CN105393816A - 一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法 - Google Patents

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Abstract

一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法，本发明涉及一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法。本发明是要解决盐碱地水稻产量下降的问题，方法为：将激动素溶于浓度为0.1mol/L的NaOH溶液中，再加入延展剂，然后用水稀释，得到激动素溶液；然后在水稻灌浆期，选择晴天的上午7:00～11:00，将稻穗完全浸没于激动素溶液，即完成。本发明利用增加外源细胞分裂素的方法促进盐碱地水稻籽粒灌浆，在一定程度上减轻盐碱地胁迫因子对水稻产量形成的影响，而且可显著增加经济效益。本方法操作简单、成本低、效果显著，能够提高水稻产量，稻粒千粒重增重12.53％，可有效增加农民的经济收入。本发明应用于农业领域。

Description

一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法
技术领域
本发明涉及一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法。
背景技术
全世界有超过8亿公顷的土地受到盐化和碱化的影响。仅我国东北盐碱地面积高达765万公顷。该盐碱地为苏打盐碱类型，土壤碱化常与盐化相伴而生，不仅有害盐分含量高，土壤pH也多在8.5～9.5之间，有的高达pH10.5以上，并且仍有恶化的趋势，严重影响着国家的粮食安全。多年实践表明，盐碱地种稻是改良这一地区盐碱障碍耕地的有效途径，对提高粮食产量和保护生态环境均具有重大意义。
水稻是全球超过一半人口赖以生存的重要粮食作物，不可替代的重要性使其倍受重视。然而，水稻是一种盐敏感作物，盐碱胁迫条件下，水稻籽粒灌浆过程受到抑制是导致盐碱地水稻结实率下降的主要原因之一。盐碱胁迫影响水稻千粒重，在重度盐碱胁迫条件下耐碱品种和弱耐碱品种千粒重均下降，但不耐盐碱的品种的千粒重下降的幅度更大。经过多年的田间调查发现，在苏打盐碱水田中，因水稻籽粒灌浆不足而产生较多的秕粒，导致结实率下降，重度盐碱水田秕粒数是轻度盐碱水田秕粒数的3.48倍，严重影响水稻产量。
发明内容
本发明是要解决盐碱地水稻产量下降的问题，提供一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法。
本发明一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法为：将激动素溶于浓度为0.1mol/L的NaOH溶液中，再加入延展剂，然后用水稀释，得到浓度为50μM的激动素溶液；然后在水稻灌浆期，选择晴天的上午7:00～11:00，将稻穗完全浸没于激动素溶液5～10s，即完成。
本发明利用增加外源细胞分裂素的方法促进盐碱地水稻籽粒灌浆，在一定程度上减轻盐碱地胁迫因子对水稻产量形成的影响，而且可显著增加经济效益。本方法操作简单、成本低、效果显著，能够提高水稻产量，稻粒千粒重增重12.53％，达到极显著水平(P＜0.05)，可有效增加农民的经济收入。
附图说明
图1为试验1中一次枝梗对生的稻穗；
图2为试验1中两种灌浆程度不同的稻穗；
图3为试验1中2012年激动素对水稻一次枝梗籽粒灌浆的影响；
图4为试验1中2013年激动素对水稻一次枝梗籽粒灌浆的影响；
图5为试验1中激动素对T1组水稻籽粒灌浆的影响；a为对照组，b为KT10，c为KT50，d为KT100；
图6为试验1中激动素对T2组水稻籽粒灌浆的影响；a为对照组，b为KT10，c为KT50，d为KT100。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法为：将激动素溶于浓度为0.1mol/L的NaOH溶液中，再加入延展剂，然后用水稀释，得到浓度为50μM的激动素溶液；然后在水稻灌浆期，选择晴天的上午7:00～11:00，将稻穗完全浸没于激动素溶液5～10s，即完成。
本实施方式利用增加外源细胞分裂素的方法促进盐碱地水稻籽粒灌浆，在一定程度上减轻盐碱地胁迫因子对水稻产量形成的影响，而且可显著增加经济效益。本方法操作简单、成本低、效果显著，能够提高水稻产量，稻粒千粒重增重12.53％，达到极显著水平(P＜0.05)，可有效增加农民的经济收入。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的激动素为Kinetin。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的延展剂为SilwetL～77。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：激动素溶液中延展剂的体积浓度为0.02％。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的水稻灌浆期是指稻穗上部1/4已经灌浆时。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：将稻穗完全浸没于激动素溶液8s。其它与具体实施方式一至五之一相同。
通过以下试验验证本发明的有益效果：
试验1：
1、试验地点：本试验于2012和2013年在中国科学院大安碱地生态试验站(N45°35′58″～45°36′28″，E123°50′27″～123°51′31″，以下简称：大安站)完成。大安站地处东北松嫩平原腹地，吉林省大安市红岗子乡境内，属于温带半湿润半干旱季风区，年均降雨量370～400mm，且88％集中在每年的5月到9月间；年均气温4.7℃；每年的光照时数为3014h，年均有效积温(>10℃)为2935℃。该地区土壤属于典型的苏打盐碱土。
