CN111184028A - 促进水稻再生腋芽分化的活性物质及其在再生稻中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了促进水稻再生腋芽分化的活性物质，为大分子有机碳溶胶。本发明还公开了大分子有机碳溶胶在促进水稻再生腋芽分化及再生稻种植中的应用。本发明还公开了促进水稻再生腋芽分化的方法，包括：水稻秧苗移栽插秧缓苗后及头季稻处于孕穗后期时，均灌入大分子有机碳溶胶。本发明还公开了再生稻的种植方法，包括：促进水稻再生腋芽分化的方法；头季稻收获后，利用稻桩重新发苗、长穗，再收一季。本发明通过巧妙使用大分子有机碳溶胶，促进了头季稻和再生稻的根系发育，提高了水稻植株分蘖成穗率，延缓了中后期根系的衰老，进而取得了再生季腋芽发育提前，单茎平均再生腋芽数增加的效果；提高了水稻光温水利用效率，提高了再生稻两季的产量。
Description
技术领域
本发明属于作物生产技术领域，具体涉及一种促进水稻腋芽分化的活性物质及其在再生稻中的应用。
背景技术
再生稻是一种利用头季水稻收割后的稻桩，采取一定的管理栽培措施，使稻桩上休眠的腋芽迅速萌发成苗、抽穗结实并再次收获的稻作模式。水稻成熟时基部几个节上通常会存在的一些腋芽，头季收割之后，这批腋芽再次生长、抽穗，大约2个月的生长发育再次成熟收获。再生稻具有生育期短、省种、省工、调节劳力、节约成本、节水、充分利用光温资源和效益高等优点。
现阶段，一些人工合成的生物活性物质在调控植物的生长发育、免疫以及抗性调节上发挥了重要作用。因此，寻找新的活性物质调控水稻再生成为一种可能的解决办法。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供促进水稻再生腋芽分化的活性物质。
本发明再有一个目的是提供大分子有机碳溶胶在促进水稻再生腋芽分化及再生稻种植中的应用。
本发明另有一个目的是提供一种促进水稻再生腋芽分化的方法。
本发明最后一个目的是提供一种再生稻的种植方法。
为此，本发明提供的技术方案为：
促进水稻再生腋芽分化的活性物质，所述活性物质为大分子有机碳溶胶。
大分子有机碳溶胶在促进水稻再生腋芽分化及再生稻种植中的应用。
一种促进水稻再生腋芽分化的方法，包括如下步骤：
水稻秧苗移栽插秧缓苗5-7天后，灌入大分子有机碳溶胶；
头季稻处于孕穗后期时，灌入所述大分子有机碳溶胶。
优选的是，所述的促进水稻再生腋芽分化的方法中，灌入的所述大分子有机碳溶胶的浓度均为35-45升/亩或120-180毫升/平方米。
优选的是，所述的促进水稻再生腋芽分化的方法中，添加所述大分子有机碳溶胶时，均是在施肥之后灌入。
优选的是，所述的促进水稻再生腋芽分化的方法中，水稻秧苗移栽插秧缓苗5-7天后，灌入大分子有机碳溶胶时的具体操作方法为：水稻秧苗生长20-25天时，移栽入稻田，2-3株/穴机插秧，栽插密度为1.4-1.6万穴/亩；缓苗5-7天后，追施复合肥或尿素，再向田间灌入所述的大分子有机碳溶胶。
优选的是，所述的促进水稻再生腋芽分化的方法中，还包括：水稻种子播种前添加所述大分子有机碳溶胶进行拌种或者包衣处理，在拌种或包衣后进行旱育秧。
优选的是，所述的促进水稻再生腋芽分化的方法中，育秧时，拌种剂或种衣剂与添加的所述大分子有机碳溶胶的体积比为100:2～4。
一种再生稻的种植方法，包括依次进行的如下步骤：
所述的促进水稻再生腋芽分化的方法；
头季稻收获后，利用稻桩重新发苗、长穗，再收一季，即收获再生稻。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明在水稻生长过程中的育秧、移栽缓苗和孕穗3个关键时期使用，利用大分子有机碳溶胶，促进了头季稻和再生稻的根系发育，提高了水稻植株分蘖成穗率，延缓了中后期根系的衰老，进而取得了再生季腋芽发育提前，单茎平均再生腋芽数增加的效果，本发明的方法提高了水稻光温水利用效率，提高了再生稻两季的产量。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例中3个水稻品种在收割后的再生腋芽发育状况照片，其中，A、B、C依次为水稻品种93-11、日本晴和中花8号的再生腋芽发育照片，A、B、C图中左侧植株均为对照植株，右侧植株为经本发明的方法处理的植株；
