CN113100239A - 提高水稻粒重与品质的生长调节组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水稻粒重与品质的生长调节组剂及其使用方法和应用，属于植物生长调节剂领域。调节组剂包括不同时期喷施的赤霉素调节剂和蔗糖调节剂，赤霉素调节剂的施喷浓度为10～50ppm，蔗糖调节剂的施喷浓度为0.1～0.5％。赤霉素调节剂用于水稻始穗期至齐穗期喷施，蔗糖调节剂用于水稻灌浆初期喷施。本发明利用赤霉素具有加强水稻强、弱势颖花发育的两极分化作用，和蔗糖具有促进碳水化合物向籽粒转运的信号作用，形成水稻生长过程中强势粒发育更强，劣势粒发育更弱并最终退化死亡，保证强势粒强势灌浆及粒重和品质的提高，既实现稻米价格的较大提升，又满足消费者对优质大米的需求，达到水稻高产与优质的同时实现。

Description

提高水稻粒重与品质的生长调节组剂及其使用方法和应用
技术领域
本发明涉及植物生长调节剂领域，特别是涉及一种提高水稻粒重与品质的生长调节组剂及其使用方法和应用。
背景技术
农业生产中，经常会遇到大小年现象，所谓大小年是指一些农作物一年多产(称大年)一年少产(称小年)的现象。果树的大小年现象尤其突出，若当年结了很多果子的话，下一年就不能多结果或甚至完全不结果。由于果树的大小年，会给果园的计划生产和管理带来困难，也影响市场的正常供应。而且，大年的过度结实，容易导致果树本身加速衰老。
多少年来，人们都在不断地探索果树产生大、小年的原因及解决办法。目前解决大小年问题的办法有人工疏花蔬果方法和化学药剂喷洒方法。对于果树来说，人工疏花疏果能起到一定的效果。但是该方法费时费工，操作难度大。而化学药剂喷洒，如用二硝基盐的药剂，在开花后2-3天喷洒，可以保证那些已经传粉受精的花朵安然无恙，而可以杀死那些正开放花朵里的花粉和柱头，这样巧妙地疏去部分迟开的花朵，在一定程度上控制果树的大小年。
与果树生长相比，水稻生产也追求兼顾产量与稻米品质，高产品种或优质米品种的获得主要通过育种的方法来实现，一般情况下高产品种的稻米品质要差一些，高产与优质很难同时实现。还有一些特殊用途的商品，比如水稻种子，对品种没有要求，希望种子饱满(千粒重高)，这样种子发芽率与发芽势才会高，播种后种子出苗整齐、成苗率高。
也就是说，要想水稻获得高产与优质的同时实现，需要借鉴果树解决大小年的方法，对水稻进行疏花技术处理。而水稻是禾本科草本植物，与果树相比，水稻植株个体小，水稻的颖花个体更小，小得几乎不被看到，而且水稻颖花的雌雄蕊在同一花中，开花时间短，人工疏花操作难度大，考虑到水稻生产的经济效益，水稻的人工疏花操作在生产上没有应用价值。对于化学药剂喷洒实现水稻疏花目的，目前还没有用于解决水稻产量与品质共同保证的专用化学药剂。
本发明就是针对上述情况，创新了一种提高水稻粒重与品质的生长调节组剂及其使用方法和应用，使其能利用合适喷施浓度的调节组剂，在不同的合适时期进行喷施，能有效提高水稻的千粒重和水稻的品质，无毒无害。且调节剂成本低、环境安全并便于购买。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高水稻粒重与品质的生长调节组剂，使其能利用合适喷施浓度的调节组剂，在不同的合适时期进行喷施，能有效提高水稻的千粒重和水稻的品质，且调节剂成本低、环境安全并便于购买。
为解决上述技术问题，本发明提供一种提高水稻粒重与品质的生长调节组剂，所述调节组剂包括不同时期喷施的赤霉素调节剂和蔗糖调节剂，所述赤霉素调节剂的施喷浓度为10～50ppm，所述蔗糖调节剂的施喷浓度为0.1～0.5％。
进一步改进，所述赤霉素调节剂的施喷浓度为20ppm，所述蔗糖调节剂的施喷浓度为0.3％。
进一步改进，所述赤霉素调节剂的施喷浓度为50ppm，所述蔗糖调节剂的施喷浓度为0.5％。
进一步改进，所述赤霉素调节剂和蔗糖调节剂均采用水为溶剂，且所述赤霉素调节剂用于水稻始穗期至齐穗期的喷施，所述蔗糖调节剂用于水稻灌浆初期的喷施。
