一种能提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂及其使用方法与应用
公开时间:2024-05-14
本发明公开了一种能提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂及其使用方法与应用,所述植物生长调节剂的有效成分为水杨酸、矿源黄腐酸钾及吡唑醚菌酯的三元复配组合物,其中,水杨酸的使用浓度为50‑200μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为100‑400mg/L,吡唑醚菌酯的使用浓度为7.5‑30mM。优选地,所述水杨酸的使用浓度为100μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为200mg/L、吡唑醚菌酯的使用浓度为15mM。本发明通过采用水杨酸、矿源黄腐酸钾和吡唑醚菌酯作为有效成分三元复配,能明显提高水稻产量和稻米品质,改善水稻耐热、耐低温寡照或耐冷的抗逆性能力,可单独作为提高水稻产量、稻米品质或改善抗逆性的植物生长调节剂,也可作为协同提高水稻产量、稻米品质及改善抗逆性的植物生长调节剂。

技术领域

本发明涉及植物生长调节剂领域,特别是涉及一种能提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂及其使用方法与应用。

背景技术

随着我国人民生活水平的改善,对优质稻米需求也日趋增加,逐渐成为限制粮食生产主要障碍之一。虽然近些年优质稻品种培育已取得较大的进展,其中南粳系列大米的食味品质已经达到或接近日本产越光大米的水平,但优质稻品种往往存在产量低,适应性较差的问题,“高产不优质,优质不高产”这对矛盾仍然普遍存在。2022年夏天,我国长江中下游稻区发生了自1961年以来强度最高的高温干旱天气,该区域内水稻产量损失严重,稻米品质严重劣化。2023年并未发生极端高温天气,但在中晚稻灌浆期温度较低,最低温度甚至跌破20℃,光照明显不足,个别品种产量显著下降。此外,大部分水稻品种整精米率明显降低。

有鉴于此,亟待开展水稻产量、品质协同提升栽培技术的研究。众多的研究表明,通过优化水肥管理是提高水稻产量及稻米品质的重要途径,相关的报道较多。然而,在实际的操作过程中可行性不高,因为不同品种对水肥的利用不太一致,且存在明显的地域及气候差异,只有在充分了解当地土壤质量及水稻品种生长习性后才能较好的进行水肥调控,不可控的因素太多,工作量大难以形成统一的标准。

外源植物生长调节剂在水稻产量、品质及抗逆性方面均较好的应用效果,对品种的依赖性比较小,使用的方法简单,易于推广。采用植物生长调节剂并优化使用方法不失为一个重要对策。以往的研究表明,采用化学调控可明显提高水稻产量及抗逆性。然而,目前使用的化学调控产品成本较高,且能协同提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂较少。

因此,迫切需要一种能协同提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够协同提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂及其使用方法与应用。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一方面,本发明提供了一种能提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂,有效成分为水杨酸(SA)、矿源黄腐酸钾(FA)及吡唑醚菌酯(PYR)的三元复配组合物,其中,水杨酸的使用浓度为50-200μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为100-400mg/L,吡唑醚菌酯的使用浓度为7.5-30mM。

作为本发明进一步地改进,所述水杨酸的使用浓度为100-150μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为200-300mg/L,吡唑醚菌酯的使用浓度为15-22.5mM。

进一步地,所述水杨酸的使用浓度为100μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为200mg/L、吡唑醚菌酯的使用浓度为15mM。

进一步地,所述植物生长调节剂中还含有辅助助剂,以制成适合农业上使用的剂型。

第二方面,本发明还提供了一种能提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂的使用方法,包括:

在幼穗分化期及破口前3-5天各喷施1次,以提高水稻产量及稻米品质;

或在减数分裂期或抽穗扬花期遇高温条件下喷施,在耐高温的同时提高水稻产量及稻米品质;

或在抽穗扬花期遇低温寡照天气条件下施喷施,在耐低温寡照天气的同时提高水稻产量及稻米品质;

或在低温冷冻条件下喷施,耐低温冷冻。

进一步地,所述高温为35-40度,所述低温寡照天气条件中的低温为15-25度,所述低温冷冻条件下的低温为低于10度。

第三方面,本发明提供了上述植物生长调节剂的应用,所述应用为:

(1)在提高水稻产量上的应用;

(2)和/或,在提高稻米品质上的应用,包括降低稻米垩白度和/或提高稻米的整精米率;

(3)和/或,在水稻抗逆性方面的应用,包括耐热、耐低温寡照或耐低温冷冻。

通过采用上述技术方案,本发明至少具有如下有益效果:

(1)本发明通过采用水杨酸、矿源黄腐酸钾和吡唑醚菌酯作为有效成分三元复配,三者协同能明显提高水稻产量和稻米品质,改善水稻耐热、耐低温寡照或耐冷的抗逆性能力,可单独作为提高水稻产量、稻米品质或改善抗逆性的植物生长调节剂,优选作为协同提高水稻产量、稻米品质及改善抗逆性的植物生长调节剂。

(2)本发明的植物生长调节剂,来源广泛,成本低,对品种的依赖性比较小,使用的方法简单,易于推广。

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是本发明一实施例中的低温冷冻条件下植物生长调节剂处理及对照对比图,其中(a)为1.0×(SA+PYR+FA)处理结果图,(b)为对照处理结果图。

具体实施方式

本发明的一种能提高水稻产量、品质及抗逆性的植物生长调节剂,有效成分为水杨酸、矿源黄腐酸钾及吡唑醚菌酯的三元复配组合物,其中,水杨酸的使用浓度为50-200μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为100-400mg/L,吡唑醚菌酯的使用浓度为7.5-30mM。进一步优选地,所述水杨酸的使用浓度为100-150μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为200-300mg/L,吡唑醚菌酯的使用浓度为15-22.5mM。更优选地,所述水杨酸的使用浓度为100μM,矿源黄腐酸钾的使用浓度为200mg/L、吡唑醚菌酯的使用浓度为15mM。

上述植物生长调节剂中除了有效成分,还可含有辅助助剂,以制成适合农业上使用的剂型。如常用的可湿性粉剂、水分散粒剂、微乳剂、水乳剂、乳油、悬浮剂或颗粒剂等。本实施例优选水分散颗粒剂。

在使用时,可根据根据不同情况在不同时期采用无人机喷施或人工喷施均可。

下面通过实施例进行详细展开描述:

实施例1

以黄华占为材料,大田条件下于幼穗分化期及破口前3-5d单独喷施不同浓度的水杨酸(SA)、矿源黄腐酸钾(FA)及吡唑醚菌酯(PYR)。用量为每亩30L。对水稻产量的影响结果如下表1所示。

表1不同浓度水杨酸、矿源黄腐酸钾及吡唑醚菌酯对水稻产量的影响

由表1可知,单独喷施时,水杨酸100-10000μM范围内,产量差异不大;200-500mg/L矿源黄腐酸钾处理产量最高,但这两个处理间的差异不明显;15-22.5mM吡唑醚菌酯处理产量较高,但这两个处理件的差异不明显。

根据效果相当,浓度越低越好的原则。水杨酸100μM、矿源黄腐酸钾200mg/L、吡唑醚菌酯15mM为最合浓度。

实施例2

以最适浓度的水杨酸(100μM)、矿源黄腐酸钾(200mg/L)、吡唑醚菌酯(15mM)进行二元或三元进行复配。在大田条件下于幼穗分化期及破口前3-5d各喷施1次,对水稻产量的影响结果如下表2所示。

表2不同复配组合浓度对水稻产量的影响

由表2可知,根据效果相当,浓度越低越好的原则,1.0×(SA+FA)和1.0×(PYR+FA)处理效果较好,水稻产量增产幅度相当,因此采用水杨酸(100μM),矿源黄腐酸钾(200mg/L)和吡唑醚菌酯(15mM)进行三元复配。水杨酸,矿源黄腐酸钾和吡唑醚菌酯复配能大幅度提高水稻产量,其中1.0×(SA+PYR+FA)处理的增产效果最高,增幅度达14.9%,其次为1.5×(SA+PYR+FA)的13.1%,且0.5×(SA+PYR+FA)和2×(SA+PYR+FA)处理的增产效果同样达7.7%和6.1%,从中可以看出,该复配组合的增产效果比较稳定,且在该范围内不存在药害的问题,安全性较高。

