CN102613193A - 壳寡糖及其组合物用于作物抗盐的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳寡糖及其组合物用于作物抗盐的用途，具体提供了一种用于抗作物盐碱酸胁迫的农药组合物，该农药组合物中包含壳寡糖，壳寡糖占该农药组合物的重量百分比为0.011％-0.024％或0.005％-0.019％。该农药组合物能够减缓作物遭受盐碱酸所导致的灾害，特别是发现了特定浓度的壳寡糖对作物在盐碱酸条件下的生长具有正向调节作用，保护作物正常生长发育。

Description

壳寡糖及其组合物用于作物抗盐的用途

技术领域

本发明涉及农业领域，更具体地涉及壳寡糖在粮食作物、蔬菜、果树等作物抵抗盐胁迫上的应用。 

背景技术

土壤盐渍化是世界性的问题。我国盐渍化土壤主要分布在西北、华北、东北内陆和海滨沿海地区。受气候及人为因素影响，又有大量耕地出现次生盐渍化，土壤盐渍化不断加剧，制约了农业的可持续发展，给农业安全生产带来极大威胁。因此，充分开发利用盐碱地资源，种植经济价值较高的耐盐作物是当前盐碱地农业生产的必然趋势。棉花作为盐渍土地区主要的经济作物，耐盐性较强，但棉花栽培种间以及品种间耐盐性差异大，不同栽培种均拥有部分耐盐材料，如何挖掘耐盐性强的品种，对盐碱地棉花安全生产及耐盐育种都是至关重要的。 

在全世界现有耕地中，大约有3.4亿hm²(23％)的盐土，另外还有约5.6亿hm²(37％)的苏打土。在盐碱土中可溶性盐分的阳离子主要包括Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺等，阴离子主要包括Cl-、SO₄ ^2-、HCO^-、和NO₃ ^-等，均来自中性盐或碱性盐。 

土壤盐碱化是制约农业持续发展的重要因素之一。 

本发明着力于研究包含壳寡糖的组合物在抗盐碱方面的性能、施用方法等，获得了意外的发现。在某种程度上有效地解决作物抗盐碱的难题。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了壳寡糖用于作物抗盐碱酸胁迫的用途。 

本发明提供了一种用于抗作物盐碱酸胁迫的农药组合物，该农药组合物中包含壳寡糖，壳寡糖占该农药组合物的重量百分比为0.011％-0.024％或0.005％-0.019％。 

上述该农药组合物可以制备液体制剂或固体制剂。液体制剂可以是农业用的任意液体制剂，固体制剂也是农业用的任意固体制剂。优选的，液体制剂为水剂，微乳剂、水分散粒剂或悬浮剂；固体制剂优选为可湿性粉剂或颗粒剂。 

本发明还提供了上述包含壳寡糖的农药组合物用于作物抗盐碱酸胁迫的用途，其特 征在于包含壳寡糖的农药组合物中壳寡糖的重量百分比为0.004％-0.28％，优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.005％-0.019％，或者优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.011％-0.024％。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于对作物发育的各个阶段应用组合物对作物进行处理，包括对作物种子应用组合物进行浸种处理，或者在作物苗期施用组合物，或者在作物开花期施用组合物，或者在作物开花后施用组合物，或者对作物种子、苗期、开花前、开花后依次施用组合物，或者在作物遭受盐碱酸胁迫后施用组合物，或者在预期作物遭受盐碱酸胁迫前施用组合物，其中所述的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.004％-0.028％，优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.005％-0.019％，或者优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.011％-0.024％。 

