第三节 种子知识的运用与实践
种子是特殊的生产资料,关系着人们的生产生活和国家粮食安全。种子工作者应遵守法规,尊重科学,实事求是,对事负责,正确分析,公正处事,才能做好种子工作。本节结合本章知识,介绍有关法律责任与实践体会的内容。
1.种子的定义
《种子法》所称的种子是指农作物和林木的种植材料或者繁殖材料,包括籽粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等。农作物种子包括粮、棉、油、茶、糖、菜、烟、果、药、花卉、牧草、绿肥及其他做种用的、能繁衍后代的种植材料或繁殖材料。
本文谈论的水稻种子,是指具有生命活力的水稻谷子。
2.常规水稻被称为“某某品种”,杂交水稻被称为“某某组合”的原因
目前,农业生产中常用的水稻可分为两大类:常规水稻和杂交水稻。
常规水稻包括杂交选育、辐射选育、变异选育、组织培养等方法培育出来的品种。它们的一个共同特性是:经过几代或十几代的选育后,其遗传基因相对稳定,能代代相传。人们根据种源的特性或选育方法等,将水稻命名为“某某品种”,如象牙香粘、桂朝2号、梅选6号等,以区分众多的常规水稻品种。
杂交水稻是人工组合、配制、生产的水稻,杂交水稻种子是利用不育系与恢复系的配组,进行杂交授粉所生产出来的第一代种子。由于第一代杂种的每一粒种子所含的遗传基因都相同,生产上表现出一致性,并具有父母亲本的杂交优势,水稻生产上有很高的利用价值。杂交水稻有一个共同特性:它们的遗传基因极不稳定,到第二代以后,种植出现高度分离的现象,生产上没有利用价值,故俗称杂交水稻为“一代英雄”。为区别于常规水稻,人们冠名时根据其不育系和恢复系的特性,称之为“某某组合”。
目前,杂交水稻有两种类型,即三系杂交水稻和二系杂交水稻,其组合命名有如下特点:三系杂交水稻如汕优2号、天优998、Q优6号等,中间有一个“优”字,前边表示不育系的代码字,后边表示恢复系的代码字;二系杂交水稻如培杂泰丰、培杂双七、深两优5814、Y两优2号等,中间有一个“杂”字或“两”字,前边表示不育系的代码字,后边表示恢复系的代码字,以区别于三系杂交水稻组合。
3.杂交水稻与“杂交水稻之父”的由来
水稻栽培的历史已有14 000~18 000年了。特别是在19世纪30年代,人们在利用有优良特性的父母亲本进行有性杂交选育常规水稻品种时,育种家发现,杂交第一代种子种植后,田间表现出一致性,其长势、生活力、生产力、抗逆性、适应性以及产量和品质方面都有超越双亲的优势现象。这一发现,促使众多育种家们思考:假如农业生产上能大面积种植杂交第一代种子,充分利用杂种优势,必将大大提高水稻的单产和总产,这是创新水稻生产的世界级课题。这引导着育种家们的追求,他们提出了多方面的设想。
但是,水稻是雌雄同花的作物,自花授粉,难以一朵一朵地去掉雄花来进行杂交,以获得大量的杂交第一代种子,而只能获得几粒或几十粒杂交第一代种子,不能供给农户广为使用,真是无奈!在当时,人工进行有性杂交是艰辛的工作,追梦杂交水稻已是世界难题。
但袁隆平知难而进,他深信:“知识+汗水+灵感+机遇=成功。”“功夫不负有心人”,1960年受到天然杂交稻株启发后,在育种方法上,他由系统选育法转变到水稻雄性不育研究课题上来。1964年6月,袁隆平终于在田间发现了一株雄花花药不开裂、性状奇特的植株,他欣喜若狂!到1965年7月间,他和妻子邓哲,又找到了6株雄性不育的植株。待这几株水稻成熟时,他们采收了自然授粉的第一代雄性不育材料种子。经过两年的试验和对科学数据的分析整理,他撰写出第一篇重要论文《水稻的雄性不孕性》,文中预言,通过进一步选育,可以从中获得雄性不育系、保持系(使后代保持雄性不育的性状)和恢复系(恢复雄性可育能力),实现三系配套,使利用杂交水稻第一代优势成为可能,将会给农业生产带来大面积、大幅度的增产。又经过8年的艰辛,袁隆平于1974年配制种子成功,并组织了优势鉴定。
1975年,在湖南省委、省政府的支持下,杂交水稻获得大面积制种成功,为次年大面积推广做好了种子准备,使该项研究成果进入大面积推广阶段。1975年冬,国务院作出了迅速扩大试种和大量推广杂交水稻的决定,国家投入了大量人力、物力、财力,一年三代地进行繁殖制种,以最快的速度推广。
随着杂交水稻的培育成功和在全国大面积的推广,袁隆平名声大震。20世纪80年代初期,袁隆平心中再一次萌发了一个惊人的设想,大胆提出了杂交水稻超高产育种的课题。
1985年,袁隆平以强烈的责任感发表了《杂交水稻超高产育种探讨》一文,提出了选育强优势超高产组合的四个途径。1987年又提出了“杂交水稻育种的战略设想”,高瞻远瞩地设想了杂交水稻的三个战略发展阶段,即以三系法为主的品种间杂种优势利用;以两系法为主的籼粳亚种杂种优势利用;以一系法为主的远缘杂种优势利用。这是袁隆平的杂交水稻理论发展的又一个新高峰。随着杂交水稻在世界各国试验试种,杂交水稻已引起世界的关注和称赞!
