CN101999378B - 一种小麦抗低温抗倒伏增产调节剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小麦抗低温抗倒伏增产调节剂及其制备方法，所述小麦抗低温抗倒伏增产调节剂含有如下浓度的组分：聚天冬氨酸盐100g/L，植物生长调节剂20.05～30.05g/L，活性剂和展着剂65～67g/L，溶剂为水。本发明小麦抗低温抗倒伏增产调节剂能够使小麦增产20％以上，同时能够提高小麦抗冷性和抗倒伏能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物生长调节剂，特别涉及一种小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
背景技术
小麦是我国主要的粮食品种，是北方人民的主要口粮，在我国粮食生产中占有重要的地位。目前，我国小麦播种面积3000万公顷，年产量1.2亿吨，分别占粮食作物总播种面积和粮食总产量的26.6％和24.9％。小麦适应性强、种植范围广，自北纬18°～50°均可种植，广泛分布在我国的30个省、市自治区，而优势产区主要集中在河北、河南、山东、江苏、安徽、陕西和四川省，播种面积占全国小麦播种面积的65.12％，产量占全国小麦总产量的73.83％。小麦生育期长，秋季播种，经冬历春，夏季收获，因此，低温冷害与冻害一直是威胁小麦高产稳产的主要障碍因素。
按照冷害、冻害发生的时间顺序，影响我国小麦生产的冷害、冻害类型主要分为冬季冻害、早春冻害(俗称倒春寒)和低温冷害。冬季冻害发生在越冬期间，由于寒潮降温(24小时内温度下降10℃以上，最低温度在5℃以下)导致叶片黄、发白干枯，甚至主茎、大分蘖冻死，心叶及整株死亡，从而导致麦田缺苗断垄，严重影响小麦的有效穗数。早春冻害(即倒春寒)发生在立春后，小麦完成春化阶段和光照阶段发育后进入返青、拔节期，抗寒能力下降，寒潮到来，地表温度降到0℃以下，发生霜冻危害，导致叶片黑绿萎蔫、干枯；茎顶端幼穗分生细胞受低温危害最为严重，处在二棱期(起身期)的幼穗受冻后呈透明晶体状；处在雌雄蕊原基分化期(拔节期)的幼穗萎缩变形、干枯，严重影响小麦的有效穗数和穗粒数。低温冷害发生在小麦生长发育进入孕穗阶段，幼穗发育至四分体形成期，最适宜的日平均气温为10℃～15℃，低于5℃～6℃就会受害，该时期受冷害，茎叶器官没有异常表现，受害部位为穗的全部或部分小穗，表现为延迟抽穗或抽出空颖白穗，或麦穗中部小穗空瘪，或者仅有部分结实，严重影响穗粒数和千粒重。
由于我国小麦优势种植区纬度跨越幅度大，小麦越冬期平均气温低且积温也低，虽然可以满足小麦越冬生长的需要，但低温冻害、冷害常常导致小麦分蘖不足、有效穗数少、穗粒数低、产量低而不稳，遇到严重的低温冷害年份可减产亿公斤以上。如2010年4月14日、15日河南、河北、山东、江苏省大幅度降温，最低气温在4℃以下，豫北和豫西出现-2℃的低温，导致河南、河北、江苏、安徽等省小麦大幅度减产。因此，增强小麦抗低温冷害的能力对保证小麦高产稳产具有极其重要的意义。
已有研究表明，在冻害、冷害胁迫下，采取合理的栽培生理措施可以在一定范围内缓解冻害、冷害对小麦的影响。其中，栽培技术措施包括：播前结合深耕多施有机肥，以增温保墒，确保冬小麦苗情转化升级，促进冬小麦形成壮秆大穗；起身期冬小麦，及时中耕松土，提高低温；拔节期冬小麦，在降温前适当浇水，可以起到蓄墒防寒、培育壮苗、减缓地温下降的作用，促进麦苗生长；上述措施在一定程度上可以减少冻害、冷害，但措施工程量大，执行起来需要一定时期，当寒潮出现时常常无法迅速执行、防不胜防。主动抗冷措施包括结合浇水追施尿素、叶面喷磷酸二氢钾和植物生长延缓剂如多效唑、矮壮素等，虽然这些措施在一定程度上增加了小麦的抗冷性，但是，叶面喷施延缓剂处理给小麦造成的减产效果甚至大于冷害的影响，所以，实际应用效果不佳。
因此，协调抗冷性与高产性之间的关系，同时提高小麦的抗冷性和高产性，将对稳定提高我国华东、华北、西南和西北地区冬小麦产量具有极其重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种双重提高小麦抗冷性和高产性的植物生长调节剂。
本发明提供一种小麦抗低温抗倒伏增产调节剂，该调节剂含有如下组分：聚天冬氨酸盐100g/L，植物生长调节剂20.05～30.05g/L，活性剂和展着剂65～67g/L，溶剂优选为水。
所述聚天冬氨酸盐优选为聚天冬氨酸钾或聚天冬氨酸钠，主要功能为改善小麦内部生理代谢过程，提高小麦抗冷性。优选地，本发明使用浓度为500g/L的聚天冬氨酸盐溶液，该溶液可由如下方法制备得到：首先称取配方比例的氢氧化钾或氢氧化钠溶于适量的水中，然后，加入配方比例的聚天冬氨酸，反应完全后，用配方比例的水定容即可得到500g/L的聚天冬氨酸盐溶液。其中聚天冬氨酸的分子式为C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4，分子量为1000-5000，纯品为浅褐色结晶，难溶于水、丙酮、乙酸乙酯。其中，所述的氢氧化钾、氢氧化钠和聚天冬氨酸均可以市售获得。