上述方法中，所述组合物可以制备液体制剂或固体制剂。液体制剂可以是农业用的任意液体制剂，固体制剂也是农业用的任意固体制剂。优选的，液体制剂为水剂，微乳剂、水分散粒剂或悬浮剂；固体制剂优选为可湿性粉剂或颗粒剂。组合物中，除含有壳寡糖外，可以任意添加助剂和溶剂。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于对作物种子应用组合物进行处理，其中所述的组合物中壳寡糖占组合物重量的百分比为0.01％-0.03％，优选的，壳寡糖占组合物重量的百分比为0.011％-0.024％。其中对作物种子应用组合物进行处理的方法可以是本领域常规的种子处理方法，包括但不限于拌种、浸渍、浸种或闷种。其中拌种是指将药粉或药液与种子混合均匀；浸渍是把药液喷洒在种子上，并不断翻动使种子全部润湿，盖上席子等覆盖物，堆闷后播种；浸种是指把种子或种苗浸在一定浓度的药液里，经过一定时间使种子或幼苗吸收药剂；闷种是指将药液与种子拌后堆闷一定时间再播种的方法。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物的苗期对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物的开花前对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物开花后对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于用所述组合物对作物种子进行处理，其中所述的组合物中壳寡糖占组合物重量的百分比为0.011％-0.024％，和/或在作物的苗期对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％，和/或在作物的开花前施用所述组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％，和/或在作物开花后施用所述组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物遭受盐碱酸胁迫后对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。 

本发明还提供了应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物预期遭受盐碱酸胁迫前对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。 

上述用途和方法中，所述作物是指直接或间接为人类需要而在盐碱酸度较高的地区 栽培和生长的任何植物，优选的，所述植物选自茄子、西红柿、马铃薯、番薯、萝卜、胡萝卜、四季豆、高梁、烟草、油茶、油菜、小麦、水稻、玉米、黄瓜、菠菜、大头菜、花生、椰子、白菜、苦瓜、丝瓜、芹菜、甜菜、大豆、茶树、橡胶、甘蔗、豌豆、菜豆、冬瓜、梨、香蕉、木瓜、毛豆、芒果、西瓜、柑橘、橙子、猕猴桃、菠菜、大蒜、葱、草莓、菠萝、蓝莓、辣椒、苹果、枣、柿子、哈密瓜、葡萄、樱桃、荔枝、桃、李、杏。 

上述方法中，其中对作物种子应用组合物进行处理的方法可以是本领域常规的种子处理方法，包括但不限于拌种、浸渍、浸种或闷种。其中拌种是指将药粉或药液与种子混合均匀；浸渍是把药液喷洒在种子上，并不断翻动使种子全部润湿，盖上席子等覆盖物，堆闷后播种；浸种是指把种子或种苗浸在一定浓度的药液里，经过一定时间使种子或幼苗吸收药剂；闷种是指将药液与种子拌后堆闷一定时间再播种的方法。 

上述方法中，施用的方法是指农药施用时的任何有效的常用的方法，包括但不限于喷粉法、喷雾法、熏蒸法、土壤处理法或烟雾法等。 

其中喷粉法是指利用喷粉机所产生的风力把粉剂的农药均匀地撒在作物或防治对象的表面；喷雾法是指以一定量的农药与适量的水配成药液，用喷雾器械将药液喷洒成雾滴，均匀地分布在作物或防治对象表面；熏蒸法是指采用熏蒸剂或易挥发的药剂，使其挥发成为能够有效防治病虫害的气体；土壤处理法是指采取喷雾、喷粉、撒毒土等方法，把农药均匀地施于地面或一定的土层内；烟雾法是指利用专用的机具把油状农药分散成烟雾状态，以达到杀虫灭菌除草的方法。 

本发明中，壳寡糖为氨基葡萄糖通过1，4-糖苷键连接而成的聚合度为2-30的高分子聚合物的混合物，平均分子量为1000-3000道尔顿。壳寡糖可以通过任意方法制备，例如如下的方法：脱乙酰度在70％以上的壳聚糖通过物理降解法、化学降解法、酶降解法、糖基转移法、复合降解法等方法制备得到的聚合度为2-30的低聚壳聚糖的混合物。或者，通过从真菌细胞壁或昆虫体壁中提取得到甲壳素并通过物理降解法、化学降解法、酶降解法、糖基转移法、复合降解法等方法制备得到的聚合度为2-30的低聚壳聚糖的混合物。或者，通过由氨基葡萄糖通过1，4-糖苷键化学合成聚合而成的聚合度为2-30的聚合物的混合物。目前壳寡糖均为不同聚合物的高分子聚合物的混合物，也就是说壳寡糖中并不是单一聚合度的寡糖形式，而是每种聚合度的壳寡糖单糖都可能存在。所以 无论通过何种方法制备得到，或者通过上述制备方法制备得到的市售产品，只要其是氨基葡萄糖通过1，4-糖苷键连接而成的聚合度为2-30、平均分子量为1000-3000道尔顿的高分子聚合物的混合物就是本发明所述的壳寡糖，其可以含有乙酰基，但是键合乙酰基的糖单元不超过40％的量，优选不超过30％的量，尤其优选不超过20％的量。目前市售的壳寡糖基本上都为上述壳寡糖术语所阐述的壳寡糖产品。 

