本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)防害,尤其涉及一種提高小麥漬害抗性的方法。
背景技術(shù):
1、小麥?zhǔn)呛档丶Z食作物,對漬害尤其敏感,漬害是小麥生產(chǎn)中僅次于干旱脅迫的第二大非生物脅迫,全球每年大約有15-20%的小麥生產(chǎn)中受到漬害的影響,而在全球氣候變化的環(huán)境下這一比例仍會上升。漬害發(fā)生后會顯著影響小麥生長和產(chǎn)量形成,導(dǎo)致小麥減產(chǎn)20-50%。長江中下游地區(qū)是我國冬小麥主要產(chǎn)區(qū)之一,也是弱筋小麥的優(yōu)勢生產(chǎn)區(qū)。此區(qū)域為季風(fēng)氣候,春季降雨量較大導(dǎo)致濕漬災(zāi)害頻發(fā),尤其在沿江江南麥區(qū)1961-2010年間三到五月份濕漬災(zāi)害頻率高達60%,且50%以上春季濕漬害發(fā)生會造成小麥減產(chǎn)。此外,此區(qū)域水系豐富,地下水位偏高,農(nóng)田土壤長期處于接近飽和狀態(tài),且此區(qū)域耕作制度主要為稻麥兩熟,水稻收獲后土壤質(zhì)地黏重且通氣性差,這些因素都會導(dǎo)致漬害災(zāi)情加重。降雨量大的春季正值小麥拔節(jié)-孕穗期,而小麥拔節(jié)-孕穗期是營養(yǎng)生長和生殖生長并重的關(guān)鍵生育期,地上部和根系生長旺盛。然而漬害顯著抑制小麥根系生長,影響水分和養(yǎng)分的吸收,不利于分蘗成穗和小花分化,降低穗數(shù)和穗粒數(shù),并可能導(dǎo)致花后早衰影響千粒重的形成,導(dǎo)致產(chǎn)量品質(zhì)的降低。
2、因此了解漬害對小麥生長及產(chǎn)量形成的影響及生理機理,并探究緩解土壤漬害的栽培措施,對穩(wěn)定我國小麥安全生產(chǎn)具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述現(xiàn)有問題,本發(fā)明通過對小麥漬害發(fā)生時其內(nèi)部生化過程原理的研究,針對性地提出了一種提高小麥漬害抗性的方法,針對受漬害影響較大的南方冬小麥,顯著提高了小麥漬害抗性,田間試驗中經(jīng)過本發(fā)明方法處理的小麥產(chǎn)量顯著提高。
2、一方面,本發(fā)明提供了一種提高南方冬小麥漬害抗性的方法,包括以下步驟:
3、步驟1,每畝施新型肥料60-100公斤,以重量份計算,所述新型肥料包括海藻寡糖8-12份、腐植酸30-40份、氮磷鉀復(fù)合肥料20-30份、硅酸鈣10-12份、復(fù)合氨基酸10-12份、二氧化硅8-10份、氧化鎂8-10份和微生物菌劑4-8份;
4、所述復(fù)合氨基酸包括天冬氨酸、精氨酸和蘇氨酸;
5、所述微生物菌劑包括腐植酸固氮菌、腐植酸溶磷菌、腐植酸解鉀菌、枯草芽孢桿菌和硅酸鹽膠質(zhì)芽孢桿菌;
6、步驟2,小麥分蘗期葉面噴施海藻寡糖,每畝施用50ml及以上的100mg/kg海藻寡糖水溶液;
7、步驟3,小麥拔節(jié)期葉面噴施海藻寡糖,每畝施用50ml及以上的100mg/kg海藻寡糖水溶液;
8、步驟4,小麥抽穗期每7-10天葉面噴施磷酸二氫鉀和甲哌鎓,每畝施用150-250g磷酸二氫鉀和5-10g甲哌鎓兌水40-80kg噴灑。
9、小麥的生長周期分為萌芽期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期和成熟期。萌芽期即小麥從播種到萌芽,一般在11月前;小麥的分蘗是指主莖頂端新出現(xiàn)的小芽,分蘗期時間一般為11月上旬至12月中旬;拔節(jié)期時間一般為翌年2月下旬至3月下旬;抽穗期一般為4月;小麥的灌漿期是指小麥籽粒開始充實的時期,水分供應(yīng)不足會導(dǎo)致小麥灌漿不足和產(chǎn)量降低,時間一般為5月;最后進入成熟期。
10、在小麥播種前,施上述的新型肥料,一方面能夠改善稻麥兩熟、水稻收獲后質(zhì)地黏重且通氣性差的土壤,還能提前預(yù)防漬害對土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的破壞,另一方面更為關(guān)鍵,即在土壤中促進海藻寡糖、氨基酸等物質(zhì)的積累,根系能夠吸收和利用海藻寡糖、氨基酸等物質(zhì),二者能夠起到協(xié)同作用,提高小麥的漬害抗性,其原理可能在于:調(diào)節(jié)根系的生化過程,如在漬害發(fā)生時促進無氧呼吸、tca回補過程和糖酵解過程,保護根系。
