一种培育氮素高效利用粳稻品种的育种方法
阅读说明：本技术 一种培育氮素高效利用粳稻品种的育种方法 (Breeding method for cultivating japonica rice variety with high-efficiency utilization of nitrogen ) 是由 杨军 龚红兵 胡庆峰 杜灿灿 曾生元 李闯 孙立亭 林添资 景德道 余波 钱华飞 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种培育氮素高效利用粳稻品种的育种方法,以早生快发的穗粒兼顾型粳稻品种作母本,与穗粒兼顾型粳稻品种作父本杂交,F-(0)-F-(3)稀直播种植,混收留种；F-(4)以上世代稀播育秧,单本移栽种植,单收留种。通过苗肥和基蘖肥减氮,以播后25-30d单株平均茎蘖数和成熟期单株平均成穗数为选择压,按照系谱法F-(5)起建立株系,优中选优,直至获得稳定品系提升参加各级中间试验。本发明培育出的粳稻品种能在苗肥和基蘖肥大幅“减氮”的情况下,实现培育壮秧,早生快发、早够苗,确保有效分蘖期内达到适宜茎蘖数,最终实现水稻生产“减肥”、“减药”提质增效的目的。(The invention discloses a breeding method for cultivating a japonica rice variety with high-efficiency utilization of nitrogen, which comprises the steps of hybridizing a japonica rice variety with early-growing and quick-growing spike-grain compromise type serving as a female parent and a japonica rice variety with spike-grain compromise type serving as a male parent, and F 0 ‑F 3 Planting in a direct seeding mode, and collecting and reserving seeds in a mixed mode; f 4 The seedling raising is carried out in the rare sowing of the generations, the transplanting and planting are carried out singly, and the seeds are collected and reserved singly. Reducing nitrogen through seedling fertilizer and basal tiller fertilizer, selecting the average tiller number of the single plant after sowing for 25-30d and the average spike number of the single plant in mature period as selection pressure, and performing a spectrum method F 5 And (4) establishing a strain, and selecting the best from the best until a stable strain is obtained, and promoting the strain to participate in all levels of intermediate tests. The japonica rice variety cultivated by the method can realize cultivation of strong seedlings, early growth, fast growth and early seedling, ensures that the proper number of stem tillers is reached in an effective tillering period and finally realizes the purposes of weight reduction, medicine reduction, quality improvement and efficiency improvement in rice production under the condition of great nitrogen reduction of seedling fertilizer and basal tillering fertilizer.)
技术领域
本发明涉及育种方法领域，尤其是一种培育氮素高效利用粳稻品种的育种方法。
背景技术
氮、磷、钾是水稻生长发育所必需的大量元素，尤其是氮素，在水稻一生中施用量最大。长江中下游地区粳稻亩产600kg，氮素用量一般为18-20kg/亩，在此基础上，随着氮素用量的增加单产也有所提升，于是为了追求高产、超高产，亩施氮量也随之一增再增。虽然多施氮肥有利于高产、超高产，但随着氮素投入水平的提高，氮素增产效果和投入产出比却在不断下降，另外，由于氮素利用率仅有30％-35％，富余和流失的氮素容易造成水体富营养化，导致大面积的农田环境污染，而且氮素用量过大也会造成水稻贪青徒长、晚熟，影响结实。因此高氮素水平的投入不利于环境保护，也不利于水稻生产的安全、优质和高效。
水稻播后30天(秧田期)施用的肥料叫俗称“苗肥”。苗肥一般分2-3次使用，氮素用量7-10kg/亩。“秧好一半稻”，壮秧是高产、超高产的基础，苗肥的主要作用是培育带蘖壮秧，为高产打基础。