图2为本发明其中一个实施例中活性物质对水稻品种甬优1540的再生腋芽发育的影响照片，图中左侧植株为对照植株，右侧植株为经本发明的方法处理的植株。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
提高再生稻产量首先是增加再生稻有效穗数，其次是增加穗实粒数。再生季有效穗数取决于头季的有效穗数及单茎的再生芽发生数。研究表明通过合理的肥水调控和化学调控措施，例如花后10-15天增施催芽肥、喷施赤霉素等都可以促进再生腋牙的发育。除了这些外部调控措施外，促进头季稻根系发育，维持根系活力对于再生腋芽的发育意义重大。稻田干湿交替的水分管理措施就是通过促进根系发育从而促进腋芽发育的有效措施。然而，头季稻生长发育过程通常为雨季，田间的干湿交替管理很难控制与实现。因此，寻找能够促进根系的发育，维持后期根系活力的新的活性物质是再生稻生产中可能的一种解决办法。
基于此，本发明提供一种促进水稻再生腋芽分化的活性物质，所述活性物质为大分子有机碳溶胶。大分子有机碳溶胶为一种采用电化学方法人工合成的溶胶状态的、富含羟基和羧基官能团的大分子有机碳；所述的大分子有机碳溶胶同时具有弱的氧化活性和弱的还原活性；本发明中，在接触到水稻根系后，大分子有机碳溶胶与根系细胞表面的特异受体结合，激活根系的应激性反应基因调控网络，从而促进侧根的发育，增加根系表面积和根系干重，根系活力增加，进而促进水稻地上部分茎鞘干物质积累，为水稻分蘖及再生腋芽的发育提供充足的碳素营养物质。
本发明还提供大分子有机碳溶胶在促进水稻再生腋芽分化及再生稻种植中的应用。
本发明还提供一种促进水稻再生腋芽分化的方法，包括如下步骤：
水稻秧苗移栽插秧缓苗5-7天后，灌入大分子有机碳溶胶；该阶段施加大分子有机碳溶胶能够促进根系发育，利于水稻吸收充足的矿质营养，从而促进水稻的分蘖发生，提高有效分蘖成穗比例，减少无效分蘖的发生，保证头季稻具有充足的基本苗数，一方面可以提高头季稻穗数和产量，另一方面为再生季提供充足的再生腋芽母茎。
头季稻处于孕穗后期时，灌入所述大分子有机碳溶胶。该阶段施加大分子有机碳溶胶能够促进根系的二次发育，主要是促进水稻基部节间根系的发育，保证水稻旺盛生长期时矿物质营养供应；同时保证了茎鞘内非结构性碳水化合物除去供应籽粒发育外还有一定程度的积累，这为后期再生腋芽的发育提供了充足的碳水化合物供应，可以保证每个母茎分化出更多的再生腋芽。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，灌入的所述大分子有机碳溶胶的浓度均为35-45升/亩或120-180毫升/平方米。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，添加所述大分子有机碳溶胶时，均是在施肥之后灌入。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，水稻秧苗移栽插秧缓苗5-7天后，灌入大分子有机碳溶胶时的具体操作方法为：水稻秧苗生长20-25天时，移栽入稻田，2-3株/穴机插秧，栽插密度为1.4-1.6万穴/亩；缓苗5-7天后，追施复合肥或尿素，再向田间灌入所述的大分子有机碳溶胶。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，还包括：根据种植区域的气候条件，选择生育期适宜的再生稻品种，水稻种子播种前添加所述大分子有机碳溶胶进行拌种或者包衣处理，在拌种或包衣后进行旱育秧。旱育秧技术可以促进水稻根系的发育，加入的活性物质大分子有机碳溶胶进一步促进根系的发育，二者结合使用，还能促进秧苗期低温环境下分蘖的发生，有利于培育壮苗。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，育秧时，拌种剂或种衣剂与添加的所述大分子有机碳溶胶的体积比为100:2～4。
本发明还提供一种再生稻的种植方法，包括依次进行的如下步骤：
所述的促进水稻再生腋芽分化的方法；
