一种提高香稻香气积累的方法

本发明涉及香稻栽培，具体涉及一种提高香稻香气积累的方法。

背景技术：

1、香米价格比普通大米高出1-2倍，这是因为其具有独特的口感香味，且含有丰富的营养价值，备受市场和消费者青睐。香稻的籽粒香味浓郁为主要特征，而这种诱人的特殊芳香来源于其特征物质的积累，2-乙酰-1-吡咯啉在香稻各生育时期均会产生积累，因此具有颇高的经济价值和市场前景；而香稻的栽培容易受栽培环境和模式等影响。为此，研究提高香稻香气积累的栽培措施成为浓郁香米生产的重要环节，而目前的技术中水稻产量和品质难以达到双效水平，品质提高容易导致产量下降。

2、生物炭为生物质原料，绿色环保，无污染，有利于提高作物产量；而锌作为植物微量元素，对水稻生长也有不可或缺的作用，市面上用锌肥来达到水稻增香丰产的目的，但忽视水稻对锌的吸收转运等问题，长期施用锌肥容易造成土壤锌污染，植物锌中毒等问题，且锌虽然已有文献报道能够提高香稻香气，但普遍用于叶面肥或者固体肥施用。虽然目前普遍使用的是有机质高达45％的专用基质，但泥土育秧更适用于低成本的小规模种植，存在需要补充有机质来解决有机质含量低的问题，而有机质补充一般选用有机肥等肥料，具有效率低、使用量高且需工艺处理等缺点，因此一种简单低成本且能合理施用锌肥，进而防止土地污染且达到壮秧高产目的的有机质补充材料具有良好的研发前景，而现在暂未研发锌改性生物炭作为育秧基质的有机质补充材料。

3、谷氨酸作为2-乙酰-1-吡咯啉的合成底物之一，虽然已有报道外源叶面喷施谷氨酸达到提高香气的效果，但是单一喷施效果不显著，不仅吸收效率低，且单一底物合成2-乙酰-1-吡咯啉的作用也缓慢，因此如何提高香稻吸收谷氨酸和合成2-乙酰-1-吡咯啉的效率也是需要解决的技术问题。γ-聚谷氨酸是谷氨酸单体通过酰胺键聚合而成的一类均聚氨基酸，是一种水溶性、不含毒性的生物高分子，保水性、成膜性好，喷施后能被植物有效吸收，可作为生物肥料添加剂，有资料记载聚谷氨酸叶面肥对小麦有明显的增产作用，但还未开发出其增香作用；而聚谷氨酸复配壳聚糖一般用作具有促生根的聚谷壳寡糖合剂，仅作为土壤改良肥料增效剂，因此一种相比谷氨酸增香效果更显著、能达到增香增产的新型叶面复合肥具有良好的市场前景。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种提高香稻香气积累的方法。

2、本发明的技术内容如下：

3、本发明提供一种提高香稻香气积累的方法，具体为：制备锌改性生物炭，在育秧期将锌改性生物炭以质量比为1:38-42与泥土拌匀后进行育秧，之后在孕穗期喷施混合剂在叶面上；

4、其中泥土来源于晒干锤碎后堆放的南方稻田泥土，理化性质：有机质16.41g/kg、全氮1.01g/kg、全磷0.82g/kg、全钾23.56g/kg、有效氮90.58mg/kg、有效磷45.73mg/kg、速效钾69.31mg/kg和ph6.1；

5、所述锌改性生物炭的制备为将椰子壳干燥捶碎浸泡在7水合硫酸锌中，超声后烘干，煅烧后过筛得到锌改性生物炭；

6、所述椰子壳与7水合硫酸锌的质量比为1:5-10；

7、所述椰子壳与7水合硫酸锌的质量比为1:10；

8、所述混合剂为质量比为20-40:50的γ-聚谷氨酸和壳聚糖的混合；

9、所述混合剂为质量比为40:50的γ-聚谷氨酸和壳聚糖的混合。

10、本发明提供一种提高香稻香气积累的混合剂，所述混合剂包括γ-聚谷氨酸和壳聚糖，质量比为20-40:50。

11、本发明还提供一种提高香稻香气积累的混合剂在香稻孕穗期喷施的应用。

12、有益效果：本发明提供的提高香稻香气积累的方法中，在其他栽培措施根据香稻种植规程进行的前提下，以硫酸锌改性的废弃椰子壳作生物炭作为育秧基质有机质补充材料来混合泥土保持水分和养分，提高秧苗光合速率和生物量，而喷施高分子叶面肥为含γ-聚谷氨酸和壳聚糖，能增加叶面吸收能力，提高香稻吸收谷氨酸效率，以及增加氮、多胺等物质积累能转换形成亚精胺等氨基酸进而合成2-乙酰-1-吡咯啉，提高2-乙酰-1-吡咯啉的合成效率，从而提高籽粒2-乙酰-1-吡咯啉含量，进而提高籽粒形成时的香气积累，使香味常规籼稻的品质质量和产量都显著增加；

