CN102845424A - 设施黄瓜抗低温调节剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设施黄瓜抗低温调节剂及其制备方法，由以下组分组成：葡萄糖酸钙50～150g/L、水杨酸或水杨酸钠5～15g/L、甜菜碱30～120g/L、氯化胆碱20～80g/L、表面活性剂20～100g/L，以水为溶剂。本发明依据配伍增效原则，克服了以往单一成分药效不稳定的弊端，该调节剂制备简单，使用方便，省时省工，成本低廉，效果显著，原料组分既是植物抗低温调控剂，又是植物营养成分，同时具有渗透调节防低温与促生长功能，能有效增强设施黄瓜抵御低温危害能力，并极大地维持设施黄瓜植株正常生长发育代谢水平与平衡，稳定光合作用，在设施黄瓜生产过程中低温来临前后1～2天应用，能有效提高黄瓜抗低温能力，避免低温冷害的伤害，为设施黄瓜优质高产奠定基础。

Description

设施黄瓜抗低温调节剂及其制备方法

技术领域

本发明属于植物生长调节剂研制与应用领域，具体涉及一种设施黄瓜抗低温调节剂及其制备方法。

背景技术

黄瓜又称胡瓜、王瓜，为葫芦科甜瓜属一年生草本蔓生攀缘植物。黄瓜是栽培最广泛的世界性蔬菜之一，在我国南北皆有种植，特别是设施栽培黄瓜因其经济效益高，已成为我国设施蔬菜栽培面积最大的品种之一。由于日光温室和大棚等园艺设施环境调控能力较弱，在生产过程中常常遭受低温弱光逆境危害。目前，低温弱光逆境已成为最为普遍、影响面最大的设施黄瓜生产的限制性因素，严重影响黄瓜的正常生长发育，导致产量大幅度下降，品质降低，从而给农民带来较大经济损失，影响市场供应。设施黄瓜生产过程中常因气温骤然下降、寒潮来袭和连阴雨低温寡照冰雪天而生长缓慢甚至停滞、生理生化代谢失调，引起化瓜、沤根、落花落果，造成巨大的经济损失。

黄瓜是喜温性作物，其生长发育、果实的形成快慢及产量高低与生长期间所获得热量多少关系密切，温度的高低直接影响着黄瓜植株与果实生长速度。黄瓜低温冷害症状和其他冷敏感作物的表现症状相似，首先表现在植物的生长点处，使黄瓜生长点异常，其次是叶和瓜，叶片变小、增厚，出现水渍状斑点，颜色加深，雌花数量增加，化瓜率提高，若低温持续发展，则叶片逐渐黄化，生长发育迟缓，根系停止生长，形成老化苗，严重影响黄瓜产量和品质。

目前，在设施黄瓜生产中防御低温的途径主要有：（1）筛选和创制耐冷性黄瓜资源，选育抗低温品种；（2）采用多层覆盖、多施有机肥或滴管等田间管理措施；（3）采取设施棚内保温、增温和增加光照等物理措施；（4）叶面喷施植物生长调节剂等。尽管上述技术措施在一定程度上缓解了低温对设施黄瓜的危害，但是存在投资成本大、费时费工、效果不稳定等缺点，仍然十分缺乏操作简单、成本低廉、效果显著的抗低温技术措施和产品。专利ZL200910074558.3《一种应用于设施蔬菜的抗低温制剂及其制备方法》公开了一种利用葡萄糖和聚乙二醇制备抗低温制剂的技术，该专利技术只是将两种原料进行简单混合，虽然制备方法简单，但聚乙二醇不仅价格昂贵，而且使用条件十分苛刻，需要渗入氧气或加氧化剂，并要求适温下渗透，且渗透时间较长，为此一直未能在生产实际中大面积推广应用，特别是该专利技术制剂中未加入渗透剂等表面活性剂，在田间喷施应用时会造成较大的浪费，并影响药效。目前，还未见防御设施黄瓜低温危害的专一性技术产品。为此，结合设施黄瓜生长发育机制，研制出简单易行、价廉易得、抗低温效果显著的抗低温制剂，提高设施黄瓜抗低温能力，以解决设施黄瓜生产中的低温冷害问题，对促进我国设施黄瓜良性发展具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于：提供一种设施黄瓜抗低温调节剂及其制备方法，该调节剂安全无毒、取材方便、成本低廉、制备简单、药效显著，应用于设施黄瓜，可有效预防和缓解低温对设施黄瓜的危害，克服现有抗低温措施中存在的效果不稳定、费时费工、投资成本高的弊端。

