理密植，插足基本苗，肥水管理，病蟲(chóng)防治等其他相關(guān)措施配合可實(shí)現(xiàn)畝產(chǎn)雜交稻種籽300公斤以上的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，而且種籽的質(zhì)量、純度都有提高，用這種方法制出的雜交稻種籽生產(chǎn)稻谷，大田的產(chǎn)量亦有明顯提高，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都是很可觀的。
權(quán)利要求
1.一種排除水稻異結(jié)實(shí)障礙的方法，包括氣象條件和地理環(huán)境選擇，花期預(yù)測(cè)和調(diào)節(jié)、培育壯秧、肥水管理、病蟲(chóng)防治、花時(shí)調(diào)節(jié)、赤霉素使用、人工授粉等，其特征是①氣象條件和地理環(huán)境選擇選擇花時(shí)沒(méi)有連綿降雨，花時(shí)氣溫以27℃～33℃，花時(shí)相對(duì)濕度以80％～70％，晴天日均氣溫26℃～28℃，陰雨天日均氣溫24℃～26℃，最高氣溫＜36℃，最低氣溫＞20℃ ，晴天晝夜溫差在10℃～12℃左右，風(fēng)速＜2級(jí)的氣象條件和地理環(huán)境；②適時(shí)插秧，保證本田出葉不少于6片；③測(cè)土施肥，重施氮肥，每畝氮肥用量為一般稻作最佳量的2倍，折合純氮達(dá)20～30公斤，N、P、K的比例一般為1∶0.4∶0.6，同時(shí)補(bǔ)充土壤缺乏的微量元素；④節(jié)水栽培，保持根系活力在整個(gè)生育期內(nèi)，除了活棵、追肥、高溫干燥天氣三種情況外，田里概不灌水，也不重曬田，田土以經(jīng)常保持濕潤(rùn)或微裂狀態(tài)為好。⑤通過(guò)實(shí)測(cè)，預(yù)先掌握父母本逐日開(kāi)花頻率，母本柱頭外露率、柱頭逐日存活率等四個(gè)方面的數(shù)據(jù)，然后按母本比父本早三天開(kāi)花到母本比父本遲三天開(kāi)花，依下列公式計(jì)算綜合異交指數(shù)E，當(dāng)E值最大時(shí)即為最佳花期標(biāo)準(zhǔn)E=Σi=1r[AiBiP+Σn=1r-iAiB(i+n)DHn]]]>式中Ai—父本逐日開(kāi)花頻率Bi—母本逐日開(kāi)花頻率i＝1、2、3……r，母本始花日i＝1，父本終花日i＝rP—父母本花時(shí)全遇率D—母本柱頭外露率Hn--開(kāi)花后逐日柱頭存活率n＝1、2、3……(r-i)，母本開(kāi)花次日n＝1，父本終花日n＝r-i⑥依據(jù)出葉速度和莖尖形狀變化識(shí)別倒4葉，從而根據(jù)余葉數(shù)把花期是否相遇的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)提前1葉，使肥水調(diào)節(jié)花期的效果大大提高；⑦培養(yǎng)30cm以上的長(zhǎng)劍葉，實(shí)行重割葉，割葉后，劍葉留長(zhǎng)10～15cm；⑧培養(yǎng)葉上穗在培養(yǎng)整齊群體的基礎(chǔ)上，在大部分穗頂接近而尚未到達(dá)劍葉枕時(shí)，依據(jù)品種特性和苗情，集中在1～1.5天內(nèi)，分兩次噴施赤霉素，用量為18～30克/畝，超低容量噴霧或加增效劑，用量可以酌減；⑨提前栽培一批父本，當(dāng)花期或花時(shí)不遇，將提前栽培的父本的花粉采集貯存，待母本開(kāi)花時(shí)，用機(jī)械化授粉作為輔助措施。
2.如權(quán)利要求1所述的一種排除水稻異交結(jié)實(shí)障礙的方法，其特征是肥料施用時(shí)期不搞中控，倒4葉至倒2葉露尖期施鉀肥，苗數(shù)不足或葉色落黃應(yīng)重施氮肥，正常條件下輕施氮肥每畝尿素4公斤左右；抽穗前追施氮、鉀肥，以使稻株始終保持較濃的葉色，生理活動(dòng)保持旺盛狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的排除水稻異交結(jié)實(shí)障礙的方法，其特征在于將采集的花粉貯存在花粉萌發(fā)液中，貯存溫度為0℃～20℃，改傳統(tǒng)的干粉授粉為花粉懸濁液授粉，用旋片式機(jī)械噴散花粉。
全文摘要
一種排除水稻異交結(jié)實(shí)障礙的方法，包括氣象條件和地理環(huán)境選擇，改“定向栽培”為“旺健穩(wěn)栽培”，用公式預(yù)測(cè)花期，實(shí)施機(jī)械化授粉等，用這種方法制種，與培育壯秧、合理密植、插足基本苗、肥水管理、病蟲(chóng)防治等其他措施相配合，可使雜交稻制種的產(chǎn)量達(dá)到每畝300公斤以上，而且不因年際間的氣候差異而有大的變化。
文檔編號(hào)A01G16/00GK1132589SQ95110709
公開(kāi)日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1995年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月7日
發(fā)明者周宗岳 申請(qǐng)人:周宗岳