一種新型水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)超級(jí)稻籽粒結(jié)實(shí)與品質(zhì)特性的影響

顧俊榮,董明輝*,楊代鳳,陳培峰,王文青,喬中英

(1.江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 蘇州 215155;2.江蘇省常熟市古里鎮(zhèn)農(nóng)技推廣服務(wù)中心,江蘇 常熟 215533)

一種新型水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)超級(jí)稻籽粒結(jié)實(shí)與品質(zhì)特性的影響

顧俊榮1,董明輝1*,楊代鳳1,陳培峰1,王文青2,喬中英1

(1.江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 蘇州 215155;2.江蘇省常熟市古里鎮(zhèn)農(nóng)技推廣服務(wù)中心,江蘇 常熟 215533)

以超級(jí)雜交秈稻“揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)”和中粳稻“南粳45”為材料,于水稻始穗期葉面噴施我們配制的一種新型生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,研究了水稻干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)、籽粒充實(shí)、產(chǎn)量性狀及稻米品質(zhì)性狀的情況。結(jié)果表明:與空白對(duì)照相比,葉面噴施該生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑顯著提高了稻莖中同化物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)率,促進(jìn)了莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物向籽粒的運(yùn)轉(zhuǎn),從而提高了水稻籽粒的結(jié)實(shí)率、充實(shí)度、千粒重及每穗粒數(shù),進(jìn)而顯著提高了水稻產(chǎn)量,理論產(chǎn)量分別增加了16.89%和11.06%;使用該生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑亦顯著降低了籽粒的堊白粒率和堊白度,降低了水稻籽粒中直鏈淀粉含量,增加了籽粒中粗蛋白的含量。

生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑；超級(jí)水稻；物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)；結(jié)實(shí)性狀；品質(zhì)特性

0 引言

水稻是我國(guó)南方種植面積最大的糧食作物。與傳統(tǒng)水稻品種相比,超級(jí)稻品種的穗粒數(shù)增多,穗型變大,不同穗部籽粒間的差異增大[1]。科學(xué)合理地調(diào)控水稻生長(zhǎng)和籽粒充實(shí)對(duì)提高水稻單位面積產(chǎn)量和稻米品質(zhì)都具有十分重要的意義。較多的研究表明,在同一個(gè)稻穗上,穎花著生的位置與水稻籽粒的充實(shí)度、粒重有著密切的關(guān)系,特別是在大穗型超級(jí)稻品種上,強(qiáng)、弱勢(shì)粒間灌漿特性存在明顯差異,稻穗中部以上的強(qiáng)勢(shì)粒,開花早、灌漿快,因此充實(shí)飽滿,粒重較高;而稻穗下部的弱勢(shì)粒,開花遲、灌漿慢,因此充實(shí)差,粒重低。對(duì)水稻灌漿生理的研究結(jié)果表明,灌漿初期的籽粒生理活性低,導(dǎo)致水稻弱勢(shì)籽粒灌漿差,充實(shí)不良,粒重輕,品質(zhì)劣,從而影響整個(gè)稻穗性狀的整齊性[2-3]。因此,針對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育與結(jié)實(shí)特性研究開發(fā)可以提高產(chǎn)量和米質(zhì)的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,對(duì)水稻產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善具有重要意義。

有關(guān)研究[4-5]表明，施用低濃度的、人工合成的且具有植物激素活性的一類生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以促進(jìn)或抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育。許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以控制作物的生長(zhǎng)，提高作物抵御惡劣環(huán)境的能力,同時(shí)可以防止倒伏,達(dá)到增加產(chǎn)量的目的[6-10]。據(jù)報(bào)道,在適宜時(shí)期對(duì)水稻噴施合適濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,能夠改善水稻結(jié)實(shí)性狀。例如:施用烯效唑可以增加水稻每穗粒數(shù)、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率等,從而增加產(chǎn)量[11];噴施外源赤霉素,可以提高水稻葉片的SPAD值和可溶性蛋白含量,能夠提高枝梗數(shù)、穎花數(shù)和籽粒產(chǎn)量[12-15]。因此,通過篩選、培育優(yōu)質(zhì)水稻品種,采取合理的栽培施肥管理措施配合生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用也是提高水稻產(chǎn)量和改善稻米品質(zhì)的有效途徑[16-19]。

