陈建民 周军爱 罗炜强 温怀常 顾建强 王锋*

（1福建省农业科学院生物技术研究所，福州350003；2科荟种业股份有限公司，福建泰宁354400；第一作者：cjm＠fjage.org；* 通讯作者：wf＠fjage.org）

水稻是我国的主要粮食作物，年总产量约1.8～2.0亿t，占全球稻谷总产1/3左右，但耕地面积减少制约了水稻产业的发展[1]。泰宁县是福建省杂交水稻制种大县之一，平均每年制种面积超过1 500 hm2。随着水稻种业产业化进程的加快，对规模化和集约化制种的需求越来越高[2]。然而，杂交水稻制种属于劳动密集型的生产过程，对季节具有较高的要求[3]。近几年，农村劳动力大量转移，劳动力短缺成为制约杂交水稻制种业发展的瓶颈。为此，亟需探索出一套轻简化的制种技术来缓解这一矛盾。母本直播制种无需育秧和移栽，减少了农药和肥料的使用量、节约劳动力投入、降低种子生产成本，逐渐受到制种大户和种业公司的青睐[4]。

谷优3301系福建省农业科学院生物技术研究所选育的高产抗病杂交水稻新品种，具有高产稳产、稻瘟病抗性好、适应性广等优点，已在生产上大面积应用。鉴于目前杂交稻种子生产上劳动力不足、制种效益不高、规模化和机械化程度低等问题[5]，本文对谷优3301母本直播高产制种技术进行了试验研究，为其在生产上大面积推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为谷优3301的母本谷丰A和父本闽恢3301，均由科荟种业股份有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于2018年在福建省泰宁县开善乡制种基地开展。选取3丘地势平整、排灌方便、土壤肥力相近、面积约0.2 hm2的代表性田块，并按照厢宽1.8 m、沟宽0.30 m、厢间沟深0.1 m的规格开沟做厢，母本用种量为30 kg/hm2，直播制种母本于6月18日以细土拌芽谷均匀撒播，移栽制种母本于6月16日播种，7月5日移栽，株行距 13.3 cm×16.5 cm，双本移栽。母本直播制种和移栽制种均采用两期父本，Ⅰ期父本和Ⅱ期父本分别于5月18日和5月25日播种，两期父本均于7月5日移栽，单行相间栽植，株距20 cm，与母本行相距25 cm，父母本行比为 2∶12。

1.3 田间管理

1.3.1 母本直播制种

播种前及时平整厢面，保证厢面湿润但不积水；用300倍强氯精溶液浸种12 h，烯效唑泡芽；排水播种，定量匀播，播后芽前不灌水，保持厢面湿润至幼苗达到3叶期；整地前10～15 d喷施草甘膦400倍液控制草害，翻耕前1 d深水泡田，后排干水，再灌水耕田，2.5叶龄时灌浅层水喷施秧田清，秧苗5.5～6.0叶龄时结合人工除草视田间杂草情况喷施除草剂；其他管理按照当地制种习惯进行。

1.3.2 母本移栽制种

田间管理按照当地制种习惯进行。

1.4 调查内容

1.4.1 生育期与叶龄

记载直播母本和移栽母本的各个生育期，每隔5 d记载1次父本和母本的叶龄。

1.4.2 开花习性与异交结实情况

参考李刚等[6]的不育系特征特性观察方法。

1.4.3 农艺性状与产量

成熟期从每丘田移栽母本和直播母本中选取3个1 m2的考种点，考查株高、有效穗数、实粒数等农艺性状；母本直播和移栽制种田各选择花期相遇较好的3个区域进行实割测产，每个区域面积13.34 m2。

表1 谷优3301母本直播制种生育特性比较（泰宁，2018）

表2 母本直播与移栽制种的开花情况（泰宁2018）

表3 谷丰A直播与移栽制种柱头外露率与异交结实率比较（泰宁2018）

2 结果与分析

2.1 生育特性比较

由表1可知，直播制种和移栽制种父本和母本花期相遇；尽管谷丰A直播较移栽的播种时间推迟2 d，其始穗期仍早于移栽母本，谷丰A直播制种的播始历期平均为72 d，较移栽制种播始历期缩短3 d；谷丰A直播始穗至齐穗平均历时3 d，移栽制种为5 d；谷丰A直播主茎叶片数为13.7叶，比移栽少0.4叶，差异未达显著水平。由此可知，直播制种能够缩短母本的生育期，缩短齐穗的时间；直播母本主茎和分蘖差异较小，盛花期更加集中。

2.2 开花习性比较

从表2可见，谷丰A直播单丛开花历期9 d，移栽单丛开花历期12 d；母本直播和移栽始花后，日开花数均呈“S”型增加趋势，直播制种和移栽制种母本始花后第4 d均达到日开花量最大值，日开花率分别为41.9%和29.1%；直播制种始花后3～5 d为开花盛期，累计开花率为 77.2%，日开花量分别为 16.1%、41.9%和19.2%，移栽制种始花后3～6 d为开花盛期，累计开花量为 70.8%，日开花量分别为 10.6%、29.1%、12.6%和18.5%。由此可知，不同方式制种开花习性存在较大差异，直播制种能够缩短花期。