11、小麥分蘗期葉面噴施海藻寡糖,通過葉面噴施使葉片快速吸收海藻寡糖,本發(fā)明發(fā)現(xiàn)經(jīng)過該步驟,小麥的漬害抗性得以顯著提高,其原理可能在于:一方面在葉片中積累海藻寡糖,調(diào)節(jié)葉片中的生化過程,尤其是和光合作用相關(guān)的生化過程,例如葉綠素和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(rubisco)等羧化關(guān)鍵酶的合成,使受漬葉片的co2傳導(dǎo)和羧化能力的提高;另一方面在分蘗期進行葉面噴施,有助于提高植株的細(xì)胞活力,有助于提高后續(xù)步驟小麥植株對施用藥物的吸收和生物利用,起到協(xié)同增效的效果。
12、小麥拔節(jié)期葉面噴施海藻寡糖,拔節(jié)期(翌年2月下旬至3月下旬)已進入季風(fēng)雨季(3月-5月)的前期,漬害的發(fā)生主要是通過兩個方面,一是根系部分被水淹沒,難以進行有氧呼吸,二是漬害脅迫導(dǎo)致葉片氮供應(yīng)降低,此時通過葉面噴施使葉片快速吸收海藻寡糖,扭轉(zhuǎn)相關(guān)生化過程,并促進無氧呼吸、tca回補機制的原料通過韌皮部輸送往根部,能夠促進根系的無氧呼吸,對根系進行保護,同時促進葉片呼吸,增進細(xì)胞活力。
13、季風(fēng)雨季(3月-5月)還對應(yīng)小麥的抽穗期,每7-10天葉面噴施磷酸二氫鉀和甲哌鎓(cas:24307-26-4)有利于提高漬害抗性,一方面是磷酸二氫鉀通過葉片快速吸收,補充鉀有助于受漬葉片的co2傳導(dǎo)和羧化能力的提高,鉀還能沿著韌皮部輸送至根系補充根系的鉀含量,在難以進行有氧呼吸時提高無氧呼吸,起到同時保護葉片和根系的作用,另一方面是甲哌鎓能夠促進根系對土壤鉀的吸收利用,保護根系;最后,由于季風(fēng)雨季后期雨水容易沖刷走葉片表面的藥物以及帶走根系土壤中的有益物質(zhì),只有通過每隔7-10天的重復(fù)噴施,才能能夠始終維持上述作用,顯著提升小麥的漬害抗性。
14、上述提高小麥漬害抗性的方法是通過本發(fā)明的原理性研究才得出的,是經(jīng)過大量作用機理的驗證試驗以及漬害抗性的對比試驗而得出的,其提高小麥漬害的關(guān)鍵點在于步驟間的協(xié)同效果,雖然每一步均有一定的提高小麥漬害抗性的作用,但是只有結(jié)合步驟1-4才能實現(xiàn)顯著的提高小麥漬害抗性的作用;每一步驟都是不可或缺的,例如,如果萌芽期施基肥沒有施加上述的新型肥料,后續(xù)即使進行步驟2-4,也會因為根系土壤性質(zhì)較差、缺乏海藻寡糖和氨基酸等物質(zhì)積累而失去提高小麥漬害抗性的效果;又例如,如果小麥分蘗期沒有進行葉面噴施海藻寡糖,或葉面噴施其他藥物,葉片的光合作用等相關(guān)生化過程不被促進,則進入季風(fēng)雨季時再進行噴施很難扭轉(zhuǎn)相關(guān)生化過程,很難再起到提高小麥漬害抗性的作用;再例如,如果小麥拔節(jié)期沒有進行葉面噴施海藻寡糖,或葉面噴施其他藥物,葉片細(xì)胞活力降低,在下一步時對藥物的吸收利用降低,則很難再起到提高小麥漬害抗性的作用;又例如小麥抽穗期時沒有每7-10天葉面噴施磷酸二氫鉀和甲哌鎓,或噴施其他藥物,在漬害過程中,缺乏鉀的補充和促進根系吸收鉀的作用,根系的鉀會隨著水分浸沒而流失,導(dǎo)致根系腐爛等結(jié)果,另一方面受漬葉片的光合作用也會受到顯著抑制,失去提高小麥漬害抗性的效果。此外,在小麥的不同生長階段進行對應(yīng)的操作也是一大關(guān)鍵點,不同生長階段小麥的生化過程和機理是有所區(qū)別的,這也是本發(fā)明通過原理性研究得出的。
15、基于上述小麥漬害抗性提高的原理,可以理解的是,對于南方生長條件下的不同品種的冬小麥,本發(fā)明的方法均具有提高漬害抗性的效果。
16、在一些方式中,所述海藻寡糖的聚合度為10-50。
17、在一些方式中,所述甲哌鎓的有效成分含量≥98%。