13、本发明提高香稻香气积累的方法中，采用的原料容易制备和获得，绿色环保，成本低廉；本发明方法丰富了香稻增香技术，通过试验验证了最佳实验条件为质量比为1:10的低浓度锌改性生物炭复配质量比为40：50的γ-聚谷氨酸：壳聚糖的混合剂，能达到效果最好的增香稳产效果；其中选用育秧期添加锌改性生物炭作为泥土的有机质补充剂，香稻秧苗对锌的吸收率高，锌的使用量低于一般使用量也能达到的壮秧稳产效果，不仅扩展了有机质补充剂的种类，并且克服了现有技术中锌污染问题。

14、说明书附图

15、图1为椰子壳生物炭扫描电镜能谱图；

16、图2为bc1锌改性椰子壳生物炭扫描电镜能谱图；

17、图3为bc2锌改性椰子壳生物炭扫描电镜能谱图；

18、图4为锌改性生物炭处理下的香稻幼苗净光合速率；

19、图5为锌改性生物炭处理下的香稻幼苗的胞间co2浓度；

20、图6为锌改性生物炭处理下的香稻幼苗的气孔导度图；

21、图7为锌改性生物炭处理下的香稻幼苗的蒸腾速率；

22、图8为锌改性生物炭处理下香稻幼苗生物量；

23、图9为混合剂对香稻籽粒香气的影响；

24、图10为混合剂对香稻籽粒总氮含量的影响；

25、图11为混合剂对香稻籽粒总碳含量的影响；

26、图12为混合剂对香稻籽粒精胺相对含量的影响；

27、图13为混合剂对香稻籽粒亚精胺相对含量的影响；

28、图14为混合剂对香稻籽粒腐胺相对含量的影响；

29、图15为混合剂对香稻籽粒精氨酸相对含量的影响；

30、图16混合剂对香稻籽粒pao(多胺氧化酶)相对表达量的影响；

31、图17为混合剂对香稻籽粒samdc(亚精胺合酶)相对表达量的影响；

32、图18为混合剂对香稻籽粒spdsyn(s-腺苷甲硫氨酸脱羧酶)相对表达量的影响；

33、图19为混合剂对香稻籽粒产量的影响；

34、图20为乙酰-1-吡咯啉与多胺的相关性分析图；

35、图21为方法对香稻籽粒2-乙酰-1-吡咯啉含量的影响；

36、图22为方法对香稻产量的影响统计图。

技术特征：

1.一种提高香稻香气积累的方法，其特征在于，包括如下步骤：制备锌改性生物炭，将锌改性生物炭以质量比为1:38-42与泥土拌匀后进行育秧，之后在孕穗期喷施10-15l/m2混合剂在叶面上。

2.根据权利要求1所述的一种提高香稻香气积累的方法，所述锌改性生物炭的制备为将椰子壳干燥捶碎浸泡在7水合硫酸锌中，超声后烘干，煅烧后过筛得到锌改性生物炭。

3.根据权利要求2所述的一种提高香稻香气积累的方法，其特征在于，所述椰子壳与7水合硫酸锌的质量比为1:5-10。

4.根据权利要求2所述的一种提高香稻香气积累的方法，其特征在于，所述椰子壳与7水合硫酸锌的质量比为1:10。

5.根据权利要求1所述的一种提高香稻香气积累的方法，其特征在于，所述混合剂为质量比为20-40:50的γ-聚谷氨酸和壳聚糖的混合。

6.根据权利要求5所述的一种提高香稻香气积累的方法，其特征在于，所述混合剂为质量比为40:50的γ-聚谷氨酸和壳聚糖的混合。

7.一种提高香稻香气积累的混合剂，其特征在于，所述混合剂包括γ-聚谷氨酸和壳聚糖，质量比为20-40:50。

8.一种提高香稻香气积累的混合剂在香稻孕穗期喷施的应用。

技术总结本发明属于香稻栽培技术领域，具体公开了一种提高香稻香气积累的方法，通过利用低浓度硫酸锌改性生物炭添加至基质育秧提高秧苗光合速率和生物量，并联合在孕穗期喷施γ‑聚谷氨酸和壳聚糖混合成的高分子叶面肥，提高香稻吸收谷氨酸效率，能增加叶面吸收，能增加氮源和多胺积累，从而提高籽粒2‑乙酰‑1‑吡咯啉含量，进而提高籽粒形成时的香气积累，本发明的方法成本低廉，处理后的香稻产量和香味品质均达到双效水平。技术研发人员：黄穗华,王旭,包开心,耿安静,陈光受保护的技术使用者：广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/13