现代植物生长调节剂技术手册
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第二节 在水稻上的应用

水稻是我国第一大粮食作物,栽培中常常遇到秧苗素质差、徒长、倒伏、杂交制种花期不遇、制种产量低等问题,采用常规栽培技术解决这些问题成效不大,且费工费时,应用植物生长调节剂调控技术可有效地解决这些难题。

目前,在水稻生产上的化控技术主要应用于培育壮秧、防止倒伏、提高三系法杂交稻制种的产量、化学杀雄等。其中,应用赤霉素提高三系法杂交稻制种产量和化学杀雄这两项技术开展较早,开始于20世纪70年代;而应用多效唑和烯效唑培育壮秧技术在20世纪80年代中后期较为成熟。

一、调节种子休眠

(一)促进种子萌发

刚收获的水稻种子往往发芽势较差,发芽不够整齐。水稻种子贮藏条件不适宜,也会使种子发芽受阻,影响成苗率,增加用种量。播种前用生长调节剂处理水稻种子,能刺激种子增强新陈代谢作用增强,促进发芽、生根,提高发芽率和发芽势,为培育壮秧打下基础。

1.S-诱抗素

S-诱抗素用于水稻浸种处理,具有增强发芽势、提高发芽率、促根壮苗、促进分蘖和增强植物抗逆性的功效。

选用纯度高、发芽率高、发芽势强、整齐、饱满的种子,播前晒2~3d,使用0.3~0.4mg/L的S-诱抗素药液,浸种24~48h,温度在15~20℃左右。种子吸水达到种子重的40%时即可发芽,清水冲洗后播种。浸种的同时可以与其他杀菌剂如多菌灵和百菌清等混用,可达防病目的。

S-诱抗素的商品制剂有0.1%水剂和0.006%水剂,生产应用时每千克种子取0.006%水剂5mL对水1L稀释后直接浸种处理。

2.复硝酚钠

复硝酚钠的用途很广,以其浸种能促进种子发芽和发根,打破休眠;用于苗床喷洒能培育壮苗,提高移栽后的成活率;用于叶面喷洒,能促进新陈代谢;花蕾期喷洒能防止落花,提高产量,改善品质并提早收获。

水稻种子用1.8%复硝酚钠6000倍液,即5mL对水30L浸种12h,阴干后播种可提高种子发芽率,而且芽壮根粗整齐,促使种子发芽达到快、齐、匀、壮的效果。复硝酚钠浸种处理的种子能提前出苗1d以上,秧田分蘖比对照明显增多,秧苗素质好。

复硝酚钠登记的产品有0.7%、1.4%和1.8%水剂等,生产应用时,取1.8%复硝酚钠水剂对水稀释6000倍即可。

3.萘乙酸

使用160mg/L萘乙酸溶液浸种12h,能增加水稻不定根的数量、根重和根长,提高不同活力的水稻种子的萌发率和活力指数,具有增加分蘖和增加产量的作用。由于萘乙酸的水溶性很好,高含量的萘乙酸生理效果更好,可以使用80%的萘乙酸稀释5000倍进行水稻浸种。

4.烯腺嘌呤和羟烯腺嘌呤

烯腺嘌呤和羟烯腺嘌呤应用于水稻、大豆和玉米的浸种和喷雾处理,起到调节生长、增产的作用;用于水稻种子处理时,用0.006~0.01mg/L药液进行浸种处理;其中早稻浸种48h,中稻和晚稻浸种12h,可促进水稻发芽,培育壮苗,增强秧苗的抗逆性;能提前成熟3~5d,平均增产10%左右。

烯腺嘌呤和羟烯腺嘌呤的商品化制剂有0.0001%可湿性粉剂,其中羟烯腺嘌呤和烯腺嘌呤分别为0.00006%和0.00004%,生产应用时进行100~150倍稀释进行种子处理;也有羟烯腺嘌呤的0.0001%可湿性粉剂,使用方法也是用100~150倍稀释进行种子处理,大田喷雾处理对水稻生长也有效果。

5.烯效唑

水稻浸种时使用50~150mg/L的烯效唑溶液浸种12h,即用5%可湿性粉剂5~15g对水5L,浸种后能有效降低秧苗株高,促进分蘖时间提早5d,分蘖数增加5个/株,特别是能够显著促进根系的生长,使根系的吸收能力大大增强,根系活力增加70%。通过提高秧苗素质,能在一定程度上增加水稻籽粒产量。需要注意的是,水稻使用烯效唑浸种时每生长季最多使用1次,且生长季节不能再施用同类型药剂,以防控制过度。

烯效唑的商品化制剂主要为5%可湿性粉剂,浸种使用时可以用5%可湿性粉剂稀释333~1000倍进行种子处理。

6.吲哚乙酸·玉米素混剂

吲哚乙酸·玉米素混剂的有效成分主要是吲哚乙酸和玉米素。0.11%吲哚乙酸·玉米素混剂能促进水稻种子的发芽,加快幼苗的生长发育进程。使用时每1000kg种子使用含有0.11%吲哚乙酸和玉米素的溶液10~15mL稀释后进行种子拌种处理。

7.吲哚丁酸·萘乙酸混剂

生产上有2%吲哚丁酸·萘乙酸可溶性粉剂,两种有效成分吲哚丁酸和萘乙酸含量均为1%。生产上可以使用2%吲哚丁酸·萘乙酸可溶性粉剂对水稀释500~750倍,按药种比(1.2~1.5)∶1,浸种10~12h,再用清水浸种至发芽露白,按常规催芽播种。

使用2%吲哚丁酸·萘乙酸可溶性粉剂时,需要注意不要随意增加使用浓度和浸种时间;已经破胸或长芽的劣质稻种应用效果不佳;同时也要注意,由于生长素类植物生长调节剂稳定性较差,在使用2%吲哚丁酸·萘乙酸可溶性粉剂进行水稻种子处理时需要即配即用,不宜使用配制过久的药液。

8.赤霉素

种子经过选种后,使用10~50mg/L有效成分的赤霉素药液,浸种24h可提高水稻发芽率,使出芽整齐。

赤霉素也可用于促进再生稻萌芽,使用方法:第一种方法是分两次施用,第1次在收获头季稻的当天及时施用,每亩用20mg/L赤霉素药液喷施,药液量为50L左右,第2次在抽穗20%时每亩用20mg/L赤霉素药液50L喷施;另一种方法是在头季稻齐穗后15d左右施用,与促芽肥同时进行,每亩用40mg/L赤霉素药液喷施,药液量为50L左右,可促进再生稻萌芽,尤其是低节位芽的萌发和生长,使头季稻、再生稻产量均提高。再生稻施用赤霉素后,可明显促进再生芽的萌发与形成,促使抽穗整齐一致,且抽穗时间相对集中,无效分蘖减少,改善再生稻的穗粒结构,提高结实率和千粒重。赤霉素在再生稻上的使用增产效果明显,且不受品种和环境限制,一般可增产稻谷20%左右。

赤霉素的商品制剂除4%乳油外,还有10%可溶性片剂等。水稻浸种时,选择10%赤霉素可溶性片剂,用少量水进行溶解,根据片剂的净重稀释成20~40mg/L赤霉素溶液处理即可。如片剂的净重为1g时,取一片10%赤霉素可溶性片剂溶解稀释于5L水中,即得20mg/L的赤霉素药液。

9.三十烷醇

用1.0mg/L三十烷醇药液浸种,早稻浸种48h,中、晚稻浸种24h,可促进水稻种子发芽发根,有利于培育壮秧和增强抗逆力。三十烷醇的商品制剂有0.1%微乳剂等,种子处理时可使用商品化的0.1%三十烷醇用清水稀释为1000倍液,即得1.0mg/L三十烷醇药液。

10.芸薹素内酯

使用0.04mg/L芸薹素内酯溶液浸种24h后进行清洗催芽,能使发芽率增加2%,芽长增加9%;稻苗鲜重和干重分别增加3%和10%左右。

由于芸薹素内酯生理活性很高,因此生产上登记开发的芸薹素内酯制剂的有效成分含量很低,主要有0.1%可溶粉剂、0.01%可溶性液剂、0.01%乳油、0.15%乳油,0.0075%水剂和0.0016%水剂等。使用芸薹素内酯处理水稻种子时,可以使用有效成分在0.01%左右的制剂稀释为2500倍液进行浸种。

(二)延长休眠,抑制萌发

种子休眠期短的水稻在阴雨季节里成熟收获,种皮虽由于潮湿而处于透气性不良的状态,但雨水中溶解的氧气可以随水分而渗入种子中,尤其在温度较低的情况下,氧气的溶解度增大,能使休眠较浅的种子很快“苏醒”,引起穗发芽。而我国栽培的水稻品种,休眠期一般都较短或不明显,成熟或收获季节遇高温多雨,也容易发生穗发芽,使产量和品质受到影响。我国南方生产杂交水稻种子上,穗发芽是一个突出的问题,正常年份穗萌率(穗发芽率)为5%左右,特殊年份(遇到连续高温阴雨天气)可超过20%,严重降低了种子质量。尤其在四川杂交水稻繁殖制种中,常用的不育系(如冈46A)休眠期短,加之施用赤霉素打破了种子的休眠,在种子成熟后期遇连续阴雨更易发生穗萌,自然穗萌率在2%~15%,高的时候达到70%左右,直接影响种子的商品质量和发芽率。如何防止杂交水稻制种时穗萌已是杂交水稻繁殖制种急需解决的问题。

