利用外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高直播稻籽粒充實(shí)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高直播稻籽粒充實(shí)的方法。利用外源激素ABA、Spm和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)磷酸二氫鉀，在直播水稻上進(jìn)行應(yīng)用，旨在提高直播稻籽粒充實(shí)。在直播稻灌漿初期(花后9d)噴施濃度為25×10-6MABA或濃度為5×10-4M?Spm，能顯著提高相應(yīng)的內(nèi)源激素水平，促進(jìn)籽粒充實(shí)，顯著提高結(jié)實(shí)率、谷粒充實(shí)度和千粒重。在直播稻倒3葉期每畝分別噴施磷酸二氫鉀500g，結(jié)實(shí)率、充實(shí)度和千粒重顯著提高，產(chǎn)量提高10％以上。說明外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的適宜使用量在適宜施用時(shí)期使用可以顯著提高直播稻籽粒充實(shí)，克服直播稻籽粒灌漿存在的風(fēng)險(xiǎn)，提高直播稻產(chǎn)量，改善稻米品質(zhì)，促進(jìn)直播稻生產(chǎn)發(fā)展。
【專利說明】利用外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高直播稻籽粒充實(shí)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高直播稻籽粒充實(shí)的方法，尤其是通過化學(xué)調(diào)控措施來提高直播稻籽粒充實(shí)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，農(nóng)村勞動(dòng)力的大量轉(zhuǎn)移、農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的提高、農(nóng)業(yè)投入品的發(fā)展以及早熟高產(chǎn)品種的選育成功，水稻直播栽培已呈現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。直播水稻具有省工、省力、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)得到了越來越多的推廣和應(yīng)用。
[0003]20世紀(jì)50、60年代，我國(guó)北方曾直播種稻，70年代，面積曾達(dá)到150萬(wàn)畝；90年代以后，水稻直播作為簡(jiǎn)化栽培方式再次興起。2000年浙江省水稻直播種植450多萬(wàn)畝；上海市水稻直播種植270多萬(wàn)畝，占水稻種植面積的90%以上。湖南、江西等地區(qū)連作早稻近年來直播種植面積上升較快。目前我國(guó)水稻直播種植面積比例已超過15%。江蘇20世紀(jì)60年代開始水稻直播種植研究和試種。20世紀(jì)80年代,江蘇水稻直播種植面積逐年擴(kuò)大。特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。全省水稻直播種植面積從2004年的270萬(wàn)畝發(fā)展到2008年的1097萬(wàn)畝，占全省水稻種植面積的30%以上，目前保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的江、浙、滬等地水稻直播種植呈迅速上升趨勢(shì)，展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。
[0004]但是與移栽稻相比，直播稻由于播期的推遲，生育期(特別是結(jié)實(shí)期)溫光條件的改變表現(xiàn)出一些不同的生育特征。主要表現(xiàn)為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，結(jié)實(shí)期溫光資源下降，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率的不穩(wěn)定性，即不同品種在不同年度間、或同一年度不同地區(qū)間結(jié)實(shí)率忽高忽低，甚至大起大落。
[0005]已有研究表明，水稻的結(jié)實(shí)率主要受水稻開花結(jié)實(shí)期間溫度和光照的影響。稻米的主要成分是胚乳(約占糙米重的90%)。胚乳的發(fā)育和充實(shí)狀況不僅決定了籽粒的重量，而且也左右了稻米的品質(zhì)。因此籽粒充實(shí)的好壞直接影響水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。由于直播稻結(jié)實(shí)性的不穩(wěn)定性，加之近年來南方稻區(qū)水稻抽穗揚(yáng)花和灌漿結(jié)實(shí)期間氣候波動(dòng)頻繁，加之栽培管理上的粗放，嚴(yán)重影響了直播稻優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。
[0006]由于光、溫生態(tài)因子的脅迫，造成直播稻結(jié)實(shí)性的不穩(wěn)定性，進(jìn)而影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。以往雖對(duì)直播稻的全苗齊苗、抗倒伏、除草以及農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝配套措施等方面進(jìn)行了研究。但有關(guān)直播稻籽粒充實(shí)的機(jī)理研究很少，提高直播稻籽粒充實(shí)的化學(xué)調(diào)控方法的研究幾乎是空白。
[0007]本發(fā)明主要研制:(I)外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)劑對(duì)直播稻籽粒充實(shí)調(diào)控的生理機(jī)制；(2)外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)劑使用時(shí)期和使用劑量；(3)外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)劑提高直播稻籽粒充實(shí)的效果。
[0008]已有的研究表明，水稻內(nèi)源激素或生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)-與內(nèi)源激素代謝有關(guān)酶、胚乳發(fā)育和蔗糖-淀粉代謝途徑關(guān)鍵酶活性-籽粒充實(shí)過程存在密切關(guān)系。通過尋求通過調(diào)控激素水平、促進(jìn)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)提高直播稻籽粒充實(shí)。