本发明还提供一种上述的提高水稻粒重与品质的生长调节组剂的使用方法，所述赤霉素调节剂在水稻始穗期至齐穗期，向叶面均匀喷施，每亩水稻喷施25～35L，所述蔗糖调节剂在水稻灌浆初期，向叶面均匀喷施，每亩水稻喷施25～35L，以提高水稻粒重与品质。
进一步改进，，所述蔗糖调节剂在所述赤霉素调节剂喷施一周后喷施。
本发明还提供上述的生长调节组剂在提高水稻粒重与品质中的应用。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明提高水稻粒重与品质的生长调节组剂通过利用赤霉素调节剂具有加强水稻强、弱势颖花发育的两极分化作用，以及蔗糖调节剂具有促进碳水化合物向籽粒转运的信号作用，形成水稻生长过程中强势粒发育更强，劣势粒发育更弱并最终退化死亡，保证强势粒的粒重和品质，最终实现水稻粒重增幅10％以上，增产效果达到7％以上，且水稻品质得到显著改善，既实现稻米商品价格的较大提升，又满足消费群体对优质大米的需求，达到水稻高产与优质的兼得。并且该植物生长调节组剂价格低廉，便于选购，成本低，实施方便。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例1中水稻品种协优9308采用清水喷施后的强弱势粒灌浆速率的曲线图。
图2是本发明实施例1中水稻品种协优9308采用赤霉素喷施后的强弱势粒灌浆速率的曲线图。
具体实施方式
本申请发明人在水稻的应用研究中发现，赤霉素具有加强水稻强、弱势颖花发育的两极分化作用，再结合蔗糖具有的提高水稻籽粒中淀粉合成酶活性、ADPG蔗糖磷酸化酶活性和淀粉分支酶活性，以及促进碳水化合物向籽粒转运的作用。最终通过对赤霉素的喷施浓度和蔗糖的喷施浓度以及喷施时间进行研究，得到两者具有协同作用的喷施浓度，实现对水稻粒重、品质的生长调节。其具体的实施例如下：
实施例1赤霉素具有加强水稻强、弱势颖花发育的两极分化作用
本实施例以水稻品种协优9308为试验品种，在水稻始穗期喷施外源赤霉素试剂，赤霉素试剂浓度为50ppm，并在同一时期以清水为对照组喷施，然后观察水稻在开花后1至7周内水稻强势粒和弱势粒的灌浆速率，结果见附图1和2。
附图1是喷施清水的水稻品种协优9308的强弱势粒灌浆速率的曲线图。从图1中可看出水稻生长存在强、弱势颖花之分，开花早的强势粒不仅灌浆起步早,而且灌浆速度快，开花晚的弱势粒灌浆起步晚，而且灌浆速度慢，表明水稻开花的早迟与其获得灌浆物质的能力关系密切，先开的颖花比迟开的颖花具有相对优势。
附图2是喷施赤霉素试剂后水稻品种协优9308的强弱势粒灌浆速率的曲线图。从图2可看出，于始穗期喷施外源赤霉素(GA3)后，单穗中强、弱势粒灌浆异步效应被“放大”了，强势粒灌浆势更强，劣势粒更弱，即外源赤霉素扩大了强、弱势籽粒灌浆能力的差异，待强势粒灌浆几乎完成后弱势粒才能启动灌浆，而此时水稻叶片开始衰老，用于灌浆的营养物质供应缺乏，造成大部分弱势籽粒不能启动灌浆而成为秕谷，这又反过来成就了强势粒的进一步灌浆，最终成为“强壮”籽粒。
该实施例能说明赤霉素具有加强水稻强、弱势颖花发育的两极分化作用。发明人对其原理进行分析，认为赤霉素具有代替并加强水稻中内源IAA(吲哚乙酸)进行调节籽粒灌浆进程的作用，克服了内源IAA容易光解而不能在生产上应用的缺陷，这样进一步加强强势籽粒中IAA的水平，促使强势籽粒灌浆速率更快，加速了强、弱势颖花发育的两极分化。
实施例2蔗糖具体促进碳水化合物向籽粒转运的作用
本实施例试验于2019年在中国水稻研究所富阳基地进行，以早籼稻浙辐802和及其近等基因系fgl为试验品种，进行盆栽试验，4～5叶期时移栽，每盆两株。水稻抽穗前种植于网室，灌浆初期喷施浓度为0.5％的蔗糖，以清水为对照，自然光照，自然环境下生长直至成熟。
水稻成熟后取水稻地上部，将水稻植株分为茎鞘、叶片及穗三个部分，85℃烘干至恒重，称重后计算单穗干物质量及各部分干物质量占总重比例。结果见下表1。
表1蔗糖对水稻干物质量及其分配的影响
Figure BDA0003002477790000051
从上表1可看出，在水稻灌浆初期喷施0.5％的蔗糖试剂，可促使穗/干重的占比显著提高，水稻茎鞘的干重及其占比显著降低，表明外施蔗糖可促进碳水化合物向籽粒转运。