所述植物生长调节剂优选为α-萘乙酸钠和6-苄氨基腺嘌呤，其中α-萘乙酸钠能够促进小麦根系和茎秆发育，6-苄氨基腺嘌呤能够促进小麦穗部发育。
在上述小麦抗低温抗倒伏增产调节剂中，所述α-萘乙酸钠、6-苄氨基腺嘌呤与聚天冬氨酸盐的重量百分比为400～600∶1～2.5∶2000。
所述活性剂和展着剂可以选用曲拉通(Triton)和吐温(Tween)系列，优选为吐温系列最为优选的是吐温20或吐温60。活性剂和展着剂可促进药液在植株叶片表面浸润，促进药液吸收，有效提高药液的作用效果。
本发明还提供了一种制备上述小麦抗低温抗倒伏增产调节剂的制备方法，该方法包括以下步骤：首先将配方比例的氢氧化钾或氢氧化钠溶于水中，然后加入配方比例的聚天冬氨酸，合成配方比例的聚天冬氨酸盐溶液；然后依次加入配方比例的α-萘乙酸钠、6-苄氨基腺嘌呤及活性剂与展着剂，最后用水定容。
本发明小麦抗低温抗倒伏增产调节剂可以在小麦三叶期、拔节期、灌浆期施用，施用时兑水稀释成500～700倍液，然后喷施于叶面。
本发明小麦抗低温抗倒伏增产调节剂主要含有聚谷氨酸盐、α-萘乙酸钠和6-苄氨基腺嘌呤，这三种物质共同作用，使该产品具有增强抗冷性和抗倒伏能力、提高产量三重功能，并且这三种物质具有显著的协同增效作用。因此，本发明调节剂能够显著增强小麦抵御低温冷害的能力，增加小麦的穗粒数和千粒重，使小麦产量提高20％以上。同时该产品具有成本低、使用方便等特点，易于推广应用，对我国小麦生产具有积极的推动作用。
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。
本发明所述植物生长调节剂选用聚天冬氨酸(山东淄博市力帮精细化工有限公司，登记证号：Q/ZLB-002-2005)，氢氧化钾(天津市同鑫化工厂，CAS登记号.：1310-58-3)。
实施例中其它组分，如无特殊说明，均为市购获得。
实施例1
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20g α-萘乙酸钠、50mg6-苄氨基腺嘌呤和65g吐温20，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例2
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20gα-萘乙酸钠、75mg6-苄氨基腺嘌呤和65g吐温40，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例3
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20gα-萘乙酸钠、100mg6-苄氨基腺嘌呤和35g吐温20，32g吐温40，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例4
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20gα-萘乙酸钠、125mg6-苄氨基腺嘌呤和67g吐温20，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例5
将43.51g氢氧化钠溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入22.5gα-萘乙酸钠和50mg 6-苄氨基腺嘌呤和67g吐温40，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例6
将43.51g氢氧化钠溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入25g α-萘乙酸钠、50mg6-苄氨基腺嘌呤和65g土温20，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例7
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入27.5gα-萘乙酸钠、50mg6-苄氨基腺嘌呤和67g曲拉通X-100，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例8
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入30gα-萘乙酸钠、50mg6-苄氨基腺嘌呤和65g曲拉通X-114，最后用水定容至1000ml，即得本发明的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂。
实施例9叶面喷施调节剂
