CN103483060B - 作物抗冻剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及作物抗冻剂及其应用，属于农作物生产领域。本发明要解决的技术问题是，提供一种安全、抗冻效果好的作物抗冻剂及其应用。本发明作物抗冻剂，其活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱1～5重量份，甘露醇1～5重量份，茶皂素1～5重量份，可溶性钙盐3～6重量份，脯氨酸1～5重量份。本发明还涉及作物抗冻剂的应用。本发明作物抗冻剂各组分均对人体和环境无害，无复杂的化学成分，也不会造成激素的残留，不会带来安全问题；同时，具有抗冻效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及作物抗冻剂及其应用，属于农作物生产领域。
背景技术
当大气温度降低到零摄氏度以下时，一些植物由于抵御不了严寒而受冻致死，而另一些植物却能在冰天雪地里傲然挺立，生机盎然。这是由于不同植物的抗冻本领有着显著差异的缘故。
抗冻剂可以增强作物对低温的抵抗力，保护作物免受低温的伤害。目前，常用的抗冻剂可大致分为两种，一种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；同时，也有采用植物生长调节剂复合而成的抗冻剂，但生长激素的残留，又导致了新的问题。因此，寻找一种真正意义上的能够提高作物抗冻效果、又不会带来安全问题的抗冻剂，是人们一直渴望解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种安全、抗冻效果好的作物抗冻剂以及应用。
本发明作物抗冻剂，其活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱1～5重量份，甘露醇1～5重量份，茶皂素1～5重量份，可溶性钙盐3～6重量份，脯氨酸1～5重量份。
其中，为了提高本发明作物抗冻剂性能，所述可溶性钙盐可为有机可溶性钙盐，如葡萄糖酸钙等；也可为无机可溶性钙盐，如硝酸钙、碳酸氢钙等；从节约成本的角度出发，本发明可溶性钙盐优选为硝酸钙；所述茶皂素为粉末或液体均可，其中，皂甙含量优选≥30wt%。
进一步的，为了提高作物抗冻剂的活性，除活性成分外，所述作物抗冻剂中还含有辅料，所述辅料可采用常用辅料，但综合考虑成本和抗冻剂活性，所述辅料为水；所述水优选为蒸馏水。
进一步的，作为优选方案，本发明作物抗冻剂的活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱2重量份，甘露醇2重量份，茶皂素2重量份，硝酸钙4重量份，脯氨酸2重量份。
进一步的，本发明还公开了作物抗冻剂的制备方法，包括如下步骤：
a、按照配比称量甜菜碱、甘露醇、茶皂素、硝酸钙、脯氨酸和蒸馏水；
b、先将蒸馏水置入反应釜中，开启搅拌依次加入其他组分，并充分搅拌均匀，即得。
进一步的，本发明还公开了作物抗冻剂在作物抗冻中的应用。
进一步的，所述作物优选为蔬菜，更优选为番茄、辣椒、茄子等常见蔬菜作物。
进一步的，作物抗冻剂中活性组分浓度过低不能发挥其抗冻效果，浓度过高则会对作物产生影响，作为优选方案，本发明作物抗冻剂在使用时，加水稀释至脯氨酸质量分数为0.0007%～0.001%；作为更优选方案，加水稀释至脯氨酸质量分数为0.0013%～0.004%。
进一步的，为了提高作物抗冻剂的抗冻效果，所述应用优选为喷洒于作物植株叶面；更优选为在植株苗期时，将作物抗冻剂稀释800-1500倍喷洒于植株叶面，优选于10-15天后进行二次施药，一季作物优选连续施用2～3次，施用量为0.04-0.11L/亩。
本发明有益效果：
1、本发明作物抗冻剂各组分均对人体和环境无害，无复杂的化学成分，也不会造成激素的残留，不会带来安全问题。
2、本发明作物抗冻剂能很好的提高作物抗冻能力，优于市售产品。
3、本发明各组分混合后使用，各组分的功能得到了互补和协调，可使苗和植株的生物学活性和对冻害的抵御能力得到有机结合，从而增强了作物对低温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。
4、本发明作物抗冻剂同时还能明显改善作物的营养状况，促进作物的生长发育及其免疫力的提高，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、保湿和清除自由基的能力。
附图说明
图1番茄抗冻性分析实验图；
图2茄子抗冻性分析实验图；
图3辣椒抗冻性分析实验图。