头季稻收获后，利用稻桩重新发苗、长穗，再收一季，即收获货再生稻。
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，现提供如下的实施例进行说明：
实施例1
一种促进水稻再生腋芽分化的方法，包括如下步骤：
选择了3个水稻品种93-11、日本晴、中花8号种植在装满水稻土的水稻种植箱(120cm×60cm×60cm)内，每个品种6箱，每箱种植14穴，单本栽插。移栽缓苗后，其中3箱加入50g尿素和100mL的大分子有机碳溶胶，另外3箱仅加入50g尿素作为对照；孕穗期向原先的处理再次加入50g尿素和100mL的大分子有机碳溶胶，对照仅加入50g尿素。图1和表1显示了3个品种在收割后的再生腋芽发育的状况，可见加入大分子有机碳溶胶的处理再生腋芽的数目增加，同时发育进程也大大快于对照。
表1本发明专利提供的活性物质对不同品种再生腋芽数目的影响
实施例2
一种促进水稻再生腋芽分化的方法，包括如下步骤：
选择了水稻品种甬优1540种植在装满水稻土的水稻种植箱(120cm×60cm×60cm)内，每个品种6箱，每箱种植12穴，单本栽插。移栽缓苗后，其中3箱加入50g尿素和100mL的大分子有机碳溶胶，另外3箱仅加入50g尿素作为对照；孕穗期向原先的处理再次加入50g尿素和100mL的大分子有机碳溶胶，对照仅加入50g尿素。表2显示了本发明处理水稻植株的干物质积累、茎鞘非结构性碳水化合物含量、伤流量。结果表明本发明所述的大分子有机碳溶胶处理促进了茎鞘的干物质和非结构性碳水化合物的积累，同时根系活力增加，后期也维持更高的活性。图2展示了本发明提供的活性物资处理对腋芽发育的影响。
表2本发明提供的活性物质对甬优1540生长发育和再生的影响
| 对照 | 本发明处理 | |
| 有效分蘖数(个) | 15.6 | 19.4 |
| 再生腋芽数(个) | 19.3 | 29.7 |
| 茎鞘干物质量(齐穗期)g/plant | 45.6 | 56.8 |
| 茎鞘非结构性碳水化合物(齐穗期)mg/g | 181.7 | 213.6 |
| 伤流量(齐穗期)g/plant | 8.53 | 12.36 |
| 茎鞘干物质量(收获期)g/plant | 32.9 | 42.7 |
| 茎鞘非结构性碳水化合物(收获期)mg/g | 158.3 | 179.1 |
| 伤流量(收获期)g/plant | 3.45 | 7.66 |
实施例3
一种再生水稻的种植方法，包括如下步骤：
根据种植区域的气候条件，选择生育期适宜的再生稻品种，本实施例选择了水稻品种甬优4949在湖北荆州涴市镇开展再生稻种植试验，头季播种日期3月20日，机械插秧日期4月21日，头季收获8月13日，再生季收获11月20日。栽插行株距为12×30cm，平均每穴插2-3株。试验面积处理和对照各1.5亩。处理于4月26日施用尿素5公斤/亩，复合肥15公斤/亩，大分子有机碳溶胶40升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；7月5日施用复合肥5公斤/亩，大分子有机碳溶胶40升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；其它底肥、催芽肥、提苗肥同常规再生稻栽培技术。再生稻两季的产量及其构成如表3所示。本发明的处理提高了再生稻两季的产量，产量的增加主要依赖于有效穗数的增加。
表3本发明提供的活性物质对甬优4949头季和再生季产量及其构成因素的影响
实施例4
一种再生水稻的种植方法，包括如下步骤：
选择了水稻品种甬优4949在湖北荆州涴市镇开展再生稻种植试验，首先在水稻种子播种前进行拌种处理，向常规的拌种剂中按照体积比100:3加入本发明提供的大分子有机碳溶胶，拌种后进行旱育秧。头季播种日期3月20日，机械插秧日期4月21日，移栽至稻田，2-3株/穴机插秧，栽插密度为1.4万穴/亩。头季收获8月13日，再生季收获11月20日。栽插行株距为12×30cm，平均每穴插2-3株。试验面积处理和对照各1.5亩。处理于4月26日施用尿素5公斤/亩，复合肥15公斤/亩，大分子有机碳溶胶35升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；7月5日施用复合肥5公斤/亩，大分子有机碳溶胶35升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；其它底肥、催芽肥、提苗肥同常规再生稻栽培技术。再生稻两季的产量及其构成如表4所示。由结果可知，本发明的处理提高了再生稻两季的产量，产量的增加主要依赖于有效穗数的增加。
