水稻陆化剂 技术领域:
本发明涉及一种将水稻转变成陆稻的植物生长调节剂,尤其是一种水稻陆化剂。
背景技术:
水稻是我国最重要的粮食作物之一,它的种植面积约占粮食播种面积的30%,因其单位面积产量较高,稻谷产量接近粮食总产量的44%。我国有2/3的人口以稻米作主食,水稻还是我国出口的重要农产品之一。因此,水稻在我国的国民经济中占有举足轻重的地位。
但是,水稻的耕作制度,最大的缺陷就是耗水多,农事繁重而艰辛,甲烷排放量大(占全球甲烷排放量的26%,所起的温室效应就占大气增温效应的20%)。要从根本上消除这三种缺陷,唯一的办法就是采用旱种技术,即水稻改成旱种变陆稻,这在缺水地区尤其北方地区更显得特别需要。
七十年代中,水稻旱种在华北试验成功,到1985年,北方地区水稻旱种面积累计近400万亩,此后一直发展缓慢。究其原因,主要是产量比较低,一般亩产只是300千克左右,从巴西引进的陆稻单产为330千克/亩左右,北京地区的试验已达400千克/亩,高产田块达443千克/亩。但是,由于陆稻每一次种植都是从水稻品种筛选出来的,水稻旱种技术还没有从根本上得到解决。据称,陆稻第一年产量良好,故可以达400千克/亩,但第二代产量要下降20%,以后降得更历害,第三代即下降70%,被称为“产量猛跌”。到目前为止,还没有找到解决这个问题的根本办法。
发明内容:
本发明的目的是提供一种用于水稻改成旱种以后对其进行喷洒,可提高植物的光合作用效率,提高产量和质量地水稻陆化剂。
从中医理论中知道,人的毛孔具有散发气体和水份的功能,在药物中则有解表药和收敛药之分,在治病中,要根据人体内外平衡状态的破坏情况究竟应该收敛止汗还是解表发汗而决定取舍,以求得人体与外界的平衡状态而治愈疾病。在植物中,叶的毛孔也具有同样的作用,当过于开启时,则蒸发过大,除了耗水增大之外,还造成能量的过度损失而降低作物的产量;如果过于郁闭,也会影响作物的生长,所以也务必求得平衡状态,保证作物生长旺盛,最大限度地积累干物质,从而提高作物的产量。
陆稻(水稻旱种以后)与水稻的根本区别在于前者根部为有氧呼吸,后者根部为无氧呼吸。水稻在漫长的历史演变遗传中,已经形成根部大量吸收水份,叶面气孔蒸发量较大,建立了一种平衡机制,所以在相宜的条件下,一般单位面积产量较高(与旱种作物相比)。而水稻改为旱种,原先根部的无氧呼吸变成有氧呼吸,根部所吸收的水份相应减少,而叶面气孔的蒸发能力不变,原有的平衡状态得不到维持,因此造成相对蒸发过多,能量损失加大,因而产量不可避免要下降,一代比一代下降。
如果我们在提高植物光合作用效率的同时,采用收敛药物喷洒于植物的叶面上,适当关闭叶面的气孔,就有可能降低叶面的蒸发,求得水稻在旱种以后根部吸水和叶面蒸发之间新的平衡,从而防止产量下降,在条件相宜时,还可以提高稻谷的产量。
本发明人经过长期的探索和实践,在原有光效剂(专利申请号021541620)的基础上,用收敛药物代替解表药物,发明了一种用于水稻改成陆稻以后,防止产量下降,提高植物的光合作用效率,提高产量和质量的水稻陆化剂。它是一种采用中草药制作的酒剂,组方如下:
①补气药:黄芪、白术各半,占10~12份;
②补阴药:枸杞子、麦门冬、山茱萸各三分之一,占12~14份;
③补阳药:杜仲、续断、巴戟天、狗脊各四分之一,占24~26份;
④补血药:何首乌、当归、鸡血藤各三分之一,占16~18份;
⑤活血药:川芎、丹参、红花各三分之一,占13~15份;
⑥止咳化痰药:百部、桔梗、橘皮各三分之一,占6~8份;
⑦利水渗湿药:五加皮、金樱子各半,占3~5份;
⑧清热药:黄岑、黄柏各半,占2~4份;
⑨收敛药:麻黄根、浮小麦、牡蛎、五倍子各四分之一,占4~8份。
