丁國華,白良明,王彤彤,曹良子,周勁松,洛 育,夏天舒,張鳳鳴,楊 光,王雪揚(yáng),王榮升,張書利,殷大偉 ,孫世臣
(1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所/黑龍江省水稻品質(zhì)改良與遺傳育種工程技術(shù)研究中心,哈爾濱 150028;2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大豆研究所,哈爾濱 150086;3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所,哈爾濱 150028; 4.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),黑龍江 大慶 163000)
黑龍江省是我國粳稻的主產(chǎn)區(qū),種植面積近幾年穩(wěn)定在400萬hm2左右,對保障我國糧食安全,特別是口糧安全作用重大[1]。長期以來,產(chǎn)量性狀一直是水稻育種的首要目標(biāo),黑龍江的育種家育成了眾多高產(chǎn)水稻品種[2-10],這些品種在黑龍江水稻生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。但針對優(yōu)質(zhì)米品種的培育曾經(jīng)重視不夠,工作開展不充分,導(dǎo)致當(dāng)時(shí)主栽優(yōu)質(zhì)米品種綜合抗性差、產(chǎn)量低、出米率低等問題逐漸顯現(xiàn),加上水稻生產(chǎn)中低溫冷害和稻瘟病頻發(fā),嚴(yán)重威脅水稻生產(chǎn)及種稻效益。在2002年、2003年、2009年的特大冷害及2005年稻瘟病大發(fā)生中,許多品種減產(chǎn),個別品種甚至絕產(chǎn),造成了黑龍江省水稻生產(chǎn)數(shù)億元的損失,同時(shí)嚴(yán)重威脅我國口糧安全。隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,生活水平日益提高,糧食消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷改善,對食用稻米的品質(zhì)提出了更高的要求。稻花香系列水稻品種已經(jīng)成為黑龍江省優(yōu)質(zhì)水稻的主栽品種,為黑龍江省開拓國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)米市場做出了重要的貢獻(xiàn),特別是2009年五優(yōu)稻4號(稻花香2號)的育成與推廣,使“稻花香”水稻品種名揚(yáng)海內(nèi)外,眾多研究者針對其特征特性展開配套栽培技術(shù)研究[11-15],取得了一定成效,仍不能徹底改變該品種品質(zhì)與抗性、產(chǎn)量矛盾突出、適應(yīng)區(qū)域小等缺點(diǎn),特別是在極端天氣增多的大背景下,這些缺點(diǎn)日益凸顯,嚴(yán)重威脅了優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn),損害了種植戶的利益及下游加工企業(yè)的效益。
因此,培育優(yōu)質(zhì)、多抗、高產(chǎn)、廣適性的水稻新品種顯得十分迫切。同時(shí)這也順應(yīng)了供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的需求,滿足了社會發(fā)展和人民對美好生活的需要,能夠提高黑龍江省稻米在國內(nèi)外的市場競爭力。
為解決上述問題,黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所水稻研究室科研人員從育種關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、種質(zhì)資源創(chuàng)制、新品種選育以及良種良法配套推廣等方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),歷經(jīng)18年取得了突破性成果,育成黑龍江省首個國標(biāo)一級米品種龍稻18[16]。
