CN102976861B - 促进弱光环境下小麦生长发育的制剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
促进弱光环境下小麦生长发育的制剂及其制备方法，组分及重量百分含量为：油菜素内酯0.00001％～0.00005％，6-苄氨基嘌呤0.0001％～0.0005％，硫酸锰0.0001％～0.0002％，硼酸0.005％～0.01％，α-磺基脂肪酸甲酯0.5～3％，黄原胶0.05％～0.15％，黄腐酸0.1％～0.8％，乙二醇3.0％～5.5％，无水乙醇3％～5％，水余量。制备时分别将油菜素内酯、6-苄氨基嘌呤用无水乙醇溶解，混合成母液；母液稀释后加入硼酸、α-磺基脂肪酸甲酯，高速搅拌；再加入黄原胶，搅拌；最后加入硫酸锰、黄腐酸、乙二醇、余量水，搅拌均匀。用做包衣或者生育期喷施，能显著提高小麦光合效率，促进增产。
Description
一、技术领域
本发明属于植物生长调节剂领域，具体涉及一种促进弱光环境下小麦生长发育的制剂及其制备方法。
二、背景技术
小麦是最重要的粮食作物，对中国乃至世界粮食安全和消除贫困具有重大影响。不断提高小麦单产和增加小麦产量，是农业科技工作者不懈追求的奋斗目标。近年来科学家们通过各种方式希望增加小麦的产量，包括传统遗传育种、分子育种方法，以及优化栽培措施以及通过外源施加生长调节剂等手段，全球小麦单产水平大幅提高。对中国来讲，由于工业化和城市化进程加快，耕地矛盾日益突出。另一方面，由于小麦种植比较效益较低，出于经济效益的考虑，人们更愿意尝试附加值更高的农业生产方式。由于林果业、经济作物、特种作物比种植小麦具有更高的产值率和经济回报，往往取代小麦成为地方经济的新型种植产业，传统的小麦种植呈现面积不断缩小的趋势。因此，如何不断提高小麦单产、保持及增加小麦总产仍然是关系国计民生的重要研究课题。
在苹果、核桃、红枣等果园，在建园初期和运行期，为了提高土地利用效率和光合利用效率，人们会采用林果树间作小麦的种植模式，通过拓展立体空间结构取得单位面积土地上较高的综合收益。但是在果麦间作模式下，由于果树遮挡，小麦生育期处于弱光逆境之中，生态条件与小麦常规种植有很大不同。为了使小麦取得在弱光环境下与正常种植条件下相同和接近的单位产量，需要从品种选择、播种密度、水肥供应、病虫害防治等方面进行适应性调控。
弱光环境条件下，由于光照强度减弱和时长缩短，光合作用同比正常条件下减弱，严重影响小麦生长发育，是果麦间作模式下小麦生长发育最主要的限制因素。如何促进弱光环境下小麦光合作用，提高其光合同化效率，对促进小麦生长发育、达到正常生产条件下的单产水平具有决定性作用。
油菜素内酯(芸苔素)是甾体化合物中生物活性较高的一种，其广泛存在于植物体内。在植物生长发育各阶段中，既可促进营养生长，又能利于受精作用。人工合成的油菜素内酯活性较高，可经由植物的叶、茎、根吸收，然后传导到起作用的部位，在很低浓度下，即能显著地增加植物的营养体生长和促进受精作用。在近来的研究中，人们发现通过外源喷施油菜素内酯后对作物的气体交换参数，叶绿素含量，Rubisco酶活性以及碳水化合物积累具有促进作用。外源施加油菜素内酯能够刺激净光合作用和叶绿素含量增加，促进小麦化学组成成分(碳水化合物，蛋白质，脂肪和矿物质)的形成，从而提高小麦产量。近年来，油菜素内酯在植物生长调节剂产品中被逐渐得到应用。