本发明采用以下技术方案解决技术问题：它是以葡萄糖酸钙、水杨酸或水杨酸钠、甜菜碱、氯化胆碱、表面活性剂为原料加水混合而制成，其各组分含量分别为葡萄糖酸钙50～150g/L、水杨酸或水杨酸钠5～15g/L、甜菜碱30～120g/L、氯化胆碱20～80g/L、表面活性剂20～100g/L，以水为溶剂。

本发明制剂组分之一葡萄糖酸钙，含有葡萄糖和钙双重功效，钙不仅是一种大量元素，也是一种第二信使，可诱导激发作物抗逆性，在植物感受、转导和响应低温、干旱等逆境胁迫过程中起重要作用；而葡萄糖不仅能提高植物细胞内含物浓度，降低冰点，而且葡萄糖可作为蔬菜作物的营养成分，起到预防和缓解低温逆境的作用。

本发明制剂组分之一水杨酸（或水杨酸钠），是植物体内普遍存在的一种简单的小分子酚类化合物，它在植物体内的生理作用广泛表现在植物生长、发育、成熟、衰老等生理过程的调控及抗盐、抗旱、抗低温、抗紫外线、抗重金属等抗逆反应的诱导过程中；水杨酸可通过调节抗氧化酶活性、降低活性氧的积累、抑制电解质泄漏和提高光合作用效率来增强植物的耐寒性。

本发明制剂组分之一甜菜碱，是一类季铵化合物，化学名称为 N-甲基代氨基酸，主要在叶绿体中合成，是一种渗透调节物质，行使渗透调节的功能，而且具有参与离子吸收和转移、稳定抗氧化系统、保护光合系统和清除活性氧等生理功能。

本发明制剂组分之一氯化胆碱，化学名称是 ２-羟乙基三甲基氯化铵，可通过改善植物膜脂成分，促进类囊体膜的发育而提高光合作用，在植物生长、产量、产品质量、光合性能、膜透性、植物抗寒性等方面具有重要生理作用。

本发明中所述表面活性剂为吐温系列、OP-7至OP-10、NP-7至NP-10或平平加系列，可促进药液在植株叶片表面湿润渗透，提高药液吸收与展着，有效增加药剂的作用效果。

本发明制备上述设施黄瓜抗低温调节剂的方法是：首先，按上述比例称取各原料；然后向反应釜内投入水、葡萄糖酸钙、水杨酸或水杨酸钠，慢慢搅拌溶解后加入甜菜碱和氯化胆碱，搅拌，待全部溶解后加入表面活性剂，充分搅拌均匀，并定容，得本发明设施黄瓜抗低温增产调节剂。

本发明依据配伍增效原则，选取了葡萄糖酸钙、水杨酸（或水杨酸钠）、甜菜碱和氯化胆碱等多种渗透调节物质与营养成分，辅以强力渗透表面活性剂研制成设施黄瓜抗低温调节剂，在设施黄瓜生产过程中低温来临前后1-2天叶面喷施即可。该调节剂制备简单，使用方便，省时省工，成本低廉，效果显著。应用后，可显著提高设施黄瓜抵御低温危害，提高产量和品质。与现有技术相比，本发明具有如下特征和优点：（1）以水作为介质，具有显著的环境效益和社会效益，有益于操作人员的身体健康，提高安全性；（2）使用方便，操作简单，在低温来临前后1～2d叶面喷施即可；（3）制剂原料组分既是植物抗低温调控剂，又是植物营养成分，同时具有渗透防低温与促生长功能，能有效增强设施黄瓜抵御低温危害能力，并极大地维持设施黄瓜植株正常生长发育代谢水平与平衡，稳定光合作用；（4）制剂原料均为植物内源成分或食品添加剂，安全无毒，无残留；（5）葡萄糖酸钙、水杨酸（或水杨酸钠）、甜菜碱和氯化胆碱等多种化控成分配伍，克服以往单一成分药效不稳定的弊端，极大地提高其药效稳定性。

具体实施方式

在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。

下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例一：

称取葡萄糖酸钙50g和水杨酸5g，加入700mL水，搅拌溶解均匀，再加入30g甜菜碱和20g氯化胆碱，搅拌溶解均匀，然后加入20g吐温-20，搅拌均匀，最后加水定容至1000mL充分搅拌均匀，即得调节剂。