将实施例1、2、3、4的调节剂兑水稀释成700倍液，实施例5、6、7、8兑水稀释成500倍液，在小麦三叶期、拔节期、灌浆期喷施于叶面。
实施例10本发明小麦抗低温抗倒伏增产调节剂对小麦抗冷性的影响
选择聚天冬氨酸钾、α-萘乙酸钠和6-苄氨基腺嘌呤为主要组分，分别设置0、1、2、3四个浓度梯度(浓度梯度见表1)，进行排列组合，共计63个处理1个对照，以矮抗58为测试品种，于小麦幼苗三叶一心期叶面喷施6小时后，放入4℃低温培养室处理4天，取样测定超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量，每处理3次重复。
表1聚天冬氨酸钾(PASPK)、α-萘乙酸钠(NAAS)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)的浓度梯度(浓度单位：g/L)
表2聚天冬氨酸钾(PASPK)、α-萘乙酸钠(NAAS)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对小麦抗冷性的影响
实验结果(如表2所示)表明共同施用这三种组分能够显著提高小麦幼苗的抗冷性，使小麦幼苗中超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性分别提高了198.69％和97.79％，丙二醛含量降低了51.51％，其效果显著优于单独施用其中任一组分的效果。
实施例11本发明小麦抗低温抗倒伏增产调节剂对小麦产量的影响
选择聚天冬氨酸钾、α-萘乙酸钠和6-苄氨基腺嘌呤为主要组分，分别设置0、1、2、3四个浓度梯度(浓度梯度见表1)，进行排列组合，共计63个处理1个对照，以矮抗58为测试品种，进行大田实验，于大喇叭口期叶面喷施，每处理三次重复。成熟期收获，测定产量。
表3聚天冬氨酸钾(PASPK)、α-萘乙酸钠(NAAS)和6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对小麦产量的影响
如表3所示，实验结果表明共同施用这三种组分能够显著提高小麦产量，使小麦亩穗数增加19.77％，穗粒数增加50.66％，千粒重增加6.39％，亩产量平均提高54.02％，而三种组分单独施用时亩穗数增加2.15％～8.19％、亩产量增加13.12％～20.43％，低于三种组分共同施用时的增加幅度，可见这三种组分共同施用具有显著的协同增效作用。
实施例12抗冷性、抗倒伏性和增产实验
于2008/2009年和2009/2010年河北省、河南省和江苏江省进行多点示范试验，取实施例1抗低温抗倒伏增产调节剂稀释500倍，于小麦3叶期、起身拔节期和灌浆期进行叶面喷施，对照不喷施。实验结果如表4所示，施用该小麦抗低温抗倒伏增产调节剂的所有参试小麦冷害受害率介于12.1％～20.6％，而对照田受冷害影响严重，冷害包括弱小苗、黑紫苗、死苗，受害率介于32％～97.3％；施用该小麦抗低温抗倒伏增产调节剂的所有参试小麦均未发生倒伏，而对照田均倒伏发生率介于21.1％～28.2％；施用抗低温抗倒伏增产调节剂的小麦产量平均比对照提高28.64％。
表4聚苄萘合剂对小麦抗冷性、抗倒伏性和增产效果的影响
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种小麦抗低温抗倒伏增产调节剂，其含有如下组分：聚天冬氨酸盐100g/L，植物生长调节剂20.05～30.05g/L，活性剂和展着剂65～67g/L；所述的植物生长调节剂为α-萘乙酸钠和6-苄氨基腺嘌呤；α-萘乙酸钠、6-苄氨基腺嘌呤的重量百分比为400～600:1～2.5；所述的活性剂和展着剂选自曲拉通系列或吐温系列。
2.如权利要求1所述的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂，其特征在于，所述的聚天冬氨酸盐溶液选自聚天冬氨酸钾溶液或聚天冬氨酸钠溶液。
3.如权利要求2所述的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂，其特征在于，所述的活性剂和展着剂为吐温系列。
4.如权利要求1-3任一项所述的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂，其为水剂。
5.一种制备如权利要求1-3任一项所述小麦抗低温抗倒伏增产调节剂的方法，其包括如下步骤：首先将氢氧化钾或氢氧化钠溶于水中，然后加入配方比例的聚天冬氨酸，合成配方比例的聚天冬氨酸盐溶液；然后依次加入配方比例的α-萘乙酸钠、6-苄氨基腺嘌呤及活性剂与展着剂，最后用水定容。
6.如权利要求1-3任一项所述的小麦抗低温抗倒伏增产调节剂在提高小麦抗冷性、抗倒伏性和产量中的应用。
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