CN110915805B - 提高耐热性的水稻植株生长调节剂及其使用方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高耐热性的水稻植株生长调节剂及其使用方法和应用，属于促进植物生长领域，所述调节剂的有效成分包括海藻糖、赤霉素和蔗糖，在使用时，所述海藻糖的浓度为1～10mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.1～2.5％。本发明采用海藻糖、赤霉素和蔗糖复配，在水稻的开花期和花后10‑15d进行两次外源喷施，可大幅度提高水稻在开花期遭遇高温胁迫后的产量及品质，可有效减轻花期高温对水稻产量及米质的伤害。

Description

提高耐热性的水稻植株生长调节剂及其使用方法和应用
技术领域
本发明主要涉及促进植物生长领域，特别是涉及一种提高耐热性的水稻植株生长调节剂及其使用方法和应用。
背景技术
工业化程度日益加剧，温室气体排放日趋严重，全球的气温上升已呈现不可逆转之势，极端高温天气也频繁发生。据IPCC在2014年发布的评估报告中指出，在未来的50年地球的表面温度可能上升0.4-2.6℃，而到本世纪末(2100)，地球的表面温度有可能上升0.3-4.8℃。有报道称，夜间每升高1℃，水稻产量将会下降10％。在长江中下游稻区，水稻开花期极易与高温天气遭遇，而开花期是水稻对温度非常敏感的时期，在此时遭遇持续高温天气的胁迫，对水稻的孕穗抽穗和开花结实都会造成不利的影响，严重时甚至出现抽穗受阻，白色颖花现象，严重降低水稻的产品和品质，这一现象在早稻和中稻中都比较常见。开花期是水稻对温度最敏感的时期之一，此时遭遇温度胁迫尤其是高温胁迫极易导致水稻产量和品质的下降。
水稻的植物生长调节剂种类繁多，作用各种各样，也各有其不同的针对性，有的产品价格很高，有的配制繁复，更有的操作复杂，并不适合广泛推广应用。而且不少产品主要针对水稻的苗期、花粉母细胞减数分裂期、灌浆期等，或是为了提高水稻对逆境胁迫的抗性。而如何提高水稻植株耐热性，保持作物稳产或产量不严重降低，甚至提高产量和改善品质，是需要解决的重要技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高耐热性的水稻植株生长调节剂及其使用方法和应用，可缓解水稻在花期遭遇高温时产量和品质下降的问题，能显著提高水稻在花期高温胁迫下的产量和品质，进而为水稻的高产稳产优质提供保障。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种提高耐热性的水稻植株生长调节剂，其特征在于，所述调节剂的有效成分包括海藻糖、赤霉素和蔗糖，在使用时，所述海藻糖的浓度为1～10mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.1～2.5％。优选地，在使用时，所述海藻糖的浓度为3～10mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.25～2.5％。优选地，在使用时，所述海藻糖的浓度为5～10mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.5～2.5％。优选地，在使用时，所述海藻糖的浓度为5mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.5％。具体使用为：在水稻植株开花期及开花后10～15d的时间内，在使用时，用所述水稻植株生长调节剂对水稻进行施洒，喷洒浓度为：5mM海藻糖，5～10ppm赤霉素，0.5％蔗糖。所述蔗糖一般为植物天然蔗糖。
本发明采用海藻糖、赤霉素和蔗糖的复配试剂，并筛选出最佳施用浓度，通过三者相互作用对水稻开花后籽粒生长的影响，提高水稻植株的耐热性，降低高温伤害，使水稻产量且显著增加，稻米品质得以显著改善。本发明的生长调节剂在开花期或开花后10～15d内分两次喷施，对米质性状中的整精米率、垩白粒率和直链淀粉含量等三个方面有显著的改善作用。
另一方面，提供一种所述的提高耐热性的水稻植株生长调节剂的使用方法，包括如下步骤：