1.1.1母本來源
東農(nóng)423來源于東農(nóng)419/牡86-2305,引自東北農(nóng)業(yè)大學(xué)。
1.1.2母本的特征特性
母本東農(nóng)423,生育期為138 d,出苗到成熟需活動積溫2 600 ℃左右。株高86 cm左右,劍葉長而直立,葉色深,穗彎曲在葉下,活稈成熟。穗長21~26 cm,粒長粒大,稻谷千粒重26~28 g。經(jīng)人工接種苗瘟4級、葉瘟3~5級、穗頸瘟3~5級,自然感病苗瘟3~4級、葉瘟3~4級、穗頸瘟3級。
1.2.1父本的來源及選育過程
父本龍稻3(原代號哈99-88)是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所水稻研究室選育得常規(guī)粳稻品種。該品種以上育397為母本,穩(wěn)定品系哈93-12(牡丹江19×中國91)為父本,1995年夏天在哈爾濱進(jìn)行雜交并在海南加代,1996年5月在哈爾濱種植F1植株利用集團(tuán)法獲得F2種子,同年在海南加代,1997年繼續(xù)利用集團(tuán)法種植F3植株,獲得F4種子,并在海南加代,于1998年將F5種植于哈爾濱,并選擇綜合性狀好的單株10株,同年在海南加代,1999年在哈爾濱于10個品系中確定綜合性狀好且穩(wěn)定一致,田間編號為99-88的品系,命名為哈99-88,選育過程見圖1。
圖1 父本選育過程
1.2.2父本的特征特性
父本龍稻3,從出苗到成熟需活動積溫2 511 ℃左右,13片葉品種,株高95 cm左右,穗長18 cm左右,千粒重26.5 g,平均每穗粒數(shù)87粒左右,分蘗能力強(qiáng),抗倒伏且活稈成熟,孕穗期耐冷性強(qiáng),抗稻瘟病能力強(qiáng)。
2001年于海南三亞以東農(nóng)423為母本,龍稻3號(原代號哈99-88)為父本配置雜交組合。利用本團(tuán)隊(duì)提出的“低世代集團(tuán)選擇與高世代系譜選擇相結(jié)合;田間篩選與室內(nèi)鑒定相結(jié)合;低世代自然鑒定與高世代二圃合一人工篩選鑒定相結(jié)合;外觀品質(zhì)篩選、理化檢測與食味品鑒相結(jié)合”四結(jié)合育種理念選出一個品質(zhì)、產(chǎn)量、抗性、適應(yīng)性均較突出的材料,2009年田間編號為哈09-05。并于2010年參加黑龍江省第一積溫帶早熟組水稻預(yù)備試驗(yàn),2011—2012年參加第一積溫帶早熟組水稻區(qū)域試驗(yàn),2013年參加第一積溫帶早熟組水稻生產(chǎn)試驗(yàn)。在參加區(qū)生試的同時(shí)進(jìn)行DUS測試,孕穗期耐冷性鑒定、抗病鑒定及稻米品質(zhì)鑒定,結(jié)合各試驗(yàn)點(diǎn)田間表現(xiàn),哈09-05于2014年通過黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定,適宜種植區(qū)域?yàn)楹邶埥〉谝环e溫帶,定名為龍稻18。龍稻18選育過程見圖2。
圖2 龍稻18選育過程
龍稻18為普通粳稻品種,在適應(yīng)區(qū)出苗至成熟生育期140 d左右。需≥10 ℃活動積溫2 600 ℃。該品種主莖13片葉,株高98 cm,穗長22 cm,粒型細(xì)長,每穗粒數(shù)140粒,千粒重27 g。
由表1可知,哈09-05(龍稻18)參加2011年、2012年黑龍江省第一積溫帶早熟水稻區(qū)域試驗(yàn),2年12點(diǎn)次全部增產(chǎn),產(chǎn)量最高為11 050.0 kg·hm-2。2011年6點(diǎn)次平均產(chǎn)量為8 595.6 kg·hm-2,比對照松粳6號增產(chǎn)5.5%;2012年6點(diǎn)次平均產(chǎn)量為8 969.0 kg·hm-2,比對照龍稻11增產(chǎn)7.2%。2013年參加該區(qū)域生產(chǎn)試驗(yàn),6點(diǎn)次均增產(chǎn),平均產(chǎn)量比對照龍稻11增產(chǎn)10.2%,達(dá)8 490.6kg·hm-2。2011—2013年,哈09-05(龍稻18)連續(xù)3年參加區(qū)試、生試的18點(diǎn)次均增產(chǎn),且平均增產(chǎn)幅度達(dá)8.3%。結(jié)果說明,哈09-05(龍稻18)適應(yīng)性好、產(chǎn)量潛力大,穩(wěn)定性突出。