上述9类药物共26种中草药,当某种原料短缺时,可以用同类的其它药物来代替,例如,当收敛药牡蛎短缺时,可以用同是收敛药的龙骨或糯稻根来代替,但全方剂26种中草药每次替代不宜超过3种。
这26种中草药组成的中药方剂先按上述比例混合后加以粉碎变成中细粉状。每1千克药粉加水300~350千克,红糖44~55千克,在锅炉中煮沸10~20分钟,冷却后再加入95度的医用酒精140~160千克(采用医用酒精,则对人畜无害),混合澄清后所得溶液约为500千克,药物与溶液的比例为1:450~550,即为陆化剂,可以装瓶入库。这种陆化剂酒精度为28±2度,含糖量10±1%,颜色为枣红色。如果药物不加以粉碎,也可直接加入锅炉中煮沸,但煮沸时间要延长至25~40分钟。
本发明人用常规水稻进行了五代庭院式旱种试验,从试验结果看,全部达到了预期的目的:
1、水稻连续五代旱种,经过喷洒光效剂和陆化剂以后(与本申请人的上一项光效剂专利配合使用),产量非但没有下降,而且比原常规稻品种高,在第五代以后即为原水稻品种的两倍多(按日·公顷产量计算)。
2、一般的陆稻,由于整个生育期生长在旱地土壤中,结实率比较低,但经过喷洒光效剂和陆化剂以后,结实率保持水稻原有的水平,比杂交水稻要高,在第四、第五代以后可达92%以上。
3、陆稻经过喷洒光效剂和陆化剂以后,其生育优势每一代都可以获得遗传,而且一代比一代更有优势,因而可以采用系统育种的方法,无需专门制种,因而降低了育种和种子成本。
4、陆稻经过喷洒光效剂和陆化剂以后,其光合作用效率得到了很大的提高,因而其肥料利用率也得到很大的提高,在第四、第五代以后达70%以上,远远高于西方发达国家的最高利用率45%。
5、陆稻经过喷洒光效剂和陆化剂以后,由于产量没有下降,因而灌溉用水比水稻节约50%以上。
具体实施方式:
实施例1:
生产陆化剂1吨,按500∶1的比例,需中药粉2千克。九类药物均取比例中间值,则需黄芪、白术各110克;枸杞子、麦门冬、山茱萸各87克;杜仲、续断、巴戟天、狗脊各125克;何首乌、当归、桔梗、橘皮各47克;五加皮、金樱子各40克;黄芩、黄柏各30克;麻黄根、浮小麦、牡蛎、五倍子各30克。
上述九类26种中草药合计2000克,直接投入锅炉中,加水620千克,红糖100千克,煮沸30分钟,冷却后加入95度医用酒精300千克,混合后隔渣澄清,大约得溶液1吨,即为陆化剂,可以装瓶入库。
实施例2:
生产陆化剂1吨,按500∶1的比例,需中药粉2千克。九类药物中,收敛药物取上限值8份,为符合比例平衡,补阳药取下限值24份,补血药取下限值16份,其余取中间值,这样则需:黄芪、白术各110克;枸杞子、麦门冬、山茱萸各87克;杜仲、续断、巴戟天、狗脊各120克;何首乌、当归、鸡血藤各107克;川芎、丹参、红花各93克;百部、桔梗、橘皮各47克;五加皮、金樱子各40克;黄芩、黄柏各30克;麻黄根、浮小麦、牡蛎、五倍子各40克。
上述九类26种中草药合计2002克,先混合加以粉碎变成中细粉状,而后投入锅炉中,加水610千克,红糖100千克,煮沸15分钟,冷却后加入95度医用酒精310千克,混合后隔渣澄清,大约得溶液1吨,其酒精度,含糖量,颜色基本与例1相同,效果也无甚差别。
陆化剂在使用时,需用300倍的清水稀释,雾状喷洒于水稻的茎叶上,从种子发芽长叶到孕穗前(一般30~40天)先喷洒光效剂,此后到开花结实前喷洒陆化剂,每7天喷洒一次,光效剂大约喷洒3次,陆化剂大约喷洒5次,每次亩需陆化剂(或光效剂)0.2千克,一般全程总共喷洒8次,亩需光效剂和陆化剂共1.6千克,光效剂和陆化剂的成本都是每千克约为5元,则每亩成本为8元。这样,经过8次喷洒光效剂和陆化剂以后,一方面可以疏通陆稻的经络,增强它的呼吸功能,另一方面又可减少叶面的蒸发量,从而减少能量的损失而提高其光合作用效率,增加光合产物的储存,不但防止了产量下降,还可以提高其产量和质量。