生产上除了用催熟剂处理提前收获外,还可用植物生长调节剂延长休眠,抑制萌发。在杂交水稻繁殖制种或杂交水稻制种F1代的乳熟末期喷施70mg/L S-诱抗素溶液,每亩药液用量为30~50L,可有效防止穗萌。

应用时可以取1% S-诱抗素可溶性粉剂,稀释150倍,得到70mg/L S-诱抗素溶液,进行叶面处理即可。

二、培育壮秧

(一)生产问题及传统解决方法

育秧是水稻生产上的第一个重要环节。但在育秧过程中,由于密度大、光照不足和肥水管理等原因,很容易造成徒长,形成细高弱苗。我国长江中下游双季稻种植区,连作晚稻正值盛夏,秧苗生长迅速。又因茬口限制,秧龄偏长,使移栽时苗体过大,栽后易败苗、迟发,这不仅延误季节生产,而且影响产量。特别是推广连晚种植杂交稻以来,这一问题更为突出,有时不得不先割叶,再拔秧移栽,成为该稻区高产稳产的一大障碍。而东北地区春季寒冷,华南地区早春低温多雨,常常冻死早稻秧苗。在四川一季的中稻育秧中,苗期经常遭遇低温寒潮,秧苗死苗严重,栽后“坐蔸”等症状越来越突出,同时,受茬口和等雨栽秧的限制,迟栽老秧面积大。因此,必须培育矮壮秧,增加分蘖数,使移栽后发根快而多。传统栽培措施常用秧田稀播、肥水控制等或用“两段育秧”技术缓解上述矛盾。然而,往往因秧苗素质低、秧田杂草危害严重、秧田面积过大及农事辛劳而不能尽如人意。

(二)增蘖促根,培育壮苗

禾谷类作物产量构成因素包括每亩穗数、每穗实粒数、粒重(常用千粒重或百粒重表示)。水稻的每亩穗数除决定于密度外,还与单株分蘖力有关,而增强水稻单株的分蘖能力对于提高穗数从而增加产量具有重要意义。除了用施肥、灌排等栽培管理措施来促控分蘖外,还可施用植物生长调节剂促控分蘖。

水稻壮秧的标准是“矮壮带蘖、栽后早发”,这也是稻作高产工程的基础。利用萘乙酸、乙烯利等控制连作晚稻秧苗徒长和促进壮秧的研究,已应用了十余年,由于种种实际问题而难以大面积推广应用。目前比较成熟且在生产上得到应用推广的是多效唑和烯效唑的壮秧技术。

1.多效唑

美国在1982年开始在水稻上应用多效唑,可增加分蘖数,植株矮化抗倒伏,提高了产量。水稻扎根后2~3d撒施含多效唑的颗粒剂,可使秧苗矮壮,分蘖多,叶短而宽,尤其是在多肥和密播条件下,叶片生长快,秧苗素质仍较好。由于多效唑处理后可使秧苗带较多的分蘖,这个优势在移栽到大田后仍能保持,一直延续到生育后期,所以有效穗数增多,产量也略有提高。多效唑之所以使秧苗矮化,是因为多效唑使秧苗体内的赤霉素和生长素含量下降,乙烯释放量增加。

20世纪80年代我国建立了多效唑培育水稻壮秧的生产应用技术,并在全国稻区先后组织示范推广“多效唑控制连晚秧苗徒长”和“多效唑培育水稻壮秧技术”。多效唑在早稻、中稻、晚稻、单季稻、双季稻等生产上都能使用,培育壮秧、增产效果稳定,并从“控制秧苗徒长”的单一应急技术衍生为“培育水稻壮秧”的普遍和常规技术。

(1)技术效果

① 控制秧苗伸长 多效唑对水稻秧苗生长有十分显著的控制作用。据全国涉及60余个水稻品种/组合1000多个点的试验,无论是籼稻、粳稻还是糯稻,无论是常规品种还是杂交组合,多效唑都能有效控制秧苗伸长。品种/组合间受多效唑控制的程度不同,这主要取决于个品种/组合秧苗自身的长势(生长速度),与所属亚种是籼稻还是粳稻关系不大,与供试材料是常规品种还是杂交组合关系也不大。

多效唑控制长势主要是降低了秧苗的生长速度,如籼优6号的日伸长量由1.4~1.6cm降至1.0~1.2cm。在一定浓度范围内,多效唑对秧苗日伸长量控制的有效期为35d左右,此后赶上并渐渐超过对照秧苗,出现“反跳”现象。处理秧苗与对照的株高差异约于移栽后10~15d消失。

多效唑对第6叶的控长率最低,为5.3%,对第10叶(移栽时最上部的一片完全叶)的控长率最高,可达27.3%。多效唑对秧苗主茎的控长率高于分蘖。多效唑对根系发育有促进作用,根数、根量均增加20%,而且与对照相比,根系分布较集中于土壤表层,不增加拔秧的难度。

② 增加分蘖 多效唑促进秧苗分蘖的效应显著。播量每亩10.0kg的籼型杂交组合秧田,多效唑处理的分蘖可增加50%~100%。如籼优6号45日龄秧苗一般单株带蘖3.0~3.5个,多效唑处理可增加到5~8个/株。

多效唑增加秧苗分蘖的原因,以籼优6号秧苗为例:一是提早分蘖,处理分蘖发生较对照早4~6d;二是分蘖出生快,对照平均每百苗每天出生约10个分蘖,处理可提高到12~16个;三是分蘖死亡率低,对照分蘖死亡率为30%左右,处理为18%~20%。

多效唑增加秧苗分蘖的效果与品种和播种量有关。如晚粳稻的播量为每亩40~50kg,杂交稻一般为每亩10.0kg,多效唑对杂交稻的促蘖效应远高于晚粳稻。

③ 抑制秧田杂草 多效唑对秧田杂草生长的抑制作用远比对秧苗大,除了完全杀死一些杂草外(如牛毛毡),其他多数杂草的生长严重受抑,在苗草生长竞争中逐渐死亡。但这种对杂草的抑制作用仅在秧田有效,若将生长受到抑制的稗草移到大田,仍会加剧为害,可能产生“反跳”现象。

④ 减轻移栽后败苗 移栽后败苗的形态表现为叶片黄萎和分蘖迟。总体来看,多效唑处理的秧苗移栽后老叶不卷不萎,新叶生长不停顿,栽插后分蘖早。大田调查,籼优6号移栽后5d单株枯叶率为49.1%,多效唑处理的秧苗为5.1%。移入本田后,处理比对照早分蘖4~5d。多效唑减轻栽后败苗的原因可能在于秧苗发根力强,叶片蒸腾量低,有助于维持生理水分的平衡。

⑤ 增穗增产 多效唑培育壮苗技术的增产幅度为8%~15%。原因在于:因秧田分蘖多、本田分蘖早,使单位面积穗数增加;由于大分蘖增加、穗部性状好,使穗粒数增加。

(2)技术要点 多效唑壮秧的技术要点概括起来是:“一二三,水要干。”即在秧苗一叶一心期,每亩均匀喷施浓度为300mg/L的多效唑溶液100L;同时放掉秧田水层,次日按生育需要供水。

早、晚季稻都是在秧苗1叶1心期(约为播后5~8d)施用。实验表明,从浸种到7叶1心期使用多效唑都有“控长、增蘖”的效应,以1叶1心期为最佳,推迟会降低效果。建议在立芽期至2叶期使用,宁早勿迟,可能与秧苗生长发育过程特点有关。另外,此时喷施大部分药剂是施在土壤中,有利于秧苗对多效唑的吸收。

在100~500mg/L范围内,随多效唑浓度的提高,秧苗株高递减,单株分蘖数呈抛物线形增加,分蘖高峰点在300mg/L。300mg/L多效唑处理,秧苗高度下降、分蘖数增加、生长量(苗高×分蘖数)与对照相似。施用浓度超过700mg/L,秧苗生长量下降过多,控制过头,恢复生长较慢。因此,多效唑培育壮秧的适宜浓度为300mg/L。

多效唑主要通过根系吸收,所以喷施时用水量要比喷施一般农药时多,以每亩100L为宜。另外,还要根据秧龄长短来考虑药液量的多少,秧龄长要多喷,秧龄短要少喷,一般在50~100L之间变动。

试验证明,15%多效唑可湿性粉剂200 g(有效成分30 g)拌土15kg撒施、300mg/L多效唑药液浸种36h、1叶1心期300mg/L多效唑喷施三种方式处理,喷施效果最好。撒施不如喷施均匀度高,浸种的控长促蘖有效期仅15d左右,相当于喷施的一半。

(3)影响技术效果的因素和配套技术

① 播种期和播种量 多效唑不延迟晚粳稻的齐穗期,促进抽穗整齐,加快灌浆速度。但多效唑延迟杂交稻始穗3~4d,齐穗期延迟1~2d。其原因主要是多效唑处理后的杂交稻,主茎叶片数增加了0.5~1.0片。因此,使用多效唑的杂交稻秧田应适当提早播种。