本发明所称的盐碱酸胁迫包括植物生长的环境中盐、碱和酸的含量超过植物正常生长所需的量，或者是非植物生长环境本有的盐碱酸的增加，例如酸雨导致的酸胁迫，含盐量高的污染水对作物的灌溉导致的盐胁迫，对作物施用含盐、含碱、含酸量高的农业化学品，如农药、植物生长调节剂、肥料等导致的盐碱酸胁迫等都属于本发明盐碱酸胁迫的范围。 

本发明的有益效果： 

本发明发现了用于作物抗盐碱酸的包含壳寡糖的农药组合物，该农药组合物能够减缓作物遭受盐碱酸所导致的灾害，特别是发现了特定浓度的壳寡糖对作物在盐碱酸条件下的生长具有正向调节作用，保护作物正常生长发育。本发明所用的壳寡糖用于作物后对作物、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。本发明特别的贡献还在于通过研究发现了应用壳寡糖抗作物盐碱酸胁迫用途、良好时机和浓度，大大提高了壳寡糖抗作物盐碱酸胁迫的效果。 

具体实施方式

为了理解本发明，下面以实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。 

实施例1作物的抗盐胁迫实验 

在相同的地域内，用多地块实验包含壳寡糖的组合物对玉米、水稻、小麦、高粱、大豆抗盐灾的影响。每个地块的面积为50平方米，包含壳寡糖的组合物为壳寡糖水剂，施用方法为喷雾法，对照组为清水喷施，清水喷施的液体量和壳寡糖水剂的喷施量相同。作物地的盐处理(包括氯化钠、硫酸钠等)浓度进行提前预处理，调节土壤总重量中总盐的重量含量，总盐的浓度的单位g/Kg。清水处理和壳寡糖溶液处理的条件相同，区别仅仅在于是否施用壳寡糖。 

将5wt％壳寡糖溶液用水分别稀释到相应的应用浓度，浓度按照重量百分比浓度计 算，在结果记录中以ppm(百万分之)浓度计算，在下面的结果记录中50ppm表示的是重量百分比浓度为0.005％。清水处理作为对照。将稀释后的溶液按照需求分阶段处理处于各个生长阶段的作物，喷施处理的间隔时间为10天。每个处理通过4块试验田(每块试验田50平方米)进行观察和检测。 

萎蔫株的比例是指作物叶片全部下垂的植株占总植株数量的百分比例。 

浸种处理的观察时间为出苗后20天，喷施处理为最后一次喷施后10天。 

喷施的浓度、次数和总盐浓度等具体实验条件和实验结果如下： 

表1：种子浸泡处理玉米抗盐碱酸胁迫的效果 

表2：苗期喷施小麦抗盐胁迫的效果 

表3：开花前喷施水稻抗盐胁迫的效果(总盐浓度是指种植时土壤初始浓度) 

对水稻的测量检测了水稻由于盐胁迫导致的授粉情况不够理想的情况，发现通过喷施壳寡糖溶液的水稻，即使受到盐胁迫，其空籽粒要低于未经处理的水稻的空籽粒的13％，也就是说，水稻经过处理抗盐能力提高，导致产量提高。 