[0009]根據(jù)我們的觀察和分析，提高直播稻結(jié)實(shí)率的穩(wěn)定性必須從提高籽粒受精率和充實(shí)度兩方面著手。我們研究還發(fā)現(xiàn):灌漿速率高和籽粒充實(shí)好的品種，灌漿前期弱勢(shì)粒中酶的活性高，峰值也高；一般籽粒充實(shí)好、粒重高的品種，籽粒中ABA含量的峰值以及活躍灌漿期的平均含量高于籽粒充實(shí)差、粒重輕的品種或組合；弱勢(shì)粒的乙烯釋放速率高于強(qiáng)勢(shì)粒，籽粒充實(shí)差的組合高于籽粒充實(shí)好的組合。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑直播稻對(duì)籽粒充實(shí)有明顯的調(diào)節(jié)作用。這為本項(xiàng)發(fā)明提供了可行的基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在以往移栽水稻研究的基礎(chǔ)上，本發(fā)明是在水稻直播條件下，通過外源(噴施)ABA和Spm對(duì)直播稻籽粒充實(shí)的影響，發(fā)明外源激素提高直播稻籽粒充實(shí)的途徑和方法。通過生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)直播稻籽粒充實(shí)的影響，發(fā)明生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)提高直播稻籽粒充實(shí)的途徑和方法。確定植物激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)劑提高直播稻籽粒充實(shí)的最佳使用量和最佳施用時(shí)期，從而達(dá)到提高直播稻籽粒充實(shí)的目的，進(jìn)而提高直播稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案
[0012]按照直播稻的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程，測(cè)定水稻齡進(jìn)程。總施N量20kg/畝，過磷酸鈣20kg/畝。設(shè)置不同處理。
[0013](I)外源激素噴施試驗(yàn):于花后第9d、16d、23d對(duì)處理稻穗分別噴施濃度為15X10-6M ABA、25X10-6M ABA和5X10-4M Spm、10X10_4M Spm，以噴清水為對(duì)照，測(cè)定谷粒充實(shí)度、莖鞘物質(zhì)輸出率和轉(zhuǎn)換率、籽粒灌漿特征參數(shù)；(2)于水稻倒1、倒2、倒3葉期每畝分別噴施磷酸二氫鉀200g、 500g，以噴清水為對(duì)照，測(cè)定谷粒充實(shí)度、莖鞘物質(zhì)輸出率和轉(zhuǎn)換率、籽粒灌漿特征參數(shù)；(3)比較篩選外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)劑提高直播稻籽粒充實(shí)的最佳使用量和最佳施用時(shí)期。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
[0015]依據(jù)籽粒發(fā)育過程中，外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)被認(rèn)為是一個(gè)關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因子，參與籽粒充實(shí)整個(gè)過程的調(diào)節(jié)，表現(xiàn)在對(duì)籽粒灌漿過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化、呼吸代謝、能量轉(zhuǎn)化及相關(guān)酶活性的直接或間接調(diào)控作用的理論基礎(chǔ)。結(jié)合許多研究表明，種子的發(fā)育過程中植物生長(zhǎng)素(IAA)、赤霉素(GAs)、脫落酸(ABA)等激素具有生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用。在水稻籽粒灌漿期，與充實(shí)差的小粒相比較，粒重高的籽粒中有較高的脫落酸(ABA)含量。小麥籽粒灌漿前期，籽粒中ABA的含量與籽粒充實(shí)速率存在著明顯的正相關(guān)，水稻籽粒充實(shí)不良與籽粒中較低的IAA和ABA含量有關(guān)的研究基礎(chǔ)。采用不同激素類型和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行不同時(shí)期、不同劑量的試驗(yàn)，篩選最佳使用量和使用時(shí)期，達(dá)到提高直播稻籽粒充實(shí)的目的，進(jìn)而提高直播稻的產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)直播稻生產(chǎn)的發(fā)展。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:
[0017]2010年，在江蘇省揚(yáng)州市灣頭鎮(zhèn)夏橋村，設(shè)置5畝“淮稻13”、“揚(yáng)粳4038”，在6月15日直播條件下，正常進(jìn)行肥水管理。于花后第9d、16d、23d對(duì)處理稻穗分別噴施濃度為15X10-6M ABA、25X10-6MABA 和 5X10-4M Spm、10X10_4M Spm，以噴清水為對(duì)照。
[0018]噴施濃度為25X 10-6M ABA的處理，表現(xiàn)在灌漿初期(花后9d)施用外源ABA后，籽粒中的ABA含量及ABA與GA的比值較對(duì)照(噴清水處理)顯著增大(表1)，表明外源ABA對(duì)內(nèi)源ΑΒΑ含量及其與GA的比例有調(diào)節(jié)作用。
[0019]表1外源ABA對(duì)籽粒中ABA含量(ng.grainl)及與GA比值的影響
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種利用外源激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高直播稻籽粒充實(shí)的方法。其特征在于:利用外源激素ABA、Spm和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)磷酸二氫鉀，在直播水稻上進(jìn)行應(yīng)用，旨在提高直播稻籽粒充實(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:在直播稻灌漿初期(花后9d)噴施濃度為25 X 10-6MABA或濃度為5 X 10-4M Spm,能顯著提高相應(yīng)的內(nèi)源激素水平，促進(jìn)籽粒充實(shí)，顯著提高結(jié)實(shí)率、谷粒充實(shí)度和千粒重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:在直播稻倒3葉期每畝分別噴施磷酸二氫鉀500g,結(jié)實(shí)率、充實(shí)度和千粒`重顯著提高。
【文檔編號(hào)】A01G16/00GK103766181SQ201210394941
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】趙步洪, 張小祥, 季紅娟, 王寶和, 戴正元, 李愛宏, 劉廣青, 黃年生, 周長(zhǎng)海, 李育紅, 潘存紅, 肖寧, 張洪熙 申請(qǐng)人:江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所