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水稻避高温保产方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2024-12-15 11:45

水稻避高温保产方法与流程

[0001]
本发明涉及水稻种植技术领域，尤其涉及水稻避高温保产方法。

背景技术：

[0002]
我国单季水稻生长季节也是一年中高温时期，水稻生殖生长期间是一年中温度最高的时期，全球气候变化引起的气温上升会导致水稻高温热害。高温热害主要直接造成结实率下降，其次是水稻灌浆结实期造成高温早熟，千粒重下降；以及水稻生育期缩短，生物量和产量下降。
[0003]
我国近50年来，发生了6次重大的水稻高温热害事件，其中，2003年长江流域单季稻高温受害面积达1000万公顷，有的田块甚至绝收。我国水稻主产区，长江中下游和西南稻区是水稻高温热害的主要稻区，近年水稻高温热害也在华南和华北稻区出现。我国长江中下游和西南稻区的单季稻高温热害影响面积最大、减产最重，南方连作早稻的开花灌浆期易受高温影响。
[0004]
水稻抽穗开花期遭遇最高温度38℃以上连续3天的高温就能引起颖花高度不育，直接降低结实率。水稻穗分化期高温导致包茎现象。水稻灌浆成熟期高温导致高温逼熟，粒重下降。建立水稻避高温保产技术是建立综合防灾减灾体系的基础，是适应我国粮食安全要求的有效措施。