现把常规水稻五代旱种试验结果列出如下:
陆稻旱种试验的原种子为常规光效剂第一代种子,亩基本苗20万,有效穗41.32万,株高92厘米,平均每穗实粒数83粒,最大穗粒数202粒,结实率91.07%,千粒重21.2克,亩产727千克,早稻,全生育期132天。
陆化剂陆稻种植试验。
1、氮、磷、钾配方肥料种植,光效剂第一代水稻种子,晚稻,水稻旱种,全程喷洒光效剂,2001年7月4日旱种,11月4日收谷。
2、氮、磷、钾配方肥料种植,第一代陆稻种子,早稻,旱种,苗期喷洒光效剂,孕穗后喷洒陆化剂,2002年3月13日旱种,7月22日收谷。
3、氮、磷、钾配方肥料种植,第二代陆稻种子,晚稻、旱种,苗期喷洒光效剂,孕穗后喷洒陆化剂,2002年7月22日旱种,11月22日收谷。
4、氮、磷、钾配方肥料种植,第三代陆稻种子,早稻,旱种,苗期喷洒光效剂,孕穗后喷洒陆化剂,2003年3月2日旱种,7月12日收谷。
5、氮、磷、钾配方肥料种植,第四代陆稻种子,晚稻,旱种,苗期喷洒光效剂,孕穗后喷洒陆化剂,2003年7月13日旱种,11月5日收谷。
试验结果列表如下:
结实率(%) 91.07 91.13 89.47 88.57 92.25 93.85千粒重(克) 21.2 20.54 21.7 21.5 21.9 21.9亩产(千克) 727 605 796 677 841 931全生育期(天) 132 123 131 123 132 115日·公顷产量(千克) 82.61 73.78 91.15 82.56 95.57 121.43
水稻原品种,广西兴业县常规稻粘小占2号,早稻,亩基本苗15.87万,有效穗22.68万(1∶1.43),株高110厘米,平均每穗实粒数110.4粒,最大穗173粒,结实率89.3%,千粒重20.4克,亩产511千克,全生育期130天,折算日·公顷产量58.96千克。
从表中可以看出,水稻连续五代旱种,经过喷洒光效剂和陆化剂以后,首先是有效分蘖系数有了很大的增加,从原品种的1∶1.43增加到第五代的1∶7.8,比杂交水稻还要高得多;其次是结实率保持了原品种的水平,甚至到了第四代、第五代还有显著的增加,达92%以上;再次是亩有效穗大量增加的情况下,平均结粒数到了第四代、第五代有了明显的提高。这些有利的变化保证了产量非但没有下降,反而一代比一代增加,提高。终至第五代的产量即为原品种产量的两倍多(按日·公顷产量计算)。这都是由于喷洒光效剂和陆化剂以后,一方面疏通了陆稻的经络,减少了传输过程中的能量损耗,另一方面减少了叶面的蒸发,降低了能量的损耗,再次增加光合产物的储存,因而产量非但不降,反而有大幅度的增加,质量也都有很大的提高。更为重要的是这种生育优势每一代都得到了遗传,而且一代比一代强。
我们还可以从另一方面来证明这个问题。农作物的肥料利用率一般都是较低的,就是西方发达国家最高也只是45%左右。本发明试验却高达70%以上。第四代亩施尿素71kg,磷肥87kg,钾肥69kg,折算N:32.66kg,P2O5:13.92kg,K2O:39.33kg,产量841kg,理论吸收量分别为:21.03kg,10.09kg,26.07kg。所以利用率分别为:64.39%、72.49%、66.29%。而第五代,亩施肥料同第四代,N:32.66kg,P2O513.92kg,K2O:39.33kg,而产量为931kg,理论吸收量分别为23.28kg,11.17kg,28.86kg。所以利用率分别为71.28%,80.24%和73.38%。由此可知,经过4~5代系统育种以后,肥料的利用率可确保达到70%以上。这显然是由于减少了能量的损耗而增加了光合产物储存的结果。