自1981年袁隆平的杂交水稻成果在国内获得新中国成立以来第一个特等发明奖之后,1985—1988年的短短4年内,他又连续荣获了3个国际性科学大奖。国际水稻研究所所长、印度前农业部长斯瓦米纳森博士高度评价说:“我们把袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’,因为他的成就不仅是中国的骄傲,也是世界的骄傲,他的成就给人类带来了福音。”袁隆平成为举世瞩目的名人,成为“杂交水稻之父”。
4.审定合法的水稻种子的程序
《种子法》规定:主要农作物品种和主要林木品种在推广应用前应当通过国家级或者省级审定,申请者可以直接申请省级审定或者国家级审定。由省、自治区、直辖市人民政府农业、林业行政主管部门确定的主要农作物品种和主要林木品种实行省级审定。
广东省农作物品种审定委员会(以下简称省品审委)负责全省农作物品种审定、登记工作,其日常工作由省种子管理机构负责。主要农作物品种必须通过审定才是合法的品种。
省品审委审定水稻品种,必须依照如下法定程序:
(1)区域试验。省品审部门根据管辖范围内的生态环境,布点设立品比实验区,依照操作程序,科学地开展品种、组合对比实验。统一管理措施,不施用防治病害的农药。按其田间的生态表现,做好生育期、植株形态、产量性状、抗病性、抗倒性、耐寒性、产量等的综合评述。每一个参试的品种、组合都必须经过两个生产周期的区域试验,方为合法。
(2)生产试验。每一个参试的品种、组合都必须有一个生产周期的生产试验,以进一步验证区域试验所评估的各项指标。
(3)抗病性鉴定。每一个参试的品种、组合,都要送样本种子给省品审部门指定的科研部门(广东省农科院植保所)进行检测鉴定。目前主要检测鉴定稻瘟病和白叶枯病,按规定程序进行病菌抗谱测定和病区病圃鉴定,根据其受害程度而作评价。当前,抗病级别分为高抗、抗、中抗、中感、感、高感六级。一般品种、组合以高抗、抗级为佳。
(4)抗寒性鉴定。每一个参试的品种、组合,都要送样本种子给省品审部门指定的科研部门(如华南农业大学)进行检测鉴定。目前主要检测鉴定品种、组合在孕穗期和开花期的耐寒特性,在人工气候室模拟进行。水稻受低温影响后,调查其结实率下降的程度,评估其耐寒性。当前,品种、组合的耐寒性分为五级:强(-5%)、中强(-5.1%~-10%)、中(-10.1%~-20%)、中弱(-20.1%~-30%)、弱(-30.1%以下)。一般品种、组合以强、中强级为佳。
(5)米质检测。每一个参试的品种、组合,都要送样本种子给省品审部门指定的科研检测部门进行检测鉴定。目前主要检测项目有:糙米率、精米率、整精米率、粒长、长宽比、垩白率、垩白度、透明度、碱消值、胶稠度、直链淀粉、蛋白质等。一般米质好的品种、组合,其米粒细长、长宽比较大、垩白米率和垩白度较低、胶稠度高、透明度级数较高、直链淀粉含量较低。
(6)基因检测。每一个参试的品种、组合,都要送样本种子给省品审部门指定的科研检测部门,进行转基因项目检测鉴定。目前推广种植的品种、组合不允许有转基因的成分。
(7)专家审议。品种审定由专业组初审,省品审委全体会议终审。省品审委专业组对报审品种进行初审,采取无记名投票表决,并将初审意见及表决结果提交全体会议;全体会议对专业组的初审意见又采取无记名投票表决,获得超过1/2参评人数票额的品种、组合,为审定通过;同时,又根据本行政管辖区各稻作区的农业生产气候条件等,划定该品种、组合的推广种植范围,并确认其种性和提出栽培意见。
(8)发布公告。通过审定的各品种、组合,省品审部门进行登记并编号,拟定文件送交省农业行政主管部门确认并给予公告。
通过以上法定程序审定的品种、组合才是合法的种子。
5.经营、推广未通过审定的水稻种子的法律责任
