一種提高直播早稻低溫脅迫下出苗率的種子處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)作物栽培技術領域，更具體涉及一種提高直播早稻低溫脅迫下出苗 率的種子處理方法，適用于雙季稻雙直播系統(tǒng)中早稻的旱直播、濕直播、人工撒播、條播或 機械化播種等多種播種方式。
【背景技術】
[0002] 雙季稻雙直播是一種輕簡化的高效種植模式，該模式有著較高的勞動力和資源利 用效率，且更加適合于全程機械化，對于保障我國糧食安全生產(chǎn)和維持復種指數(shù)有著重要 的意義。但是，在華中雙季稻區(qū)，直播早稻出苗率低、出苗不整齊的問題嚴重限制了雙季稻 雙直播模式的進一步推廣。其主要原因是早稻在播種期易遭受低溫冷害，導致種子難以發(fā) 芽出苗，甚至出現(xiàn)大面積的爛種爛芽，最終引起產(chǎn)量的下降。華中地區(qū)直播早稻一播全苗難 的問題亟需解決。
[0003] 種子引發(fā)是一項控制種子緩慢吸水和逐步回干的種子處理技術，許多研究報道表 明種子引發(fā)處理能夠顯著提高種子在多種逆境條件下的發(fā)芽率，發(fā)芽速度、整齊度和幼苗 素質(zhì)。種子引發(fā)的原理主要是通過讓種子吸水而進入萌動但胚根又未突破種皮的階段，從 而使種子內(nèi)部發(fā)生一系列的代謝變化，如貯藏物質(zhì)的動員，表現(xiàn)為淀粉酶活和可溶糖含量 的增加以及抗氧化酶活力的增加等。相比未引發(fā)種子，引發(fā)處理過的種子有著更快的發(fā)芽 速度，更高的發(fā)芽率和更好的秧苗素質(zhì)，且有著更加旺盛的淀粉代謝活力和更高的呼吸速 率。水楊酸是植物重要的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，它可以在植物遭受逆境的時候大量表達，增加植物 的抗逆性，而硒可以作為一種信號轉(zhuǎn)導物質(zhì)，在植物遭受逆境脅迫時誘導某些抗逆途徑的 表達。引發(fā)處理對種子內(nèi)部貯藏物質(zhì)的動員代謝以及水楊酸和硒在植物抗逆中的作用，也 是本發(fā)明提出的原理和依據(jù)所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對直播早稻在種子發(fā)芽期易遭受低溫脅迫而導致出苗率低、出苗不整齊的問 題，本發(fā)明的目的是在于提供了一種提高水稻種子在低溫條件下發(fā)芽率的種子處理方法， 操作簡便，適用于旱直播、濕直播等模式，且能夠適用于機械化播種、人工點播、撒播等多種 播種方式，該方法顯著提高了直播早稻種子在低溫條件下的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和秧苗素質(zhì)，增 強了水稻幼苗的抗逆性，解決了直播早稻一播全苗難的問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0006] -種提高直播早稻低溫脅迫下出苗率的種子處理方法，其步驟是：
[0007] a、引發(fā)液的配制：引發(fā)液的用量根據(jù)種子的用量，按稻種質(zhì)量與引發(fā)液體積比為 1: 5w/v來確定。兩種引發(fā)液分別為硒酸鈉溶液和水楊酸溶液，硒酸鈉溶液的配制方法為，根 據(jù)引發(fā)液的用量，按13.33mg的硒酸鈉(Na 2Se04)溶于1L蒸餾水的比例配制，即為0.5μΜ的硒 酸鈉引發(fā)液；水楊酸溶液的配制方法為，根據(jù)需要引發(fā)液的體積，按l〇〇mg水楊酸 (Salicy 1 ic acid)溶于1L蒸餾水的比例配制，即為100mg/L的水楊酸引發(fā)液。
[0008] b、品種選擇:在華中雙季稻區(qū)，為了保證晚稻的正常抽穗成熟，應選擇生育期在 85-95天、日產(chǎn)量大于100kg ha^cf1的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強早稻品種，如湘早秈6號，早珍 珠，鄂早18。
[0009] c、浸泡種子:根據(jù)種子的用量，選擇大小適當?shù)蔫F桶、塑料桶、塑料盆或塑料盒，將 種子完全浸沒于引發(fā)液中，稻種質(zhì)量與引發(fā)劑體積比為l:5w/v，于24-26Γ，黑暗條件下進 行引發(fā)，浸種時間為22-26個小時，于第10-14個小時更換一次引發(fā)液。
[0010] d、種子回干:將浸泡好的種子置于尼龍網(wǎng)袋中，用自來水沖洗卜3分鐘，稍瀝干，然 后置于25-35Γ的鼓風干燥箱中，烘干48-64小時，直至種子含水量低于10%。回干后將稻種 置于0-4°C冰箱中保存。
[0011] e、整地:旱直播采用干耕干整、旋耕耙耢的方式整地;濕直播采用泡田、水翻耕、耙 田、勻田的方式整地。
[0012] f、播種:為了保證播后出苗，直播早稻播種日期確定為4月8-15日，畝用種量為2-4kg，播種方式為旱直播或者濕直播，采用機械直播或者人工撒播、條播、穴播。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：
