專利名稱：水稻地方品種資源的農家原位保護方法
技術領域：
本發明涉及一種水稻地方品種資源農家原位保護的方法，屬于植物保護領域。
背景技術：
由于現代農業的集約化生產方式使大量農作物地方品種被少數高產改良品種所取代，造成農作物基因庫的嚴重“基因流失”(genetic erosion)，極大地降低了農作物的遺傳多樣性。由此而帶來一系列問題，如病蟲害的猖獗及其流行周期的縮短，高化肥、高農藥的施用，農業生態環境變劣和基因資源匱乏等嚴重地威脅著農業的可持續發展和世界糧食安全保障(food security)。為此，農作物種植資源的保護已引起了人們廣泛的重視。
水稻是世界上最重要的糧食作物之一，提供世界近一半人口的糧食。隨著世界人口的不斷增長，全球對稻米的需求量也日益增加，因此稻種生物多樣性的保護在世界水稻的可持續生產中將變得越來越重要。水稻在祖先農民10,000多年的選擇和栽培過程中形成了豐富的品種多樣性，據估計，全世界共有約150,000多個水稻農家品種，但由于現代農業耕作方式造成了大量的水稻農家品種資源已經消失，在比較發達的農業生態環境中情況更為嚴重。水稻品種的異地保護(即對水稻品種及野生近緣種植資源進行收集、評價、繁殖和貯藏于種質庫)，在水稻遺傳多樣性的保護中起到了十分重要的作用，如國際水稻研究所的國際水稻種質庫已經貯藏了近100,000份水稻品種，中國國家種質庫和中國水稻研究所種質資源庫也分別保存了數萬份水稻品種資源。其不足之處是維持、保存和繁殖這大量的稻種資源不僅需要巨大的投資，而且在種質資源的異地栽種、繁殖和評估過程中，又造成嚴重的種質庫基因流蝕，使貯藏的水稻種質資源遺傳多樣性降低。這些冷凍貯存的稻種資源在若干年后，是否能夠適應已變化的環境及氣候，仍然是問題。因此對水稻地方品種進行農家原位保護，變得越來越重要。
農家保護是指農民在作物得以進化的農業生態系統中繼續對已具有多樣性的作物種群進行種植和管理的過程。農民在這一過程中具有十分重要的作用，表現在①作物品種不僅是自然因素(如突變、自然選擇等)的結果，更重要的是農民不斷的選擇和管理的產物；②農民的農事活動和抉擇最終決定了某一作物品種的保留或喪失。傳統的農家保護觀點認為農家保護是只能由感興趣或愿意對地方品種進行農家保護的農民來實施，這種傳統的理念和運作，使得農家保護處于一種被動的狀態，科學家和研究機構的作用和積極性都沒有得到充分的發揮，因而一直以來沒有很好的措施將農民的經濟利益，市場的需求，社會的發展與保護的行動有機地結合起來，水稻地方品種的農家保護也始終未能有效的開展起來，大多數有關農作物品種農家保護的研究僅局限于對小規模的農戶和不發達地區，品種保護的范圍和力度都非常小，致使一些寶貴的地方水稻品種資源已經消失和瀕危絕跡。
發明內容
本發明克服了目前水稻品種資源保護方法的不足，提供了一套有效的對地方水稻品種的農家原位保護方法。
本發明的技術方案是保持目前高產矮桿現代水稻品種的常規條栽方式，其特征在于在同一田塊中將熟期相差0～10天的高桿優質地方水稻品種與矮桿高產現代水稻品種間作，高桿優質地方水稻品種比矮桿高產現代水稻品種高20～45cm；每隔4～8行矮桿高產現代水稻品種間栽1～4行高桿優質地方水稻品種，高桿優質地方水稻品種和矮桿高產現代水稻品種間的行距為15～30cm；高桿優質地方水稻品種叢栽，每叢3～5苗，叢距為15～30cm，行距15～30cm；矮桿高產現代水稻品種是汕優63、汕優22、合系41、楚粳12和8126、II優7號、D優527、宜香優1577、崗優3551、川香優2號和II優838中的一種；高桿優質地方水稻品種是黃殼糯、紫糯、香谷、黃扳鎖、彌勒香谷、酒谷、阿廬糯、八寶谷、文山大白谷、餌絲谷、沱江糯1號、竹丫谷、宜糯931、輻優101中的一種。
本發明的有益效果是應用生物多樣性原理將高桿優質地方水稻品種與矮桿高產現代水稻品種進行間作的方法來保護水稻品種資源。由于矮桿高產現代品種與高桿優質地方品種間作混栽，形成了高矮相間的立體植株群落，改變了田間小氣候，減少了植株間的互相遮蓋，增強了通風透光，降低了田間的相對濕度，削弱了適宜的發病條件，從而減輕了病蟲危害，大幅度地減少了化學農藥施用和環境污染；增加了冠層光合有效輻射、照度和光通量，促進了光合作用和呼吸作用的進行，提高了光合作用和呼吸作用的效率，使水稻對硅的吸收增加，增強了莖桿的硬度和機械強度，顯著提高了植株的抗倒伏能力。所以應用生物多樣性原理將高桿優質地方水稻品種與矮桿高產現代水稻品種進行間作，不僅恢復和保存許多已經消失和瀕危絕跡的優良地方水稻品種資源，同時，還能有效地解決傳統優質高桿水稻品種感病、倒伏和產量低的重要問題，產生顯著的經濟效益、社會效益和生態效益，對實現農業的可持續發展具有十分重要的意義。