未通过审定的主要农作物品种,不得发布广告,不得经营、推广。《种子法》第六十四条规定,经营、推广应当审定而未审定通过的种子的,由县级以上人民政府农业行政主管部门责令停止种子的经营、推广,没收种子和违法所得,并处以一万元以上五万元以下罚款。
近期,广东省种子管理部门发文通知,未审定的水稻品种、组合,其试种面积一般在300~3 000平方米之内,不得超过3 000平方米。
另一种情况,即某一合法的品种、组合,经过数年后,抗性下降,发病面积大,生产价值下降,经品种审定部门审议通过退出市场的,自发布公告停止该品种的生产、经营、推广,一个生产周期后,任何单位和个人不得继续生产、经营与推广。
6.合法合格的杂交水稻种子
按照《种子法》,杂交水稻大田生产所使用的种子,必须是合法合格的种子。
合法的杂交水稻种子是指:一是生产上使用的种子必须是经种子审定部门审定后公布的种子;二是种子使用的地区是种子审定部门所规定该种子推广种植的范围;三是杂交水稻种子必须包装销售,并依法注明种子的特征特性、栽培要点、购种说明和种子质量执行标准等;四是种子的生产者、经销商、代销商,必须是依法审批的许可者,种子使用者应该在合法经销商或代销商处依规定程序购买杂交水稻种子,以维护自己的合法权益。种子经销商或代销商若有违背上述原则或规定的,均属于违法经营,要追究法律责任。
合格的杂交水稻种子是指:按照杂交水稻种子质量标准GB4404.1—2008的规定,其种子纯度不低于96.0%,净度不低于98.0%,发芽率不低于80.0%,水分不高于13.0%。如果上述四个指标中有其中之一不达标,该种子即为不合格种子。
7.假、劣种子的界定及生产、经营假、劣种子的法律责任
《种子法》第四十六条规定,下列种子为假种子:
(1)以非种子冒充种子或此种品种种子冒充他种品种种子的。
(2)种子种类、品种、产地与标签标注的内容不符的。
《种子法》第四十六条规定,下列种子为劣种子:
(1)质量低于国家规定的种用标准的。
(2)质量低于标签标注指标的。
(3)因变质不能作种子使用的。
(4)杂草种子的比率超过规定的。
(5)带有国家规定检疫对象的有害生物的。
《种子法》第五十九条规定,生产、经营假、劣种子的,由县级以上人民政府农业行政主管部门或工商行政管理机关责令停止生产、经营,没收种子和违法所得,吊销种子生产许可证、种子经营许可证或营业执照,并处以罚款;有违法所得的,处以违法所得五倍以上十倍以下罚款;没有违法所得的,处以两千元以上五万元以下罚款;构成犯罪的,依法追究刑事责任。
8.种子销售商的责任与义务
市县级种子销售商经销杂交水稻种子时,必须依法经营、履行义务:
(1)严格遵守《种子法》,订购、销售的杂交水稻种子,必须是经过种子审定部门审定后的、规定推广种植区域范围内的,即适合本地区内种植的杂交水稻组合。
(2)根据种子销售地域内的生态环境、气候特点、耕作条件和耕作习惯等,选择订购不同生态类型、不同生育期的杂交水稻组合。
(3)种子销售商有责任也有义务协助当地政府或农业部门做好种子安排和布局工作,确保用种数量,并且备配中早熟、中熟、中迟熟、迟熟的多样组合,科学搭配销售,推广高产良种。
(4)切实做好种子质量的检查测验工作,确保种子质量安全。例如,到制种田检查种子的田间纯度;到种子仓库抽样进行种子干谷分析和发芽试验;或取数斤种子,模拟早春天气农户式的发芽试验。多方测试以确保种子质量,尽量避免损失。
(5)依据《合同法》,明确种子质量问题的处理与赔偿条款,维护种子使用者的合法权益。
9.农户选购杂交水稻种子时的注意事项
农户购买杂交水稻种子时,应当慎重考虑如下几点:
(1)认真阅读种子标签的说明,对该组合适宜种植的范围、生育期、抗病性、耐寒性等要了解和熟悉,以作为选择和栽培的依据。
(2)根据自己所处地区的耕作条件和气候特点,选择生育期适中、抗病性强、耐寒性好的组合;早、晚两造配套的组合,最好不要使用同一种种子;充分利用当地光能,尽量采用中迟或迟熟组合,增加全年的总产量。