水稻大田期施用的氮素主要分两个阶段，第一阶段叫基蘖肥，主要用途是促进水稻营养生长和分蘖的发生，第二阶段叫穗粒肥，主要用途是促进生殖生长和籽粒的灌浆结实。根据土壤地力、栽培水平及目标产量的不同，长江中下游粳稻基蘖肥和穗粒肥的占比从5:5到7:3不等。由于穗粒肥直接作用于水稻的生殖生长及籽粒的灌浆结实，利用效率和投入产出比要远大于基蘖肥，因此在确保一定数量氮素作为穗粒肥投入的前提下，减少基蘖肥用量，既提高了穗粒肥的占比，又减少了水稻一生总氮量的投入，能有效提高氮素利用效率，实现水稻生产“减氮、增效”的目的。
水稻产量是由单位面积上的穗数、每穗粒数(每穗颖花数)、成粒率和粒重四个基本因素构成。其中单位面积上的穗数是由株数、单株分蘖数、分蘖成穗率三者组成，在水稻产量构成四因素中，穗数的增加或减少对产量的影响最大。决定单位面积穗数的关键时期是在分蘖期。所以，在培育壮秧的基础上重施基肥、早施促蘖肥，促使分蘖早生快发，保证在有效分蘖期达到适宜的茎蘖数，提高分蘖质量和成穗率，最终达到适宜穗数，是分蘖期的主攻目标。
显然水稻苗肥和基蘖肥氮素的减少，不利于培育带蘖壮秧，不利于分蘖早生快发、早够苗和分蘖成穗，不利于高产稳产。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种培育氮素高效利用粳稻品种的育种方法，加大相关性状的选择压力，以提高遗传响应，培育出适宜长江中下游种植的“减氮、增效”粳稻品种。
技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：
一种培育氮素高效利用粳稻品种的育种方法，包括如下步骤：
A)亲本的选择与F0配置：以早生快发的穗粒兼顾型粳稻品种作母本，以穗粒兼型顾粳稻品种作父本进行杂交，得F0；
B)将F0在长江中下游地区于5月15日-5月20日稀直播种植，得F1；播后25-30d，随机调查≥30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数低的组合，成熟时应用系谱法选留优良组合，混收留种，得F2；
G)将F2在海南陵水于12月25—12月30日稀直播种植，确保成苗2000株以上，播后25-30d，拔除单株茎蘖数少的弱苗，成熟时选留单株成穗数多的优秀个体，混收留种，得F3；
H)将F3在长江中下游地区于6月5日-6月10日稀直播种植，确保成苗2000株以上，播后25-30d，拔除单株茎蘖数少的弱苗，成熟时选留单株成穗数多的优秀个体，混收留种，得F4；
I)将F4在海南陵水于12月25—12月30日稀播育秧，移栽种植，播后25-30d，拔除单株茎蘖数少的弱苗，单本移栽，成熟时选留单株成穗数多的优良单株，单收留种，得F5；
J)从F5起建立株系，在长江中下游地区于5月15日—5月20日分系稀播育秧，移栽种植，播后25-30d，随机调查≥30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数少的株系，单本移栽单株平均茎蘖数多的株系，成熟时选留单株成穗数多的优良单株，单收留种，得F6；
G)F6及以后世代若还在分离，则按E)、F)步骤继续优中选优，直至获得稳定品系提升参加各级中间试验。
更进一步的，步骤A)中，所述母本为早生快发的穗粒兼顾型粳稻品种，具体是选取在长江中下游地区5月15日-5月20日播种，苗肥氮素用量7-8kg，单本移栽，栽插密度13-14cm×24-26cm，基蘖肥氮素用量14-15kg，栽后20d单株平均茎蘖数≥8，成熟时亩总颖花量≥3000万，结实率≥90％，千粒重≥25g的品种。
更进一步的，步骤A)中，所述父本为穗粒兼顾型粳稻品种，具体是选取适宜生态区种植亩总颖花量≥2800万，结实率≥90％，千粒重≥25g的品种。
更进一步的，步骤B)中，F0稀直播种植的播种量3-4kg/亩；F1混收留种获得F2，具体是苗肥氮素用量同比减少40-50％为3-4kg，播后25-30d，随机调查≥30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数≤2的组合，成熟时应用系谱法选留优良组合，混收留种。
更进一步的，步骤C)中，F2稀直播种植，混收留种获得F3，具体是播种量3-4kg/亩，用种量60-70g,播种面积13-15m2，确保成苗2000株以上；苗肥氮素用量同比减少40-50％为3-4kg，播后25-30d，拔除单株茎蘖数≤2的弱苗，此后田间管理同其他直播田，成熟时选留单株成穗数≥5的优秀个体，混收留种。
更进一步的，步骤D)中，F3稀直播种植，混收留种获得F4，具体是播种量3-4kg/亩，用种量60-70g,播种面积13-15m2，确保成苗2000株以上；苗肥氮素用量同比减少40-50％为3-4kg，播后25-30d，拔除单株茎蘖数≤2弱苗，此后田间管理同其他直播田，成熟时选留单株成穗数≥7的优秀个体，混收留种。
更进一步的，步骤E)中，F4稀播育秧，移栽种植，具体是播种量9-10kg/亩，移栽种植，用种量60-70g,播种面积4-5m2，苗肥氮素用量同比减少40-50％为3-4kg，播后25-30d，拔除单株茎蘖数≤2的弱苗，单本移栽，移栽田基蘖肥氮素用量同比减少30-40％为10-11kg，穗粒肥氮素用量同其他移栽田，成熟时选留单株成穗数≥8的优良单株，单收留种。
更进一步的，步骤F)中，F5分系稀播育秧，移栽种植，播种量为9-10kg/亩；苗肥氮素用量同比减少40-50％为3-4kg，播后25-30d，随机调查≥30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数≤2的株系，单本移栽单株平均茎蘖数≥2的株系，移栽田基蘖肥氮素用量同比减少30-40％为10-11kg，穗粒肥氮素用量同其他移栽田，成熟时选留单株成穗数≥10的优良单株，单收留种，得F6。