申请号为03146192.1的中国专利说明书公开了一种小麦生长调节剂及制备方法，该调节剂含有萘乙酸、芸苔素内脂、溶剂、助剂等，具有促进小麦生长，减轻灾害性天气危害影响，提高产量，改善小麦品质的作用。但该发明选取的激素类成份同为生长促进剂，对小麦营养生长促进作用显著而对生殖生长作用甚微，容易导致小麦旺长甚至倒伏或者贪青晚熟，增产作用不显著。申请号为200510006511.5的中国专利公开了一种含植物激素和微量元素的混剂，包括芸苔素内酯BR和赤霉素GA，以及硫酸锌、硼酸、硫酸铁等，具有促进小麦生长的效果。但赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长，使用量小不起作用而较大剂量可能会造成徒长及倒伏。虽然赤霉素也具有一定促进细胞分裂的作用，但其还有抑制成熟的生理作用，在果麦间作的弱光逆境下使用对促进小麦产量提高方面难以达到理想的效果。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种能增强弱光环境下小麦光合作用，促进小麦生长发育和实现高产稳产的生长调节剂。
本发明一种促进弱光环境下小麦生长发育的制剂，其特征在于该制剂有效成份及重量百分含量为：
油菜素内酯0.00001％～0.00005％，6-苄氨基嘌呤0.0001％～0.0005％，硫酸锰0.0001％～0.0002％，硼酸0.005％～0.01％，α-磺基脂肪酸甲酯0.5～3％，黄原胶0.05％～0.15％，黄腐酸0.1％～0.8％，乙二醇3.0％～5.5％，无水乙醇3％～5％，水余量。
本制剂制备方法与步骤为：
a.分别将油菜素内酯、6-苄氨基嘌呤用无水乙醇溶解，混合成母液；
b.将母液加适量水稀释后加入硼酸、α-磺基脂肪酸甲酯，高速搅拌；
c.再加入黄原胶，搅拌；
d.最后加入硫酸锰、黄腐酸、乙二醇、余量水，搅拌均匀。
本发明中使用了油菜素内酯，是高效植物生长调节剂，在很低浓度下既能发挥作用。在小麦生长发育进程中，既可促进营养生长，又有利于受精作用。可促进叶绿素合成，增强光合作用，提高花粉受孕性，从而增加果实数量提高产量。人工合成的细胞分裂素6-苄氨基嘌呤属于广谱性植物生长调节剂，可促进植物细胞生长外，并能诱导芽的分化，促进侧芽生长，促进细胞分裂和非分化组织分化，促进生物体内物质的积累，防止老化等，还能减少植物体内叶绿素的分解，具有抑制衰老、保绿作用。本发明中加入的硫酸锰、硼酸是作物重要的微量元素肥料，能促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，减少花粉中糖的外渗，预防小麦发生雄性不育和“穗而不实”现象。α-磺基脂肪酸甲酯(简称MES)是由天然油脂为原料的阴离子表面活性剂，具有很强的表面活性，有较好的分散、乳化、润湿等特性。黄腐酸是植物生长调节剂，能促进植物生长，尤其能适当控制作物叶面气孔的开放度，减少蒸腾，对抗旱有重要作用，能显著提高植物抗逆能力，增产和改善品质作用。黄原胶是目前化工领域集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体，性能最优越的生物胶。不仅具有很强的乳化稳定作用和高悬浮能力，同时具有良好的水溶性、增稠性、对热的稳定性、对盐的稳定性。乙二醇为防冻剂。
本发明的各组分，油菜素内酯是生长素，6-苄氨基嘌呤是细胞分裂素，二者配伍使用，能更好地发挥促进生长发育、提高光合效能、增加产量的功效。黄腐酸有抗旱、促进生长的作用，可促进种子发芽、根系生长，实现早生快发。硼酸与硫酸锰可增加小麦硼、锰两微量元素、促进小麦生长和幼穗分化、增加产量。α-磺基脂肪酸甲酯不但能提高制剂悬浮性和稳定性，还能确保制剂在叶面上有很好的延展性，从而促进叶片对药液的吸收。乙二醇可防止制剂在低温时，特别是中国北方及高纬度地区冻结。
关于本发明的制备方法，由于油菜素内酯、6-苄氨基嘌呤难溶于水，所以用无水乙醇溶解。α-磺基脂肪酸甲酯是很好的润湿剂、分散剂和乳化剂，与上述两成分高速搅拌，充分混合，形成微胶囊结构，分散均匀，之后与黄原胶共同乳化、分散，形成稳定的流动相，避免油菜素内酯、6-苄氨基嘌呤形成大的颗粒而沉淀。从而保证本发明制剂的良好乳化和相态稳定。同时，能提高制剂在叶面上有很好的附着性和延展性。