技术实现要素：

[0005]
本发明为了解决上述技术问题提供水稻避高温保产方法。
[0006]
本发明通过下述技术方案实现：
[0007]
水稻避高温保产方法，包括：
[0008]
选种：选择耐高温品种进行种植；
[0009]
适期播种，培育壮苗：根据气象条件选择播栽期，调节开花期，避开孕穗、抽穗开花期高温；
[0010]
施硅调密：合理施用硅肥并调节种植密度；
[0011]
喷施植物生长调节剂：在水稻花粉母细胞减数分裂期，开始喷施植物生长调节剂。
[0012]
优选地，所述耐高温品种包括珍丝占1号、华丝占、黄丝占、黄华占、蜀优217。
[0013]
进一步的，所述适期播种具体为：利用偏最小二乘回归分析法分别构建颖花分化、退化与生育期、干物质积累、穗分化期气象条件的函数关系，并结合结实率选择播栽期。
[0014]
进一步的，偏最小二乘回归模型的自变量包括：穗分化期天数、穗分化期干物质积累、穗分化期间干物质积累、穗分化期间平均温度、穗分化期间昼夜温差、穗分化期间光辐射强度。
[0015]
优选地，所述植物生长调节剂的成分包括2,4-表油菜素内酯。
[0016]
进一步优选地，所述2,4-表油菜素内酯的浓度为0.55mg/l。
[0017]
进一步的，所述植物生长调节剂的成分还包括葡萄糖、果糖、水杨酸。
[0018]
优选地，所述植物生长调节剂的施用量为60～80l/亩。
[0019]
进一步的，在抽穗扬花高温敏感时期进行灌水降温，所述灌水降温的方式包括田间灌深水、日灌夜排、长流水灌溉中的至少一种。
[0020]
进一步的，对受极端高温伏旱危害的水稻，采用蓄留再生稻方法。
[0021]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0022]
本发明从选种、播种、培育、施肥等多个方向同时采取防高温措施，建立了综合防灾减灾体系，可避免或减轻高温危害，利于遇灾保产。
附图说明
[0023]
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
[0024]
图1是主茎结实率和抽穗期10d危害积温(>10℃)之间的关系图；
[0025]
图2(a)是施硅和不同密度对黄华占产量及产量结构的影响图；
[0026]
图2(b)是施硅和不同密度对ir36产量及产量结构的影响图；
[0027]
图3是高温下调节剂处理对颖花退化的影响图；
[0028]
图4是高温下调节剂处理对花粉活力的影响图。
具体实施方式
[0029]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0030]
本发明公开的水稻避高温保产方法，包括：
[0031]
选种：选择耐高温品种进行种植。
[0032]
适期播种：根据气象条件选择播栽期，调节开花期，避开孕穗、抽穗期高温；
[0033]
施硅调密：合理施用硅肥并调节种植密度，促进群体优化，茎秆粗壮，增加后期耐旱和抗高温能力。
[0034]
喷施植物生长调节剂：在水稻花粉母细胞减数分裂期，开始喷施植物生长调节剂，减轻高温伤害的效果。
[0035]
针对抽穗扬花高温敏感时期应及时采取应急措施，减轻损失。一是田间灌深水以降低穗层温度。水稻开花期遇到高温季节时，可采用稻田灌深水和日灌夜排的方法，或实行长流水灌溉，增加水稻蒸腾量，降低水稻冠层和叶片温度，亦可降温增湿。二是在肥料管理上合理的施用硅肥，调节合理的种植密度，促进群体优化，茎秆粗壮，增加后期耐旱和抗高温能力。三是实行喷施0.55mg/l的2,4-表油菜素内酯(ebr)，在水稻花粉母细胞减数分裂期开始喷施每三天喷施一次，共喷施三次，喷施到叶片自然滑落为止，能极显著降低花药丙二醛含量、提高可溶性糖和脯氨酸的含量，有减轻高温伤害的效果。
[0036]
对于受极端高温伏旱危害的水稻，可采用蓄留再生稻方法。高温再生稻因较正季中稻收割后蓄留的再生稻在时间上早20天左右，低位节苗不会受到低温阴雨高温影响而降低结实率，割苗时应低留稻桩，留桩20cm-30cm左右，促进倒3-5叶中、低位节腋芽萌发，有效地增加再生稻苗、穗数和穗粒数，更有利于遇灾保产。
[0037]
若蓄留再生稻可能还会因高温伏旱而失败，此类稻田应选择机割苗耕地，待高温伏旱过去后及时改种秋季作物，如秋红苕、秋玉米或各种秋季蔬菜，以弥补高温粮食损失。
[0038]
基于上述水稻避高温保产方法，本发明公开一实施例。
[0039]
实施例1
[0040]
1，品种筛选
[0041]
近几十年来，我国水稻品种遗传改良技术的进步，水稻生产的品种类型、数量增多。虽然，水稻品种选育的环境温度也逐渐升高，品种开花结实期对高温热害的耐性有所提高，但是，品种的耐高温热害的特性差异依然很大。2017-2019年采用生产上不同类型的品种159份，采用特质的人工气候箱，在水稻抽穗开花期高温处理3d，按农业部行业标准耐高温品种鉴定标准(ny/t 2915-2016)进行人工气候箱设置2个温度梯度，湿度控制在70-80％(表6)。筛选结果表明，筛选耐热品种5份(n22对照)，珍丝占1号、华丝占、黄丝占、黄华占、蜀优217。这五个品种适应性广，在遇高温条件下与其他品种相比，减产幅度小或不减产，在没有高温条件下丰产。其中，黄华占、珍丝占1号连续3年鉴定为耐热性品种。
[0042]
2，适期播种，培育壮秧
[0043]
长江中下游单季稻播种期一般在4月下旬-5月中旬，西南稻区单季稻稍早，在3月下旬到4月中旬。根据历年气象资料或当年预测气象条件，选择适宜的播栽期，调节开花期，避开孕穗、抽穗期高温。采用旱育秧，培育壮秧，中稻可选用中、迟耐高温品种，适当延迟播期，使籼稻开花期在8月下旬，粳稻开花期在8月下旬-9月上旬结束，这样可以避免或减轻夏季高温危害。
[0044]
本实施例在分析不同光周期敏感性的基础上，进行分期播种的产量分析，为长江中下游单季稻避高温播期推移的品种选择和热害防控提供参考依据。
[0045]
供试品种8个：中浙优1号(v1)、天优华占(v2)、甬优538(v3)、春优927(v4)、楚粳27(v5)、秀水134(v6)、黄华占(v7)、湘晚籼13(v8)。
[0046]
试验处理10个播期，分别为4月10日(s1)、4月20日(s2)、4月30日(s3)、5月10日(s4)、5月20日(s5)、5月30日(s6)、6月9日(s7)、6月19日(s8)、6月29日(s9)、7月9日(s10)，秧龄为20d。连续3年进行适期播种研究。
[0047]