本試驗(yàn)以脫落酸、尿素、硼酸、磷酸二氫鉀為原料,以乙醇和水為溶劑進(jìn)行配比,配制了一種新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,并以不施用該調(diào)節(jié)劑為空白對(duì)照,研究了使用該生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻產(chǎn)量、米質(zhì)等方面的增效作用,以期為水稻優(yōu)質(zhì)高效栽培中生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在江蘇太湖地區(qū)農(nóng)科所的試驗(yàn)田進(jìn)行,試驗(yàn)地土壤為粘土,前茬小麥。供試超級(jí)稻品種為揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和南粳45。每個(gè)品種設(shè)置施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理和空白對(duì)照，每個(gè)處理3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū), 隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積為60 m2；水稻于5月17日播種,6月17日移栽,株行距為15 cm×30 cm；在水稻生育期間施用氮肥270 kg/hm2。于水稻始穗期(水稻抽穗10%左右時(shí)),將配制的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃縮液用水稀釋后,于傍晚(16:00以后)噴施于水稻的葉面,在24 h后再噴1次,共噴2次。在試驗(yàn)期間水稻長(zhǎng)勢(shì)良好，其余農(nóng)事操作均按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培管理進(jìn)行。

水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配方如下(質(zhì)量百分比):脫落酸占0.0020%～0.0025%，尿素0.5%～2.0%,硼酸0.1%～0.5%,磷酸二氫鉀0.2%～0.5%;溶劑乙醇的用量只要使脫落酸完全溶解即可;溶劑水的用量只要使尿素、硼酸和磷酸二氫鉀完全溶解即可;擴(kuò)散劑土溫20或土溫80占0.01%～0.10%。在上述配方中,脫落酸、尿素、硼酸、磷酸二氫鉀和擴(kuò)散劑的具體含量本試驗(yàn)均選取中間值。其中脫落酸(含量≥95%)由江蘇南京都萊生物技術(shù)有限公司生產(chǎn);尿素(含量≥46%)由江蘇靈谷化工有限公司生產(chǎn);硼酸(分析純)和磷酸二氫鉀(分析純)均由天津大茂化學(xué)試劑廠生產(chǎn)。

1.2標(biāo)記樣穗

參照朱慶森等[20]的方法,在抽穗期，選擇同一天抽穗開花、生長(zhǎng)整齊的植株進(jìn)行掛牌標(biāo)記，每小區(qū)掛標(biāo)牌400個(gè)。

1.3測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 干物質(zhì)重和非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)含量的測(cè)定 在水稻移栽期、分蘗期(移栽后20 d左右)、拔節(jié)期、開花期和成熟期(收割前1～2 d), 各小區(qū)取具有平均莖蘗數(shù)的稻株10穴,將每株樣本分解為葉、莖鞘、穗(開花期和成熟期)和籽粒(成熟期)4部分烘干,測(cè)定干物質(zhì)重。將抽穗期和成熟期的莖鞘烘干樣品粉碎后過100目篩,用熱乙醇法提取可溶性總糖和蔗糖,分別用蒽酮比色法和間苯二酚法測(cè)定其含量；用高氯酸提取淀粉,用蒽酮比色法測(cè)定其含量。相關(guān)計(jì)算公式如下：

莖鞘物質(zhì)轉(zhuǎn)換率(%)=[(抽穗期莖鞘干重-成熟期莖鞘干重)/穗重]×100;

莖鞘物質(zhì)輸出率(%)=[(抽穗期莖鞘干重-成熟期莖鞘干重)/抽穗期莖鞘干重]×100;

NSC(非結(jié)構(gòu)性碳水化合物)運(yùn)轉(zhuǎn)率(%)=[(抽穗期單莖鞘NSC含量-成熟期單莖鞘NSC含量)/抽穗期單莖鞘NSC含量]×100。

