利用外源激素和生長調節劑提高直播稻籽粒充實的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用外源激素和生長調節劑提高直播稻籽粒充實的方法。利用外源激素ABA、Spm和植物生長調節物質磷酸二氫鉀，在直播水稻上進行應用，旨在提高直播稻籽粒充實。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，能顯著提高相應的內源激素水平，促進籽粒充實，顯著提高結實率、谷粒充實度和千粒重。在直播稻倒3葉期每畝分別噴施磷酸二氫鉀500g，結實率、充實度和千粒重顯著提高，產量提高10％以上。說明外源激素和生長調節劑的適宜使用量在適宜施用時期使用可以顯著提高直播稻籽粒充實，克服直播稻籽粒灌漿存在的風險，提高直播稻產量，改善稻米品質，促進直播稻生產發展。
【專利說明】利用外源激素和生長調節劑提高直播稻籽粒充實的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種提高直播稻籽粒充實的方法，尤其是通過化學調控措施來提高直播稻籽粒充實的方法。
【背景技術】
[0002]隨著工業化進程的推進，農村勞動力的大量轉移、農業機械化程度的提高、農業投入品的發展以及早熟高產品種的選育成功，水稻直播栽培已呈現不可逆轉的發展趨勢。直播水稻具有省工、省力、經濟效益高等優點，在世界范圍內得到了越來越多的推廣和應用。
[0003]20世紀50、60年代，我國北方曾直播種稻，70年代，面積曾達到150萬畝；90年代以后，水稻直播作為簡化栽培方式再次興起。2000年浙江省水稻直播種植450多萬畝；上海市水稻直播種植270多萬畝，占水稻種植面積的90%以上。湖南、江西等地區連作早稻近年來直播種植面積上升較快。目前我國水稻直播種植面積比例已超過15%。江蘇20世紀60年代開始水稻直播種植研究和試種。20世紀80年代,江蘇水稻直播種植面積逐年擴大。特別是進入21世紀以來，發展勢頭迅猛。全省水稻直播種植面積從2004年的270萬畝發展到2008年的1097萬畝，占全省水稻種植面積的30%以上，目前保持強勁的發展勢頭。經濟發達的江、浙、滬等地水稻直播種植呈迅速上升趨勢，展現了良好的發展前景。
[0004]但是與移栽稻相比，直播稻由于播期的推遲，生育期(特別是結實期)溫光條件的改變表現出一些不同的生育特征。主要表現為營養生長期縮短，結實期溫光資源下降，導致結實率的不穩定性，即不同品種在不同年度間、或同一年度不同地區間結實率忽高忽低，甚至大起大落。
[0005]已有研究表明，水稻的結實率主要受水稻開花結實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%)。胚乳的發育和充實狀況不僅決定了籽粒的重量，而且也左右了稻米的品質。因此籽粒充實的好壞直接影響水稻的產量和品質。由于直播稻結實性的不穩定性，加之近年來南方稻區水稻抽穗揚花和灌漿結實期間氣候波動頻繁，加之栽培管理上的粗放，嚴重影響了直播稻優勢的發揮。
[0006]由于光、溫生態因子的脅迫，造成直播稻結實性的不穩定性，進而影響其產量和品質。以往雖對直播稻的全苗齊苗、抗倒伏、除草以及農機與農藝配套措施等方面進行了研究。但有關直播稻籽粒充實的機理研究很少，提高直播稻籽粒充實的化學調控方法的研究幾乎是空白。
[0007]本發明主要研制:(I)外源激素和生長調節調節劑對直播稻籽粒充實調控的生理機制；(2)外源激素和生長調節調節劑使用時期和使用劑量；(3)外源激素和生長調節調節劑提高直播稻籽粒充實的效果。
[0008]已有的研究表明，水稻內源激素或生長調節物質-與內源激素代謝有關酶、胚乳發育和蔗糖-淀粉代謝途徑關鍵酶活性-籽粒充實過程存在密切關系。通過尋求通過調控激素水平、促進物質運轉提高直播稻籽粒充實。
[0009]根據我們的觀察和分析，提高直播稻結實率的穩定性必須從提高籽粒受精率和充實度兩方面著手。我們研究還發現:灌漿速率高和籽粒充實好的品種，灌漿前期弱勢粒中酶的活性高，峰值也高；一般籽粒充實好、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差、粒重輕的品種或組合；弱勢粒的乙烯釋放速率高于強勢粒，籽粒充實差的組合高于籽粒充實好的組合。生長調節劑直播稻對籽粒充實有明顯的調節作用。這為本項發明提供了可行的基礎。

