机插杂交稻制种异交结实特性研究

【目的】明确机插制种不育系的穗部结实特性,探究机插制种模式杂交水稻种子产量较低的原因,为提高杂交水稻机插制种异交结实率及产量提供理论依据。【方法】选用雅恢2115×宜香1A、成恢727×蜀21A为材料,于2020—2021年在崇州开展大田试验,设置机插和人工移栽2种方式;抽穗开花时通过调查恢复系和不育系的抽穗情况来判断花遇状态,成熟期考察不育系穗部结实情况,统计分析2种栽插方式下不育系各行、各穗位及不同枝梗结实特性。【结果】(1)以人工移栽花期相遇设置播栽期情况下,2个组合机插恢复系和不育系花期偏移分别为3—4 d和6—8 d,花遇指数介于33.33%—55.56%,花遇程度较差;人工移栽恢复系和不育系花期完全重合,花遇指数为100%。(2)不同栽插方式整体结实率表现为机插<人工移栽,与人工移栽相比,机插结实率降低33.45%。(3)不育系第1—6行穗部结实率呈逐渐降低趋势,同行不育系花期相遇程度高的处理结实率更高。(4)不育系穗上部授粉姿态好,叶片和穗对花粉的遮挡作用小;正常授粉条件下,不育系穗位结实率均表现为上部>中部>下部,而空粒率则为下部>中部>上部,且各穗位间差异极显著。(5)不同栽插方式下,不育系一次枝梗结实率均显著高于二次枝梗,机插处理降低了不育系一、二次枝梗结实率。机插处理不育系一、二次枝梗黑粉病籽粒数无显著差异,人工移栽处理二次枝梗黑粉病籽粒显著高于一次枝梗。(6)2个组合机插处理连续2年亲本花遇程度均较差,制种实际产量表现为机插<人工移栽,2年分别降低39.34%与41.48%。【结论】不育系较恢复系花期偏移长3—4 d,导致花遇状态差是机插制种结实低于人工移栽的第一要素,而远离恢复系的不育系和穗中下部的结实率低是机插整体结实率低的主要原因,秕粒与病粒对结实率和产量的影响相对较小。不育系穗部结实特性不仅影响制种产量,同时能指导花期调节。通过安排机插亲本盛花期相遇的播差期提高亲本花遇程度、规范赶粉操作提高授粉效果、加强田间管理减少秕粒和病粒的发生来调节结实率进而提高产量。

风送式集中排肥系统的设计与试验

针对外槽轮排肥装置施肥作业均匀性不高的问题,设计一种风送式集中排肥装置及同步施肥控制系统。通过台架试验比较直槽、交错槽和螺旋槽3种排肥轮结构的排肥性能,并建立排肥轮转速与排肥速率的线性回归方程;基于北斗+GPS系统和限幅平均滤波算法提高行驶速度的监测精度,并据此开发施肥控制系统。结果表明:1)排肥轮转速为10~60 r/min时,螺旋槽结构排肥轮具有较好的排肥性能,排肥量稳定性变异系数和各行排肥量一致性变异系数分别为0.15%和1.57%,排肥量均匀性变异系数<4%。2)排肥轮转速<60 r/min时,施肥控制系统的施肥调整响应时间<0.85 s;当理论施肥量和平均作业速度分别为300~600 kg/hm^(2)和5.22 km/h时,施肥准确率>95%。该风送式集中排肥装置及施肥控制系统可以实现同步、精量和均匀施肥作业。

杂交稻制种机不育系精量穴播集中排种装置的设计与试验

针对杂交稻机械化制种不育系稻种穴播的问题,根据不育系稻种物理特性参数和农艺要求,设计一种叶形曲线状型孔排种装置,采用EDEM仿真、高速摄像台架试验和正交试验的方法,对排种过程中型孔内稻种的受力与姿态、型孔结构和型孔参数进行研究。性能试验结果表明:(1)叶形状型孔内平躺和侧卧稻种姿态充种概率之和>76%具有较好的排种性能。(2)当型孔长度、宽度和深度分别为20.27、16.84和7.46 mm时,排种合格率和漏播率分别为92.63%和2.81%,排种性能较优。田间试验结果表明:不育系播种合格率和漏播率分别为82.69%和8.52%,穴距和穴径分别为120.60和38.90 mm,穴距变异系数和穴径变异系数分别为15.07%和29.03%,该精量穴播集中排种装置满足杂交水稻制种不育系直播农艺技术要求。