(3)认真检查种子谷粒,在干净、饱满、新鲜的基础上,还要细查谷种胚部有无裂缝痕、变色肿大的现象。一般情况下,谷色不新鲜、谷胚部有裂缝痕,剥开谷壳后见胚芽肿大变为褐色的种子,可初步判断该种子的发芽势较差,发芽率也相应较低;严重的在浸种催芽时会发酸、不长芽。
(4)切实保管好购种的发票凭证及该种子的包装袋,以便在发生种子发芽率低或种子纯度低等问题时,提供依据,维护自身权益。
10.在水稻品种、组合安排上努力推广“平行布局”
梅州地区的杂交水稻生产,组合的种植安排基本上是“垂直布局”的方法,即在某一地区只推广种植几个或近十个组合。这样布局的优点:一是在高抗高产组合的前提下,可以在该地区获得单产、总产较显著的增加;二是方便邻里互相参照,统一管理;三是便利于种子生产者和的生产经销商的销售。但是,随着种植时间的推移,品种、组合的抗性下降,病虫害耐药性增强,或天气变化等因素,往往易造成种植的某一组合大面积受灾,单产、总产波动大,涉及农户多,不利于社会稳定。
“平行布局”是指在该稻区内,同时推广种植十多个或几十个品种、组合,即使发生较严重的病虫害,也不会造成大面积受灾,单产、总产波动较小,涉及农户较少,较易化解矛盾,有利于社会稳定。种子生产者、管理者、经销者和使用者,要有统一的认识,以逐步推进水稻生产。
11.红色的种子包衣的好处
种子包衣是一项农业新技术。一般来说,配制包衣的主要成分是杀虫剂、杀菌剂、微量元素、植物生长调节剂、成膜剂、色素、填充剂等。对这些材料进行先进的工艺加工并制成药肥复合剂,然后对优良种子进行包衣处理,经过处理的种子即为包衣种子。由于加工工艺先进,时间又短,对种子基本无损害,种子质量是完全有保证的。
经过包衣处理,可以杀灭原附着在种子上的病原菌;可以提高种子在调运、仓存、保管过程中对环境的适应能力;可以防止病虫鼠危害;同时,微量元素和生长素有利于种子萌发。
12.杂交水稻种子质量问题的鉴定特点
杂交水稻种子质量问题包括两方面:一是种子的发芽率;二是种子的纯度。种子生产者和经销商对种子质量负法律责任。
一般情况下,种子使用者在购买种子时,即可发现种子的净度和含水量是否合格,但种子的发芽率则要在当造用种子发芽时方可验证;种子纯度质量问题,按规定是在当造的一个生产周期内的表现为准。所以,种子使用者必须依照时效规定,及时使用种子;当发现种子质量有问题时,种子使用者应持购种凭证,及时反映和追索,才能维护自己的合法权益。
种子发芽率低的质量问题,追索其原因,有如下主要几种情况:穗上已发芽或萌动过的;干燥种子时已焖过种或说已萌动过的;曝晒或烘干种子致死的;保管、贮藏条件不良造成种子霉变的;仓库内种子消毒致死的;种子贮藏时间过长,种子寿命下降至临界程度内等。
种子纯度低的质量问题,有四个方面的原因:一是父母亲本纯度不高;二是制种时未及时除杂去劣;三是制种时外来花粉漂移串花授粉;四是人为的机械混杂。田间表现与其原因相一致,例如,父母亲本纯度不高的,田间可查出不育系或保持系,或结实率低的稻株,或与杂交水稻不同的稻株,有高矮不一等现象;制种时未及时除杂的,田间也能查出不育株等与杂交水稻不同的稻株,影响产量;人为机械混杂的,田间表现为有不同类型的杂株,成熟不一或高矮不一,也影响产量。
20世纪80年代,由于杂交水稻处于发展的初级阶段,上述质量问题也比较常见。90年代以后,由于制种技术的进步,繁制种管理严格,特别是集团化的生产和经营,所以10多年来都未出现过较严重的种子纯度问题。
种子质量问题出现时,有如下鉴定特点:①涉及面广,涉及农户数多;②同批次种子问题突出;③田间表现相同;④田间分布均匀。
13.杂交水稻种子非种子质量问题的鉴定特点
非种子质量问题是在种子质量合法又合格的前提下,大田生产的杂交水稻,在生产的过程中往往受到人为、气候、病虫害等因素的影响或为害,发生不正常的现象。主要有如下现象:
(1)由人为因素导致的。一是种子发芽过程中,由于浸种时间不足或过度、使用不透气不透水的编织袋浸种催芽、未适时洗种、未及时保温或翻动种子等,造成种子发酸、发涎滑种等现象,使种子的发芽率低或不发芽;二是培育壮秧过程中,由于施肥用水不当、防寒保温不及时、防治病虫害不到位等,造成秧苗素质差,成秧率低或者秧苗期过长引起早穗;三是大田生产时,管理不当造成肥害药害,特别是水稻孕穗中后期,施用了有杀死雄性花粉的农药引起“死苞”、结实率低的现象;四是成熟期间,田间过早断水导致水稻早衰,造成穗粒不充实等。
(2)由气候因素导致的。一是早春气温不稳定,引起烂秧、死苗或秧苗素质差等现象;二是水稻幼穗分化、抽穗扬花和灌浆成熟时期,受不良天气影响造成颖花退化、结实率低和籽粒不充实等问题。
(3)由病虫因素导致的。秧苗绵腐病、稻瘟病、矮缩病、黄矮病、稻曲病等为害现象;三化螟虫、稻飞虱等为害现象;稻缘蝽为害也会引起空粒等现象。
(4)由其他因素导致的。环境污染引起水稻烂叶、中毒、徒长、空粒、死亡等现象。
以上现象均属于非种子质量问题,原则上种子生产者和经销商均不负法律责任。
非种子质量问题出现时,有如下鉴定特点:①人为因素造成的,一方面人的行为与结果保持着一致性;另一方面,出现的问题是个别现象,分布不均匀,不是特定的种子的问题;②气候因素造成的,有地域性,与种子抗寒性有关,表现为海拔越高受害越严重,种子抗寒性弱的受害较严重,涉及面广,往往涉及一个以上的不同品种或组合;③病虫因素造成的,与种子抗性、病虫密度、发生条件、肥水管理、防治措施等有密切关系,表现症状与病虫为害及防治措施相一致;④环境污染造成的,有与污染源为害相对应的症状表现,涉及面在污染区内,不是特定的种子的问题。
14.杂交水稻种子的干谷粒分析方法与实例
运用干谷粒分析方法的依据:在种子成熟或加工贮藏过程中,环境条件对种子的影响,造成种子生理的变化,必然会遗留生化的产物,成为种体的“标记”;根据种子的这一特性,可以从干谷种籽粒中取样分析,判断种子的生活力、发芽率,真实反映种子的内在质量,帮助人们快速作出科学的决策。
笔者在种子工作过程中,常常利用干谷粒分析方法来探究早春种子发芽率低的真实原因;调杂优种子或使用不育系亲本时,可以用这种方法快速判断种子的质量。种子工作者、经销商和使用者,学会干谷粒分析方法,是很有必要的。
运用干谷粒分析方法的步骤:
(1)取样。在同一批次种子中,按种量取3~5个样本,每一个样本要有1 000粒左右的谷种粒。
(2)检验。可借用20倍的放大镜检查每一颗谷种粒,与正常新鲜的谷种粒作对照,把非正常的谷种粒分开,并按发芽粒、胚芽萌动粒、谷色已变色的霉变粒、破烂种粒等类别,一一认真检验并逐一登记。
其中,胚芽萌动粒是检验的重点。在检验时,先看谷种粒的胚芽有无裂缝,有裂缝的说明胚芽已萌动过,并因胚芽萌发肿大使胚部的谷壳裂开成缝隙,剥开谷壳后可清晰看到胚芽肥大或变色。所以,逐一检查非正常的谷种粒,要与正常的胚作对照,把变色的、肿大的、长出芽的谷种粒一一统计。
(3)分析。按发芽粒、萌动粒、霉变粒、烂籽粒、其他项目一一列表统计,计算出发芽率、萌动率和酶变率。如果样本中存在发芽粒,说明因天气不良造成种子穗上发芽,长出了胚根或胚芽,种子内的化学物质已进行过生化过程。若有萌动率高和霉变率高的情况,证实在种子成熟至收种及干燥种子时,天气不良,或有焖种的现象,引发胚芽萌动、胚芽变色、种子霉变和谷壳变色,实质上已使种内物质发生了生化作用,导致种质下降。
根据经验,在种子发芽率和萌动率达到1%、霉变率达到5%时,尽管实验室的发芽率能达到80%以上的标准,但在农户浸种催芽时,往往就会出现种子发酸、发芽率低的现象;在发芽率和萌动率达到3%、霉变率达到7%时,该批次种子基本都会出现发酸、发霉、滑种、发芽率低的情况。
