CN102674944B - 一种作物营养抗旱剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种作物营养抗旱剂，是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，10～20ppm脯氨酸，02～1.0％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。本发明的作物营养抗旱剂能明显改善作物的营养状况，促进作物生长发育，提高作物渗透调节能力，增强植株体内抗氧化保护性物质含量和保护酶活性，提高作物吸水、保水和清除自由基能力，不仅对作物在旱作环境中的种子萌发，幼苗生长及产量提高等都有积极影响，而且对预防干热风等其他逆境对作物的影响也有积极作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种作物营养抗旱剂，特别是提高作物生长发育和综合抗旱能力的化学复配物质，属于植物生长调节剂领域。
背景技术
我国是一个水资源短缺的国家，我国人均水资源占有量仅为2400m2，是世界人均占有量的1/4。随着我国人口的不断增加，工业的快速发展和生态环境的恶化，我国正面临着更严重的缺水问题，干旱严重制约着我国粮食产量的提高。小麦是我国主要粮食作物，面对日益增长的人口压力和水资源日益匮乏的现状，抗旱性研究一直是旱地农业重要研究内容。
研究表明，在干旱条件下，植物体内渗透调节物质如可溶性糖、无机离子、游离氨基酸、脯氨酸等、某些保护性酶类如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等、内源激素如脱落酸(ABA)等物质会有不同程度的增加，直接或间接对植株起调节作用，来增强小麦的抗旱性。因此，能否利用这些物质通过浸种或叶面喷施及其他体外施用方法以提高植株的抗旱性，增加水分胁迫下作物产量一直是人们关注的焦点。
目前抗旱剂技术在生产中也有应用，较常见的是采用具有强吸水性的高分子聚合物作为保水剂，用于作物浸种或拌种，但只能在作物苗期起作用；也有采用抗蒸腾剂的，通过叶面喷施，使药剂作用于气孔，已减少水分散失，但抗旱性不稳定，也会对叶片光合作用造成影响。近年来，虽然市场上也出现了既能用于苗期处理，也能用于成株期喷施的抗旱剂类型，但这类抗旱剂多为多种化学成分复配而成，成分复杂，对作物的安全性有待探讨，而且应用成本较高。因此现有的抗旱剂的抗旱效果很有限，而且作用单一，无法改善植株的营养状况。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗旱效果好且能够提高作物营养状况的抗旱剂。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种作物营养抗旱剂，是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，10～20ppm脯氨酸，02～1.0％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
本发明优选的方案为：25ppm赤霉素GA3，10ppm脯氨酸，0.2％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
本发明优选的方案为：25ppm赤霉素GA3，15ppm脯氨酸，0.5％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
本发明优选的方案为：25ppm赤霉素GA3，20ppm脯氨酸，1.0％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
本发明的作物营养抗旱剂，从30多种赤霉素中选择了赤霉素GA3，以及从种类繁多的营养物质中选择了脯氨酸、磷酸二氢钾和葡萄糖，制成了作物营养抗旱剂。
研究表明，在种子萌发和种苗生长过程中，赤霉素GA3能刺激糊粉层α-淀粉酶的合成和分泌，促进淀粉转化为糖，供幼苗生长；脯氨酸作为一种主要渗透调节物质，不仅参与干旱条件下的渗透调节功能，而且在保护生物酶结构方面也具有重要作用，能使酶构象稳定，从而保证了种子萌发和种苗生长过程中α-淀粉酶具有较高的活性水平，为幼苗生长提供更多的能量；磷酸二氢钾不仅能够改善种苗生长过程中的营养条件，而且能增加干旱环境中种苗细胞液浓度，降低细胞水势，增强植株的吸水和保水能力；葡萄糖作为一种能源物质，为种苗生长提供了更多的能源和碳源。因此，在干旱条件下，四种物质混合后处理作物种子，其作用达到生理和代谢上的互补和叠加效应，提高了干旱环境中种子的萌发和种苗生长过程中的营养和能量代谢水平。
在植株生长过程中赤霉素GA3能促进细胞分裂和伸长，促进植株生长。在干旱条件下脯氨酸、磷酸二氢钾和葡萄糖被植物体吸收后不仅能提高作物渗透调节的作用和抗氧化保护性物质含量和保护酶活性，增强作物吸水、保水和清除自由基能力，还可作为植物氮源、碳源和磷钾营养的重要补充，从而改善和增强植株在干旱环境中的营养和生长条件，提高植株的抗旱能力，也更有利干赤霉素发挥促进其生长的作用。
因此，四种物质混合后施用，其各自的功能得到了互补和协调，可使种苗和植株的生物学活性和抗旱性得到有机结合，从而增强了作物对水分胁迫环境的适应能力，避免了这些物质在单独施用时效果不稳定的缺点。