更进一步的，步骤G)中优良单株为在海南陵水单株平均成穗数≥8、在长江中下游地区单株平均成穗数≥10的单株。
有益效果：本发明具有以下优点：
(1)培育氮素高效利用粳稻品种：
本申请以早生快发的穗粒兼顾型粳稻品种作母本，与穗粒兼顾型粳稻品种作父本杂交，苗期和分蘖期减少氮素用量，以单株(平均)茎蘖数和单株(平均)成穗数为选择压，培育出的粳稻品种能大幅度减少苗肥和基蘖肥的氮素投入，实现早生快发，早够苗，确保有效分蘖期内达到适宜的茎蘖数，提高分蘖质量和成穗率，最终实现水稻生产“减肥”、“减药”，提质增效的目的。
(2)提高粳稻品种的适应性：
本发明育种方法育成的粳稻品种，高肥水平下能实现高产稳产，中低肥力水平下同样能平稳增产，增强了粳稻品种的适应性，扩大了粳稻品种的种植面积，有效地提高了广大中低产田的种植效益。
(3)保护环境减少污染：
本发明育种方法培育出的粳稻品种，能大幅度减少水稻生长前期的氮素用量，提高穗粒肥占比，实现水稻一生的“减氮”、“增效”，减少了因氮素富余和流失导致的面源污染。另外，前期氮素用量少，叶色淡，组织老辣，病虫发生少，危害轻，农药使用次数和剂量均大幅度减少。通过“减氮”实现了“减肥”“减药”的双减目标，有利于减少污染，保护环境。
(4)省工节本提高水稻种植效益：
本发明育种方法培育出的粳稻品种，实现水稻一生的“减肥”“减药”，减少了农资和人工成本的投入。
附图说明
图1是本发明实施例1中育种方法流程示意图。
具体实施方式
实施例1：
请参阅图1所示，本发明公开了一种培育氮素高效利用粳稻品种的育种方法，包括如下步骤：
A)2012年冬在海南陵水，以早生快发的穗粒兼顾型粳稻品种镇糯19号作母本，与穗粒兼顾型粳稻品种武运粳27号作父本杂交，得104粒种子(F0)。
B)2013年夏在江苏句容，将104粒F0种子于5月20日稀直播，得F1，苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％)，播后28d，单株平均茎蘖数>2.3，成熟时混收留种，得F2。
C)2013年冬在海南陵水，将F2于12月30日稀直播种植，用种量65g，播种面积14m2，苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％),播后28d，拔除单株茎蘖数≤2的弱苗，成熟时选留单株成穗数≥5的优秀个体，混收留种，得F3。
D)2014年夏在江苏句容，将F3于6月5日稀直播种植,用种量65g，播种面积14m2,苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％),播后28d，拔除单株茎蘖数≤2的弱苗，成熟时选留单株成穗数≥7的优秀个体，混收留种，得F4
E)2014年冬在海南陵水，将F4于12月30日稀播育秧(播种量10kg/亩)，移栽种植,用种量65g,播种面积4.5m2，苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％)，播后28d，拔除单株茎蘖数≤2的弱苗，单本移栽，移栽田基蘖肥氮素用量10.5kg(同比减少30-40％)，穗粒肥氮素用量同其他移栽田，成熟时选留单株成穗数≥10的优良单株20个，单收留种，得F5。
F)2015年夏在江苏句容，将F5于5月20日分系稀播育秧,移栽种植，苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％)，播后28d，每个株系随机调查30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数≤2的株系6个，单本移栽单株平均茎蘖数≥2的株系，移栽田基蘖肥氮素用量10.5kg(同比减少30-40％)，穗粒肥氮素用量同其他移栽田，成熟时选留成穗数≥10的优良单株17个，单收留种，得F6。
G)2015年冬在海南陵水，将F6于12月30日分系稀播育秧，移栽种植，苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％)，播后28d，每个株系随机调查30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数≤2的株系7个，单本移栽单株平均茎蘖数≥2的株系，移栽田基蘖肥氮素用量10.5kg(同比减少30-40％)，穗粒肥氮素用量同其他移栽田，成熟时选留成穗数≥10的优良单株10个，单收留种，得F7。
H)2016年夏在江苏句容，将F7于5月20日分系稀播，移栽种植，苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％)，播后28d，每个株系随机调查30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数≤2的株系4个，单本移栽单株平均茎蘖数≥2的株系，移栽田基蘖肥氮素用量10.5kg(同比减少30-40％)，穗粒肥氮素用量同其他移栽田，成熟时选留成穗数≥10的优良单株7个，单收留种，得F8。
I)2016年冬在海南陵水，将F8于12月30日分系稀播育秧，移栽种植，苗肥氮素用量3.5kg(同比减少40-50％)，播后28d，每个株系随机调查30苗的茎蘖数，淘汰单株平均茎蘖数≤2的株系2个，单本移栽单株平均茎蘖数≥2的株系，移栽田基蘖肥氮素用量10.5kg(同比减少30-40％)，穗粒肥氮素用量同其他移栽田，成熟时当选3个单株平均成穗数≥8的稳定品系。
其中代号为B9136的株系8月30日齐穗，株高100.7cm，单株成穗数11.3个，亩总颖花量3127.4万，结实率94.1％，千粒重26.1g,产量比对照武运粳23号增产5.9％，熟期相当，品质达国标优质二级，该株系暂定名镇稻9136，准备扩繁提升参加各级中间试验。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种可调式植物高效湿蒸去雄器和湿蒸去雄方法