CN102144639A - 具有抗旱作用的壳寡糖组合物及应用 - Google Patents

具有抗旱作用的壳寡糖组合物及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有抗旱作用的壳寡糖组合物，壳寡糖的质量浓度为5％-10％的水溶液，其他辅助有效成分包括氮、钾、钙、水杨酸、小苏打、聚丙烯酸钠盐、钨酸钠，辅助有效成分含量为组合物总质量浓度的0.5％-30％。适用于蔬菜、果树。在作物干旱情况下将本品兑水稀释1000倍叶面喷施本产品1-2次。本发明利用的壳寡糖及其组合物具有稳定作物细胞膜结构，有效调节气孔的开关，增加作物吸水保水能力，保护作物正常生长发育。本发明的使用方法简单，易于推广使用。

Description

具有抗旱作用的壳寡糖组合物及应用
技术领域
本发明涉及农业领域，更具体地涉及壳寡糖在蔬菜、果树等作物抵抗低干旱上的应用。
背景技术
地球上干旱半干旱地区的面积占总陆地面积的三分之一，干旱是一个世界性的问题，有关部门统计，干旱对世界经济和社会造成的损失相当于其他各种自然灾害造成损失的总和。在我国干旱、半干旱地区面积占全国土地面积的一半以上，约有耕地面积5.7亿亩。如何开发利用干旱、半干旱地区种植作物，尽快改变这一地区中低产现状，并在短时间内使粮食生产有较大幅度增长，是发展我国高产高效农业面临的迫切任务。
作物抗旱性是指作物具有忍受干旱而受害最小，减产最少的一种特性，是植物在干旱环境中生长、繁殖或生存以及干旱解除后迅速恢复的能力。它既受不同干旱环境条件的制约，又取决于作物本身抗旱机制的作用。干旱条件下，当作物失水大于吸水时，细胞和组织紧胀度下降，作物正常生理功能受到干扰，这种水分胁迫逆境对作物的影响非常广泛。既可以表现在生长发育各个阶段，又可表现在作物生长发育、蒸腾、光合、呼吸、物质合成与运输酶的活力等具体的生理代谢过程中，不同作物或者同一作物不同品种对水分胁迫的适应能力和方式不同，这些反应特性综合地反映了作物的抗旱性。因此，作物的抗旱性是作物在水分胁迫条件下，体内细胞在结构、生理及生化等方面发生一系列适应性改变后，最终在植株形态和产量上的集中表现。
植物抗旱剂是一项非工程性抗旱技术。它能够使土壤水分聚合在种子周围，增强作物对深层土壤的吸水能力，提高作物的抗旱性和耐旱性，尤其适合在抗旱水源缺乏地区应用。利用化学试剂增强植物的抗旱性是提高作物适应外部环境的能力，从而提高干旱条件下农田生产力的有效途径。
壳寡糖是由2-10个氨基葡萄糖通过β-1，4-糖苷键连接而成的低聚合度的水溶性糖，容易被吸收利用。主要通过对作物生理发育的调节，调节多种酶的活化性能，有效调节作物气孔的开关，诱导作物提高抗逆性，诱导作物提高对旱害的抵抗能力。
本品中的壳寡糖聚合度为2-20，主要是采用水产加工的废弃物虾、蟹为原料，通过稀碱处理脱去蛋白质、脂肪，再用稀酸处理脱去矿物质，最后经浓碱处理进行脱乙酰基反应，生产出肥料用壳聚糖原料，利用多糖酶解反应与膜分离偶合的技术，有效控制壳聚糖降解，制备特定聚合度的壳寡糖，通过纳米滤膜除去单糖及低聚合度的壳寡糖，获得高效诱抗活性的寡糖片段；利用壳寡糖单体的分离制备技术，结合MS及HPLC分析寡糖的新技术，对获得的寡糖产品进行结构组成解析，确认寡糖特定聚合度组成，实现产品聚合度的有效控制，以达到产品生物活性稳定的目的。
壳寡糖在抗逆、保鲜、促生长、防病上已见报道研究，但壳寡糖与其他具有抗旱作用物质的组合诱导植物抗旱性方面的研究未见报道。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种壳寡糖组合物及其该组合物在作物抗旱上的应用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种具有抗旱作用的壳寡糖组合物，其中，壳寡糖的质量浓度为5％-10％的水溶液，其他辅助有效成分包括氮、钾、钙、水杨酸、小苏打、聚丙烯酸钠盐、辅助有效成分含量为组合物总质量浓度的0.5％-30％。
该组合物适用于蔬菜、果树。
在作物干旱情况下将本品兑水稀释1000倍叶面喷施本产品1-2次。