本发明的作物营养抗旱剂能明显改善作物的营养状况，促进作物生长发育，提高作物渗透调节能力，增强植株体内抗氧化保护性物质含量和保护酶活性，提高作物吸水、保水和清除自由基能力，不仅对作物在旱作环境中的种子萌发，幼苗生长及产量提高等都有积极影响，而且对预防干热风等其他逆境对作物的影响也有积极作用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的作物营养抗旱剂作具体的说明，但并不限定本发明的技术方案，其中涉及的组分赤霉素GA3、脯氨酸、磷酸二氢钾、葡萄糖均为市售的产品。其中单位ppm为百万分之一。
实施例1
本实施例的作物营养抗旱剂，是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，10ppm脯氨酸，0.2％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
实施例2
本实施例的作物营养抗旱剂，是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，15ppm脯氨酸，0.5％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
实施例3
本实施例的作物营养抗旱剂，是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，20ppm脯氨酸，1.0％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
实验例1
本实验例说明实施例1～3的作物营养抗旱剂对水分胁迫下作物芽期抗旱性的影响。
选取饱满的小麦(豫麦49-198)种子，经10％次氯酸钠消毒20min，蒸馏水洗净，分别采用实施例1～3的作物营养抗旱剂浸种(对照用蒸馏水浸种)12小时后，摆进直径为90mm底部垫有滤纸的培养皿中，每皿50粒，加入15％PEG-6000溶液模拟水分胁迫。培养7天后，试验结果见表1。
表1
从表1可以看出，种子经抗旱剂处理后，提高了发芽率，促进了幼芽和幼根的生长，植株鲜重和干重也明显增加，整株含水量增多。结果表明，用抗旱剂浸种能提高种子发芽过程中的抗旱能力，三个配方中，配方2效果最好。
实验例2
本实验例说明实施例1～3的作物营养抗旱剂对水分胁迫下作物苗期抗旱性的影响。
将小麦(豫麦49-198)种子播于15cm(直径)×15cm(高)的塑料盆中，盆中基质为耕作层土壤。小麦三叶期停止浇水进行干旱处理，用称重法进行控水，使土壤相对含水量45％～55％(中度胁迫)，控水同时分别用3种抗旱剂配方溶液对小麦幼苗进行喷雾处理，对照喷施蒸馏水，2周后测定MDA、脯氨酸、可溶性糖和蛋白质含量，结果见表2。
表2
从表2看出，苗期喷施抗旱剂后，膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)明显降低，脯氨酸、可溶性糖和蛋白质含量增加，结果表明，苗期应用抗旱剂，能减轻干旱胁迫对植物细胞的伤害程度，增强作物的渗透调节能力，提高作物的抗旱能力。
实验例3
本实验例说明实施例1～3作物营养抗旱剂对水分胁迫下作物生育后期抗旱性的影响。
试验在试验农场干旱棚内进行。干旱棚内修建有长3m、宽2m防渗水泥池30个，正常季节播种，于齐穗前20d左右进行干旱处理，使土壤相对含水量保持在45％～55％(中度胁迫)。小麦孕穗期进行抗旱剂喷施处理，每个配方喷施8池，对照喷施清水共6池，隔6天后再喷一次，与齐穗期测定叶绿素等生理指标，收获后测产。试验结果见表3.
表3
表3表明，在水分胁迫下，叶面喷施抗旱剂能改善作物生长状况，使叶绿素含量增加，气孔导度增大，光合速率增大，作物产量也明显增加，产量增加幅度最大可达12.0％。
Claims (4)
1.一种作物营养抗旱剂，其特征在于：是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，10～20ppm脯氨酸，0.2～1.0％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
2.根据权利要求1所述的作物营养抗旱剂，其特征在于：是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，10ppm脯氨酸，0.2％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
3.根据权利要求1所述的作物营养抗旱剂，其特征在于：是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，15ppm脯氨酸，0.5％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
4.根据权利要求1所述的作物营养抗旱剂，其特征在于：是由以下重量百分浓度组分组成的水溶液：25ppm赤霉素GA3，20ppm脯氨酸，1.0％磷酸二氢钾，500ppm葡萄糖，余量为水。
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