1.3.2 產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的測(cè)定 取開花期掛牌的穗子100個(gè),將每個(gè)稻穗分為強(qiáng)勢(shì)粒和弱勢(shì)粒2部分,其中強(qiáng)勢(shì)粒(superior grain, SG)主要包括上部3個(gè)一次枝梗上抽穗當(dāng)天開花的籽粒；弱勢(shì)粒(inferior grain, IG)主要包括下部3個(gè)二次枝梗上除去頂粒后的籽粒。每處理重復(fù)5次,自然曬干,剔除空粒,測(cè)定粒重。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5519─2008的測(cè)定方法對(duì)成熟期水稻樣品的每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率等性狀進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)計(jì)算出理論產(chǎn)量。按照朱慶森等[20-21]的方法,取成熟期具有代表性的稻株3穴,計(jì)算水稻充實(shí)度，其公式為：籽粒充實(shí)度(%)=受精籽粒的平均粒重/比重大于1的飽粒的平均粒重×100%。

1.3.3 外觀品質(zhì)、粗蛋白與直鏈淀粉含量的測(cè)定 將樣品用NP-4350型風(fēng)選機(jī)進(jìn)行等風(fēng)量風(fēng)選,在自然條件下風(fēng)干2個(gè)月后測(cè)定米質(zhì)。隨機(jī)取1000粒籽粒稱重,重復(fù)3次,計(jì)算千粒重、結(jié)實(shí)率等;參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891─1999優(yōu)質(zhì)稻谷、GB/T 5519─2008、GB/T 2905─82對(duì)樣品的整精米率、堊白度、直鏈淀粉、粗蛋白的含量進(jìn)行測(cè)定[22]。

1.4數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel 2003和SPSS (Statistical Package for the Social Sciences)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻干物質(zhì)積累與運(yùn)轉(zhuǎn)的影響

如表1所示,施用所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能提高超級(jí)稻抽穗期的莖鞘重，并能顯著提高抽穗期的干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率,揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和南粳45的干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率分別較空白對(duì)照提高了3.72和3.62個(gè)百分點(diǎn)。說明適時(shí)適度地使用水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有利于水稻生育中后期莖鞘同化物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

表1 水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率的影響

注:同列數(shù)據(jù)后附不同大寫字母和小寫字母分別表示在0.01和0.05水平下差異顯著。下同。

2.2水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻非結(jié)構(gòu)性碳水化合物運(yùn)轉(zhuǎn)的影響

如表2所示,使用所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以提高超級(jí)稻莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)的含量，且可以促進(jìn)莖鞘中NSC的運(yùn)轉(zhuǎn),揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和南粳45的NSC運(yùn)轉(zhuǎn)率分別比空白對(duì)照提高了3.39和5.79個(gè)百分點(diǎn)。說明所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有利于超級(jí)稻成熟期莖鞘中積累較多的NSC,促進(jìn)其向外運(yùn)轉(zhuǎn)。

表2 水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)莖鞘同化物運(yùn)轉(zhuǎn)率的影響

2.3水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

由表3可以看出：使用所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以顯著提高超級(jí)稻的千粒重,揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)的千粒重比對(duì)照增加了11.84%,南粳45的千粒重比對(duì)照增加了6.78%；在同一穗上強(qiáng)勢(shì)粒的粒重顯著高于弱勢(shì)粒的,但水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)超級(jí)秈稻揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)弱勢(shì)粒千粒重的影響大于強(qiáng)勢(shì)粒的,強(qiáng)、弱勢(shì)粒的千粒重分別比對(duì)照增加了1.32%和2.92%;而在超級(jí)粳稻品種南粳45上,水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)強(qiáng)勢(shì)粒千粒重的影響大于弱勢(shì)粒的,強(qiáng)、弱勢(shì)粒的千粒重分別比對(duì)照增加了2.59%和1.00%。表明水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理有利于超級(jí)稻粒重的形成，提高充實(shí)度。

表3 水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻強(qiáng)、弱勢(shì)粒千粒重的影響

由表4可見,使用所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑顯著地提高了兩個(gè)超級(jí)稻品種的每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和理論產(chǎn)量，揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和南粳45的結(jié)實(shí)率分別比對(duì)照提高了5.35和3.16個(gè)百分點(diǎn)，理論產(chǎn)量分別比對(duì)照提高了16.89%和11.06%。