杂交晚稻秧田播种量低,一般为每亩8~10kg;晚粳、糯稻秧田播种量高,一般为每亩40~50kg。晚粳、糯稻秧田喷施多效唑的效应随播种量提高而下降,提倡晚粳稻、糯稻秧田的播种量不超过每亩30kg。

② 施肥期与施肥量 植株含氮量较高时合成赤霉素较多,氮素可拮抗多效唑的控长效应。300mg/L多效唑在低氮条件下(不施氮)控长率为31.2%,高氮条件下(每亩施氮12kg)仅为16.0%。

多效唑处理的秧田分蘖多,分蘖发生早而快,始蘖期较对照提早3~5d,最高分蘖数多,但后期分蘖消亡率也较高。因此,早施、重施分蘖肥,尤其是多施磷、钾肥对多效唑促蘖成穗有很大作用。

③ 秧板平整程度和灌水情况 如果秧板面不平,喷施多效唑后药液流向低处,造成移栽时秧苗高矮不一。另外,若处理时秧板上有水层,药液易流失。同一浓度多效唑对旱秧(不定期间歇供水)控长率为40.7%,对水秧(秧田面一直保持2~3cm水层)的控长率为31.2%。

④ 翻耕插秧 经多效唑处理的连作晚稻秧田不宜“拔秧留苗”,应翻耕后插秧。多效唑处理的籼优6号秧田沟边留苗稻,平均每丛稻实粒数为1554.2粒,畦中间留苗稻每丛实粒数为1004.5粒,经处理的秧田翻耕后插秧的,每丛稻实粒数为1256.5粒,比未经翻耕的畦中间留苗稻增加252粒。

⑤ 气温 日均温20℃以下,多效唑的控长率低于20℃以上条件时;气温高至30℃控长率也有所下降。

(4)技术评价 多效唑应用于水稻秧田具有壮秧促蘖的效果是肯定的,但应注意以下问题:

① 残留和残效由于多效唑残留,杂交稻拔秧留苗田的秧苗生长受抑制,产量下降,因此处理的连晚稻秧田不宜“拔秧留田”。有些地区多效唑的残留影响后季稻或后茬秋大豆等作物的生长发育。

② 影响水稻生育期 多效唑对晚粳稻具有促进抽穗、齐穗、加速灌浆的效果;而对杂交稻有延迟抽穗、齐穗的作用。因此,使用多效唑的杂交稻秧田应适当早插。

多效唑的商业化开发较早,登记生产的企业也非常多,主要的剂型产品有5%悬浮剂、10%可湿性粉剂、15%可湿性粉剂和25%悬浮剂等,以15%可湿性粉剂为主。在水稻上可用于育秧田控制生长,也可以用于本田的控制倒伏。生产应用时可以使用15%可湿性粉剂稀释500~750倍,即得200~300mg/L的多效唑溶液,对秧苗进行叶面喷雾处理即可。

2.烯效唑

烯效唑延缓生长的生物活性比多效唑高2~6倍。烯效唑60~100mg/L在1叶1心期喷施,可达到与多效唑同样的效果,在水稻培育壮秧上已逐渐取代多效唑。下面主要介绍烯效唑浸种技术:

(1)技术效果

① 延缓秧苗生长、使秧苗矮化健壮(表6-1)。一般烯效唑浸种处理后20内,秧苗生长速度明显低于对照。随着时间的推移,控长效应逐渐减弱,秧苗日增长量赶上并超过对照,到50d时苗高已接近对照。

表6-1 烯效唑对苗高日增长量和控长率的影响

注:*表示秧苗日增长量赶上并超过对照。

烯效唑的控长效应与种植密度有关,随密度降低,烯效唑控长效应持续时间延长,高密度下(6.6cm×3.3cm)20mg/L烯效唑的控长有效期为30d,中密度下(6.6cm×4.05cm)为40d,低密度下(6.6cm×6.6cm)其控长效应有效期更长,在50d时其控长率还达6.09%。

② 分蘖早 多烯效唑浸种后,促进了分蘖提前发生。随播期推迟,温度升高,促蘖效果好,一般可比对照早分蘖4d左右。提早分蘖,有利于低节位分蘖的发生,从而使分蘖发生早而多,浸种后25d促蘖率能达到60%以上,最终导致单株分蘖增加。烯效唑浸种后,本田早期分蘖速度加快,且分蘖个数较多,为高产群体奠定了基础。

③ 控冠促根,根多活力高 烯效唑浸种能促进根系生长,根重增加而地上部分干重降低,根冠比和秧苗粗壮度增加,秧苗呈现壮苗长相。处理31d后测定,10~30mg/L 烯效唑浸种处理根系活力提高了50.2%~74.2%。

(2)增产效果 水稻经烯效唑浸种后,在浙江的试验表明“一畈秧苗无高低,一把秧苗无大小”“早稻栽后不发僵,晚稻栽后不败苗”,穗数增加15万~45万/hm2,增产6.8%~7.1%(表6-2)。四川省1994~1996年不同区域的8个县进行的田间对比试验也表明,有效穗平均比对照增加15.8万/hm2,提高6.79%;每穗实粒数增加4.1粒,提高3.36%,千粒重较对照高0.2g,实际产量较对照多32.65kg/亩,提高6.62%,而且在不同区域和不同品种上表现出了良好的增产稳定性。

表6-2 烯效唑浸种对水稻产量及构成的影响

(3)烯效唑浸种化控栽培技术 水稻种子用烯效唑药液20~50mg/L浸种,种子量与药液量比为1∶(1.2~1.5),浸种36h(24~48h),每隔12h拌种一次(以利着药均匀),稍清洗后催芽播种。浸种浓度因种而异,浸种期间注意搅拌,药剂浓度>100mg/L浸种发芽势下降,将推迟8~12h。 

水稻烯效唑浸种常规配套栽培技术为:一是适当提前浸种以确保按时播种;二是秧苗分蘖增多,在保证适宜基本苗的情况下,可适当扩大栽插行距;三是秧苗根系多,地上部矮健,起苗时带土较多,适宜进行“定点抛秧”。

以烯效唑为主要成分,与杀菌剂、微肥(B、Zn等)进行复配而形成的种子处理剂、包衣剂和壮秧剂也在生产中得到广泛应用,如四川以复配产品水稻浸种剂作为烯效唑的应用途径之一,在彭州、江油等地进行了水稻浸种剂的小区试验和生产试验的结果表明,浸种1.0kg稻种的水稻浸种剂最佳用量为2.5 g(含烯效唑20mg),彭州试验点增产40kg/亩,增幅为6.74%;江油试验点增产48.9kg/亩,增幅为8.03%;使用浸种剂能促进秧苗生长、分蘖,在四叶一心期表现为苗矮叶宽多蘖壮秧,水稻苗高和穗长均增加,并能提高结实率和经济系数;水稻浸种剂操作简便,投入少,增产增收效果好,产投比高,具有较好的市场前景。因此,种用烯效唑的使用方法一是可直接用20mg/L烯效唑浸种;二是可用烯效唑复配产品。

5%可湿性粉剂稀释为1000~2500倍液即得到20~50mg/L烯效唑溶液,对水稻进行浸种处理。

3.乙烯利

在水稻秧田期使用乙烯利处理后,能起到提高秧苗素质、控制秧苗高度等生理作用。上海市农科院等曾经推荐使用1000mg/L乙烯利控制连作晚稻秧苗徒长。

(1)技术效果

① 提高秧苗素质 乙烯利处理能显著提高水稻秧苗素质,秧苗基部宽度和单位长度干重明显增加,叶鞘内养分积累增多,“扁蒲”粗矮。秧苗出叶速度加快,叶色深绿,单叶光合效率明显高于对照。以双丰一号为例,处理后20d,秧苗叶片数达9.8片,对照仅9.2片。秧苗移栽前和移栽后,根系吸收能力增强,单株发根力强,根量多,返青快。

② 控制后季稻秧苗的高度 从喷药时期看,后期喷用较前期喷用效果好。喷药次数,则以喷2次较好,秧苗高度控制在40cm左右,比对照矮约10cm,比对照下降25%左右。乙烯利处理秧苗受控的叶位符合“n+2”的规律,即施药时的叶龄为n时,受控叶位为“n+2”。

③ 减轻拔秧力度 在拔秧前15~20d时,用浓度为1000mg/L的乙烯利喷洒水稻秧苗,拔秧容易、省力,拔秧速度比对照快30~40倍,移栽后新根发生也快。测定秧苗内源激素表明,处理的秧苗乙烯释放量和脱落酸含量都显著高于对照,赤霉素、细胞分裂素含量和对照差别不大。乙烯和脱落酸含量增加,可能是使秧苗变矮、根系受控的生理原因。

④ 促进移栽后早发 移栽后,返青快,发根快,单株发根力强,根量多,根系吸收能力增强。

⑤ 提早抽穗 幼穗分化进程亦加快,处理的比对照提早抽穗约2d,有利于避开低温危害。据研究,如果晚季稻齐穗期相差2d,即由9月23日推迟到9月25日,低温危害率从27%上升到45%。