实施例二：

称取葡萄糖酸钙80g和水杨酸8g，加入600mL水，搅拌溶解均匀，再加入80g甜菜碱和60g氯化胆碱，搅拌溶解均匀，然后加入40g吐温-40，搅拌均匀，最后加水定容至1000mL充分搅拌均匀，即得调节剂。

实施例三：

称取葡萄糖酸钙100g和水杨酸钠10g，加入700mL水，搅拌溶解均匀，再加入50g甜菜碱和50g氯化胆碱，搅拌溶解均匀，然后加入50g OP-7，搅拌均匀，最后加水定容至1000mL充分搅拌均匀，即得调节剂。

实施例四：

称取葡萄糖酸钙120g和水杨酸12g，加入700mL水，搅拌溶解均匀，再加入100g甜菜碱和40g氯化胆碱，搅拌溶解均匀，然后加入100g NP-8，搅拌均匀，最后加水定容至1000mL充分搅拌均匀，即得调节剂。

实施例五：

称取葡萄糖酸钙150g和水杨酸15g，加入700mL水，搅拌溶解均匀，再加入120g甜菜碱和80g氯化胆碱，搅拌溶解均匀，然后加入80g平平加，搅拌均匀，最后加水定容至1000mL充分搅拌均匀，即得调节剂。

为进一步说明本发明对果蔬调节功效，试验如下：

以冷敏感黄瓜品种津春4号为试验材料。2011年7月10日置于28℃培养箱中浸种12h进行催芽，播种于8cm×8cm营养钵中，二叶一心期喷施500mg/L葡萄糖酸钙、50mg/L水杨酸、30mg/L甜菜碱、30mg/L氯化胆碱、专利（申请号200910074558.3）实施例6药剂、本发明实施例一调节剂100倍液、本发明实施例二调节剂150倍液、本发明实施例三调节剂200倍液、本发明实施例四调节剂250倍液和本发明实施例五调节剂300倍液，以水为对照处理，共计11个处理，每处理中参试材料均为8株，重复3次，喷施药剂处理后第二天移入人工气候箱进行低温处理，温度为6℃，光周期为12h（昼）/12h（夜），处理3d后测定幼苗叶片的冷害指数和生理指标，其中冷害指数是指将不同低温胁迫下的受伤叶片面积大小分为1～4级，1级最轻，4级最重，并由公式【冷害指数=（1×1级叶片数+2×2级叶片数+3×3级叶片数+4×4级叶片数）/(总株数×每株叶片数×4)×100】计算得出冷害指数，且以NBT光还原法测定SOD酶活性、愈创木酚法测定POD酶活性和硫代巴比妥酸比色法测定MDA含量。试验结果如表1所示。

表1  设施黄瓜抗低温调节剂对黄瓜幼苗生理生化特性影响

由表1可见，经本发明抗低温调节剂处理的黄瓜幼苗与单一组分相比，抗低温效果更佳明显，说明各组分配伍具有增效作用；而与现有抗低温制剂相比，本发明抗低温调节剂处理的黄瓜幼苗的冷害指数和MDA含量普遍较低，细胞膜所受伤害较轻，细胞的自我恢复和调节能力较大，且均能明显提高SOD和POD酶活性，提高清除自由基和过氧化物能力，使其在植物细胞内维持较低水平，减轻了对细胞膜的伤害，有效提高黄瓜幼苗抗低温能力，避免低温冷害的伤害，为其高产奠定基础。

本发明不限于这些公开的实施例，本发明将覆盖技术方案所描述的范围，以及权利要求范围的各种变型和等效变化，在不偏离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域技术人员容易实现的任何修改或改进均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (3)

1.设施黄瓜抗低温调节剂，其特征是：该抗低温调节剂由以下组分组成：葡萄糖酸钙50～150g/L、水杨酸或水杨酸钠5～15g/L、甜菜碱30～120g/L、氯化胆碱20～80g/L和表面活性剂20～100g/L，以水为溶剂。

2.根据权利要求1所述的设施黄瓜抗低温调节剂，其特征是：所述表面活性剂为吐温系列、OP-7至OP-10、NP-7至NP-10或平平加系列。

3.根据权利要求1所述的设施黄瓜抗低温调节剂的制备方法，其特征是：首先，按组分浓度称取葡萄糖酸钙和水杨酸，加入水中，搅拌溶解均匀；再按浓度要求加入甜菜碱和氯化胆碱，搅拌溶解均匀；然后加入表面活性剂，搅拌均匀；最后加水定容，充分搅拌均匀，得抗低温调节剂。