雜交中稻生育后期劍葉早衰及6BA合劑應用探析

摘 要：高溫強光脅迫已成為水稻生產的主要災害性氣候因素。水稻生育后期的高溫熱害導致水稻大面積減產，這給水稻生產和糧食安全造成很大的沖擊。該文研究探討的內容是：采用土壤調理劑，以養根保葉的措施，恢復根系活力，促進對養分、水分吸收，加快內循環，促使水稻在生育后期仍保持代謝旺盛，而地上部分則采用6BA葉面噴施劑，增強水稻的抗逆性能，誘導植物體內抗氧化酶活性提高，抑制活性氧的增加，減少活性氧對植物細胞的傷害，延緩水稻葉片衰老過程中葉綠體的降解速度，延長葉片的功能期，使超級稻的強勢粒和弱勢粒都能整齊充實，進一步提升產量和改善稻米的外觀質量及稻米的品質。該文還介紹了6BA合劑的組成及其生理功能，以及田間施用時間、方法及注意事項。

關鍵詞：雜交中稻；高溫強光脅迫；劍葉早衰；6BA與土壤調理劑；應用效果

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）15-39-02

植物葉片的衰老是一個受遺傳和外界環境因素影響的高度有序化過程。水稻葉片的壽命因品種特性和栽培技術不同而異，最先的3片葉的壽命約有10d，而最后的1片劍葉的壽命可達50～60d。劍葉的早衰有兩方面的原因：一是水稻進入生育后期，根系逐漸衰老；另一原因是外界環境因素即高溫強光脅迫也易引起劍葉早衰。葉綠體是葉蛋白的主要貯存器官，葉綠體光系統Ⅱ的D1蛋白是逆境損傷主要靶位，有人研究證實，從衰老葉片中輸出的N，90%是來自葉綠體蛋白的降解，可能就在葉綠體內進行的[1-2]。葉片衰老的最明顯特征是葉片黃化，葉綠體結構紊亂，光合功能衰退，呼吸活動增強，光合產物生產逐漸減少。葉片衰老的機理大多數人認為是衰老的活性自由基理論：衰老過程是活性氧代謝失調，自由基累積到一定量時，自由基對細胞的有害進攻，膜脂氧化反應發生，造成膜系統受損或瓦解。正常的植物生長過程中自由基的產生和消除保持平衡，抗氧化酶（SOD、POD等）的作用機理就是通過產生歧化反應消除多余的自由基，達到新的平衡，6BA就是自由基消除劑。

國內應用6BA是在1975年，由上海農科院和沈陽化工研究院合作完成，用20mg/kg6BA藥液于水稻始穗后10d噴施到長勢不同的水稻植株上，發現6BA能使葉片抗衰老，經6BA處理的劍葉葉綠素比對照增加10%～40%，結實率提高2%～4%，千粒重提高0.5～2g，增產3.1%～19.1%，其中易早衰的品種增幅較大。在理論研究方面，中國植物生理研究所和北京農業大學發表的論文較多[3-9]。一般認為植物體內CTKS含量下降是葉片衰老的主要原因。CTKS具有定向誘導物質運輸；穩定葉綠體結構，促進氣孔開放，穩定呼吸；維持ATP有效供應；促進蛋白質合成等生理功能。外用6BA處理劍葉延緩葉片衰老的確切機理，尚不清楚，可能是外用6BA首先影響植物體內內源激素的變化，尤其是CTKS水平在劍葉內顯著增加，根系合成的CTKS及向地上部分運輸的CTKS也有所增加，補償劍葉中后期CTKS的不足，促進根系合成CTKS和CTKS運輸能力，可能是延緩劍葉衰老的重要原因。

隨著雜交水稻普及推廣應用，人們對雜交水稻的認識也在加深。雜交水稻有很多優勢，根系優勢、分蘗優勢、穗粒優勢和抗逆優勢，這些優勢是一個整體，相互促進，相互制約。根系優勢是基礎，分蘗優勢是關鍵，穗粒優勢是目標，最終形成增產優勢。但雜交水稻耐熱性差，對高溫環境因素反應敏感，雜交水稻存在強勢粒與弱勢粒灌漿充實整齊差，結實率低，且不穩定，即同一個品種在不同年份和地區間，結實率有很大的差別。雜交水稻在品種審定標準上又缺少耐熱性評價標準，給雜交水稻生產與推廣應用留下隱患[10-12]。針對雜交水稻生育后期劍葉早衰的問題，國內不少研究單位進行過應用方面的研究，湖南雜交水稻研究中心等科研單位采用補施N肥措施，對防早衰有一定的效果。雜交水稻在灌漿期間對N素的需要量很大，一方面是因為籽粒灌漿中，C、N要按一定的比例轉運到籽粒中去，同時葉片又要保存一定數量的N素防止葉片早衰。本研究是采用土壤調理劑，從根系入手，提高根系活力，強化水稻對養分、水分的吸收，加快內循環，促進代謝仍保持旺盛，達到根強葉茂的效果；而地上部分則采用6BA葉面噴施，增強水稻的抗逆性能，以減緩外部環境因素高溫強光對雜交水稻產生的危害。

1 6BA合劑的組成及其生理功能

6BA合劑是地上部分采用6BA為主要成分的葉面噴施劑及地下部分應用的土壤調理劑兩部分組合而成。6BA的生理功能前面已敘述，下面著重介紹土壤調理劑的主要功能：土壤調理劑是以甲殼胺為主要材料加工而成，甲殼胺是天然生物制劑，無毒無害無殘留，是現代無公害的農業生產上理想的土壤調理劑、土壤改良劑、植物生長助劑。它的生理功能有以下幾點：

