CN101485306A - 甜高粱抗倒伏剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甜高粱抗倒伏剂及其应用。本发明所提供的甜高粱抗倒伏剂的药效组分为：1－5质量份调环酸钙、20－40质量份乙烯利、1－5质量份苄氨基嘌呤。所述抗倒伏剂还可包括5－20质量份悬浮助剂和30－73质量份的水。该甜高粱抗倒伏剂能够提高甜高粱抗倒伏的能力，在甜高粱拔节期至挑旗期叶面喷施能够有效减少植株的倒伏比率，同时还能使植株保持较高的产量特征。

Description

甜高粱抗倒伏剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种甜高粱抗倒伏剂及其应用。

背景技术

随着世界工业和交通运输业的飞速发展，煤炭和石油等不可再生化石能源的消耗量日益增加，能源短缺问题已成为困扰人类社会可持续发展的主要问题之一。同时，化石能源带来的环境问题日益突出。生物质能源是可再生能源，具有可贮藏性及连续转化能源的特征，成为最有前景的替代能源。

甜高粱(Sorghum bicolor L)属禾本科C4植物，能充分利用光热资源，具有很高的光合速率。甜高粱在德国的鲜重高产纪录为169t/hm²，我国湖北省公安县曾有157.5t/hm²的鲜重产量，是目前世界上生物学产量最高的作物之一。甜高粱每公顷每天生产的碳水化合物可生产48L酒精，而玉米为15L，小麦为3L。与其它作物相比甜高粱具有分蘖能力较强、根系发达、水分利用效率高、抗旱涝、耐盐碱能力强等优良特性，适合作为能源作物大面积发展，以甜高粱生产乙醇被认为是极有潜力的替代石油途径之一。

Constantine(Constantine D.Dalianis.Productivity，sugar yields，ethanolpotential and bootlenecks of sweet sorghum in European Union[M].Firstinternational sweet sorghum conference.1997，65-79)认为倒伏是欧洲甜高粱栽培生产中的四大制约瓶颈之一。倒伏不仅使甜高粱产量降低，而且给机械收获带来困难。黎大爵(黎大爵，廖馥荪。甜高粱及其应用[M].科学出版社。1992)、刘京宝(刘京宝，卢超，师泓，等。甜高粱种植技术及发展前景[J].河南农业科学，1998，9:9-10)和赵永红(赵永红，陈茜，王惠滨，等。甜高粱盐碱地高产栽培技术及开发利用[J].中国种业，2006，11:56)提到了甜高粱应在拔节期培土以防止倒伏。王新国(王新国.甜高粱的开发价值及高产栽培技术[J].科学种养，2007，19-20)提出应控制甜高粱的种植密度，适当蹲苗，拔节期控水以减少植株倒伏。邹剑秋等(邹剑秋，宋仁本，卢庆善，等。新型绿色可再生能源作物-甜高粱及其育种策略[J].杂粮作物，2003，23(3):134-135)在阐述甜高粱的育种策略时也提到甜高粱由于生长旺盛，植株高大，生物产量高，易于倒伏，应注意抗倒伏品种的选育工作。所以，甜高粱的倒伏问题已经引起广泛的关注，但倒伏的原因和防止倒伏的策略研究几乎没有。

甜高粱倒伏后由于植株高大很难恢复直立，特别是抽穗前发生倒伏对甜高粱发育和物质积累造成极大影响，产量下降，品质降低。甜高粱后期倒伏对产量和品质影响较小，但给机械化收获带来极大困难。甜高粱倒伏后，给机械化收获带来困难，增加了生产过程能量投入，而且倒伏后的植株产量和品质均受到严重的影响，影响能量正向产出。最大程度的降低生产过程的能量投入，实现能量最大产出是生物质能源产业生存的根本。所以，如何既保持甜高粱巨大的生产潜力，又实现植株抗倒伏是摆在农业科技工作者面前的一项重要工作。

甜高粱与高粱生物学特性基本相似，但由于甜高粱和普通高粱收获器官的差异，导致栽培技术的巨大差异。普通高粱以追求籽粒产量为目标，茎秆矮化既能避免倒伏，又能实现籽粒的高产。而甜高粱主要追求较大地上部生物产量和较高茎秆产糖量，较矮的植株可以增强植株的抗倒伏能力，但降低了植株地上部生物量；较高的植株虽然满足了对较高茎秆产量的追求，但植株的抗倒伏能力大大降低，最终也无法实现产量的提高。倒伏和产量之间的矛盾是甜高粱生产中的一对主要矛盾，也是长期以来甜高粱研究工作者面对的重要难题之一。