具體實施例方式
實施例一選用一個矮桿高產雜交稻品種合系41為主栽品種，兩個高桿優質稻黃殼糯和彌勒香谷為間栽品種。同田對比實驗，設4個處理A為雜交稻品種合系41凈栽，B為高桿優質稻黃殼糯凈栽，C為彌勒香谷凈栽，A/B為合系41/黃殼糯混栽，A/C為合系41/彌勒香谷混栽。試驗設置3次重復，共12個小區，每小區50m2，隨機排列。雜交稻移栽方式為雙行寬窄條栽，窄行距為15cm，株距15cm；寬行行距為30cm，每4行雜交稻品種合系41的寬行之間增加1行高桿優質稻(黃殼糯或彌勒香谷)，高桿品種和矮桿品種之間個行距為15cm。高桿優質稻叢栽，每叢3苗，叢距為15cm，調查高桿優質稻莖桿的硅含量，結果見表1。
表1黃殼糯混栽(A/B)、凈栽(B)和彌勒香谷混栽(A/C)、凈栽(C)莖桿硅含量(％)
由表1結果可以看出，高桿優質稻黃殼糯和彌勒香谷莖桿的硅含量混栽比凈栽高。硅對病菌孢子的萌發和菌絲的生長由抑制作用，硅含量的增加增強了莖桿的硬度和機械強度，所以混合間栽能提高植株的抗病性和抗倒伏能力。
實施例二選用一個矮桿高產雜交稻品種合系41為主栽品種，高桿優質稻黃殼糯為間栽品種。同田對比實驗，設3個處理A為雜交稻品種合系41凈栽，B為高桿優質稻黃殼糯凈栽，A/B為每隔8行雜交稻品種合系41間栽4行高桿優質稻黃殼糯，高桿和矮桿之間行距為15cm。試驗設置3次重復，共9個小區，每小區50m2。雜交稻移栽方式為雙行寬窄條栽，窄行距為15cm，株距15cm；寬行行距為30cm，高桿優質傳統品種叢栽，每叢5苗，叢距為30cm，每兩行為一組，行距15cm，組與組之間的距離為30cm，調查黃殼糯稻瘟病發病和植株倒伏情況，結果見表2。
表2黃殼糯稻瘟病病害和植株倒伏情況調查
由上表可看出，高桿優質稻黃殼糯凈栽倒伏率為99.38％，間栽的倒伏率為0，間栽抗倒伏率為100％；高桿優質稻黃殼糯凈栽發病率為56.02％，混栽發病率為12.74％，降幅為77.26％，病情指數為7.55，降幅為82.69％。
實施例三選用一個矮桿高產雜交稻合系41為主栽品種，高桿優質稻彌勒香谷為間栽品種。同田對比實驗，設3個處理A為矮桿高產雜交稻合系41凈栽，B為高桿優質稻彌勒香谷凈栽，A/B每隔6行矮桿高產雜交稻合系41間栽1行高桿優質稻彌勒香谷，高桿和矮桿之間行距為30cm。試驗設置3次重復，共9個小區，每小區50m2。雜交稻移栽方式為雙行寬窄條栽，即每兩行秧苗為一組，行距為15cm，株距15cm；組與組之間的距離為30cm，高桿優質傳統品種叢栽，每叢5苗，叢距為30cm，行距15cm，調查彌勒香谷稻瘟病發病和植株倒伏情況，結果見表3。
表3彌勒香谷稻瘟病發病和植株倒伏情況
表3結果表明彌勒香谷間栽與混栽相比，抗倒伏率增加了97.68％，發病率和病情指數分別下降了80.8％和81.01％。
實施例四選擇了兩個雜交稻汕優63(A)和汕優22(B)與兩個地方優質糯稻品種黃殼糯(C)和紫糯(D)進行雜交稻與糯稻以及雜交稻之間混合間栽田間試驗，在5個不同的試驗點同時進行每個試驗點設置9個不同品種混合間栽和凈栽處理A/C、A/D、B/C、B/D、A/B品種混合間栽，A、B、C、D品種凈栽。每個處理3次重復，隨機排列，小區面積20m2，5個試驗點共計135個試驗小區。以抗病雜交稻(A或B)為主栽品種和感病優質稻(C或D)為間栽品種，栽培方式在凈栽雜交稻寬窄行規格的基礎上，每隔4行雜交稻的寬行(30cm)內多加插一行傳統優質稻，規格距為優質稻∶雜交稻∶雜交稻∶雜交稻∶雜交稻∶優質稻[行距15∶15∶30∶15∶15(cm)]。其中雜交稻單苗栽插，株距15cm；優質稻叢栽，每叢4苗，叢距15cm，A、B品種的間栽比例為2∶2，調查混合間栽的產量，結果見表3。
表45個試驗點水稻品種混合間栽產量結果
表4結果表明，5個混合間栽組合均有不同程度的增產作用。雜交稻與優質糯稻的混合間栽組合有顯著的增產效果，而雜交稻品種間混栽的的增產效果不明顯，是由于兩雜交稻汕優63(株高104cm))和汕優22(90cm)株高差異較小(14cm)。