⑥ 增加产量 在32块乙烯利处理秧苗移栽的水稻田中,其中30块水稻田平均每亩实收产量比对照增产约25kg,增产率达5%~10%。

(2)应用技术 乙烯利处理后季稻秧苗,主要应用于秧龄较长的双季或三熟制连作晚稻的秧苗。用药量为每亩用40%乙烯利原液125~150g,均匀喷在秧苗上。喷药时,可以根据具体情况加适当倍数的水,包括可用原液进行超低量喷雾,但喷洒要均匀。喷药时期以水稻秧苗长有5~6叶片时为最好,也就是在拔秧前15~20d用药最为合适。喷药后2h内无雨,即为有效。喷乙烯利的秧苗,必须是在落谷稀(每亩播种量50kg左右)、培育壮秧基础上才能收到较好的效果;对于播种量太高、秧苗过密、苗较弱的田块,不宜喷用乙烯利。

(3)技术评价 乙烯利所释放的乙烯促进秧苗发育,常发生“早穗”,只有掌握在拔秧前15d左右使用才能免除这一副作用。可是早稻收获期不易掌握,如果早稻晚熟,则晚稻秧苗会发生早穗的危险;乙烯利只能控制粳稻、糯稻秧苗的生长,对籼稻无效。

广西弘峰(北海)合浦农药有限公司在水稻上进行了40%乙烯利水剂的登记,用于水稻调节生长、提高产量。使用时用40%乙烯利水剂稀释700~800倍液(约500~600mg/L)进行叶面喷雾,处理2次即可。

4.复硝酚钠

复硝酚钠用于种子浸种,能促进发芽和发根,消除休眠状态;用于苗床喷洒能培育壮苗,提高移栽后的成活率;用于叶面喷洒,能促进新陈代谢,提高产量;用于花蕾喷洒,防止落花,改善品质并提早收获。

在水稻幼苗移栽前5~7d用1.8%复硝酚钠水剂稀释6000倍液喷秧苗能促进秧苗壮苗。复硝酚钠登记的产品有0.7%、1.4%和1.8%水剂等。

5.烯腺嘌呤和羟烯腺嘌呤

烯腺嘌呤和羟烯腺嘌呤是细胞分裂素的两种类型,烯腺嘌呤和羟烯腺嘌呤的商品化制剂有0.0001%可湿性粉剂,其中羟烯腺嘌呤和烯腺嘌呤分别为0.00006%和0.00004%,用100~150倍稀释液进行种子处理,该产品也可以进行大田喷雾处理,能增加水稻产量,提高抗逆性能;也有用羟烯腺嘌呤的0.0001%可湿性粉剂100~150倍稀释液进行种子处理,大田喷雾处理对水稻生长也有效果。

6.萘乙酸及其混剂

萘乙酸能增加须根数量和长度,有利于根多根壮,发根能力比对照强,单株新根数、新根重和新根总长度均明显高于对照,缩短植株移栽返青天数,提高移栽成活率。使用萘乙酸进行秧田喷雾时,有效浓度在5~15mg/L时比较适宜。施药期为拔秧前15d左右。萘乙酸控制秧苗有效期只有5~6d。因此在30~45d的晚稻育秧期间,需要多次使用,进行有效控制。

萘乙酸与其他促进型生长调节剂如吲哚丁酸和复硝酚钠等进行混用,用于水稻种子浸种,也可以在水稻的生育期进行喷雾处理。萘乙酸用于种子处理与生育期喷雾使用的有效浓度差异较大,与有效浓度范围较宽、生理调节目标不同等有关。

用于水稻种子浸种处理,促进根系生长增加分蘖一般使用萘乙酸150~200mg/L;但在水稻生育期进行生长调节时,推荐使用5~15mg/L萘乙酸有效成分,也可用150~200mg/L进行处理。萘乙酸的登记产品有不同含量的水剂和可溶性粉剂,生产上可以使用80%萘乙酸5000倍稀释液进行水稻生长调节,也可以使用1%萘乙酸500~750倍稀释液,对茎叶喷雾。萘乙酸与复硝酚钠的混剂有登记2.85%的水剂产品,其中复硝酚钠含量1.65%、萘乙酸含量1.2%,使用时使用2.85%复硝酚钠·萘乙酸水剂对水稀释为3000~4000倍液,进行叶面喷雾2次。

7.吲哚乙酸·玉米素混剂

0.11%的吲哚乙酸·玉米素混剂除了能用于水稻浸种、促进水稻种子的发芽、加快幼苗的生长发育进程外,也可在水稻秧期和花期进行叶面喷雾处理,促进水稻生长。使用时每公顷使用0.11%吲哚乙酸和玉米素混剂10~15mL,根据作物生物量进行对水喷雾处理即可。

8.其他植物生长调节剂

(1)三十烷醇 在水稻幼苗生长至1叶1心或2叶1心期,以0.5~1.0mg/L三十烷醇喷洒处理,2~3周后,可观察到幼苗的株高、叶片数、叶面积、茎基宽、根长、鲜重、干重及分蘖数等指标都比对照提高。以喷洒2次的效果较好,幼苗整体素质提高。三十烷醇促使秧苗素质提高的原因主要是:提高秧苗吸肥能力,有利于氮素代谢,促进蛋白质合成,总糖量和碳氮比明显增加。

(2)吲哚丁酸 使用浓度为2000mg/L的吲哚丁酸溶液在水稻播后10d进行叶面喷雾,每亩用药量40~50kg,可促进发根,培育壮苗。使用时可与其他非碱性杀菌剂混用。

(3)黄腐酸 使用浓度为0.1%的黄腐酸释液在水稻播种前浸泡种子24h,可促进水稻根系发育,进而促进根系对氮、磷、钾的吸收,使幼苗生长健壮。

(三)控制徒长,防止倒伏

倒伏问题也是水稻高产的限制因子之一。虽然随着矮秆水稻品种的培育,倒伏问题有所缓解。但是近年来一些优质水稻株高在1m以上,加之插植密度稍大,或者多施氮肥以求高产,也有倒伏之虞。如抽穗后遇大风,植株更易倒伏。随着节本高效栽培技术的发展,人工和机械抛秧逐渐取代插秧,但是抛栽秧苗入土较浅,后期更易发生倒伏。近年来直播稻和旱稻有所发展,但倒伏严重,限制了产量与收获效率的提高。

1.多效唑

(1)施用时间 拔节期,即抽穗前30d施用多效唑控制节间伸长、增加节间重量及控制株高、防止倒伏的效果最佳。过早或过晚使用,效果均不佳。

(2)施用浓度 拔节期使用多效唑的浓度愈高,控制株高的效果愈明显,但穗型也随之减小,每穗总粒数下降,单位面积穗数也有下降趋势。若多效唑浓度达到700~800mg/L,则叶片畸形,叶色墨绿,严重包颈。因而多效唑浓度不宜超过500mg/L,以每亩喷施300mg/L的多效唑药液60kg为宜,有效成分量每亩20g左右。

(3)技术效果 在水稻拔节前一个叶龄期,每亩大田施用20g左右的多效唑,可使节间粗短,植株重心位置降低,下弯力矩小,抗弯性随之提高;基部节间纤维素和木质素含量增加,增加茎纤维木质化程度;茎壁和机械组织增厚,机械组织发达,减少田间郁闭,增加通风透光度,能有效防止倒伏。

(4)技术评价 应用多效唑防止水稻徒长效果显著,但能否增产取决于对照是否倒伏,在不倒伏情况下,使用多效唑反而减产。原因是拔节前施多效唑在抑制节间伸长时,也抑制了幼穗发育,穗型小,穗粒数少,偏前偏后(拔节前和拔节后)使用对穗的影响降低,但防倒效果不佳。所以只有在生长过旺的田块应用多效唑,才有既防倒伏又增加产量的效果。

生产应用时可以使用15%可湿性粉剂稀释500倍,即得300mg/L多效唑溶液,对秧苗进行叶面喷雾处理即可。

2.矮壮素·烯效唑混剂

这是中国农业大学作物化学控制研究中心研究开发的水稻抗倒增产调节剂新产品。30%矮壮素·烯效唑微乳剂用于水稻生长调节的主要作用有:①控制基部节间伸长,降低株高,主要缩短基部第二、第三节间伸长,对上部节间作用不明显,茎节间增粗,抗折力增强,抗倒伏能力增强;②促进根系发生和提高根系活力,促进根系从土壤中吸收养分与矿物质元素;③促进叶片光合作用,同化物合成和输出能力加强,用药后水稻叶片浓绿,生理功能增强。

30%矮壮素·烯效唑微乳剂在水稻拔节前期处理后,用药后水稻叶片明显变厚、变浓绿。强台风使得邻近田块大面积倒伏,但试验处理未出现倒伏。通过调查水稻生长节间的影响,30%矮壮素·烯效唑微乳剂处理的水稻株高比对照降低5cm左右,对水稻控长抗倒起一定作用,通过节间测定发现,混剂主要影响水稻第二、三节节间伸长,处理比清水对照缩短2~3cm。每亩60~80mL的混剂浓度处理能使水稻增产5%以上。