2、小区设置：本试验在大安站选择3个水稻田块作为试验区，其土壤pH在9.43～9.81之间。每个试验区为25×40m2。选用的试验水稻品种为“东稻4号”(D4)。
3、水稻培养：将育苗40天的水稻秧苗移栽到各试验区(6月2日插秧)，按照穴行距16.7cm×30cm，3～5株/穴，插秧。基本肥料为水稻专用肥(N:P:K＝18:14:14)，施肥量350kgha-1；在返青期(6月8日)，施用尿素50kgha-1；在分蘖高峰期(6月28日)，施用尿素25kgha-1。插秧前，施用基本除草剂(20％丁草胺和1.15％扑草净混合的1.2％的粉末)。插秧时水层为5cm，施肥前要排水。此后，积水量要保持在5cm深，灌溉水电导率为1.05mScm-1，pH为7.52，化学组成(mmolL-1)为：Ca2+，1.85；Mg2+，1.30；K+，0.07；Na+，5.63；Cl-，1.90；CO3 2-，0.00；HCO3-，9.60；SO4 2-，0.15。水稻抽穗期(50％抽穗)为8月7-12日，于9月27日收获。
4、试验处理：将Kinetin(KT)溶于浓度为0.1mol/L的NaOH中，再加入SilwetL-77，然后用水稀释，得到浓度为10μM、50μM和100μM的KT溶液，KT溶液中SilwetL-77的体积浓度为0.02％；然后在水稻灌浆期，选择晴天的上午7:00～11:00，将稻穗完全浸没于KT溶液8s，即完成。以水处理的样品(MC)作为对照，用水处理时同样加入SilwetL-77，SilwetL-77在处理液中的体积浓度为0.02％。
2012年主要进行外源细胞分裂素KT对水稻一次枝梗籽粒灌浆的影响。
2013年，在水稻的灌浆期，我们在每个试验小区设计2个实验：(1)选择一次枝梗对生的稻穗60个(图1)，对生枝梗上的粒数一致，其中一侧用KT处理，另一侧用蒸馏水处理(KT0)，处理1次。将枝梗在含有KT0(MC)或者50μMKT(KT50)的处理液中完全浸没一会儿，在KT50处理侧挂上标签。(2)选择两组灌浆程度不同的稻穗进行处理，一组是处于灌浆起始阶段的稻穗(T1组)，一组是穗上部1/4已经灌浆的稻穗(T2组)，两种灌浆程度不同的稻穗照片如图2所示。每组处理240个稻穗，KT0(MC)、10μMKT(KT10)、KT50、100μMKT(KT100)各处理60穗。将整个稻穗完全浸没于处理液中。2个实验在处理之后的1d、6d、11d、19d、29d、收获当天(45d)采样，采取处理的一次枝梗或稻穗，每个田块每次采样10穗为10个重复。调查每个样品的鲜重、干重、粒数，计算千粒重(1000-grainweight)。把3个田块的相同处理组数据放在一起，进行数据统计分析，数据统计使用SPSS13.0(SPSS，Chicago，IL，USA)软件。
本试验中激动素Kinetin购自sigma公司，SilwetL-77购自鼎国生物技术公司。
5、试验结果
(1)外源细胞分裂素对水稻一次枝梗灌浆的影响
2012年激动素对水稻一次枝梗籽粒灌浆的影响和2013年激动素对水稻一次枝梗籽粒灌浆的影响如图3和图4所示，由图3和图4可知，细胞分裂素处理的一次枝梗，KT50处理侧的稻粒千粒重明显高于KT0处理侧的稻粒千粒重，说明细胞分裂素促进了水稻一次枝梗上籽粒的灌浆。当处理10d后，KT50促进灌浆的作用就开始显现，而在处理20d后差异达到显著性水平(P＜0.05)。2012年，处理20d时，KT50处理组与对照组之间的籽粒千粒重差异最大(图3)，而在2013年时为处理后29d最大。到收获时(处理后45d)，KT50处理的稻粒千粒重比对照增重7.74％。
(2)外源细胞分裂素对灌浆起始时间不同水稻籽粒灌浆的影响
当用KT处理两组灌浆程度不同的稻穗时，细胞分裂素处理的稻穗最终的千粒重都高于对照，且处理的最适浓度均为KT50处理时效果最好，但在T1组中差异不显著(图5)，在T2组中(图6)，KT50处理的稻粒千粒重比对照增重12.53％，达到极显著水平(P＜0.05)。比较处理的两组灌浆程度不同的稻穗最终的千粒重可以发现，T1组稻穗的千粒重大多都低于T2组稻穗的千粒重，表明当水稻的穗上部已经灌浆时(T2组)，更适宜施用外源细胞分裂素。
通过以上试验可知，本发明利用增加外源细胞分裂素的方法促进盐碱地水稻籽粒灌浆，在一定程度上减轻盐碱地胁迫因子对水稻产量形成的影响，而且可显著增加经济效益。本方法操作简单、成本低、效果显著，能够提高水稻产量，稻粒千粒重增重12.53％，达到极显著水平(P＜0.05)，可有效增加农民的经济收入。

Claims (6)

1.一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法，其特征在于该方法如下：将激动素溶于浓度为0.1mol/L的NaOH溶液中，再加入延展剂，然后用水稀释，得到浓度为50μM的激动素溶液；然后在水稻灌浆期，选择晴天的上午7:00～11:00，将稻穗完全浸没于激动素溶液5～10s，即完成。
2.根据权利要求1所述的一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法，其特征在于所述的激动素为Kinetin。
3.根据权利要求1所述的一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法，其特征在于所述的延展剂为SilwetL-77。
4.根据权利要求1所述的一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法，其特征在于激动素溶液中延展剂的体积浓度为0.02％。
5.根据权利要求1所述的一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法，其特征在于所述的水稻灌浆期是指稻穗上部1/4已经灌浆时。
6.根据权利要求1所述的一种外源细胞分裂素促进盐碱地水稻灌浆的方法，其特征在于将稻穗完全浸没于激动素溶液8s。
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