此外,该复配组合还能降低稻米垩白度,提高整精米率,结果如下表3所示:

表3水杨酸、矿源黄腐酸钾及吡唑醚菌酯组合不同浓度对稻米品质的影响

实施例3

为进一步验证其作用效果,在大田条件下进行大面积实验(5亩)。于幼穗分化期及破口前3-5d各喷施1次,结果表明在华优钰禾、浙禾香2号和甬优7860上水杨酸(100μM),矿源黄腐酸钾(200mg/L)和吡唑醚菌酯(15mM)复配处理均表现明显的增产效果,增产幅度分别达12.9%,15.1%和14.0%。另外,垩白度明显下降,而整精米率明显增加,结果如下表4。表4大田条件下水杨酸、矿源黄腐酸钾及吡唑醚菌酯组合对水稻产量及稻米品质的影响

实施例4

在抗逆性方面,水杨酸(100μM),矿源黄腐酸钾(200mg/L)和吡唑醚菌酯(15mM),该复配组合分别于减数分裂期及抽穗扬花期喷施,进行高温处理(38℃,7d)。结果如下表5所示。

表5高温下SA+FA+PYR对水稻结实率及千粒重的影响

由表5可知,SA+FA+PYR处理在花粉母细胞减数分裂期和抽穗扬花期均能大幅度提高水稻耐热性,结实率和千粒重均有较大幅度的增加,表明水杨酸(100μM),矿源黄腐酸钾(200mg/L)和吡唑醚菌酯(15mM)进行复配能有效提高水稻耐热性。

另外,2022年大田高温条件下,抽穗扬花期SA+FA+PYR处理无论在产量、稻米品质上均有较好的应用效果,结果如下表6。

表6大田高温下SA+FA+PYR组合对中稻南梗46产量及稻米品质的影响

由表6所示,水杨酸(100M),矿源黄腐酸钾(200mg/L)和吡唑醚菌酯(15mM)进行复配,产量有大幅增加,垩白度大幅降低,整精米率提高,其中产量的增幅达18.1%,有效减缓高温热害对水稻产量损害。

实施例5

2023年长江中下游稻区未发生极端高温事件。但9月中下旬及10月上旬,该地区发生较长事件低温寡照天气,严重影响到晚稻产量及品质的形成。富阳地区,甬优1540由于播种较晚,抽穗扬花期遭遇低温寡照天气,产量偏低,仅有411.2kg/亩。然而,SA+FA+PYR处理(水杨酸100μM,矿源黄腐酸钾200mg/L和吡唑醚菌酯15mM)的产量达478kg/亩,增产幅度为16.2%。此外,SA+FA+PYR处理(水杨酸100μM,矿源黄腐酸钾200mg/L和吡唑醚菌酯15mM)的籽粒垩白度明显下降,但整精米率明显增加。结果如下表7所示。

表7大田花期低温寡照下SA+FA+PYR对晚稻甬优1540产量和稻米品质的影响

实施例6

在抗逆性方面,该复配组合于低温冷冻条件下(白天温度12℃,晚上温度4℃,处理5d)进行处理。结果如图1所示,由图1中(a)可见,采用水杨酸(100μM),矿源黄腐酸钾(200mg/L)和吡唑醚菌酯(15mM)处理的水稻能耐低温冷冻,在水面结冰的条件下,叶子无明显变化,而对照处理的水稻明显出现叶子冻伤的情况,可见,该复配组合可以耐低温冷冻。

综上所述,本发明通过采用水杨酸、矿源黄腐酸钾和吡唑醚菌酯作为有效成分三元复配,三者协同能明显提高水稻产量和稻米品质,改善水稻耐热、耐低温寡照或耐冷的抗逆性能力,可单独作为提高水稻产量、稻米品质或改善抗逆性的植物生长调节剂,也可作为协同提高水稻产量、稻米品质及改善抗逆性的植物生长调节剂。

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。