试验结果表明,30%矮壮素·烯效唑微乳剂对调节水稻生长、增产均有效果,对水稻调节生长时间应掌握在水稻拔节前15d左右,在拔节前10~15d应用既能起到有效控长作用,又能提高水稻结实、增加产量。在全国不同的生态区,多个代表性的水稻品种均有稳定的矮化、抗倒伏和一定的增产作用。

3.其他植物生长调节剂

(1)矮壮素 从拔节期开始,将水稻培养在含有矮壮素的溶液中,表明不同浓度的矮壮素都能明显地抑制水稻品种农垦58和老来青的株高。抑制程度随浓度增加(50~1000mg/L)而增强。拔节期用矮壮素处理大田水稻,由于茎基部第1~3节间缩短,对防止后期倒伏有明显作用。同时,可结合水稻搁田,每亩施用矮壮素1~2kg。

矮壮素抑制水稻生长的有效时间不超过3星期。在拔节初期茎叶喷施500~1000mg/L矮壮素药液每亩50L,可抑制正在伸长的第1~3节间的生长,而对第四、五节间的生长,不但没有抑制,反而明显地“补偿”。

(2)烯效唑 一般在抽穗前40d左右,每亩用5%烯效唑可湿性粉剂100g,对水50L,配成浓度为100mg/L的烯效唑药液喷施,可有效防止水稻倒伏。使用时应严格控制好使用时期和浓度,使用过早,防倒效果差,过迟则影响产量。

(3)乙烯利 每亩晚季稻秧苗,用40~50L的3000mg/L乙烯利进行叶面喷洒,或移栽大田后20~30d,每亩用50kg的1500mg/L(取40%的乙烯利水剂187.5g加水50L)乙烯利溶液喷施。处理后有效抑制了株高生长,分蘖增加,达到了培育壮秧和防止倒伏的效果。

(四)促进光合,提高产量

促进水稻生长后期植株的光合作用,促进同化产物向籽粒运转与积累,也是水稻生产管理的主要目的。在水稻的中后期生产管理中,可以应用的植物生长调节剂主要有:

1.赤霉素

在水稻有效分蘖终止期进行赤霉素喷施处理,20~50mg/L赤霉素可起到控制分蘖发生、减少无效分蘖、促进主茎和大分蘖生长的效果,使每亩有效穗数和产量提高。

商品制剂主要有85%结晶粉、4%乳油、20%~40%可溶性粉剂、40%可溶性片剂等。使用时根据产品说明进行操作。

2.芸薹素内酯

水稻的初花期喷施0.005~0.020mg/L芸薹素内酯后,剑叶中的叶绿素、可溶性糖、淀粉含量提高,光合速率增强,灌浆速率增大,结实率和千粒重增加,增产10%~12%。明显延缓叶片中总核酸和RNA降低的速率,延缓衰老并维持较高的光合速率。芸薹素内酯用于水稻生长调节的有效使用浓度范围较宽(0.025~0.1mg/L),在水稻不同的生育期进行叶面喷雾1~3次。

由于芸薹素内酯生理活性很高,因此生产上登记开发的芸薹素内酯制剂的有效成分含量很低,主要有0.1%可溶粉剂、0.01%可溶性液剂、0.01%乳油、0.15%乳油、0.0075%水剂和0.0016%水剂等。在水稻上进行调节生长和增产等生理效果的农药登记,使用时可以参考产品使用说明进行操作。

3.复硝酚钠

复硝酚钠在水稻上的应用除了可以用于种子浸种促进发芽和发根,消除休眠状态;还能用于秧田期苗床喷施培育壮苗,提高移栽后的成活率。在水稻的生长期叶面喷施,能促进新陈代谢,提高产量,改善品质并提早收获。在水稻幼穗形成期、齐穗期各喷施1次,花穗期、花前后各喷1次1.8%复硝酚钠水剂1000~2000倍液,即15~30mL对水30kg喷施水稻,能调节水稻生长并提高产量。复硝酚钠登记的产品有0.7%、1.4%和1.8%水剂等。

4.烯效唑

用20mg/L烯效唑浸种或20mg/L烯效唑于孕穗期喷施,均可提高剑叶叶绿素含量,延缓剑叶叶片衰老,促进叶片输出可溶性糖,促进弱势粒灌浆,显著提高每穗实粒数,增产。

三、在提高三系法杂交稻制种产量上的应用

杂交稻的成功是种植业的一项革命,但传统的杂交稻三系育种法存在的问题有:一是不育系包颈现象严重,严重地影响了异交结实率(包颈是籼型杂交水稻不育系固有的遗传特性,常使穗颈节缩短10cm左右);二是父母本花期不遇、花时不遇、穗层分布不合理(母本高于父本)及柱头外露率低等都不同程度地影响着异交结实率,影响制种产量和效益。赤霉素处理成为杂交稻制种技术中一项必不可少的高产措施。

(一)赤霉素打破不育系的包颈现象

由于母本包颈,只有部分穗粒外露。包颈的原因是内源赤霉素水平偏低,穗颈下节间(倒一节间)居间分生组织细胞不能正常伸长,其长度小于剑叶叶鞘长度。

应用技术为:在花期相遇的条件下,施用赤霉素最有效的时间是母本见穗5%时,先喷父本,采用85%赤霉素结晶粉,用量为每亩2~3g,再父母本同时喷,用量为每亩4~5g,第3d再每亩喷6~7g,总用量为每亩12~15g。为保证杂交稻种子产量和质量,赤霉素总量一般每亩不宜超过15g。近年的资料和生产调查发现,赤霉素用量增加,在日均温25℃、花期相遇良好的情况下,每亩使用12~16g。

1.喷施赤霉素的时期

不育系抽穗是依靠穗颈节间的伸长而实现的。当不育系由营养生长转入生殖生长时,随着幼穗的逐步分化发育,穗颈节间居间分生组织细胞不断分裂和伸长,使节间不断伸长,其中以幼穗分化Ⅷ期伸长最为显著。由于始穗期多数个体处于幼穗分化的Ⅶ期和Ⅷ期,因此按照群体器官的同伸规律,选择群体见穗(包括破口穗)5%左右彻底进行去杂,再喷施赤霉素效果最佳。使用过早,会导致倒2、3节间过度伸长,植株过高,造成拔节不抽穗,即使抽穗,穗子变白,下部颖花大量退化,小分蘖难以抽出,易倒伏和诱导穗发芽;使用过迟,用量大、成本高,穗下节老化不易伸长,难以解除母本包颈现象,造成柱头外露率和异交结实率低,产量不高。

在生产实践中要根据不同亲本对赤霉素的敏感性,掌握适当的应用时期。在花期相遇较好时,威优系列组合母本见穗13%~18%,汕优系列组合母本见穗8%~15%,金23A、Ⅱ-32A、优IA等系列组合母本见穗15%~25%,进行第一次喷施。

2.喷施次数及各次用量的确定

赤霉素进入植株体内,一般不能长期保持其原有状态,会由于酶促作用或其他化学反应而分解,也可能因吸附作用或解毒作用而由活动状态变为不活动状态。赤霉素效应期只有4~5d,而最大效应期一般出现在喷施后的第3~4d。因此,喷施赤霉素次数不宜过多,每次间隔的时间不宜过长,一般以3d内连续喷施3次效果最佳。第一次用总用量的20%,第2次占30%,第3次为50%,能充分发挥赤霉素的累加效应。如遇阴雨天不能及时喷施,母本抽穗超过了第一次喷施赤霉素的标准时,应在原用量的基础上,每亩酌情增加3~5g,并将第一次用量增加到总量的30%。

3.赤霉素总用量的确定

赤霉素的用量要根据亲本的自然卡颈程度、对赤霉素的敏感性以及喷施时的天气情况而定。花期相遇正常田块用量掌握在每亩15~18 g。随着制种技术的提高,行比加大,有效穗增加及使用时间推迟,应适当加大赤霉素的用量。用量过大,杂交种子在催芽时可能只发芽不生根,并出现类似恶苗病的徒长苗;用量过低,不利于提高制种产量。对包颈率比较低的80-4A施用量为每亩6~8 g、7001S为每亩8~10 g、协青早A为每亩10~12 g、珍汕97A为每亩12~16 g。对赤霉素敏感如D优10号的亲本,使用宜晚(一般幼穗分化后期至始穗期),用量略减;对赤霉素不敏感的品种,使用宜早,用量也应增加。另有报道认为,对卡颈率低、柱头外露率和异交结实率较高的II-32A、优IA、金23A等亲本施用每亩18~20g,V20A、珍汕97A施用每亩25~30g,培矮64S等两系母本每亩施用30~35g。

施用赤霉素时,同时使用赤霉素增效剂,可增强赤霉素的吸附力,起到减少赤霉素的用量、提高使用效率、节约成本、增加产量的作用。

4.喷施赤霉素的天气及时间选择

在晴天施用赤霉素,并应在上午扬花授粉前喷施为宜,因为在上午喷施后,随着气温由低到高,叶面角质层透性增加,对赤霉素的吸收量加大,也可避免因暴晒造成药液很快干燥,影响赤霉素的吸收。