乙烯利(ethephon)被作物吸收后传导到作用部位分解产生乙烯，具有矮化株高、增加茎粗，提高植株抗倒伏能力等作用，在粮食作物、蔬菜、果树和花卉等作物上广泛应用。乙烯利是最早合成并应用于农业生产的生长调节剂之一，国内有多个厂家生产。乙烯利化学名为2-氯乙基膦酸，分子式C₂H₆ClO₃P，相对分子质量144.5，CA登记号：16672-87-0，结构如下：

调环酸钙(prohexadione calcium)被作物吸收后能够抑制活性赤霉素的合成，对禾本科作物节间伸长具有抑制作用，对提高植株抗倒伏能力也具有显著地作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种甜高粱抗倒伏剂。

本发明所提供的甜高粱抗倒伏剂，它的药效组分为下述a)、b)和c)：

a)调环酸钙                     1-5质量份，

b)乙烯利                       20-40质量份，

c)苄氨基嘌呤(6-BA)             1-5质量份。

所述抗倒伏剂还可包括5-20质量份的悬浮助剂。

所述抗倒伏剂还可包括30-73质量份的水。

本发明的甜高粱抗倒伏剂可以只由所述质量份的调环酸钙、乙烯利、苄氨基嘌呤组成。在使用该组成的甜高粱抗倒伏剂时，需加入所述质量份的悬浮助剂和水。

本发明的甜高粱抗倒伏剂也可由所述质量份的调环酸钙、乙烯利、苄氨基嘌呤和悬浮助剂组成。在使用上述组成的甜高粱抗倒伏剂时，需加入所述质量份的水。

本发明的甜高粱抗倒伏剂还可由所述质量份的调环酸钙、乙烯利、苄氨基嘌呤、悬浮助剂和水组成。当甜高粱抗倒伏剂由上述组分组成时，甜高粱抗倒伏剂以悬浮剂的形式存在。

本发明中所述悬浮剂助剂可选用下述1)-3)中的至少一种：1)烷基萘磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基芳香基萘磺酸盐、有机磷酸酯、芳烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等表面活性剂；2)膨润土、白炭黑、凹凸棒土、轻钙、黄原胶、羧甲基纤维素及其盐、聚乙烯醇、硅酸镁铝、羧甲基淀粉、聚乙烯吡咯烷酮等稳定剂；3)丙二醇、乙二醇、丙三醇、尿素等防冻剂；高效脂肪醇、有机硅类消泡剂。

本发明的甜高粱抗倒伏剂具体可按照下述方法进行制备：将调环酸钙、乙烯利、苄氨基嘌呤、悬浮剂助剂和水按所述质量份的投料量混合后砂磨，粒径≤2.5微米时过滤，最后进行成品包装。

本发明的再一个目的是提供一种提高甜高粱抗倒伏能力的方法。

本发明所提供的提高甜高粱抗倒伏能力的方法为：用本发明所提供的抗倒伏剂对甜高粱进行处理，所述处理的方法为叶面喷施。

为了使甜高粱获得较好的抗倒伏能力，所述叶面喷施的时间为甜高粱拔节期至挑旗期。

当使用以悬浮剂形式存在的甜高粱抗倒伏剂时，使用前需用水将所述抗倒伏剂稀释500-2000倍。

本发明的发明人研究发现，乙烯利、调环酸钙、青鲜素和矮壮素等生长延缓剂和抑制剂对甜高粱都具有抑制甜高粱植株高度增长的效果，但由于甜高粱植株高大，节间伸长时间较长，单独使用这些生长延缓剂和抑制剂都不能最终防止甜高粱植株倒伏发生。使用这些生长延缓剂和抑制剂后对甜高粱的后期物质积累还产生了消极的影响，籽粒产量下降，茎秆糖含量下降。因此，借鉴其他复配农药的研究经验，本发明的发明人通过实验复配了多种生长调节剂，获得本发明的具有较佳的抗倒伏效果并保持甜高粱的高产高品质特性的甜高粱抗倒剂，该抗倒伏剂在甜高粱拔节期至挑旗期叶面喷施能够有效减少植株的倒伏比率，同时还能使植株保持较高的产量特征。