例如,2010年早造,有农民浸种催芽时发现,有部分明优06浸种催芽出现发酸、滑种、不长芽的现象。现场考察后,我们当即在仓库取样,采用干谷粒分析方法,很快揭示了不同批次种子的质量问题,并准确推理出种子成熟前后的天气状况,为处理种子问题提供了科学依据(见表1-3)。
表1-3 杂交水稻明优06的干谷分析
注:萌芽率包括穗上已发芽的和萌动芽的百分率。
(4)作出结论。按照以上的检查分析,给出结论意见。
例如,按表1-3的检查分析数据,得出以下结论:调进的明优06中,08和30批号的种子有质量问题,其中30批号的问题比较严重;该批次种子已有穗上发芽及萌动发育的过程,霉变的种子是造成农民浸种催芽时出现发酸、滑种和不长芽现象的真实原因。
在与种子供应方商议时,也证实了这批种子由于天气不好而出现了穗上发芽和萌动的现象,统一了双方对种子质量的认识,妥善处理了由这批种子的质量问题引发的争议。这就是干谷粒分析法的优越性。
笔者要强调的是,在农户浸种催芽已发酸变质的种子中取样分析是不正确的,因为受人为因素的干扰,种子内部的生化和霉变进一步显现,其发芽势、发芽率、霉变率及谷色的变化,已不能真实地反映种子浸种催芽前的质量和性质。
15.水稻的“不可逆”特性与运用
“不可逆”特性存在于水稻的一生之中。水稻按其生长规律,在生长发育过程中,如受不良环境条件影响或为外源因素所害,生命体必然留下受害或病变的生化遗迹,不可能逆反修复,成为体表的“标记”,这样的特性俗称为水稻的“不可逆”特性。掌握这一特性,依据水稻的生长规律,熟悉其生长发育的内外要素和生长发育的时间,根据水稻体表的“标记”,就能逆向分析出当时的环境条件、外源因素及其为害的程度。
懂得水稻的“不可逆”特性,不仅能对水稻生产更具有科学性和前瞻性,还能够及时发现和解决水稻生产中出现的问题。这样,才不愧为一名水稻“医师”。
例如,杂交水稻制种时,杂优种子收获前天气不良,种子在穗上受高温高湿天气影响,引起穗上的种子有一部分胚芽萌动,或者发芽长根,种子内的生化必然留下受害的“标记”,即胚萌发和颜色变化等,不可修复为原状。为此,我们可以依据其受害性状、籽粒颜色、生长发育时间,推理判断稻种当时受害的气候条件或其他因素。
又如,水稻长叶时期,遇低温为害,叶片中必然留下受害遗迹,不可修复为原状;反过来,我们可以观察某叶片留下来的遗迹,依据新叶片的生长时间,准确分析出某月某日的天气状况和为害程度。
再如,水稻孕穗中后期,若使用了杀死雄性花粉的农药,也不可能修复颖花,而造成“死苞”或结实率低等现象。根据正常水稻孕穗期的生长发育时间,或者该受害稻株出现高位分蘖的情况,人们就可以判断出农药为害生命体的时间和为害的范畴,作出鉴定。
16.评议高产水稻品种的诀窍
1985年秋收时节,黄耀祥院士致电梅州市领导,要送几个水稻新品种给梅州市试种,笔者有幸去领取。当天下午3时左右,笔者刚进广东省农科院办公大楼,迎面遇到黄院士正准备出田评议品种。笔者说明来意后,便跟着他到田间去看品种。怎样评议高产品种呢?概括黄院士的亲身言教,笔者发现有“五看一摸一推”之诀窍。
(1)五看:一看田间禾苗群体长相。田间禾苗长相呈“馒头”状,即中间稍高、田边四围稍低,生长清秀,说明亩有效穗足,该品种分蘖力强。二看植株形态。植株集散适中,叶片长短、大小适中,稻体硬朗,则该品种长势较好。三看稻穗。抽穗出颈,穗大粒多,着粒密度适中,结实率高,谷粒细长,一般是产量高且米质较好的品种。四看叶片。青叶数多,叶面积大,光合产物多,有利于籽粒充实。五看病虫害。田间无病虫害,栽培水平高,品种抗性好。
(2)一摸:手触剑叶尖有刺感,手摸叶片粗而硬朗,说明品种的硅质含量较高,抗逆性较强。
(3)一推:手推稻株中下部,弹回有劲力,细查倒二节,粗壮又短节,说明该品种抗倒能力强。