5.决定赤霉素使用剂量、使用次数及间隔天数的因素

应根据大田穗层结构、组合类型、群体大小、禾苗的嫩绿程度及使用时间的早迟来确定赤霉素的使用方法。以V20A为例,如第一次喷施时见穗15%,则第一次喷40%,第二天喷第二次,用量60%;若群体过大,叶色十分嫩绿,应间隔1d或分3d,3次按30%、40%和30%的比例进行喷施。如V20A、珍汕97A第一次喷施时抽穗已达到或超过20%,金23A、II-32A、优IA等抽穗已达25%时,第一次用60%,第二次40%,连续2d分2次喷完。如遇雨天等特殊情况,不能按计划喷施,V20A、珍汕97A、培矮64S等不育系抽穗达30%以上,金23A、II-32A、优IA等抽穗达40%以上的,应在原用量的基础上每公顷增加60~90g赤霉素,一次性喷施。

(二)促进父母本花期相遇

在杂交稻制种中,父母本虽按预定的播种差期播种,但在生长发育过程中,因受气候、土肥、秧苗素质、栽培管理及病虫害等因素影响,常使父母本预定的花期有所变动,导致花期不遇,造成减产或失收。

1.促进开花

应用赤霉素和多效唑可以有效调节水稻开花,使母本、父本花期花时协调。基本方法是用赤霉酸(GA3)等促进剂加快抽穗延迟一方的发育,用多效唑延缓抽穗较早一方的发育,并要考虑到母本抽穗和父母本穗层分布的问题。

晚稻生育后期,易出现低温寒潮天气,对其抽穗扬花非常不利。特别是迟播的田块,抽穗迟,开花迟,产量低。喷施赤霉素能有效解决这一问题。在抽穗10%左右时,每亩用赤霉素有效成分1.5~2.0g(若穗数多,可增加0.2~0.5g),对水40~50L稀释,于早上、阴天或傍晚喷施叶面。与对照相比可促进晚稻穗下节间伸长,减少包颈,提早抽穗3~5d,有利于授粉结实。

注意事项:喷施赤霉素时最好每亩加100 g磷酸二氢钾一起喷施;喷药次数只能一次,喷多次有不利作用;一些营养生长旺甚至贪青迟熟的田块不能施用;喷施时要保持浅水层。

2.调节花期,提高制种产量

杂交水稻制种存在父、母本花期不遇等问题,不利于异交授粉,降低结实率,从而影响制种产量。用赤霉素、三十烷醇以及茉莉酸甲酯等植物生长调节剂能有效地解决这一问题,目前已成为各地杂交水稻制种提高结实率、夺取高产的一项关键性措施。

(1)赤霉素

① 选择合适的药剂 喷施赤霉素前,除了做好喷雾机械的维修外,选择合适的赤霉素药剂十分重要。可供选择的赤霉素制剂可以是商品化的4%赤霉素乳油和可湿性粉剂、40%赤霉素水溶性粉剂、40%赤霉素水溶性片剂、20%赤霉素可溶性粉剂等。但是,尽量不要选择浓度过高的85%赤霉素结晶粉,因为溶解稀释的时候不太方便。

② 确定喷施时期 一般在剑叶叶枕距平均值达3~5cm或抽穗5%~10%时施用。

③ 确定赤霉素用量 在气温方面,当日平均气温≥25℃时,花期相遇良好的情况下,一般每亩喷施赤霉素12~16g,可达到预期效果。当温度低于25℃,在22℃左右时,或用过多效唑调节花期的杂交水稻制种田,赤霉素的用量应有所增加,一般亩用量为20~28g,才能达到预期的效果。因为多效唑有抑制细胞伸长的作用,故必须加大赤霉素的用量才能打破多效唑抑制细胞伸长作用,使穗伸出剑叶,便于父母本授粉。对赤霉素敏感的亲本品种如D优10号的亲本,使用宜晚,用量减少,一般在幼穗分化后期(第八期)至始穗期使用,每亩用量掌握在12~18g之间;反之,对赤霉素不敏感的亲本品种,使用宜早,用量应有所增加。在适宜使用赤霉素的时期,早用宜少,晚用宜多。使用超低容量喷施赤霉素溶液呈露状,能够均匀地分布在植株叶面上,易被植株吸收。使用普通喷施方法时用量宜多,因喷出的溶液不呈雾状而颗粒较大,不易被植株充分吸收。因此,喷施时应做到尽量均匀,同时加施微量元素及增效剂,有助于提高赤霉素的施用效果。

④ 确定赤霉素使用次数 生产上应根据亲本生长情况确定使用次数。父母本生长进度一致,花期相遇良好,稻苗生长整齐的赤霉素使用次数和用量宜少,一般为3~4次,每次用量一般掌握前轻、中重、后稍轻,最后一次稍重。相反,父母本生育进度不一致,父本早母本迟的宜促母本控父本,父本迟母本早的应促父本控母本,使用次数宜多,用量也相应增加。

⑤ 配套技术 在配好所用的赤霉素药液后,可在每亩药液中加磷酸二氢钾1.0~1.5kg,有利于提高千粒重;也可在赤霉素药液中加20~50mL的1% α-萘乙酸,可减少使用85%赤霉素4g左右。

注意事项:①赤霉素不能与纯碱、氨水、石硫合剂等碱性物质混合,但可与尿素、过磷酸钙、乐果、敌百虫等混合;②赤霉素溶液应置于低温干燥处保存,最好是随配随用,不要久存,以免赤霉素溶液失去活性,影响其使用效果。

(2)三十烷醇 三十烷醇的主要作用是促使母本花时提前,并与恢复系花时相遇。不育系经三十烷醇处理后,其母本午前的开花数可提高13%~22%,从而提高父母本之间授粉、受精的机会,使每穗实粒数和结实率均比对照提高27%~28%。三十烷醇是通过腺三磷(ATP)能量储积调节不育系提前开花,使之与恢复系花时相遇机会增加。三十烷醇与赤霉素混用,既可提高能量代谢水平(促使提前开花),又促进穗颈伸长,两者发挥协同效应,从而增加了授粉机会,使结实率和产量提高。

① 使用方法 三十烷醇在杂交水稻制种上施用的浓度一般为0.5~1.0mg/L。当父母本都处于始穗阶段时,在下午3~4点后喷施母本植株叶片(双面),隔7~10d后,于盛花初期再喷1次,一般可增产10%以上。三十烷醇与25mg/L赤霉素混用后,增产效果比单独使用赤霉素增加1倍,增产达2成以上。

② 注意事项 喷施时对父本不必采取隔离或覆盖等措施,因为三十烷醇不影响父本的开花习性;三十烷醇与赤霉素混用时,一般喷2次比喷1次增产幅度大一些。

(3)茉莉酸甲酯

① 使用效果茉莉酸甲酯对杂交水稻不育系开颖具有明显的诱导效应,可使其在一天中开花出现明显的高峰,并能和父本的开花高峰重叠,使制种产量大幅度提高。试验表明,经茉莉酸甲酯处理过的制种田要比经赤霉素处理过的增产76%~139%。一般每亩使用茉莉酸甲酯16g,先用少量酒精溶解,加水配制成30~50L药液,在开花盛期对不育系喷雾。茉莉酸甲酯的应用,为解决杂交水稻制种中存在的父母本花时不遇问题开辟了一条行之有效的新途径。但目前茉莉酸甲酯尚未工业化生产,价格昂贵,也没有可工业化生产的替代物,大面积推广应用尚不现实。

② 使用技术 一般按每亩16g的用量,经少量酒精或高度白酒溶解后,加清水稀释至需要的喷药量,在开花盛期(抽穗50%)对不育系进行喷雾处理,即可达到预期效果。

(4)芸薹素内酯 水稻秧田分蘖期用0.01~0.05mg/L芸薹素内酯药液50L叶面喷施,可使秧苗返青快;开花期用0.01~0.05mg/L芸薹素内酯叶面再喷施一次,可早抽穗、早扬花,一般比对照早扬花3~5d。配制药液时取0.04%芸薹素内酯水剂1.25~6.25mL对水50L,即得溶液浓度为0.01~0.05mg/L的芸薹素内酯药液。

(三)促进花时相遇

在父母本花期相遇时,仍然存在着父母本在同一天内的开花盛期不能很好相遇的问题,如父本在上午9点至下午1点时间段集中开花,而母本在中午12至下午4点时间段集中开花。使用赤霉素等调节剂能有效解决这一问题,最终提高异交结实率。

应掌握在全田不育系植株抽穗10%~20%时喷施为宜,喷施过早或过晚都会影响制种产量:如喷施过早,会发生颈节拔高,分蘖穗过分伸长,穗子难以抽出,影响授粉,无法解除包颈而达到增产的目的;若喷施过晚,穗颈细胞定型,细胞壁老化,就难以较好地解除包颈,也达不到增产的目的。

喷施时间以上午露水干后进行效果较好。喷施前后几天,清早下田击苞赶露水,可促使散苞,降低母本行湿度,提高母本温度,提早开花,有利于授粉。

(四)调节穗层

对杂交稻制种较为有利的穗层分布是父高母矮,但常常由于品种特性或调节花期的原因,造成母高父矮的不利局势。另外,母本的穗层厚度及穗层的穗密度等都影响制种产量。对母高父矮的不合理穗层结构,可以在不影响花期相遇的情况下通过对父本喷施赤霉素来解决。对母本过高的,可通过父本喷施赤霉素,同时父本喷施多效唑或青鲜素配合解决。母本穗颈节与剑叶叶枕平齐时,异交结实率较高。以后随着赤霉素用量的增大,母本穗颈节逐渐伸长,异交结实率却不再提高,反而有下降的趋势。