18、在一些方式中,所述步驟3為:小麥抽穗期葉面噴施磷酸二氫鉀、甲哌鎓和乙二胺二鄰羥苯基大乙酸鐵鈉,每畝地使用150-250g磷酸二氫鉀、5-10g的甲哌鎓和5-10g乙二胺二鄰羥苯基大乙酸鐵鈉兌水40-80kg噴灑。
19、在一些方式中,所述乙二胺二鄰羥苯基大乙酸鐵鈉的螯合鐵含量≥99%,鐵含量≥6.0%。
20、乙二胺二鄰羥苯基大乙酸鐵鈉(cas:16455-61-1)又稱eddha鐵或eddha-fena,螯合鐵含量≥99%,鐵含量≥6.0%,ph值在7.0-9.0之間;本發(fā)明發(fā)現(xiàn)eddha鐵噴施可以在維持小麥漬害抗性不變的同時減少噴施藥物的次數(shù),其本質(zhì)在于能夠長期保持小麥的漬害抗性,原因可能是eddha鐵除了其自身作用,能和甲哌鎓以及細(xì)胞內(nèi)的化合物產(chǎn)生一定的螯合作用,被葉片吸收后藥物分子固定在葉片細(xì)胞內(nèi)以及根系細(xì)胞內(nèi),使藥物得以長期發(fā)揮效果,尤其適用于季風(fēng)雨季時的葉片噴施給藥。
21、在一些方式中,所述天冬氨酸、精氨酸和蘇氨酸的質(zhì)量比為(1-3):(1-3):(1-3)。
22、在一些方式中,所述腐植酸固氮菌、腐植酸溶磷菌、腐植酸解鉀菌、枯草芽孢桿菌和硅酸鹽膠質(zhì)芽孢桿菌的質(zhì)量比為1:(1~2):(1~2):(2~4):(2~4)。
23、進一步的,還包括:在拔節(jié)期和抽穗期內(nèi)各追加一次氮肥,以有效成分計,施加nh4cl120-180kg/ha。
24、另一方面,本發(fā)明提供了一種新型肥料用于制備提高南方冬小麥漬害抗性的試劑的用途,以重量份計算,所述新型肥料包括海藻寡糖8-12份、腐植酸30-40份、氮磷鉀復(fù)合肥料20-30份、硅酸鈣10-12份、復(fù)合氨基酸10-12份、二氧化硅8-10份、氧化鎂8-10份和微生物菌劑4-8份;
25、所述復(fù)合氨基酸包括天冬氨酸、精氨酸和蘇氨酸;
26、所述微生物菌劑包括腐植酸固氮菌、腐植酸溶磷菌、腐植酸解鉀菌、枯草芽孢桿菌和硅酸鹽膠質(zhì)芽孢桿菌。
27、另一方面,本發(fā)明提供了一種海藻寡糖用于制備提高南方冬小麥漬害抗性的試劑的用途,小麥分蘗期和/或拔節(jié)期葉面噴施海藻寡糖,每畝施用50ml及以上的100mg/kg海藻寡糖水溶液。
28、另一方面,本發(fā)明提供了一種組合物用于制備提高南方冬小麥漬害抗性的試劑的用途,所述組合物包括磷酸二氫鉀和甲哌鎓,小麥抽穗期每7-10天葉面噴施所述提高南方冬小麥漬害抗性的試劑。
29、另一方面,本發(fā)明提供了一種乙二胺二鄰羥苯基大乙酸鐵鈉用于制備延長磷酸二氫鉀、甲哌鎓提高南方冬小麥漬害抗性的作用時效的試劑的用途,其特征在于,小麥抽穗期葉面噴施磷酸二氫鉀、甲哌鎓和乙二胺二鄰羥苯基大乙酸鐵鈉。
30、綜上所述,本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:
31、1.本發(fā)明通過對小麥漬害發(fā)生時其內(nèi)部生化過程原理的研究,針對性地提出了一種提高小麥漬害抗性的方法,針對受漬害影響較大的南方冬小麥,顯著提高了小麥漬害抗性,田間試驗正面經(jīng)過本發(fā)明方法處理的小麥產(chǎn)量顯著提高;
32、2.發(fā)現(xiàn)提高小麥漬害的關(guān)鍵點在于步驟間的協(xié)同效果,雖然每一步均有一定的提高小麥漬害抗性的作用,但是只有結(jié)合步驟1-4才能實現(xiàn)顯著的提高小麥漬害抗性的作用,每一步驟都是不可或缺的;此外,在小麥的不同生長階段進行對應(yīng)的操作也是一大關(guān)鍵點,不同生長階段小麥的生化過程和機理是有所區(qū)別的,這也是本發(fā)明通過原理性研究得出的;
33、3.本發(fā)明發(fā)現(xiàn)eddha鐵噴施可以在維持小麥漬害抗性不變的同時減少噴施藥物的次數(shù),其本質(zhì)在于能夠長期保持小麥的漬害抗性,原因可能是eddha鐵除了其自身作用,能和甲哌鎓以及細(xì)胞內(nèi)的化合物產(chǎn)生一定的螯合作用,被葉片吸收后藥物分子固定在葉片細(xì)胞內(nèi)以及根系細(xì)胞內(nèi),使藥物得以長期發(fā)揮效果。