杂交水稻高产组合的田间评议,与常规水稻一样。一般华南稻区超级稻的高产要求指标是:亩有效穗18万~21万、每穗平均粒数150~154粒、结实率85%~90%、千粒重22.5~24.5克。选择组合时,要求株高适中,株叶形态好,分蘖力强,抗逆性强,高抗稻瘟病,耐寒性强或中强,耐肥抗倒,米质优、饭味好等。
17.梅州水稻引种的原则与教训
梅州市的水稻用种,基本上是从外地引进来的种子,特别是大面积推广杂交水稻以来,加快了引种的频率。鉴于此,广东省农业部门设立了农作物品种审定委员会。2002年至2013年,梅州市设立了农作物品种审定小组,专职审定杂交水稻组合,公布组合的特征特性和推广种植的范围,尽量避免引种带来损失。在此之前,梅州市农业部门的引种与鉴定,按程序设立品比试验和示范表证,然后由种子工作者按材料和现场表现,进行审议与鉴定,最后通过会议形式来决定品种的推广种植。这种方法不能准确体现品种、组合的真实特性,又带着人为的主观因素,往往就会使引种带来危害,值得记载并引以为戒。引种必须考虑三大原则:
(1)品种生态型。水稻虽然原产于热带沼泽地区,但由于长期的遗传变异和自然淘汰,已经形成了不同的生态型的品种,适应了当地的自然环境条件,过于改变品种的生态环境,必然会导致引种失败。以下是3个失败案例:
例1,20世纪60年代,人为地把北方的粳稻引进梅州市种植,由于南方天气高温潮湿,生态环境差异很大,造成引进的粳稻品种生长不适,表现出生育期缩短,植株矮小,穗粒数少,病虫严重,产量低等问题。此外,脱粒难,米质软,饭味不好,不受人们欢迎。
例2,20世纪70年代,梅州市引进的典型晚稻二白矮品种,因生育期较长,光温条件得不到满足,抽穗困难,也造成了较大面积减产。
例3,1985年晚造,梅州市从原湛江杂优公司引进少量汕优湛2杂交水稻组合,试验种植。由于该组合的恢复系是当地品种选育出来的,具有较强的生态遗传特性,它幼穗分化要求的温度较高,湛江地区属低纬度,气温较高,能满足其生长要求。引到梅州市试种,晚造有寒露风天气,在气温稍低的情况下,其他各品种、组合都能正常生长,但它却受害,为害了花粉粒的形成,导致它能抽穗开花,却无花粉散播,造成颗粒无收,教训深刻!
为此,我们引种之时,必须考虑品种、组合的生态类型和光温反应,不能盲目引种。
(2)品种耐寒性。在梅州市,品种、组合的耐寒性,是指水稻在早造播种育秧期、早稻幼穗分化期和晚造抽穗扬花授粉期的耐寒性问题。由于梅州市的气候比较特别,早春有低温阴雨天气;5月有俗称“龙舟水”和“五月寒”的天气,有明显降温降雨过程;晚造9月下旬至10月初有寒露风天气。所以,不同年份的气候变化,给梅州地区的水稻生产造成了影响。
2007年之前,品种的耐寒性测定,是利用晚造9月下旬至11月的天气,对品种进行分期播种,在自然条件下测试品种受气候变化的影响,以品种结实率来判断该品种的耐寒性。这样测试的数据,不够科学,因为在天气较好的条件下,所测验的数据不能真实反映该品种的耐寒特性,无法作出正确判断。所以,就因品种、组合耐寒性的问题,造成水稻结实率低下,严重减产,确实有事例。
例如,1986年早造,大面积推广协优64组合造成重大损失的事实。协优64属于感温型中熟组合,生育期很适合梅州市大面积种植,是经市种子鉴定会议决定推广种植的组合。那年早造,全市种植面积约50万亩,可是5月中下旬,气温骤降,正处于幼穗分化减数分裂期的协优64严重受害,造成协优64的结实率大面积不同程度下降,海拔300米以上的稻区,损失惨重。笔者在蕉岭县南磜镇苦竹坪村调查发现,结实率只有2%,基本颗粒无收。粗略统计,以每亩减产50千克计,全市损失2 500万千克粮食。
又如,2006年早造,大面积推广种植天优428、天优372和优优200杂交水稻组合,也因该杂优组合在幼穗分化时期的耐寒性问题,同样受到5月中下旬的降温影响,造成了大面积的损失,教训尤其深刻!