四、化学杀雄

化学杀雄是水稻制种的一项有效的措施手段,在利用杂交优势时可以不受三系限制,亲本来源丰富,选配自由;另外二系杂交的某些组合,杂种二代仍有利用价值;可以在推广良种的基础上争取更高产量;制种程序简单,方法简便。

(一)甲基胂酸盐

甲基胂酸锌(CH3ASO3Zn·H2O)和甲基胂酸钠[CH3ASO3Na2·(5~6)H2O]在水稻孕穗期(叶枕距1~9cm时,最好是5cm左右)进行适量叶面均匀喷雾处理,杀雄效果达99%~100%。喷洒浓度为0.015%~0.025%,药液量一般每株10mL左右,每亩200L。喷药时,喷头离稻株的距离宜在27~30cm;喷药当天气温太高,易发生药害,喷完药的当晚,应给予回水;喷药后不久遇雨,应及时补喷,浓度适当降低。

(1)甲基胂酸盐的杀雄机理 甲基胂酸盐被叶片吸收后,0.5h运转到穗部。水稻喷洒杀雄剂后,花药中巯基(—SH)化合物含量减少,琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶活性显著下降。导致花药的呼吸速率下降,仅为对照的30%~50%,花粉内容物(淀粉、蛋白质)形成和积累减少,从而严重影响甚至破坏花粉的发育过程。当处理浓度稍高或药量稍大时,在某些品种当中容易引起闭颖率增高,当浓度稍低或药量较少则杀雄不彻底。

(2)应用 甲基胂酸锌作为杀菌剂用于防治水稻纹枯病一直在生产上使用,可以利用20%甲基胂酸锌可湿性粉剂对水稀释1000倍进行叶面喷雾,每亩使用药液量200L即可。

(二)其他水稻杀雄剂

1.均三嗪二酮

在孕穗期喷洒4000~8000mg/L均三嗪二酮溶液,诱导雄性不育率可达88.9%~100%,不损伤雌蕊育性。处理后颖壳张开,柱头蓬松外露,持续日久,有利于异花授粉,进行杂交制种。

2.乙烯利

在水稻花粉母细胞减数分裂期施用1%~2%乙烯利可以诱导花粉高度不育。

(三)水稻杀雄剂的局限性

甲基胂酸盐使用效果良好,但由于是有机砷制剂,易污染环境。另外,杀雄效果受环境条件的影响。如在喷药后不到6h下雨会降低杀雄效果,在适时喷药时间连续下雨,就会贻误最佳喷药时期,使制种产量降低,制种不纯。

稻株生育期影响杀雄效果,一般稻株主茎和分蘖所处生育期不同,若接受同样浓度药液,杀雄效果不一致,浓度过低杀雄效果差,浓度过高导致闭颖率提高或雄性败育,都会降低制种产量和纯度。

五、增强抗逆性

低温、干旱、病虫害和土壤过酸、过碱均影响作物的生长发育,因此消除或减轻这些灾害对作物生长的影响,可大幅度提高作物产量,改进产品品质。植物生长调节剂可通过改变内源激素水平与平衡,调节生理代谢来提高作物抗旱、抗寒和抗病能力,刺激作物的生长,从而提高作物的产量,改善作物品质。

(一)增强水稻的抗寒性

提高植物抗寒性的措施,除了通过低温锻炼和调节氮、磷、钾肥的比例等之外,还可通过植物生长调节剂的诱导,增强作物抗寒力。研究表明,使用脱落酸、乙烯利、芸薹素内酯等植物生长调节剂能提高植物的抗寒性。

在南方双季稻产区,春季早稻育秧期间,经常会遇到低温、连绵阴雨、光照不足等天气的危害,从而导致秧苗生长瘦弱,素质降低,影响秧苗移栽后的早生快发,或发生烂秧,使产量降低而不稳,直接影响早稻生产。因此,避免或减少烂种、烂秧是早稻育秧的一个重要问题。

1. S-诱抗素

在水稻有2片完全展开叶时,每亩喷施 0.64~6.4mg/L S-诱抗素50L,在8~10℃低温下,水稻幼苗能正常生长,阻止叶片的枯萎死亡,减慢叶片的褪色速率和阻止叶鲜重下降,保持叶片的重量,降低叶片电解质渗漏率,提高幼苗可溶性糖含量,特别在低温第4d效果更明显。生产应用时取0.1%S-诱抗素水剂稀释为200~500倍液,直接叶面处理即可。

2.芸薹素内酯

用0.5~5.0μg/L的芸薹素内酯处理稻种,或用0.5~5.0μg/L芸薹素内酯水剂处理水稻幼苗,与对照相比,成苗率高,促进低温下的生长,使株高、干物质重量、叶绿素含量和成苗率均明显提高,组织电导率下降,膜脂不饱和脂肪酸中的亚麻酸含量及脂肪酸不饱和指数有所提高,从而提高水稻幼苗的抗寒能力。使用芸薹素内酯提高水稻抗寒性时,可以使用0.01%的制剂进行两次稀释,也可以使用0.0016%的制剂对水稀释3000倍。

3.多效唑

多效唑可以间接增强水稻幼苗对低温的抵抗能力。

用多效唑处理在(5±1)℃低温胁迫下的水稻苗,可使稻苗的叶绿素含量比对照高41.5%,可溶性蛋白含量比对照高5.0%;苗高降低,地上部分鲜重增加65.4%,根冠比提高。特别是在低温胁迫下,多效唑能使根干重增加86.7%。单株生物产量比对照增加16.9%,对解决早稻烂秧具有重要意义。早季杂交稻在3叶1心期,使用300mg/L多效唑,每亩用药液量75L左右进行喷雾处理;中季杂交稻在1叶1心期,使用200mg/L多效唑,每亩用药液量75L左右进行喷雾处理;晚季杂交稻和晚粳稻在1叶1心期,使用300mg/L多效唑,每亩用药液量75L左右进行喷雾处理。

生产应用时可以使用15%多效唑可湿性粉剂稀释500~750倍,即得200~300mg/L多效唑溶液,对秧苗进行叶面喷雾处理即可。

4.烯效唑

四川早春低温寒潮往往导致烂秧和死苗,给水稻生产带来严重危害。用20mg/L烯效唑浸种处理可较好地解决这一问题,浸种处理后死苗率明显降低,在寄插后15d,较早播的两期其死苗率降低10~15个百分点,而4月4号播种,比对照少死苗40%以上,处理浓度以20mg/L的效果最好。烯效唑浸种处理的秧苗寄插后返青成活快,叶片枯尖率显著降低,一般可降低20%左右,早播情况下效果更显著。

5.乙烯利

在双季稻地区,晚季稻秧龄长达40~55d,苗高50~60cm,扎根深,拔秧、挑秧和插秧都很费工,影响“三抢”进度和质量,且不利于栽后返青、分蘖。上海市农科院植保所应用乙烯利促控后季稻秧苗的技术,获得良好的效果。后季稻秧苗喷施浓度为2.5g/L的乙烯利。喷施后具有如下效果:①抑制秧苗根系伸长,易于拔秧;②秧苗生长健壮,素质提高,乙烯利控制秧苗伸长,促进横向生长,出叶快,秧苗粗壮,单株绿叶数多3.8%,单位长度干重增加16.6%,叶鞘内积累的养分亦多;③返青、分蘖速度快,生育期提前。后季稻移栽时正处于高温季节,对秧苗返青不利,会出现较长时期的落黄现象。经乙烯利处理的秧苗植株矮小,叶面蒸腾量少,且秧苗质量好,移栽后返青快,分蘖提前,10d时分蘖株率已达16.1%,对照仅为10%;20d时分蘖达高峰期,为118.3%,对照25d后达高峰期仅为103.3%。幼穗分化和抽穗等生育期均提早,因而避免了低温冷害。

使用40%乙烯利水剂稀释为160倍液,每亩用药液量50L,进行叶面喷雾,即调节水稻生长、提高产量。

6.复硝酚钠

早稻受低温寒流侵袭后稻叶普遍落黄,喷施复硝酚钠后叶色很快转青,恢复正常生长。高海拔山区抽穗期受低温影响,常出现包颈现象,抽穗不畅,及时喷施复硝酚钠,可使包颈率下降49.2%。生产上一般使用1.8%复硝酚钠水剂对水稀释6000倍液进行喷雾即可。

7.黄腐酸

黄腐酸拌种和喷施可减轻早稻秧苗断乳期(3叶1心期)的低温危害。用0.1%黄腐酸浸种的秧苗,由于早发根,根系发达,秧苗健壮,烂秧明显减少,成秧率比对照提高6%~7%。秧田喷施黄腐酸可提高秧苗素质,减轻低温危害。据王凯荣等报道,在秧苗3叶1心期“断乳期”喷施黄腐酸,秧苗素质均有所提高,其中喷施0.2%黄腐酸的效果最好。主要表现在秧苗基茎增宽,白根增多,地上部分干物质和组织充实度(单位苗高干重)均有增加。另外,秧苗地上部分养分含量及其组成比例也发生了明显的改变,其中氮的含量有所降低,磷、钾含量分别增加5.84%和3.85%,磷/氮和钾/氮比值分别提高6.58%和6.00%。这种磷、钾营养较为丰富的老壮秧苗,新陈代谢较为旺盛,体内可溶性糖、磷脂等的浓度相应增加,细胞生物膜的持水能力较强,因而抗寒性和耐土壤逆境的能力提高。国内的黄腐酸未进行有效的农药登记。