表1 龍稻18區(qū)試產(chǎn)量結(jié)果
表2 龍稻18生試產(chǎn)量結(jié)果
黑龍江省地處寒地,水稻孕穗期耐冷性對于水稻高產(chǎn),特別是穩(wěn)產(chǎn)至關(guān)重要;稻瘟病是威脅黑龍江水稻生產(chǎn)的最主要病害,因此孕穗期耐冷性及稻瘟病抗性對于黑龍江水稻品種尤為重要。由表3可知,2011、2012年和2013年連續(xù)3年抗病及耐冷鑒定顯示,哈09-05(龍稻18)3年抗病接種鑒定結(jié)果:葉瘟0~1級,穗頸瘟0級,表現(xiàn)高抗稻瘟病。3年耐冷性鑒定結(jié)果:處理空殼率1.81%~6.11%,表明其具有較強(qiáng)的孕穗期耐冷能力。
表3 龍稻18抗性鑒定結(jié)果
表4 龍稻18品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果
龍稻18品質(zhì)尤為突出,食味可以和日本漁昭越光米相媲美。農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(哈爾濱)2012—2013年品質(zhì)分析結(jié)果為(2年之間的幅度):出糙率81.3%,整精米率70.5%~70.6%,堊白粒米率2.0%~7.0%,堊白度0.2%~0.9%,直鏈淀粉含量(干基)17.12%~17.23%,膠稠度80.5~81.0 mm,食味品質(zhì)88~91分,各項(xiàng)指標(biāo)全面達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)一級。
在春季提前扣棚提升地溫,選擇地勢平坦、土壤肥沃、排灌水方便的中性或偏酸性地塊建立集中育苗秧田。秧、本田比例為1∶80。苗床施用硫酸銨、磷酸二銨各50 g·m-2,硫酸鉀25 g·m-2。選擇無農(nóng)藥殘留的肥沃旱田土與壯秧劑混勻,將苗床土pH調(diào)至4.5~5.5,盤內(nèi)裝土厚度2.5~3.5 cm,床土厚度均勻一致,播種前澆足底水。當(dāng)氣溫穩(wěn)定通過5 ℃,棚內(nèi)日均溫超過12 ℃即可播種育苗。適宜播種日期為4月15日左右,每盤播芽種100 g。需曬種,促進(jìn)種子活力,藥劑浸種,防惡苗病。苗床注意通風(fēng)煉苗及調(diào)酸,預(yù)防青枯病、立枯病。
當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定通過12 ℃,泥溫達(dá)到15 ℃且未來7 d氣溫穩(wěn)定無低溫冷害即可插秧,一般為5月10—20日。插秧規(guī)格為30.0 cm×13.3 cm每穴2~3株或30.0 cm×16.7 cm每穴4~5株,插秧深度不超過3 cm。
全生育期施肥總量視地塊而定:純氮80~100 kg·hm-2,純磷50~60 kg·hm-2,純鉀50~60 kg·hm-2。氮、磷、鉀比例為2∶1∶1。底肥施用氮肥總量60%,磷肥100%,鉀肥50%。插秧后7 d施用氮肥總量30%。7月10日前施用氮肥總量10%,鉀肥總量50%,并施用硅肥以防止倒伏。
插秧后至返青前灌苗高2/3深的水層;分蘗期灌3 cm淺水;分蘗盛期排水曬田,曬田至地面裂縫后恢復(fù)水層;孕穗至抽穗前灌水深度4~6 cm,水稻減數(shù)分裂期如遇17 ℃以下低溫灌深水20 cm;抽穗揚(yáng)花期灌水5~7 cm,灌漿至蠟熟期間歇灌溉。
插秧前采用封閉藥劑封殺雜草,返青后防治禾本科雜草及闊葉雜草,雜草防治總原則治小治早。水稻稻瘟病預(yù)防為主,于水稻始穗期、齊穗期2次用藥預(yù)防,稻曲病嚴(yán)重地塊于始穗期防治。水稻二化螟最佳防治時(shí)期為二化螟孵化至低齡幼蟲高峰期(7月5日左右)。
籽粒完熟下霜前收獲。
龍稻18適宜種植區(qū)域?yàn)楹邶埥〉谝环e溫帶及第二積溫帶上限。