表4大分子有机碳溶胶对甬优4949头季和再生季产量及其构成因素的影响
实施例5
一种再生水稻的种植方法，包括如下步骤：
选择了水稻品种甬优4949在湖北荆州涴市镇开展再生稻种植试验，首先在水稻种子播种前进行包衣处理，向常规的包衣剂中按照体积比100:2加入本发明提供的大分子有机碳溶胶，包衣后进行旱育秧。头季播种日期3月20日，机械插秧日期4月21日，移栽至稻田，2-3株/穴机插秧，栽插密度为1.6万穴/亩。头季收获8月13日，再生季收获11月20日。栽插行株距为12×30cm，平均每穴插2-3株。试验面积处理和对照各1.5亩。处理于4月26日施用尿素5公斤/亩，复合肥15公斤/亩，大分子有机碳溶胶45升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；7月5日施用复合肥5公斤/亩，大分子有机碳溶胶45升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；其它底肥、催芽肥、提苗肥同常规再生稻栽培技术。再生稻两季的产量及其构成如表4所示。由结果可知，本发明的处理提高了再生稻两季的产量，产量的增加主要依赖于有效穗数的增加。
表5大分子有机碳溶胶对甬优4949头季和再生季产量及其构成因素的影响
实施例6
一种再生水稻的种植方法，包括如下步骤：
选择了水稻品种甬优4949在湖北荆州涴市镇开展再生稻种植试验，首先在水稻种子播种前进行拌种处理，向常规的拌种剂中按照体积比100:4加入本发明提供的大分子有机碳溶胶，拌种后进行旱育秧。头季播种日期3月20日，机械插秧日期4月21日，移栽至稻田，2-3株/穴机插秧，栽插密度为1.5万穴/亩。头季收获8月13日，再生季收获11月20日。栽插行株距为12×30cm，平均每穴插2-3株。试验面积处理和对照各1.5亩。处理于4月26日施用尿素5公斤/亩，复合肥15公斤/亩，大分子有机碳溶胶38升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；7月5日施用复合肥5公斤/亩，大分子有机碳溶胶38升/亩，对照不加大分子有机碳溶胶；其它底肥、催芽肥、提苗肥同常规再生稻栽培技术。再生稻两季的产量及其构成如表4所示。由结果可知，本发明的处理提高了再生稻两季的产量，产量的增加主要依赖于有效穗数的增加。
表4大分子有机碳溶胶对甬优4949头季和再生季产量及其构成因素的影响
实施例7
一种促进水稻再生腋芽分化的方法，包括如下步骤：
选择了水稻品种甬优1540种植在盛满水培培养液的水稻种植箱(120cm×60cm×60cm)内，每个品种6箱，每箱种植12穴，单本栽插。移栽缓苗后，其中3箱加入50g尿素和86.4mL的大分子有机碳溶胶，另外3箱仅加入50g尿素作为对照；孕穗期向原先的处理再次加入50g尿素和86.4mL的大分子有机碳溶胶，对照仅加入50g尿素。表6显示了本发明处理水稻植株的干物质积累、茎鞘非结构性碳水化合物含量、伤流量。
表6本发明提供的活性物质对甬优1540生长发育和再生的影响
| 对照 | 本发明处理 | |
| 有效分蘖数(个) | 15.6 | 19.1 |
| 再生腋芽数(个) | 19.3 | 29.2 |
| 茎鞘干物质量(齐穗期)g/plant | 45.6 | 55.6 |
| 茎鞘非结构性碳水化合物(齐穗期)mg/g | 181.7 | 212.4 |
| 伤流量(齐穗期)g/plant | 8.53 | 11.91 |
| 茎鞘干物质量(收获期)g/plant | 32.9 | 41.8 |