8.茉莉酸甲酯

将用5~10mg/L茉莉酸甲酯预处理2d的水稻幼苗,移到1~7℃下培养3d,冷害减少,存活率由对照的20%提高到70%~78.3%。国内未进行茉莉酸及茉莉酸甲酯的工业化生产与农药登记开发。

9.水杨酸

水杨酸具有缓解因温度胁迫造成伤害的作用。将水稻种子于15℃下以1.4~6.0mg/L水杨酸浸种24h,然后置于15℃萌发,发现根长、芽长、根冠比和生物学产量随水杨酸浓度的提高而递增,说明水杨酸具有促根壮苗的作用,同时提高了水稻种子萌发期的抗冷性。水杨酸易溶于热水,使用时应先用热水溶解,再配成相应浓度。

(二)增强水稻的耐旱性

利用激素的生理效应可调节植物的抗旱能力。研究表明,脱落酸、多效唑、乙烯利等都与增强作物耐旱性有关

1.多效唑

用多效唑浸种的水稻三叶期秧苗比对照矮壮,叶绿素含量高,根系发达,根冠比大,稻苗的水势、渗透压和膨压提高,脯氨酸含量增加,抗旱力增强。在3叶1心期停水后7d,对照叶全部萎蔫,而多效唑处理的仍挺立;至第9d(土壤含水量9%)才开始萎蔫,而此时对照苗尖已开始枯黄;第12d(土壤含水量6%)复水后对照的存活率只有 5.7%,而多效唑处理的为76.1%。

生产应用时可以使用15%多效唑可湿性粉剂稀释500~750倍,即得200~300mg/L多效唑溶液,对秧苗进行叶面喷雾处理即可。

2.黄腐酸

黄腐酸类物质可提高作物的抗旱能力,在减轻农业干旱危害方面发挥着巨大的作用。黄腐酸在水稻应用上的作用:① 在正常供水下,促进生长发育,提高产量;② 在遇到季节性干旱时抗旱增产;③ 浸种可防止早稻低温烂秧;④ 在制种田使用可提高种子质量,促进优良品种推广。

应用的方式有浸种和喷施两种,一般喷施优于浸种,并且喷施2次效果更好。在北方春稻区和旱稻种植地,增产效果更大。用黄腐酸浸种或喷施水稻,其根长增加27.50%,根重增加12.00%,对N、P2O5和K2O的吸收量分别增加13.07%、13.08%和10.30%。喷施可单独进行,也可随防治水稻病虫害(稻瘟病、纹枯病、白叶枯病、稻纵卷叶螟等)混合喷施。旱稻秧苗喷施0.2%或0.4%黄腐酸均明显改善了水稻的经济性状。对水稻的增产幅度为7%~20%。国内的黄腐酸未进行有效的农药登记。

(三)增强水稻的抗病虫性

植物生长调节剂可诱导、增强植物抗病虫性,减轻病虫害的危害程度,从而提高作物产量和品质。

1.多效唑

多效唑对水稻的纹枯病、立枯病、恶苗病、稻曲病等有较强的抑制活性作用。据报道,66mg/L多效唑处理可抑制水稻的稻瘟菌等病菌。使用时取15%多效唑可湿性粉剂对水稀释2000倍即可。

2.烯效唑

每亩用0.04%烯效唑颗粒剂0.5~1.5kg在水稻拔节期施用。施用前先将田水放干,待田边开细裂,于搁田后期撒施。处理后水稻植株矮壮,叶片短直,通风透光好,田间湿度小,纹枯病危害轻。丛发病率和株发病率分别降低30%~50%。

3.复硝酚钠

抽穗期每亩喷施6mg/L复硝酚钠水溶液50L能使纹枯病明显减轻,病情指数降低12.5,黄叶病发病率下降40%左右。生产上一般使用1.8%复硝酚钠水剂对水稀释为3000倍液,即10mL对水30L进行喷雾即可。

(四)延长大龄迟栽秧苗的秧龄弹性

在广大麦(油)稻两季田或季节性干旱区域,因前茬收获迟或等雨栽培,造成水稻栽插偏迟,秧龄在50d以上,易形成大龄老秧。烯效唑浸种处理后,延缓了秧苗地上部生长,使其生长高峰后移,促进根系生长,增强了抵抗不良环境的能力。烯效唑处理后迟栽秧株高降低、分蘖数增加,根茎叶的鲜重和干重均高于对照,干重与苗高之比也低于对照。在塑盘旱育秧条件下,烯效唑浸种处理后,在秧龄30~40d前,可增加分蘖;在秧龄30~40d后,可减少分蘖死亡。处理后叶原基分化发育良好,生长点完整,具有“潜在分蘖势”,保证了在较大秧龄下形成较好的秧苗素质,使抛秧后分蘖发生快,有效穗和成穗率提高。该技术仍以浓度为20~40mg/L的烯效唑浸种为好。

六、在机插秧育秧上的应用

随着水稻生产经营方式的转变,水稻生产对机械化作业的需求越来越迫切,而机械化作业的核心和难点在机械化育插秧环节。其中,育秧环节中常常要使用壮秧剂、旱育保姆、育秧伴侣等,这些都含有不同植物生长调节剂,主要以三唑类的多效唑为主。如壮秧剂中含有植物生长调节剂、土壤调理剂以及十多种水稻生长发育必需的中微量元素,不仅有助于改善土壤和秧苗生长环境,而且可增加床土水分补给缓冲能力,防止青枯死苗的发生。

1.在常规机插秧上的应用

手扶步进式或高速乘座式插秧机要求的秧块规格为58cm×28cm×(2~2.5)cm(长×宽×高),四角垂直方正,不缺边缺角。每平方厘米成苗1~2株,苗高10~20cm,秧苗整齐均匀,根系盘结力≥3.5kg,提起不散,可整体放入秧箱内。

秧苗一般采用软盘育秧和双膜育秧方式。软盘育秧和双膜育秧均可采用旱育秧和湿润育秧,旱育秧苗易控制苗高,根系发达,盘结力较高,秧龄弹性大,栽后缓苗期短,更有利于高产,应用更广泛。要达到机插秧壮秧要求,在旱育秧培育时有两个环节需要化控处理:

一是床土准备。栽插每公顷本田的秧苗需1050~1500kg营养土。提前取肥沃菜园土或疏松稻田表土浇入人畜粪尿,并加过磷酸钙15kg堆沤,然后风干打碎过筛。土壤pH值应为5.5~7.0,重黏土、粗沙土和pH>7.8的土壤不宜作床土。播种前可用壮秧剂拌土调酸和消毒,但选择壮秧剂时注意其类型和用量,且必须先试验其安全性;也可用敌克松消毒。已拌壮秧剂或育秧伴侣的底土,直接播种;未拌壮秧剂或育秧伴侣的底土,旱育保姆包衣后播种。分次播匀后用未加壮秧剂的营养土覆盖种子,盖种厚度以不见种子为宜。

二是化控苗高。在1叶1心至2叶1心期用多效唑配成100~200mg/L的浓度喷施,或者烯效唑配成20~30mg/L的浓度喷施。

2.在钵苗机械化超高产栽培上的应用

自2010年以来,江苏常州亚美柯机械装备有限公司全套引进并吸收改进了日本水稻钵苗栽插机械及配套装备,扬州大学、江苏省作栽站牵头与全国有关单位紧密合作,开展了水稻钵苗机插高产栽培联合攻关。在苏北、苏中、苏南多个试验基地进行相关专题研究、连片高产栽培试验示范,同时还在安徽、江西、湖北、四川等多地进行不同种植制度下的试验示范。

不同生态区试验示范表明,钵苗机插较毯苗机插亩增产8.1%~14.2%,一般增产10%左右。增产的主要原因是在适宜穗数基础上,明显增大了穗型,使群体颖花量显著增加,从而提高产量。

而钵苗机插水稻超高产栽培的关键技术,除了选用优质高产高效抗逆品种外,培育标准化壮秧是钵苗机插超高产核心技术中的重中之重。壮秧标准为:秧龄30d左右,叶龄4.5~5.5,苗高15~20cm,单株茎基宽0.3~0.4cm,平均单株带蘖0.3~0.5个,单株白根数13~16条,发根力5~10条,百株干重8.0g以上,钵体重5g左右,成苗孔率常规稻≥95%,杂交稻≥90%,平均每孔苗数常规粳稻3~5苗,杂交粳稻2~3苗,杂交籼稻2苗左右;植株带蘖率常规稻≥30%,杂交稻≥50%。要培育壮秧,矮化壮苗,离不开植物生长调节剂的应用。

技术要点:在秧苗2叶期时,每百张秧盘用15%多效唑粉剂4g,对水喷施,均匀喷雾。能有效控制苗高,便于机械化栽插。