1)制备含海藻糖、赤霉素和蔗糖的复配试剂，其中，，所述海藻糖的浓度为1～10mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.1～2.5％；
2)于水稻开花期和开花后10～15d内以喷洒的方式，分两次将复配试剂在叶面和稻穗上均匀喷雾，每30株喷施90～110mL。在水稻植株遭受35℃及其以上的高温胁迫时喷洒所述复配试剂，可有效降低高温伤害。
本发明的生长调节剂及其使用方法可广泛应用于农业生产，预防和缓解高温热害，促进其优质、高产。该植物生长调节剂具有预防高温热害、增加水稻产量和改善稻米品质的多重功效。喷施后，对米质性状中的整精米率、垩白粒率和直链淀粉含量等三个方面有显著的改善作用。
进一步地，所述步骤1)的复配试剂中所述海藻糖的浓度为5～10mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.5～2.5％。
进一步地，所述步骤1)的复配试剂中，所述海藻糖的浓度为5mM，所述赤霉素的浓度为5～10ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.5％。
再一方面，提供一种所述的提高耐热性的水稻植株生长调节剂的应用，其特征在于，用于在水稻植株开花期及开花后10～15d的时间内喷洒水稻植株生长调节剂，将生长调节剂在叶面和稻穗上均匀喷雾。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明采用海藻糖、赤霉素和蔗糖的复配试剂，并筛选出最佳施用浓度，通过三者相互作用对水稻开花后籽粒生长的影响，提高水稻植株的耐热性，降低高温伤害，使水稻产量且显著增加，稻米品质得以显著改善。本发明的生长调节剂在开花期或开花后10～15d内分两次喷施，对米质性状中的整精米率、垩白粒率和直链淀粉含量等三个方面有显著的改善作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于下述实施例，任何在本发明的启示下得出的与本发明相同或相近似的产品，均在保护范围之内(注：实施例中各原料的配比均为重量份数)。
本发明以清水、海藻糖、蔗糖、赤霉素(GA3)、海藻糖+蔗糖+赤霉素在水稻开花期及灌浆初期(开花后10～15d)分别进行两次喷施试验，具体如下：
实验以2018年种植在杭州富阳的两个水稻品种为例，其中所用的早稻品种为中嘉早17，中稻品种为天优华占。中嘉早17在开花期遭受到连续5天最高温度超过37.5℃的高温胁迫，而天优华占在开花期更是遭遇了连续8天最高温度超过了38.2℃的高温胁迫，针对这一现象，发明者配成了利用海藻糖、蔗糖和赤霉素(GA3)不同浓度的复配试剂，在开花期及花后10-15d进行两次的水稻植株的外源喷施，摸索复配的最佳浓度配比，从而达到高产稳产的最终结果。
本发明采用海藻糖、蔗糖和GA3的复合制剂，在开花期遭受高温胁迫时进行最佳配比试验筛选，并以喷施清水为对照，对水稻植株在开花期及开花后10-15d进行外源试剂喷施(两次喷施)，用药100mL喷施30株，成熟期调查20株的总产量。
在单独喷施海藻糖、蔗糖或赤霉素(GA3)及三者复配试剂时，研究不同浓度海藻糖、蔗糖或赤霉素(GA3)及复配试剂对水稻产量和米质的影响，如表1、表2所示。
20株产量的考察结果显示，如表1所示，在单独喷施海藻糖、蔗糖或赤霉素(GA3)时：1)单独喷施海藻糖可一定程度提高水稻产量，尤其是5mM浓度，但增长幅度较小，在中嘉早17及天优华占上分别增产18.5及28.5kg/666.7m2。2)单独喷施蔗糖时，也能一定程度提高水稻质量，以0.5％处理的增幅最大，中嘉早17及天优华占上分别增产15.9及24.1kg/666.7m2。3)单独喷施GA3时增产效果不是很明显，主要喷施了两个浓度，分别为5ppm和10ppm,其中5ppm处理的效果最好，但增产幅度小于蔗糖和海藻糖。