从表3来看，直播制种与常规移栽制种柱头单侧外露率、总外露率、午前花率和异交结实率方面均达到显著或极显著差异。谷丰A移栽上午10∶00—12∶00达到盛花时间，午前花率为60.21%；谷丰A直播上午8∶30始花，9∶30—11∶00达到开花高峰期，午前花比率为71.52%，比移栽制种高11.31个百分点；谷丰A直播柱头总外露率、异交结实率分别为56.89%和56.50%，比移栽方式分别提高4.15个和7.69个百分点。总体而言，谷丰A直播花时早而集中，午前花比例高，异交结实率高，繁殖及制种时有利于获得高产。

2.3 制种产量及产量性状比较

如表4所示，直播制种平均理论产量和实割产量分别为 5 414.77 kg/hm2和 3 526.53 kg/hm2，比移栽制种分别增产8.03%和5.67%；母本直播制种单位面积最高苗数、有效穗数、结实率、理论产量和实割产量均极显著高于母本移栽制种，而株高、穗长和每穗粒数显著或极显著低于母本移栽制种。由此可见，母本栽培方式的不同对制种的产量及其构成因素有较大的影响。

表4 谷丰A直播与移栽制种产量性状比较（泰宁2018）

表5 谷优3301母本直播制种用工成本与效益（泰宁2018）

2.4 成本及效益比较

从表5可见，谷丰A直播制种在播种、移栽、除草等农事操作上比母本移栽每hm2可节约10个工，按100元/工计算，母本直播比移栽可节省人工费用3 000元。此外，在同等栽培条件下，直播母本较移栽少施化肥1次，折合成本约600元/hm2。实割产量结果表明，母本直播比移栽平均增产 189.3 kg/hm2，增产 5.67%。种子收购价格按20元/kg计算，制种农户可增收3 786元/hm2。由此计算，仅在肥料成本、人工成本及增产效益方面，母本直播比移栽增收6 786元/hm2。

3 小结与讨论

3.1 母本直播制种技术优势

传统的谷优3301制种，由于谷丰A抽穗历期长，花期不够集中，制种难获高产。本试验结果表明，谷丰A直播群体生长快而整齐，成穗率50%～60%，最高可达70%以上，一般主穗带3～4个低位分蘖成穗。与移栽母本相比，直播母本有效穗数可增加15%～20%，而且主穗与分蘖穗成熟差异小，花期集中，整齐度高，抽穗开花历期比移栽缩短3～4 d，母本群体发育整齐，单位面积有效穗数和结实率都高于移栽母本，产量构成因素更协调，有利于提高异交结实率，达到较好的增产增收效果。

杂交水稻母本直播制种技术是在常规移栽制种技术之上的一项重大技术改进，具有省工、节能、高效等特点[7-8]，更加适应当前农村劳动力严重短缺的农业生产环境。直播制种母本无需经历返青期，可由苗期直接进入营养生长期，与移栽母本相比，直播制种具有分蘖发生早、节位低、低位分蘖成穗率高[9]、群体生长快而整齐、主穗和分蘖穗长势相近、穗层整齐度高、全生育期短、花期集中等优势，能够为高产、高质量制种提供保障。

3.2 母本直播制种效益优势

本试验表明，谷优3301母本直播制种比移栽制种增产 189.3 kg/hm2，增幅达 5.67%，按照当前水稻种子收购市场价格20元/kg计算，制种农户可增收3 786元/hm2；在农药肥料使用、劳动力成本及产量等方面累计的效益上，母本直播比移栽增收6 786元/hm2，增收达10.17%，经济效益显著。本研究结果表明，直播母本抽穗开花早且集中，最高分蘖数、有效穗数、异交结实率、产量均极显著高于常规制种，但株高、每穗粒数和千粒重均显著低于常规移栽制种，此结果与周继勇等[10]的试验结果相同。在同等栽培条件下，直播制种无需经历母本移栽环节，缩短了母本的播始历期，达到了省工、省时、节本、增产、增收的效果，满足了我国当前化肥农药减施增效的战略需求，具有较高的实际应用价值[11]。同时，也为其他茬口提供了更加充足的营养生长空间。

3.3 母本直播制种生产发展趋势

杂交水稻制种不论是父本还是母本主要以育苗移栽为主，用工时间集中、劳动强度大、技术性强[12]。如泰宁年制种面积超过1 500 hm2，仍是以人工育秧移栽制种为主，直播制种尚未普遍推广。育秧移栽存在劳动强度大、速度慢、效率低、成本高等缺陷，使制种产量和效益受到严重影响，极大制约了杂交水稻制种产业的进一步发展[10]。

随着直播、抛秧、机插等生产方式的应用，水稻种子用种量比移栽制种大幅增加，出现了常规稻替代杂交稻的迹象[12]。提高杂交制种单产，形成直播制种稻作高产与优质的最佳栽培模式与技术标准，减少种子经销流通环节，最大限度降低杂交稻种子的生产成本，使种植农户得到实惠，是促进杂交水稻生产稳步发展的关键。