| 茎鞘非结构性碳水化合物(收获期)mg/g | 158.3 | 178.4 |
| 伤流量(收获期)g/plant | 3.45 | 7.48 |
实施例8
一种促进水稻再生腋芽分化的方法，包括如下步骤：
选择了水稻品种甬优1540种植在盛满水培培养液的水稻种植箱(120cm×60cm×60cm)内，每个品种6箱，每箱种植12穴，单本栽插。移栽缓苗后，其中3箱加入50g尿素和129.6mL的大分子有机碳溶胶，另外3箱仅加入50g尿素作为对照；孕穗期向原先的处理再次加入50g尿素和129.6mL的大分子有机碳溶胶，对照仅加入50g尿素。表7显示了本发明处理水稻植株的干物质积累、茎鞘非结构性碳水化合物含量、伤流量。
表7本发明提供的活性物质对甬优1540生长发育和再生的影响
这里说明的处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的促进水稻再生腋芽分化的活性物质及其在再生稻中的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
如上所述，根据本发明，由于在育秧，移栽缓苗和孕穗3个关键时期使用了大分子有机碳溶胶，使得本发明具有提高再生稻两季产量、提高光温水效率的特点。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.促进水稻再生腋芽分化的活性物质，其特征在于，所述活性物质为大分子有机碳溶胶。
2.大分子有机碳溶胶在促进水稻再生腋芽分化及再生稻种植中的应用。
3.一种促进水稻再生腋芽分化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
水稻秧苗移栽插秧缓苗5-7天后，灌入大分子有机碳溶胶；
头季稻处于孕穗后期时，灌入所述大分子有机碳溶胶。
4.如权利要求3所述的促进水稻再生腋芽分化的方法，其特征在于，灌入的所述大分子有机碳溶胶的浓度均为35-45升/亩或120-180毫升/平方米。
5.如权利要求3所述的促进水稻再生腋芽分化的方法，其特征在于，添加所述大分子有机碳溶胶时，均是在施肥之后灌入。
6.如权利要求5所述的促进水稻再生腋芽分化的方法，其特征在于，水稻秧苗移栽插秧缓苗5-7天后，灌入大分子有机碳溶胶时的具体操作方法为：水稻秧苗生长20-25天时，移栽入稻田，2-3株/穴机插秧，栽插密度为1.4-1.6万穴/亩；缓苗5-7天后，追施复合肥或尿素，再向田间灌入所述的大分子有机碳溶胶。
7.如权利要求3至6任一项所述的促进水稻再生腋芽分化的方法，其特征在于，还包括：水稻种子播种前添加所述大分子有机碳溶胶进行拌种或者包衣处理，在拌种或包衣后进行旱育秧。
8.如权利要求7所述的促进水稻再生腋芽分化的方法，其特征在于，育秧时，拌种剂或种衣剂与添加的所述大分子有机碳溶胶的体积比为100:2～4。
9.一种再生稻的种植方法，其特征在于，包括依次进行的如下步骤：
如权利要求3所述的促进水稻再生腋芽分化的方法；
头季稻收获后，利用稻桩重新发苗、长穗，再收一季，即收获再生稻。
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2020
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112430590A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-03-02 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶在提高再生稻再生率和再生季产量中的应用 |
| CN112430590B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-04-12 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶在提高再生稻再生率和再生季产量中的应用 |
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