本发明具有的优点和有益效果：(1)本发明利用的壳寡糖及其组合物具有稳定作物细胞膜结构，有效调节气孔的开关，增加作物吸水保水能力，保护作物正常生长发育。(2)本发明的使用方法简单，易于推广使用。(3)本发明所用的壳寡糖属于天然提取物，用于作物后对作物对人体无危害，对环境友好，对发展绿色农业和高效精制农产品有重大的意义和贡献。
具体实施方式
下面结合优选实施例对本发明作进一步说明，但本发明决不限于下述实施例。
实施例1
抗旱剂1在烟草旱害下的试验
(1)材料
地点：海南省生物农药工程研究中心实验室
作物：烟草
(2)方法
抗旱剂1组成：使用质量浓度为7.5％壳寡糖+92.5％水再兑水稀释1000倍CK，清水对照
在烟草苗期叶面喷施1次，喷施后不进行浇水处理，一直让其干旱。每个处理重复4次，每个重复16株小苗。间隔3天测定烟草整株的相对含水量。
(3)结果
表1烟草的相对含水量(％)
Figure BSA00000409014100031
从表1上看，本品有利于维持作物体内的含水量，具有对干旱情况下的忍耐和抵抗能力。
实施例2
抗旱剂2在黄瓜旱害下的试验
(1)材料
地点：海南省澄迈县老城镇
作物：黄瓜
(2)方法
抗旱剂2组成：使用质量浓度为5％壳寡糖+1％水杨酸+10％小苏打+84％水
在黄瓜苗期叶面喷施1次，喷施后不进行浇水处理，一直让其干旱。每个处理重复4次，每个重复20株小苗。间隔3天测定黄瓜整株的相对含水量及萎蔫情况。以清水作为CK。
表2黄瓜旱害情况
Figure BSA00000409014100041
从表2上看，清水对照的黄瓜在断水10天后，作物黄瓜已经萎蔫死亡，而本发明的抗旱剂喷施用过后，在断水10天还没完全萎蔫。
实施例3
抗旱剂3在辣椒旱害下的试验
(1)材料
地点：海南省澄迈县老城镇
作物：辣椒
抗旱剂3组成：5％壳寡糖+10％硝酸钾+5％氯化钙+80％水
(2)方法
在天气干旱的情况对辣椒叶面喷施1次，喷施后未进行浇水处理。每个处理重复4次，每个重复20株。喷施5天后测定黄瓜整株的相对含水量及萎蔫情况。
表35天后辣椒旱害情况
Figure BSA00000409014100051
从表3上看，5天后对辣椒的生长情况进行测定，清水对照的辣椒已经有大部分面积的辣椒萎蔫，其株高增加量很小。而使用过本发明抗旱剂的，辣椒仍可以得到很好的生长。可见本抗旱剂具有稳定作物细胞膜结构，有效调节气孔的开关，增加作物吸水保水能力，保护作物正常生长发育。
实施例4
抗旱剂4在玉米旱害下的试验
(1)材料
地点：海南省澄迈县老城镇
作物：玉米
抗旱剂4组成：5％壳寡糖+10％聚丙烯酸钠盐+85％水
(2)方法
挑选一致的玉米种子，用7％的次氯酸钠溶液消毒2-3分钟，蒸馏水冲洗3遍，用滤纸吸干附着水。用抗旱剂4稀释1000倍进行种子浸种，以蒸馏水作为CK(对照)。用聚乙二醇PEG一6000(w/v)做渗透介质模拟水分胁迫，在无光照的恒温箱内进行高渗溶液发芽试验，发芽温度为25℃士1℃，以水为对照，计算干旱伤害率。干旱伤害率＝(水中发芽率-水分胁迫发芽率)/水中发芽率。
表4抗旱剂4处理对玉米种子的影响比较
Figure BSA00000409014100052
从表4上看，在正常的水分供应时，均未出现伤害，经过抗旱剂4浸种的玉米苗高比清水CK的长得高些。在轻度水分胁迫时，经过抗旱剂4浸种的玉米伤害率比CK小25.98％，小苗也长得高些快些。在中度水分胁迫时，经过抗旱剂4浸种的玉米伤害率比CK小22.1％，苗仍继续长高，而CK已经不生长。
辅助有效成分包括氮、钾、钙、水杨酸、小苏打、聚丙烯酸钠盐、辅助有效成分含量为组合物总质量浓度的0.5％-30％。凡使用包含氮、钾、钙任何其中元素的化合物都可以达到本发明产品的功效。在此不再一一列举包含上述元素的化合物。

Claims (3)

1.一种具有抗旱作用的壳寡糖组合物，其特征在于：壳寡糖的质量浓度为5％-10％的水溶液，其他辅助有效成分包括氮、钾、钙、水杨酸、小苏打、聚丙烯酸钠盐、辅助有效成分含量为组合物总质量浓度的0.5％-30％。
2.如权利要求1所述的具有抗旱作用的壳寡糖组合物，其特征在于：适用于蔬菜、果树。
3.如权利要求1所述的具有抗旱作用的壳寡糖组合物，其特征在于：在作物干旱情况下将本品兑水稀释1000倍叶面喷施本产品1-2次。
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