该制剂可以作为种子包衣剂使用，也可以在生育期进行喷施，还能包衣与喷施结合，效果更佳。
四、具体实施方式
实施例1。
一种促进弱光环境下小麦生长发育的制剂，其有效成份及重量百分含量为：油菜素内酯0.00001％，6-苄氨基嘌呤0.0005％，硫酸锰0.0001％，硼酸0.005％，α-磺基脂肪酸甲酯1.0％，黄原胶0.1％，黄腐酸0.3％，乙二醇3.0％，无水乙醇5％，水余量。
该制剂的制备方法与步骤为：
a.分别将油菜素内酯、6-苄氨基嘌呤用无水乙醇溶解，混合后制成母液；
b.将母液加适量水稀释后加入硼酸、α-磺基脂肪酸甲酯，高速搅拌；
c.再加入黄原胶，搅拌；
d.最后加入硫酸锰、黄腐酸、乙二醇、余量水，搅拌均匀。
本实施例制备后，作为种子包衣剂使用时，播种前按重量比1∶50包衣小麦种子。生育期喷施方法为：小麦拔节期开始喷施，每隔5天喷施一次，共3次。或者种子包衣后，再按上述喷施方法在拔节期后喷施2次。使用本制剂后，林果间作模式弱光逆境条件下，可使小麦比不使用的生长健壮，抵御病害能力增强，提前5-7天成熟，产量提高10％左右。
2012年研究小组在新疆泽普县波斯卡木乡4村“核桃-小麦”间作田进行了对比试验。其中处理为本发明实施例1的产品，播种前按重量比1∶50包衣小麦种子，在生育期喷施2次。对照为不包衣、生育期平行喷施清水。分别测定旗叶净光合速率、灌浆期地上部干物质重量、单位产量，结果如下表。
实施例2。
本制剂有效成份及重量百分含量为：油菜素内酯0.00002％，6-苄氨基嘌呤0.0003％，硫酸锰0.0001％，硼酸0.01％，α-磺基脂肪酸甲酯2％，黄原胶0.1％，黄腐酸0.5％，乙二醇3.0％，无水乙醇4％，水余量。
制备方法同实施例1。
实施例3。
油菜素内酯0.00005％，6-苄氨基嘌呤0.0002％，硫酸锰0.0002％，硼酸0.008％，α-磺基脂肪酸甲酯2.5％，黄原胶0.1％，黄腐酸0.8％，乙二醇4.0％，无水乙醇3％，水余量。
制备方法同实施例1。
实施例4。
油菜素内酯0.00002％，6-苄氨基嘌呤0.0004％，硫酸锰0.0002％，硼酸0.01％，α-磺基脂肪酸甲酯1.5％，黄原胶0.15％，黄腐酸0.5％，乙二醇4.5％，无水乙醇5％，水余量。
制备方法同实施例1。
项目研究组于2011年进行了室内模拟弱光环境条件下本发明应用效果对比试验。其中对照为不包衣、喷施清水，试验结果如下表。
以上实验数据表明，本发明各实施例与对照相比，在促进小麦生长，增强光合作用方面明显高于对照组，其中净光合效率提高幅度为14～21％，达到极显著水平。
Claims (2)
1.一种促进弱光环境下小麦生长发育的制剂，其特征在于该制剂组分及重量百分含量为：
油菜素内酯0.00001％～0.00005％，6-苄氨基嘌呤0.0001％～0.0005％，硫酸锰0.0001％～0.0002％，硼酸0.005％～0.01％，α-磺基脂肪酸甲酯0.5～3％，黄原胶0.05％～0.15％，黄腐酸0.1％～0.8％，乙二醇3.0％～5.5％，无水乙醇3％～5％，水余量。
2.如权利要求1所述的制剂，其特征在于所述组分及重量百分比含量为：
油菜素内酯0.00001％，6-苄氨基嘌呤0.0005％，硫酸锰0.0001％，硼酸0.005％，α-磺基脂肪酸甲酯1.0％，黄原胶0.1％，黄腐酸0.3％，乙二醇3％，无水乙醇5％，水余量。
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