实施例3
根据上述实施例1和实施例2的试验结果，发明人继续研究赤霉素试剂与蔗糖试剂的协同作用，具体试验为：
以春江119常规粳稻为试验材料，于2019年5月20日播种，6月16日移栽，每丛插2本，于水稻始穗期至齐穗期(80％左右穗头抽出)叶面喷施不同浓度的赤霉素溶液，每亩药液量为30升。在同一小区于水稻灌浆初期(水稻齐穗期后1周，或喷施赤霉素溶液后1周)喷施不同浓度的蔗糖溶液，每亩药液量为30升，叶面喷施。并以清水喷施为对照。注意：若每次喷施剂后遇下雨，则要根据雨量大小进行适当的补喷。于11月15日收获。田间水肥管理及病虫草害防治同常规大田生产，试验小区随机排列，记录产量并测定稻米品质，结果见表1至表3。
表1喷施生长调节剂对籽粒千粒重(克)的影响
Figure BDA0003002477790000061
表2喷施生长调节剂对水稻产量的影响(小区面积kg/20m2)
Figure BDA0003002477790000062
Figure BDA0003002477790000071
表3喷施生长调节剂对水稻稻米品质的影响
Figure BDA0003002477790000072
从上表1和表2可看出，由赤霉素+蔗糖组成的调剂组剂在不同时期对同一区域的水稻进行喷施处理后，水稻籽粒的千粒重和水稻产量均比对照组有显著的增加，尤其在喷施20ppm-50ppm的赤霉素调节剂+0.3％-0.5％的蔗糖调节剂时，能实现水稻粒重增幅10％以上，增产效果达到7％以上。且两者复配合用后其对水稻籽粒的千粒重和水稻产量的增加幅度均要比单独使用一种调节剂时有较大的提高，表明采用赤霉素和蔗糖组成的调节组剂对水稻在不同时期进行喷施处理，得到的水稻产量和籽粒重，比单独使用赤霉素和蔗糖时效果均要好。
从上表3可看出，采用20ppm的赤霉素调节剂+0.3％的蔗糖调节剂时，糙米率、精密率与整精密率均有明显提高，垩白粒率与垩白度显著下降，透明度与蛋白含量显著提高，表明采用赤霉素和蔗糖组成的调节组剂对水稻在不同时期进行喷施处理，能大大提升水稻品质。
本发明首先利用赤霉素在始穗期能加强水稻强、弱势颖花发育的两极分化作用，使强势粒灌浆势更强，劣势粒更弱；再利用在灌浆初期蔗糖具有的促进碳水化合物向籽粒转运的作用，两种试剂前后配合协同作用，最终实现对水稻粒重的增强和水稻品质的提高，满足水稻高产与优质的同时实现，既实现稻米商品价格的较大提升，又满足消费群体对优质大米的需求。
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 (7)

1.一种提高水稻粒重与品质的生长调节组剂，其特征在于，所述调节组剂包括不同时期喷施的赤霉素调节剂和蔗糖调节剂，所述赤霉素调节剂的施喷浓度为10～50ppm，所述蔗糖调节剂的施喷浓度为0.1～0.5％。
2.根据权利要求1所述的提高水稻粒重与品质的生长调节组剂，其特征在于，所述赤霉素调节剂的施喷浓度为20ppm，所述蔗糖调节剂的施喷浓度为0.3％。
3.根据权利要求1所述的提高水稻粒重与品质的生长调节组剂，其特征在于，所述赤霉素调节剂的施喷浓度为50ppm，所述蔗糖调节剂的施喷浓度为0.5％。
4.根据权利要求1所述的提高水稻粒重与品质的生长调节组剂，其特征在于，所述赤霉素调节剂和蔗糖调节剂均采用水为溶剂，且所述赤霉素调节剂用于水稻始穗期至齐穗期的喷施，所述蔗糖调节剂用于水稻灌浆初期的喷施。
5.权利要求1至4任一项所述的提高水稻粒重与品质的生长调节组剂的使用方法，其特征在于，所述赤霉素调节剂在水稻始穗期至齐穗期，向叶面均匀喷施，每亩水稻喷施25～35L，所述蔗糖调节剂在水稻灌浆初期，向叶面均匀喷施，每亩水稻喷施25～35L，以提高水稻粒重与品质。
6.根据权利要求5所述的提高水稻粒重与品质的生长调节组剂的使用方法，其特征在于，所述蔗糖调节剂在所述赤霉素调节剂喷施一周后喷施。
7.权利要求1至4任一项所述的生长调节组剂在提高水稻粒重与品质中的应用。
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