（1）活化土壤，促進土壤中有益的微生物種群數迅速增加，抑制有害的微生物及線蟲的危害，通過微生物的分解作用，解鉀、解磷，有利于水稻的吸收利用和提高肥料的利用率。雜交水稻生育后期，根系活力減弱，衰退幅度較大，按傳統方法處理即采用根外追施一定數量的鉀肥和磷肥，確保灌漿的需要。而施用土壤調理劑后，可以有效地利用前期施用的鉀磷肥。

（2）強力壯根，增強作物的抗逆性能。施用土壤調理劑后能促進作物的根系發達，生長健壯，長勢均衡，它的抗逆性能可能是甲殼胺能強化水稻對養分、水分的吸收，加快內循環，激發葉綠素進行光合作用，積累大量的有機物，很快恢復受損的器官。

（3）增強光合作用，能促進葉片面積增大、增厚、葉色濃綠，葉綠素含量增加，土壤調理劑與6BA都有促使葉片增綠的效果，混合使用之后能產生加合作用，延長葉片功能期達22～28d，增產效果十分明顯。

（4）甲殼胺是帶正電荷的纖維狀物質，能與帶負電荷的有機物，如蛋白質、氨基酸、核酸發生吸附作用。另外甲殼胺分子還可以與金屬離子形成螯合物，如亞鐵離子隨著酸性增強，螯合的數量增多。土壤環境對根系活力影響較大，水稻生育后期，根系從葉片中獲得氧氣的輸導距離增加，而上部莖節通氣組織，不如前期發達，因而易造成根系缺氧。土壤中亞鐵離子是強還原性物質，能活化根系中少量的氧氣，產生氧氣自由基，導致根系腐爛變質，而甲胺能與亞鐵離子產生螯合作用，使亞鐵離子的活性降低，從而保護了根系的活力。

（5）能誘導作物木質素形成，增強小麥作物抗倒伏性能。木質素形成，又是植物抗病的防衛因子。

通過土壤調理劑的使用，使雜交水稻生育后期根系活力差、根系衰退幅度較大的弱勢能得到有效的控制，具體表現在葉片葉綠素增加，光合作用增強，光合功能期延長，最終促進雜交水稻增產的效果明顯。

2 田間施用時間與方法及注意事項

雜交水稻抽穗后，水稻開花受精，籽粒開始灌漿，爭取粒重，防止葉衰、根衰，是這個時期的關鍵措施，土壤調理劑的使用就選定在這個時期。雜交水稻原來的生產栽培技術及田間管理不變，只是在抽穗開始到齊穗期間，用土壤調理劑250mL稀釋400倍，即每667m2使用藥液量100L，噴施時以噴根為主，要求均勻噴施。噴施前先把稻田的水排干，噴藥后第二天，根據用水情況再復水到位。由于光合作用功能期延長，每667m2稻田要補施4～5kg N肥，保證雜交水稻灌漿的需要。6BA的葉面噴施時間選定在齊穗后7～10d，每667m2使用藥量100mL，稀釋500倍，即每667m2使用藥液量50L。

3 小結與討論

以甲殼胺為主要成分的土壤調理劑能清除土壤環境中影響根系活力不利的因素，特別是土壤中的強還原物質亞鐵離子，通過甲殼胺的螯合作用，消除害源，根系活力得到恢復，對養分、水分的吸收得到加強，內循環加快，使雜交水稻生育后期仍保持代謝旺盛，防止了根衰葉敗，達到了根強葉茂的目的。以6BA為主要成分的葉面噴施劑，能預防大氣環境的高溫、強光逆境對劍葉造成危害，延緩了衰老過程中葉綠體的降解速度；由于6BA和甲殼胺都有促進葉保素增加的作用，葉片功能期增保效果可達到22～28d，因而就有充足的時間使雜交中稻的強勢粒和弱勢粒都能整齊充實灌漿，增產效果達20%～25%。土壤調理劑和6BA葉面噴施劑綜合應用，能延緩雜交中稻生育后期劍葉的衰老，為進一步發揮超級稻增產潛力找出了一條新措施。

雜交中稻培育再生稻是一項省力省錢，高效的增產途徑，對于一些種植一季稻有余，而種植雙季稻生育季節又不足的地區，發展再生稻，充分利用當地的溫、光、土地資源，以達到增產增收的目的。但目前再生稻生產的關鍵技術值得商榷，單一使用GA3這種傳統方法雖有一定效果，但不是最好的效果。從實踐經驗得知施用GA3+6BA復合制劑對促進再生芽的萌發，達到發苗數及充實灌漿，增加粒重，都好于單用“九二0”的效果。

另外，再生稻是宿根連發的耕作技術，根系老化活力差，其再生植株生長勢更差，植株矮小，有效穗小，葉片數少，葉片短、窄、差，表根吸收水分、養分能力差，產量一直在低水平徘徊不前。筆者認為再生稻的關鍵技術是恢復老根的活力，如何使用土壤調理劑和6BA葉面噴施劑提高再生稻的產量，有望尋求合作開發。

有資料報道，小麥灌漿期噴灑赤霉素、細胞分裂素和乙烯利可提高小麥蛋白質和面筋合量；據重慶報道，噴施赤霉素使再生稻米的支鏈淀粉及蛋白含量分別比對照高0.35及17個百分點。蛋白質含量是糧食作物重要的營養指標，通過GA3+6BA的應用有可能改善大米的品質，有待進一步試驗研究。

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