2.4水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻堊白粒率和堊白度的影響

對(duì)空白對(duì)照相比,噴施所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以顯著降低超級(jí)秈稻揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)籽粒的堊白粒率,降低幅度達(dá)12.00個(gè)百分點(diǎn)；在揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)上,弱勢(shì)粒堊白粒率的降低幅度大于強(qiáng)勢(shì)粒的,強(qiáng)、弱勢(shì)粒堊白粒率分別比對(duì)照降低了18.25和27.25個(gè)百分點(diǎn);在超級(jí)粳稻南粳45上,只有強(qiáng)勢(shì)粒的堊白粒率較對(duì)照顯著降低，降低幅度達(dá)13.32個(gè)百分點(diǎn)(見表5)。

表4 不同處理下超級(jí)稻產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的差異

表5 水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻強(qiáng)、弱勢(shì)粒堊白粒率的影響

從表6可以看出：與空白對(duì)照相比,噴施所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以顯著降低超級(jí)稻籽粒的堊白度,揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和南粳45整穗的堊白度分別比對(duì)照降低了3.73和1.97個(gè)百分點(diǎn)；對(duì)這2個(gè)超級(jí)稻品種來說，弱勢(shì)粒堊白度的降低幅度均大于強(qiáng)勢(shì)粒的,在揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)上更加明顯。說明噴施所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以降低堊白度,改善稻米的外觀品質(zhì)。

表6 水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻強(qiáng)、弱勢(shì)粒堊白度的影響

2.5水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻籽粒中直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量的影響

直鏈淀粉含量是影響稻米蒸煮和食味品質(zhì)的重要因素之一,而且受環(huán)境條件的影響較大。如表7所示,使用所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑顯著地降低了2個(gè)超級(jí)稻品種籽粒(揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)的強(qiáng)勢(shì)粒除外)中直鏈淀粉的含量,揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和南粳45整穗的直鏈淀粉含量分別比對(duì)照降低了0.92和1.00個(gè)百分點(diǎn)；同一穗上強(qiáng)勢(shì)粒直鏈淀粉的含量高于弱勢(shì)粒的,且弱勢(shì)粒直鏈淀粉含量的降低幅度大于強(qiáng)勢(shì)粒的,兩個(gè)不同類型水稻品種的表現(xiàn)趨勢(shì)一致。

表7 水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻強(qiáng)、弱勢(shì)粒直鏈淀粉含量的影響

水稻籽粒胚乳中的重要成分蛋白質(zhì)決定著稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),同時(shí)也密切關(guān)聯(lián)著稻米的蒸煮和食味品質(zhì)。如表8所示,使用所制備的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能顯著增加超級(jí)稻籽粒中粗蛋白的含量,揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和南粳45整穗籽粒的粗蛋白含量分別比對(duì)照增加了1.16和0.93個(gè)百分點(diǎn)；在同一穗上,弱勢(shì)粒的粗蛋白含量高于強(qiáng)勢(shì)粒的；在揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)上,強(qiáng)、弱勢(shì)粒的粗蛋白含量分別比對(duì)照增加了0.88和0.93個(gè)百分點(diǎn),差異顯著;在南粳45上,強(qiáng)、弱勢(shì)粒的粗蛋白含量均比對(duì)照增加了0.50個(gè)百分點(diǎn),但差異不顯著。

3 討論

3.1水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑各活性成分相互協(xié)調(diào)的作用機(jī)理

籽粒充實(shí)是一個(gè)復(fù)雜的生理生化過程,籽粒的灌漿充實(shí)好壞受制于籽粒自身的生理活性,還與莖鞘中光合同化物的積累量及其運(yùn)轉(zhuǎn)效率有關(guān)。籽粒活性高低主要受制于調(diào)節(jié)籽粒發(fā)育與充實(shí)的內(nèi)源激素水平和籽粒生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)代謝酶活性的高低。在常規(guī)栽培條件下水稻粒重與品質(zhì)的整齊性主要取決于弱勢(shì)粒充實(shí)的好壞。脫落酸(ABA)是對(duì)水稻籽粒充實(shí)有重要調(diào)控作用的激素。由于灌漿初期弱勢(shì)籽粒中ABA含量低,籽粒的生理活性低,灌漿慢,充實(shí)差，所以在水稻開花初期噴施低濃度(75～100 μmol/L)的脫落酸,可以提高灌漿初期籽粒中淀粉合成酶和ADPG焦磷酸酶的活性,從而減少可溶性糖含量,增加淀粉含量,增大弱勢(shì)粒的灌漿速率,提前達(dá)到最大灌漿速率的時(shí)間,提高干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率、結(jié)實(shí)率，增加粒重[23-26]。在籽粒灌漿充實(shí)的過程中，在蔗糖合酶(SuS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)、淀粉合酶(StS)、淀粉分支酶(SBE)和淀粉脫支酶(DBE)等一系列酶的作用下，光合同化物以蔗糖的形式由源器官被轉(zhuǎn)運(yùn)到籽粒，形成淀粉[2,27]。籽粒中上述5種酶活性的高低決定了籽粒活性的高低,而ABA含量與這些酶活性密切相關(guān),它們均與水稻灌漿速率及粒重呈顯著正相關(guān)。