分析分期播种的气象因子、环境因子及产量，明确各因子之间的关系，为选择适宜的播种期避灾提供基础。相关性分析表明，不同播期条件下穗粒数和结实率是影响产量的最关键因子，其中结实率主要和抽穗期气象条件有关，在不同播期条件下，对产量形成起决定作用的因子是穗粒数。通过稻田气象因子的监测及历史气象数据对比，建立危害积温与结实率的关系衡量温度胁迫对结实的影响，为品种及播期选择提供参考。
[0048]
其中，危害积温的计算方法为：
[0049]
指定抽穗后10d危害积温(℃)＝指定播期抽穗后10d实际积温-抽穗后10d最适积温。
[0050]
如图1所示，可知黄华占和天优华占相对结实率随着负积温增加下降幅度大于正积温增加，说明低温对黄华占和天优华占的影响幅度大于正积温。而楚粳27正积温增加结实率下降大于负积温，说明高温对楚粳27影响幅度大于低温。
[0051]
其中，黄华占危害积温与相对结实率的关系分别符合式(1)；
[0052]
y＝-0.0076x2+0.0078x+100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0053]
天优华占危害积温与相对结实率的关系分别符合式(2)；
[0054]
y＝-0.0068x2+0.0076x+100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0055]
楚粳27危害积温与相对结实率的关系分别符合式(3)；
[0056]
y＝-0.0075x
2-0.0072x+100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0057]
并利用偏最小二乘回归分析发构建不同播种期条件下颖花分化与退化与生育期，干物质积累，穗分化期气象条件的函数关系，结合结实率的预测，为避高温的播期选择提供理论依据，见表1，表2。
[0058]
本实施例还利用偏最小二乘回归分析发构建不同播种期条件下颖花分化与退化与生育期，干物质积累，穗分化期气象条件的函数关系，结合结实率的预测，为避高温的播期选择提供理论依据，详见表1、表2。
[0059]
表1：偏最小二乘回归分析法颖花分化数模型
[0060][0061]
表1中，y:颖花分化数；x1：穗分化期天数；x2：穗分化期干物质积累；x3:穗分化期间干物质积累；x4:穗分化期间平均温度；x5:穗分化期间昼夜温差；x6:穗分化期间光辐射强度。
[0062]
表2：偏最小二乘回归分析法颖花退化率模型
[0063][0064]
表2中，y:颖花分化数；x1：穗分化期天数；x2：穗分化期干物质积累；x3:穗分化期间干物质积累；x4:穗分化期间平均温度；x5:穗分化期间昼夜温差；x6:穗分化期间光辐射强度。
[0065]
3，增硅调密，减灾保产
[0066]
在肥料管理上合理的施用硅肥，调节合理的种植密度，促进群体优化，茎秆粗壮，增加后期耐旱和抗高温能力。通过施硅可增加水稻穗粒数，从而使得产量增加；通过增密可增加水稻有效穗数从而产量增加。而且，基肥施硅可促进花粉发育良好，减少花粉发育畸形出现；一定程度上增加了茎鞘维管束数量，提高花粉中的糖积累，提高了水稻穗粒数，减少
高温下产量损失。
[0067]
基肥用量每亩4-6kg二氧化硅。
[0068]
为验证增硅调密措施的效果，本实施例做了对比实验，具体如下：
[0069]
供试材料为耐高温品种黄华占和热敏感品种ir36，设置施硅和不施硅，及20cm
×
25cm及20cm
×
20cm两种种植规格，产量结果如图2所示。结果表明，施硅和增加种植密度，均能使产量增加，其中施硅使黄华占产量平均增7.1％，ir36产量平均增加8.1％，其中在20cm
×
25cm种植规格下表现尤为明显。增密使黄华占产量平均增加35.7％，ir36产量平均增加34.7％。
[0070]
4，化学调控
[0071]
本实施例采用的植物生长调节剂主成分有：2,4-表油菜素内酯(ebr)、葡萄糖，果糖及一定量浓度水杨酸。
[0072]
亩施：2,4-表油菜素内酯(ebr)25mg、水杨酸300mg、葡萄糖400mg、果糖400mg、磷酸二氢钾1g和吐温(表面活化剂)20mg。
[0073]
2,4-表油菜素内酯的最适浓度为0.55mg/l。植物生长调节剂的施用量为60～80l/亩。2,4-表油菜素内酯通过促进糖酵解和相关激素的代谢，三羧酸循环而促进水稻穗发育过程中的碳水化合物利用和物质运转利用，水杨酸能够提高高温下植株的抗氧化能力，同时使用葡萄糖和果糖为水稻幼穗发育提供充足的碳水化合物供应和物质来源。
[0074]
为验证植物生长调节剂措施的效果，本实施例做了对比实验，具体如下：
[0075]
利用人工气候箱模拟水稻倒2叶～倒1叶40℃高温15d，40℃高温处理时间为9:00～17:00，同时以同时段32℃适温处理为对照。倒2叶和倒1叶叶片心叶生长至一半时喷施实施例1制备得到的植物生长调节剂。结果如表3，图3，图4所示。
[0076]
表3：高温下调节剂施用的产量结果
[0077][0078]
注：每列数据中不同字母表示5％水平上差异显著。
[0079]
结果显示：40℃高温条件下，相对于对照适温32℃，穗粒数减少47.9％；而在高温下喷施植物生长调节剂，每穗粒数相对于高温下增加70.1％，比32℃下减少11.3％。说明高温对穗粒形成的伤害通过调节剂的喷施降低颖花退化率得到了缓解，同时调节剂的喷施通过提高高温下花粉活力而提高颖花结实率，高温下调节剂喷施使穗粒数和结实率增加，使产量相对于适温32℃下的损失减少44.9％。
[0080]
本实施例还对不同成本的缓解剂主成分的施用成本进行了统计分析，发现2,4-表油菜素内酯施用成本较低，结合水杨酸，葡萄糖和果糖的施用，每亩成本价格在120元左右，在所有的高温调节剂中成本最低，详见表4。
[0081]
表4：不同高温缓解剂成本分析
[0082][0083]
采用本发明的水稻避高温保产方法，与对照相比，产量可减损8.1％以上。本发明适宜全国高温易发地区，特别是长江中下游和西南稻区，例如浙江富阳、安徽庐江、湖北荆州、四川泸州等地。
[0084]
气候变暖已经造成我国水稻种植带北移，水稻种植区北移遇到水资源的制约。气温上升引起水稻生育期缩短，水稻开花期遇高温几率提高；同时，气温提高导致水稻病虫害频发，水稻避高温减灾技术实施过程中要注意病虫害的综合防治。
[0085]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。