2007年后,广东省农作物品种审定委员会在华南农业大学设立了人工气候测试室,能精准测试品种、组合的耐寒特性,为品种审定提供了科学依据,收到了很好的效果。
根据梅州市特殊的农业气候,在选用品种、组合时,要求其耐寒性的抗级指标以强、中强级为佳。
(3)品种抗病性。主要是指品种、组合抗稻瘟病和白叶枯病的能力。梅州地区是稻瘟病常发地,它给水稻生产造成损失的情况经常发生,有个别品种、组合小面积受到毁灭性损失。品种、组合抗病性的退变,稻瘟病生理小种的变迁,气候的变化和防治的失误,都会对水稻生产带来潜在的危害,要引起农业种子部门和农户的高度重视。
18.杂优种被俗称为“一代英雄”的缘由
常规水稻可以留种,代代相传,是因为它有稳定的遗传特性。在常规品种选育过程中,父母亲本进行有性杂交后,获得的杂交种子要经历七八代乃至十几代的种植,每代都要按选育目标进行选育。这样选出的品种,既具有父母亲本的遗传基因,又保持着相对稳定的遗传特性,故可以留种种植。
杂优种也与常规品种一样,具有父母亲本的遗传基因。由于杂交制种所获得的第一代种子,其每一粒种子的遗传基因都来自相同的父母亲本,表现出遗传因子的一致性,所以当代种植时,表现出植株高度、叶片大小、生育期等性状的一致性。加上它具有父母亲本的遗传因子,能够发挥杂种的优势,表现出抗逆性强、根系发达、抗病高产等“英雄”优点。如果留种再种植,即杂种第二代种植就表现出高度分离,即按父本∶杂种∶母本的单因子分离比例1∶2∶1进行分离,田间表现为植株高矮不一、生育期不一、抗逆性不一。有似父本的,有似杂优种的,也有似母本的稻株,特别是似母本的稻株,稻穗原则上与母本不育系一样不结实,理论上减产25%。综上所述,杂优种第二代在生产上是没有利用价值的,若再种植,田间分离更加严重,会造成更大的损失。故此,杂优种只能在杂种一代时利用,才能显示出杂种优势,所以人们就俗称它为“一代英雄”。
但也有人不信而试之。早在1984年,笔者家乡的村干部和粮所主任的家属,颇有兴趣地悄悄把汕优2号留种再种3~5分地。种植后,他们反映说前期表现无异常,但随着时间的推移,田间植株高矮不一,叶片婆娑荫蔽,稻穗差异大,结实率有的很低,成熟不一,最后相比减产30%左右。又如2013年晚造,有一位农户采用杂交水稻第二代种子种植,也减产了30%左右。事实教育了群众,增强了群众对杂交水稻特殊性的认识。
19.杂优种比常规种更难贮藏保管的原因
我们知道,在生产实践中有一个不争的事实,就是在常规同等条件下,一般常规品种可以贮藏保管2~3年,而杂优种往往才贮藏保管1年,其发芽率就严重下降而不能使用了。笔者在从事广东省不育系繁育工作10多年的生产实践中,也常常发现不育系种子比杂优种子更难保管,也更难浸种催芽。探究其原因,两者有如下不同之处:
(1)常规品种的籽粒一般都“精、干、满”,籽粒比较均匀一致,差异较小。然而,由于杂优种授粉时间较长,一般比常规品种的授粉期加长5~6天,所以杂优种籽粒的成熟度有较明显的差异,有的饱满,有的不饱满,不饱满的种子内含物不足,胚乳内的淀粉疏松,易促使种子吸收水分,增加呼吸强度,消耗内容物。
(2)杂优种由于不育系的遗传特性,开颖时间为常规水稻的2~10倍,加上颖壳闭合力弱,柱头外露率高,往往阻碍了颖壳的闭合,使颖壳开裂,所以增加了杂优种的裂壳籽粒数量。同时,也增加了杂优种的带病带菌率,根据估算,杂优种子的带病带菌率比常规种子高5倍。此外,杂优种的呼吸作用比常规品种强,消耗种子内容物较多,严重影响了杂优种的贮藏寿命。
(3)在杂交水稻制种生产上,赤霉素(俗称“920”)的使用特别多,一般亩用量都达25~30克,大量的生长激素不可避免地残留于种子之内。当杂优种籽粒在授粉后7~14天时,种胚就具备了萌发的内在因素,只要是在高温高湿的天气条件下,种子内的赤霉素就易激活酶系统,促使种胚萌动萌发,即穗上发芽。根据测算,在同等条件下,杂交稻种子的穗上发芽率比常规稻种子高80%。经穗上发芽或萌动的种子,极易霉变,不易贮藏保管。
(4)杂优种是杂种优势利用的F1种子,双亲遗传距离较远的,其杂种优势就较强,新陈代谢能力也较强,同等条件下,杂交稻种比常规稻种消耗的物质多,易影响种子寿命。汕A不育系是常规品种与野生稻杂交选育而成的,二亲本遗传距离较远,杂交优势利用也较强,新陈代谢的能力也较强,不育系的贮藏保管也就更难。
根据上述四点,并对照本章节的内容,就不难理解杂优种比常规种更难贮藏保管的道理。