表8 水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)超級(jí)稻強(qiáng)、弱勢(shì)粒粗蛋白含量的影響

研究表明,灌漿初期籽粒生理活性與抽穗期莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物與穎花數(shù)之比存在極顯著的正相關(guān)[2]。因此,提高抽穗前后光合效能,增加莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的積累,可作為促進(jìn)水稻弱勢(shì)粒灌漿的重要的基礎(chǔ)條件。

在水稻生長(zhǎng)中后期,根系活力逐漸衰退,吸肥能力逐漸減弱,因此利用葉面噴肥技術(shù),直接將肥料噴施于水稻葉面,可直接補(bǔ)充水稻生長(zhǎng)中后期養(yǎng)分的不足,延長(zhǎng)葉片的功能期,提高其光合效能,增加粒數(shù)和粒重。研究亦表明,穗肥增氮不僅有利于庫(kù)容量增加,而且有利于提高籽粒淀粉酶的活性,能提高籽粒活性,促進(jìn)籽粒灌漿充實(shí)[28]。硼(硼酸)是一種重要的微量元素,據(jù)報(bào)道,植物體內(nèi)含硼量適宜,能促進(jìn)碳水化合物的運(yùn)轉(zhuǎn),改善作物各器官的有機(jī)物供應(yīng),提高結(jié)實(shí)率;硼能促進(jìn)根系生長(zhǎng),使作物生長(zhǎng)正常[29]；此外,硼還能增強(qiáng)作物的抗旱、抗病能力。鉀(磷酸二氫鉀)不僅能提高葉片的葉綠素含量,增強(qiáng)其光合能力,提高成穗率，還可促進(jìn)莖鞘中的干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)移,促進(jìn)籽粒灌漿,提高結(jié)實(shí)率和千粒重；鉀亦具有增強(qiáng)抗逆性和抗寒性的作用,可為水稻穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)創(chuàng)造條件。

因此,將這幾種物質(zhì)配合使用,可以更好地發(fā)揮生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻生長(zhǎng)后期的促進(jìn)作用,提高水稻產(chǎn)量,改善品質(zhì)。

3.2水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑各活性成分之間的比例關(guān)系和濃度

在本試驗(yàn)的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中,各活性成分之間的比例關(guān)系和濃度是根據(jù)我們以往的試驗(yàn)研究結(jié)果確定的。例如脫落酸(ABA),研究發(fā)現(xiàn)其在75～100 μmol/L(質(zhì)量百分比0.0020%～0.0025%)范圍內(nèi)對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育具有促進(jìn)作用,低于這個(gè)濃度達(dá)不到應(yīng)有的效果,而高于這個(gè)濃度,對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育具有抑制作用，因此在本生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中,ABA的濃度最高不能超過100 μmol/L。又如氮肥,研究表明氮肥過量使用不僅不利于水稻高產(chǎn),還會(huì)造成倒伏,加大強(qiáng)、弱勢(shì)籽粒間的差異,不利于穗部籽粒結(jié)實(shí)性狀的整齊度;在結(jié)實(shí)期施用過多氮肥亦會(huì)造成貪青遲熟，因此根據(jù)水稻對(duì)氮肥的實(shí)際需求特性作出了氮素在本生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中的合理配比。其他活性成分的配比亦考慮了它們的實(shí)際使用效能,因?yàn)榧哟笫褂脻舛?不僅會(huì)增加成本,還會(huì)加重對(duì)環(huán)境的污染。