實施例五選擇一個優質糯稻品種黃殼糯(C)和3個優質粳稻品種合系41(E)、楚粳(F)、8126(G)進行粳稻與糯稻以及粳稻品種間混合間栽田間試驗，3個試驗點，每個試驗點設置6個不同品種混合間栽及凈栽處理E/C、E/F/G品種混合間栽和C、E、F、G品種凈栽。每個處理3次重復，隨機排列，小區面積20m2，3個試驗點共計54個試驗小區。品種混合間栽和凈栽的栽培方式采用寬窄行條(叢)栽、每叢5苗，叢距30cm。合系41與黃殼糯混合間栽模式為合系41為為主栽品種，高桿優質稻黃殼糯為間栽品種，每4行雜交稻品種合系41的寬行之間增加1行高桿優質稻黃殼糯。粳稻品種種合系41(E)/楚粳(F)/8126(G)混合間栽組合中E、F、G的間栽比例為2∶2∶2，調查混合間栽的產量，結果見表5。
表53個試驗點水稻品種混合間栽產量結果
表5結果表明，合系41與黃殼糯(株高130cm)混合間栽單位面積內的總產量比凈栽合系41有顯著的增產效果，增幅為9.5％。但合系41(株高91.0cm)、8126(株高102.0cm)、和楚粳(株高95.0cm)3個粳稻品種混合間栽的總產量較3個凈栽品種的平均產量有所降低，減幅為2.7％，這是由于，這3個品種間的株高差異較小(3～11cm)，所以在品種搭配上高桿品種比矮桿水稻品種高20～45cm是一個重要的指標。
權利要求
1.一種水稻地方品種資源農家原位保護的方法，保持目前矮桿高產現代水稻品種的常規條栽方式，其特征在于在同一田塊中將熟期相差0～10天的高桿優質地方水稻品種與矮桿高產現代水稻品種間作，每隔4～8行高產矮桿現代水稻品種間栽1～4行高桿優質地方水稻品種，高桿優質地方水稻品種和矮桿高產現代水稻品種間的行距為15～30cm，高桿優質地方水稻品種叢栽，每叢3～5苗，叢距為15～30cm，行距15～30cm。
2.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是每4～6行矮桿高產現代水稻品種的寬行中間多增加1行高桿優質地方水稻品種。
3.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是每4行矮桿高產現代水稻品種的寬行中間多增加1行高桿優質地方水稻品種。
4.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是每6行矮桿高產現代水稻品種的寬行中間多增加1行高桿優質地方水稻品種。
5.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是高桿優質地方水稻品種叢栽，每叢5苗，叢距為30cm。
6.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是高桿優質地方水稻品種叢栽，每叢3苗，叢距為15cm。
7.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是高桿優質地方水稻品種比矮桿高產現代水稻品種高20～45cm，熟期相差5～10天。
8.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是矮桿高產現代水稻品種是汕優63、汕優22、合系41、楚粳12和8126、II優7號、D優527、宜香優1577、崗優3551、川香優2號和II優838中的一種。
9.根據權利要求1所述的水稻地方品種資源的農家原位保護方法，其特征是高桿優質地方水稻品種是黃殼糯、紫糯、香谷、黃扳鎖、彌勒香谷、酒谷、阿廬糯、八寶谷、文山大白谷、餌絲谷、沱江糯1號、竹丫谷、宜糯931、輻優101中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種水稻地方品種資源的農家原位保護方法。本發明的技術方案是保持目前矮桿高產現代水稻品種的常規條栽方式，在同一田塊中將熟期相差0～10天高桿優質地方水稻品種與矮桿高產現代水稻品種間作；每隔4～8行矮桿高產現代水稻品種間栽1～4行高桿優質地方水稻品種；高桿優質地方水稻品種和矮桿高產現代水稻品種間的行距為15～30cm；高桿優質地方水稻品種叢栽，每叢3～5苗，叢距為15～30cm，行距15～30cm。本發明能有效地恢復和保存許多已經消失和瀕危絕跡的優良地方水稻品種資源，解決傳統優質稻感病、倒伏和產量低的重要問題，產生顯著的經濟效益、社會效益和生態效益。
文檔編號A01G7/00GK1799325SQ20051004872
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月22日 優先權日2005年12月22日
發明者王云月, 朱有勇, 盧保榮, 李成云, 朱明雨, 周江鴻, 孫雁, 李鵬, 涂敏, 姜波, 羅燕, 羅瓊 申請人:云南農業大學