[0014]低溫脅迫下與非引發(fā)對照相比，引發(fā)處理顯著提高了水稻種子的發(fā)芽速度和發(fā)芽 率，旱直播和濕直播模式下，引發(fā)水稻種子的發(fā)芽率分別提高了27 %和33 %。引發(fā)處理還促 進了低溫脅迫下水稻幼苗的生長，使?jié)裰辈l件下水稻幼苗的根長，芽長，單根重，單芽重 提高了27.7%，18.4%，31.7 %和26.2%，，使旱直播條件幼苗的各項生長指標提高了 13.3%-22.5%。除此之外，引發(fā)處理還使得種子在萌發(fā)過程中的淀粉代謝進程及呼吸速率 加速了近2倍。硒引發(fā)和水楊酸引發(fā)在旱直播模式和濕直播模式中都表現(xiàn)出了顯著的效果， 且在不同水稻品種類型間表現(xiàn)出一致的趨勢。
【附圖說明】
[0015]圖1A為一種大田試驗中濕直播模式下不同處理種子的出苗動態(tài)過程示意圖。
[0016]圖1B為一種大田試驗中旱直播模式下不同處理種子的出苗動態(tài)過程示意圖。
[0017] 其中：DAS:播種后天數(shù)。該圖說明在濕直播和旱直播模式中，相比對照而言，引發(fā) 處理顯著提升了種子在低溫環(huán)境下的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，使水稻種子的最終發(fā)芽率提升 23.7%-33.2%〇
[0018] 圖2A為一種濕直播生長箱環(huán)境下引發(fā)和非引發(fā)黃華占水稻種子的出苗動態(tài)過程 示意圖。
[0019] 圖2B為一種濕直播生長箱環(huán)境下引發(fā)和非引發(fā)揚兩優(yōu)6號水稻種子的出苗動態(tài)過 程不意圖。
[0020] 圖2C為一種旱直播生長箱環(huán)境下引發(fā)和非引發(fā)黃華占水稻種子的出苗動態(tài)過程 示意圖。
[0021] 圖2D為一種旱直播生長箱環(huán)境下引發(fā)和非引發(fā)揚兩優(yōu)6號水稻種子的出苗動態(tài)過 程不意圖。
[0022] 引發(fā)種子在生長箱模擬低溫環(huán)境下的出苗動態(tài)過程，其中DAS:播種后天 [0023] 數(shù)。該圖說明低溫脅迫下引發(fā)處理可以使水稻種子的發(fā)芽率提升22%_35%。
[0024]圖3A為一種生長箱試驗中濕直播模式下各處理水稻種子在萌發(fā)過程中的淀粉酶 活示意圖。
[0025]圖3B為一種生長箱試驗中旱直播模式下各處理水稻種子在萌發(fā)過程中的淀粉酶 活示意圖。
[0026]圖3C為一種生長箱試驗中濕直播模式下各處理水稻種子在萌發(fā)過程中的可溶糖 含量示意圖。
[0027]圖3D為一種生長箱試驗中旱直播模式下各處理水稻種子在萌發(fā)過程中的可溶糖 含量示意圖。
[0028]該圖說明引發(fā)處理能夠加速種子內(nèi)部的淀粉代謝進程，使種子的淀粉酶活提升約 31.7%_76.6%，可溶糖含量提升40.8%_45.8%，從而促進低溫脅迫下種子的萌發(fā)。
[0029]圖4A為一種生長箱環(huán)境下黃華占水稻種子在萌發(fā)過程中的呼吸速率動態(tài)示意圖。 [0030]圖4B為一種生長箱環(huán)境下?lián)P兩優(yōu)6號水稻種子在萌發(fā)過程中的呼吸速率動態(tài)示意 圖。
[0031]其中DAS:播種后天數(shù)。該圖說明低溫脅迫下與對照相比，引發(fā)處理顯著提升了水 稻種子在萌發(fā)過程中的呼吸速率，提升幅度為31.8%-48.4%。
【具體實施方式】 [0032] 實施例1:
[0033] 一種提高直播早稻低溫脅迫下出苗率的種子處理方法(大田試驗），其步驟是： [0034] a、引發(fā)劑的配制：引發(fā)液的用量根據(jù)種子的用量，按稻種質(zhì)量與引發(fā)劑體積比為 1: 5w/v來確定。兩種引發(fā)液分別為硒酸鈉溶液和水楊酸溶液，硒酸鈉溶液的配制方法為，根 據(jù)引發(fā)液的用量，按13.33mg的硒酸鈉溶于1L蒸餾水的比例配制，即為0.5μΜ的硒酸鈉引發(fā) 液;水楊酸溶液的配制方法為，根據(jù)需要引發(fā)液的體積，按l〇〇mg水楊酸(Salicylic acid) 溶于1L蒸餾水的比例配制，即為100mg/L的水楊酸引發(fā)液。
[0035] b、品種選擇:在華中雙季稻區(qū)，為了保證晚稻的正常抽穗成熟，應選擇生育期在85 或88或90或93或95天、日產(chǎn)量大于100kg ha-M-1的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強早稻品種，如湘早 秈6號、鄂早18、早珍珠等，本大田試驗所選用的品種為華中地區(qū)大面積推廣的品種黃華占。
[0036] c、浸泡種子:根據(jù)種子的用量，選擇大小合適的鐵桶、塑料桶或塑料盒，將種子完 全浸沒于引發(fā)液中，稻種質(zhì)量與引發(fā)劑體積比為l:5w/v，于24或25或26°C，黑暗條件下進行 引發(fā)，浸種時間為22或23或24或25或26個小時，于第10或11或12或13或14個小時更換一次 引發(fā)液。
[0037] d、種子回干:將浸泡好的種子置于尼龍網(wǎng)袋中，用自來水沖洗1或2或3分鐘，稍瀝 干，然后置于25或27或30或33或35°C的鼓風干燥箱中，烘干48或50或53或57或60或62或64 小時，直至種子含水量低于10%。回干后將稻種置于〇°C或1或2或3或4°C冰箱中保存。
[0038] e、試驗地點:大田試驗地點選擇在武穴市大金鎮(zhèn)周干村，屬于華中雙季稻區(qū)。
[0039] f、田間試驗設計：試驗分為兩個部分，一部分采用