4 結(jié)論

根據(jù)上述原理配制的水稻生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,用水稀釋一定比例后在水稻生長(zhǎng)中后期進(jìn)行葉面噴霧,具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:(1)具有調(diào)節(jié)莖鞘中同化物運(yùn)轉(zhuǎn)的效果,提高莖鞘同化物運(yùn)轉(zhuǎn)率,促進(jìn)籽粒尤其是弱勢(shì)粒灌漿充實(shí);(2)具有調(diào)節(jié)水稻產(chǎn)量的功效,提高水稻結(jié)實(shí)率，增加千粒重;(3)具有調(diào)節(jié)水稻外觀品質(zhì)的功效,降低稻米的堊白率和堊白度,改善外觀品質(zhì);(4)具有調(diào)節(jié)水稻蒸煮、食味品質(zhì)的功效;(5)對(duì)人畜及其它有益生物安全,無環(huán)境污染。

[1] 董明輝,趙步洪,徐大勇,等.江蘇省主要粳稻品種穗部性狀及其與產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)系[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版,2015,36(4):85-89.

[2] 楊建昌.水稻弱勢(shì)粒灌漿機(jī)理與調(diào)控途徑[J].作物學(xué)報(bào),2010,36(12):2011-2019.

[3] 陳培峰,董明輝,顧俊榮,等.麥秸還田與氮肥運(yùn)籌對(duì)超級(jí)稻強(qiáng)弱勢(shì)粒粒重與品質(zhì)的影響[J].中國(guó)水稻科學(xué),2012,26(6):715-722.

[4] Croker S J, Gask M P, Beale M H. Ent-3-beta-hydroxykaur-16-ene and ent-17-hydroxy-kaur-15-ene in paclobutrazol-treated wheat seedlings [J]. Phytochemistry, 1995, 39(l): 11-14.

[5] Cox W J, Otis D J. Growth and yield of winter wheat as influenced by chlormequat chloride and ethephon [J]. Agronomy Journal, 1989(81): 264-270.

[6] 張吉旺,胡昌浩,王空軍,等.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在玉米上的初步應(yīng)用研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003,34(3):343-346.

[7] 于洪波,于樹濤,史普想,等.“易豐收”植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在花生上的應(yīng)用效果研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(9):5133-5135.

[8] 鄭明輝.3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在花生生產(chǎn)上的應(yīng)用[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2008(4):258-260.

[9] 余明慧,余新春,申關(guān)望,等.花生施用多效唑的效果研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,15(1):35-37.

[10] 曹導(dǎo)葉,劉承德,陳繼選,等.咪苯隆對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,11(l):49-50,54.

[11] 王熹,俞美玉,陶龍興.烯效唑化控技術(shù)對(duì)水稻的增產(chǎn)效果[J].中國(guó)水稻科學(xué),1994,8(3)：181.

[12] 楊艷華.赤霉素(GA3)和脫落酸(ABA)對(duì)不同水稻品種生長(zhǎng)和生理特性及GA20ox2、GA3ox2基因表達(dá)的影響[J].中國(guó)水稻科學(xué),2010(4):433-437.

[13] 常海龍.外源GA3處理對(duì)水稻幼穗內(nèi)源激素含量變化動(dòng)態(tài)影響及其與穗部性狀的關(guān)系[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011(3):1-6.

[14] 周述波,林偉,蕭浪濤.外源GA3、ABA處理對(duì)雜交稻親本產(chǎn)量及種子貯藏性的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(3):9-11.

[15] 聞祥成,田華,潘圣剛,等.葉面噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)水稻產(chǎn)量及葉片保護(hù)酶活性的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,28(2):550-555.

[16] 劉強(qiáng),羅澤民,榮湘民,等.不同時(shí)期不同施氮量對(duì)糙米蛋白質(zhì)影響的初探[J].土壤學(xué)報(bào),2000,37(4):529-535.

[17] 羅安程,楊肖娥.氮鉀供應(yīng)水平與水稻生育后期對(duì)不同形態(tài)氮吸收的關(guān)系[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1998,31(3):62-65.

[18] 趙國(guó)平,方德義,高興平.施肥方法和栽培季節(jié)對(duì)早稻品質(zhì)影響研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),1994(2):68-71.

[19] 劉強(qiáng),榮湘民,朱紅梅,等.不同水稻品種在不同栽培條件下氮代謝的差異[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2001,27(6):415-420.

[20] 朱慶森,曹顯祖,駱亦琪.水稻籽粒灌漿的生長(zhǎng)分析[J].作物學(xué)報(bào),1988,14(3):182-189.