本发明所提供的甜高粱抗倒伏剂具有以下优点：

1、本发明所提供的甜高粱抗倒伏剂能够显著减少甜高粱植株的倒伏率，消除由于甜高粱植株倒伏给机械收获造成的不利影响；

2、本发明所提供的甜高粱抗倒伏剂能够使甜高粱上部叶片直立上冲，株型紧凑，从而可以使种植密度比常规种植增加10-15％，从而使甜高粱主要收获器官—秸秆单位面积产量可增加5-10％；

3、该甜高粱抗倒伏剂对提高甜高粱含糖量有一定作用；

4、该甜高粱抗倒伏剂可利用常规悬浮剂农药的生产设备和生产工艺，生产工艺简单，生产成本低，施用方便，易于推广。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

1、各实施例的甜高粱抗倒伏剂的组成及比例

表1  实施例1-4组分及其质量百分含量(％)

表2  实施例5-8组分及其质量百分含量(％)

2、加工工艺

上述实施例1-8的甜高粱抗倒伏剂按照下述方法进行制备：将调环酸钙、乙烯利、苄氨基嘌呤、悬浮剂助剂和水按所述质量份的投料量混合后砂磨，粒径≤2.5微米时过滤，最后调pH值至6.5-7.0，成品包装。

3、试验效果

设置甜高粱种植小区，品种为原甜1号，每小区东西宽4米，南北长6米，南北行种植，行距50cm，株距20cm，每小区种8行。设清水对照和实施例1-8的甜高粱抗倒伏剂9个处理，四次重复，完全随机区组排列。甜高粱抗倒伏剂处理小区在甜高粱拔节后第20天进行叶面喷雾一次，实施例1-8稀释倍数分别为500倍、1500倍、2000倍、1000倍、800倍、1500倍、1400倍和1700倍，每亩喷液量45kg，对照小区同期喷清水45kg/亩。生育过程中统计倒伏率(小区倒伏率＝小区内倒伏株数/小区内总株数)；开花期测定植株倒3、4、5叶片长、宽、叶夹角，计算叶向值(用Pepper公式计算叶向值： $\mathrm{LOV}={\mathrm{\Σ}}_{n=1}^n\left[(90-\mathrm{\θ})(\mathrm{If}\÷I)\right]i/n,$ 式中θ为茎叶夹角，If为叶片挺直长度，I为叶片总长，i为第i片叶，n为样本数)；籽粒成熟期用锤度剂测定茎秆锤度，烘干法测定全株生物量。

由表3可以看出，使用抗倒伏剂处理小区的植株倒伏率显著下降，实施例1、4和5甚至没有倒伏发生。抗倒伏剂处理小区开花期植株的叶向值比对照小区明显增加，植株的紧凑性显著提高。植株紧凑性提高，意味着植株的抗密性增强，在实际生产中可以通过适当增加种植密度来继续提高植株的生物产量水平。植株倒伏影响了茎秆糖的积累，对照小区茎秆汁液锤度比实施例处理小区有所下降。对照小区发生严重倒伏后，甜高粱植株的生物产量比使用抗倒伏剂小区显著下降。因此使用甜高粱抗倒伏剂处理后，植株抗倒性和抗密性增强，植株生物量显著提高，茎秆汁液锤度也有所增加。

表3、抗倒伏剂对甜高粱抗倒伏性、叶向值、茎秆汁液锤度和生物量的影响

Claims (7)

1、一种甜高粱抗倒伏剂，它的药效组分为下述a)、b)和c)：

a)调环酸钙               1-5质量份，

b)乙烯利                 20-40质量份，

c)苄氨基嘌呤             1-5质量份。

2、根据权利要求1所述的抗倒伏剂，其特征在于：所述抗倒伏剂还包括5-20质量份的悬浮助剂。

3、根据权利要求1或2所述的抗倒伏剂，其特征在于：所述抗倒伏剂还包括30-73质量份的水。

4、根据权利要求3所述的抗倒伏剂，其特征在于：所述抗倒伏剂的pH值为6.5-7.0。

5、权利要求1-4中任一所述的抗倒伏剂在提高甜高粱抗倒伏能力中的应用。

6、一种提高甜高粱抗倒伏能力的方法，是用权利要求3所述的抗倒伏剂对甜高粱进行处理，所述处理的方法为叶面喷施。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述叶面喷施的时间为甜高粱拔节期至挑旗期。