【發明內容】

[0010]在以往移栽水稻研究的基礎上，本發明是在水稻直播條件下，通過外源(噴施)ABA和Spm對直播稻籽粒充實的影響，發明外源激素提高直播稻籽粒充實的途徑和方法。通過生長調節物質對直播稻籽粒充實的影響，發明生長調節物質提高直播稻籽粒充實的途徑和方法。確定植物激素和生長調節調節劑提高直播稻籽粒充實的最佳使用量和最佳施用時期，從而達到提高直播稻籽粒充實的目的，進而提高直播稻的產量和品質。
[0011]本發明的技術方案
[0012]按照直播稻的生長發育進程，測定水稻齡進程。總施N量20kg/畝，過磷酸鈣20kg/畝。設置不同處理。
[0013](I)外源激素噴施試驗:于花后第9d、16d、23d對處理稻穗分別噴施濃度為15X10-6M ABA、25X10-6M ABA和5X10-4M Spm、10X10_4M Spm，以噴清水為對照，測定谷粒充實度、莖鞘物質輸出率和轉換率、籽粒灌漿特征參數；(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，以噴清水為對照，測定谷粒充實度、莖鞘物質輸出率和轉換率、籽粒灌漿特征參數；(3)比較篩選外源激素和生長調節調節劑提高直播稻籽粒充實的最佳使用量和最佳施用時期。
[0014]本發明的優點
[0015]依據籽粒發育過程中，外源激素和生長調節物質被認為是一個關鍵的調節因子，參與籽粒充實整個過程的調節，表現在對籽粒灌漿過程中物質轉化、呼吸代謝、能量轉化及相關酶活性的直接或間接調控作用的理論基礎。結合許多研究表明，種子的發育過程中植物生長素(IAA)、赤霉素(GAs)、脫落酸(ABA)等激素具有生長調節作用。在水稻籽粒灌漿期，與充實差的小粒相比較，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的含量與籽粒充實速率存在著明顯的正相關，水稻籽粒充實不良與籽粒中較低的IAA和ABA含量有關的研究基礎。采用不同激素類型和生長調節劑進行不同時期、不同劑量的試驗，篩選最佳使用量和使用時期，達到提高直播稻籽粒充實的目的，進而提高直播稻的產量和品質，促進直播稻生產的發展。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
[0017]2010年，在江蘇省揚州市灣頭鎮夏橋村，設置5畝“淮稻13”、“揚粳4038”，在6月15日直播條件下，正常進行肥水管理。于花后第9d、16d、23d對處理稻穗分別噴施濃度為15X10-6M ABA、25X10-6MABA 和 5X10-4M Spm、10X10_4M Spm，以噴清水為對照。
[0018]噴施濃度為25X 10-6M ABA的處理，表現在灌漿初期(花后9d)施用外源ABA后，籽粒中的ABA含量及ABA與GA的比值較對照(噴清水處理)顯著增大(表1)，表明外源ABA對內源ΑΒΑ含量及其與GA的比例有調節作用。
[0019]表1外源ABA對籽粒中ABA含量(ng.grainl)及與GA比值的影響
[0020]
【權利要求】
1.一種利用外源激素和生長調節劑提高直播稻籽粒充實的方法。其特征在于:利用外源激素ABA、Spm和植物生長調節物質磷酸二氫鉀，在直播水稻上進行應用，旨在提高直播稻籽粒充實。
2.根據權利要求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,能顯著提高相應的內源激素水平，促進籽粒充實，顯著提高結實率、谷粒充實度和千粒重。
3.根據權利要求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,結實率、充實度和千粒`重顯著提高。
【文檔編號】A01G16/00GK103766181SQ201210394941
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月18日 優先權日:2012年10月18日
【發明者】趙步洪, 張小祥, 季紅娟, 王寶和, 戴正元, 李愛宏, 劉廣青, 黃年生, 周長海, 李育紅, 潘存紅, 肖寧, 張洪熙 申請人:江蘇里下河地區農業科學研究所