然而，在喷施海藻糖、蔗糖和赤霉素(GA3)复配试剂时，高温天气下海藻糖、蔗糖及GA3的复配却能显著提高水稻产量，如表1所示，以中嘉早17水稻为例，采用5mM海藻糖+0.5％蔗糖+5ppm GA3复配试剂处理，增产51.2kg/666.7m2，提高了9.6％，而采用5mM海藻糖+0.5％蔗糖+10ppm GA3复配试剂处理，增产效果略差，为36.1kg/666.7m2，提高了6.7％，说明虽然GA3单独喷施时增产效果并不明显，但在复配试剂中添加合适浓度的GA3对水稻的增产具有非常重要的作用。另以天优华占水稻为例，采用5mM海藻糖+0.5％蔗糖+5ppm GA3复配试剂处理，增产可达99kg/666.7m2，提高了14.76％，而采用5mM海藻糖+0.5％蔗糖+10ppmGA3复配试剂处理，增产效果略差，为44.2kg/666.7m2，提高了6.6％，同样说明虽然GA3单独喷施时增产效果并不明显，但在复配试剂中添加合适浓度的GA3对水稻的增产具有非常重要的作用。
从表1对不同品种水稻的增产幅度来看，本发明的生长调节剂对不同的水稻植株具有较好的应用性，均能提高水稻的产量，对天优华占水稻的品种的增产效果尤佳。
表1海藻糖、蔗糖及赤霉素(GA3)及其复配对水稻耐热性及产量的影响
Figure GDA0002731068370000051
Figure GDA0002731068370000061
对米质性状进行了分析，如表2所示，发现5mM海藻糖+0.5％蔗糖+5ppm GA3复配对米质性状中的整精米率、垩白粒率和垩白度等三个方面有显著的改善作用。其中，中嘉早17和天优华占的整精米率分别提高了13％和10.7％，中嘉早17和天优华占的垩白度分别降低了27.9％和31.4％，垩白粒率上，中嘉早17和天优华占分别降低了21.2％和18.4％(表2)，比单独喷施海藻糖、蔗糖或赤霉素(GA3)时效果要好。
说明中嘉早17和天优华占在开花期遭受高温胁迫时，外源喷施的复配试剂中海藻糖浓度为5mM、蔗糖浓度为0.5％、GA3浓度为5ppm时，可显著提高水稻的产量和改善水稻的品质，从而达到高产稳产和优质的目的。
表2中嘉早17和天优华占在各处理中的水稻品质表现
Figure GDA0002731068370000062
Figure GDA0002731068370000071
综上，复配试剂的喷施浓度为5mM海藻糖+0.5％蔗糖+5ppm GA3及5mM海藻糖+0.5％蔗糖+10ppm GA3时，用上述浓度范围的复配试剂混合溶液，于水稻开花期和灌浆初期(开花后10天)以喷洒的方式进行使用，每30株喷施100mL，叶面和稻穗均匀喷雾，复配效果较好，可以显著降低高温胁迫的危害，并能提高水稻产量和米质，可广泛应用于农业生产。
本发明采用海藻糖、赤霉素和蔗糖复配，在水稻的开花期和花后10-15d进行两次外源喷施，可大幅度提高水稻在开花期遭遇高温胁迫后的产量及品质，可有效减轻花期高温对水稻产量及米质的伤害。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种提高耐热性的水稻植株生长调节剂，其特征在于，所述调节剂的有效成分包括海藻糖、赤霉素和蔗糖，在使用时，所述海藻糖的浓度为5mM，所述赤霉素的浓度为5ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.5％。
2.一种权利要求1所述的提高耐热性的水稻植株生长调节剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备含海藻糖、赤霉素和蔗糖的复配试剂，其中，所述海藻糖的浓度为5mM，所述赤霉素的浓度为5ppm，所述蔗糖占所述调节剂总质量的0.5％；
2)于水稻开花期和开花后10～15d内以喷洒的方式，分两次将复配试剂在叶面和稻穗上均匀喷雾，每30株喷施90～110mL。
3.根据权利要求2所述的提高耐热性的水稻植株生长调节剂的使用方法，其特征在于，所述步骤2)中，在水稻植株遭受35℃及其以上的高温胁迫时喷洒所述复配试剂。
4.一种权利要求1所述的提高耐热性的水稻植株生长调节剂的应用，其特征在于，用于在水稻植株开花期及开花后10～15d的时间内喷洒水稻植株生长调节剂，将生长调节剂在叶面和稻穗上均匀喷雾。
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