[21] 朱慶森,王志琴,張祖建.水稻籽粒灌漿指標(biāo)研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)研究,1995,16(2):1-4.

[22] 河南工業(yè)大學(xué),青海省糧油檢測(cè)防治所,福建省糧油監(jiān)測(cè)所,等.GB/T 5519─2008谷物與豆類千粒重的測(cè)定[S].北京:國(guó)家糧食局,2008.

[23] 楊建昌,王志琴,朱慶森,等.ABA與GA對(duì)水稻籽粒灌漿的調(diào)控[J].作物學(xué)報(bào),1999(3):341-348.

[24] 曹轉(zhuǎn)勤,楊建昌.水稻強(qiáng)、弱勢(shì)粒灌漿差異的激素調(diào)控機(jī)理研究進(jìn)展[J].中國(guó)稻米,2014,20(1):12-16.

[25] 楊海燕,宗學(xué)鳳,余國(guó)東,等.激素調(diào)控對(duì)小麥溫光敏核不育系育性轉(zhuǎn)換的影響[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006(3):369-372.

[26] 趙全志,呂強(qiáng),殷春淵,等.大穗型粳稻籽粒相對(duì)充實(shí)度的化學(xué)調(diào)控及其與產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系[J].作物學(xué)報(bào),2006(10):1485-1490.

[27] 段驊,楊建昌.高溫對(duì)水稻的影響及其機(jī)制的研究進(jìn)展[J].中國(guó)水稻科學(xué),2012,26(4):393-400.

[28] 顧俊榮,董明輝,趙步洪,等.不同水氮管理對(duì)水稻干物質(zhì)積累和莖鞘物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)及產(chǎn)量的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2016,30(2):347-354.

[29] 郭秀珠,陳巍,黃品湖,等.施用不同葉面肥對(duì)甌柑果實(shí)品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,23(1):138-140.

(責(zé)任編輯:黃榮華)

EffectsofAKindofNew-typeRiceGrowthRegulatoronGrainSettingTraitsandQualityofSuperRice

GU Jun-rong1, DONG Ming-hui1*, YANG Dai-feng1,CHEN Pei-feng1, WANG Wen-qing2, QIAO Zhong-ying1

(1. Institute of Agricultural Sciences in Taihu Lake Region of Jiangsu, Suzhou 215155, China; 2. Agricultural Technique Extension Service Center of Guli Town, Changshu City, Jiangsu Province, Changshu 215533, China)

Using super hybrid indica rice variety “Yangliangyou 6” and super middle japonica rice variety “Nanjing 45” as experimental materials, we sprayed a kind of new-type rice growth regulator prepared by us on the leaf surface of super rice at initial heading stage, and studied the dry matter translocation, grain filling, yield traits, and rice quality characters of super rice. The results showed that: as compared with the blank control, spraying the rice growth regulator on leaf surface significantly increased the translocation rate of assimilative substance in rice stem, promoted the translocation of non-structural carbohydrates from stem and sheath to grains during grain filling, enhanced the grain setting rate, grain plumpness, 1000-grain weight and grain number per spike of rice, and then significantly improved the theoretical grain yield of these two super rice varieties by 16.89% and 11.06%, respectively; the foliar application of this rice growth regulator also significantly reduced the chalky grain percentage and the rice grain chalkiness degree, lowered the amylose content in rice grains, and increased the content of crude protein in rice grains.

Growth regulator; Super rice; Matter translocation; Grain setting trait; Quality characteristic

S511.059

A

1001-8581(2017)12-0008-06

2017-09-12

江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項(xiàng)目“稻田‘草-鵝-稻-蝦’周年高效循環(huán)種養(yǎng)模式集成與推廣”(SXGC[2017]062);蘇州市農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目“優(yōu)良食味稻米肥藥減量高效安全生產(chǎn)技術(shù)研究與應(yīng)用示范”(SNG2017079);常熟市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“優(yōu)質(zhì)食味稻米豐產(chǎn)清潔化生產(chǎn)技術(shù)集成與示范”(CN201702)。

顧俊榮(1982─),男,江蘇蘇州人,助理研究員,碩士,主要從事作物栽培與生理方面的研究。*通訊作者:董明輝。