表4：开花后喷施高粱抗盐胁迫的效果 

表4：全程处理大豆抗盐胁迫的效果 

从上述室外田间实验可以看出，施用壳寡糖能够使得作物的抗盐性能提高，而且性能的提高非常明显，所以包含壳寡糖的组合物完全起到了提高作物抗盐胁迫的能力。无论是对种子处理，还是对作物的生长期进行处理都能够使得作物耐盐的性能提高。 

实施例2作物的抗酸碱胁迫实验 

在相同的地域内，用多地块实验包含壳寡糖的组合物对作物的酸碱胁迫的影响。每个地块的面积为50平方米，包含壳寡糖的组合物为壳寡糖水剂，施用方法为喷雾法，对照组为清水喷施，清水喷施的液体量和壳寡糖水剂的喷施量相同。作物生长环境中的酸碱情况通过测量土壤的酸碱度标记。 

萎蔫株的比例是指作物叶片全部下垂的植株占总植株数量的百分比例。 

壳寡糖的浓度调节和施用方法同实施例1。 

喷施的浓度、次数和土壤pH等具体实验条件和实验结果如下： 

表5：苗期喷施水稻抗碱胁迫的效果 

喷施壳寡糖的水稻还表现出其株高要比未经喷施壳寡糖的株高要高，平均高10.4％，根系也较未处理的发达，须根数量较未处理的多出6.4％。 

表6：开花前喷施玉米抗酸胁迫的效果 

从上述室外田间实验可以看出，施用壳寡糖能够使得水稻的抗碱性能提高，使得玉米的抗酸性能提高。 

Claims (10)

1.一种用于抗作物盐碱酸胁迫的农药组合物，该农药组合物中包含壳寡糖，壳寡糖占该农药组合物的重量百分比为0.011％-0.024％或0.005％-0.019％。

2.包含壳寡糖的农药组合物用于作物抗盐碱酸胁迫的用途，其特征在于包含壳寡糖的农药组合物中壳寡糖的重量百分比为0.004％-0.28％，优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.005％-0.019％，或者优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.011％-0.024％。

3.应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于对作物发育的各个阶段应用组合物对作物进行处理，包括对作物种子应用组合物进行浸种处理，或者在作物苗期施用组合物，或者在作物开花期施用组合物，或者在作物开花后施用组合物，或者对作物种子、苗期、开花前、开花后依次施用组合物，或者在作物遭受强光后施用组合物，或者在预期作物遭受强光前施用组合物，其中所述的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.004％-0.028％，优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.005％-0.019％，或者优选的，壳寡糖占组合物的重量百分比为0.011％-0.024％。

4.应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于对作物种子应用组合物进行处理，其中所述的组合物中壳寡糖占组合物重量的百分比为0.01％-0.03％，优选的，壳寡糖占组合物重量的百分比为0.011％-0.024％。其中对作物种子应用组合物进行处理的方法可以是本领域常规的种子处理方法，包括但不限于拌种、浸渍、浸种或闷种。其中拌种是指将药粉或药液与种子混合均匀；浸渍是把药液喷洒在种子上，并不断翻动使种子全部润湿，盖上席子等覆盖物，堆闷后播种；浸种是指把种子或种苗浸在一定浓度的药液里，经过一定时间使种子或幼苗吸收药剂；闷种是指将药液与种子拌后堆闷一定时间再播种的方法。

5.应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物的苗期对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。

6.应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物的开花前对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次 施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。

7.应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物开花后对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。

8.应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于用所述组合物对作物种子进行处理，其中所述的组合物中壳寡糖占组合物重量的百分比为0.011％-0.024％，和/或在作物的苗期对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％，和/或在作物的开花前施用所述组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％，和/或在作物开花后施用所述组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。

9.应用包含壳寡糖的组合物作物抗盐碱酸胁迫的方法，其特征在于在作物遭受盐碱酸胁迫后对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％，或者是在作物预期遭受盐碱酸胁迫前对作物施用组合物，首次施用后每间隔5-18天再施用，再施用次数为0-2次，每次施用的浓度与首次施用的浓度相同或不同，每次施用的包含壳寡糖的组合物中壳寡糖的重量百分比为0.005％-0.019％。

10.壳寡糖用于作物抗盐碱酸胁迫的用途。