具体实施方式
本发明作物抗冻剂，其活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱1～5重量份，甘露醇1～5重量份，茶皂素1～5重量份，可溶性钙盐3～6重量份，脯氨酸1～5重量份。
其中，为了提高本发明作物抗冻剂性能，所述可溶性钙盐可为有机可溶性钙盐，如葡萄糖酸钙等；也可为无机可溶性钙盐，如硝酸钙、碳酸氢钙等；从节约成本的角度出发，本发明可溶性钙盐优选为硝酸钙；所述茶皂素为粉末或液体均可，其中，皂甙含量优选≥30wt%。
进一步的，为了提高作物抗冻剂的活性，除活性成分外，所述作物抗冻剂中还含有辅料，所述辅料可采用常用辅料，但综合考虑成本和抗冻剂活性，所述辅料为水；所述水优选为蒸馏水。
进一步的，作为优选方案，本发明作物抗冻剂的活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱2重量份，甘露醇2重量份，茶皂素2重量份，硝酸钙4重量份，脯氨酸2重量份。
进一步的，本发明还公开了作物抗冻剂的制备方法，包括如下步骤：
a、按照配比称量甜菜碱、甘露醇、茶皂素、硝酸钙、脯氨酸和蒸馏水；
b、先将蒸馏水置入反应釜中，开启搅拌依次加入其他组分，并充分搅拌均匀，即得。
进一步的，本发明还公开了作物抗冻剂在作物抗冻中的应用。
进一步的，所述作物优选为蔬菜，更优选为番茄、辣椒、茄子等常见蔬菜作物。
进一步的，作物抗冻剂中活性组分浓度过低不能发挥其抗冻效果，浓度过高则会对作物产生影响，作为优选方案，本发明作物抗冻剂在使用时，加水稀释至脯氨酸质量分数为0.0007%～0.001%；作为更优选方案，加水稀释至脯氨酸质量分数为0.0013%～0.004%。
进一步的，为了提高作物抗冻剂的抗冻效果，所述应用优选为喷洒于作物植株叶面；更优选为在植株苗期时，将作物抗冻剂稀释800-1500倍喷洒于植株叶面，优选于10-15天后进行二次施药，一季作物优选连续施用2～3次，施用量为0.04-0.11L/亩。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1本发明作物抗冻剂的制备
a、按照表1中各抗冻剂对应含量称量各组分；
b、先将蒸馏水置入反应釜中，开启搅拌依次加入其他组分，并充分搅拌均匀，即得。
表1各组抗冻剂组分及其配比
实施例2本发明作物抗冻剂抗冻性实验—番茄
1、实验材料
供试作物：番茄，品种为瑞丽，5棵×6组；
供试药剂：KD-01、KD-02；
对照药剂：微补苗力（汕头市微补植物营养科技有限公司产品批号：2011/02/18S000064031909M）
2、实验方法
实验试剂配方见表1，实验试剂处理情况见表2。
表2实验试剂处理
| 编号 | 实验药剂 | 稀释倍数 | 施用量 | 小区面积 |
| 1 | KD-01 | 1000 | 50ml | 5棵 |
| 2 | KD-01 | 1500 | 50ml | 5棵 |
| 3 | KD-02 | 1000 | 50ml | 5棵 |
| 4 | KD-02 | 1500 | 50ml | 5棵 |
| 5 | 微补苗力 | 500 | 50ml | 5棵 |
| 6 | 清水对照 | 50ml | 5棵 |
当幼苗长到2片真叶时，第一次喷施有机抗冻营养液。以后每隔7天喷施一次，连续喷施3次。当番茄长出第5片真叶时，测定其株高，然后将上面几组处理放入5℃的冰箱中并持续48h。
3、实验结果与分析
3.1实验结果
将1～6组处理移入冰箱并保持3℃温度，持续48h后，送检丙二醛含量，测量结果见表3，抗冻性分析实验图如图1所示。
表3番茄中丙二醛含量
| 小区 | 丙二醛（umol/mg） | 外观性状 |
| KD-01-1500× | 0.02529 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-02-1500× | 0.02435 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-01-1000× | 0.01711 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-02-1000× | 0.01781 | 青色萎蔫幼苗 |
| 微补 | 0.03137 | 青色萎蔫幼苗 |
| CK | 0.04736 | 青色萎蔫幼苗 |
3.2结果分析
丙二醛（MDA）作为膜脂过氧化终产物，对植物细胞膜系统结构和功能都具有较显著影响。MDA不仅能与蛋白结合从而引起生物膜中结构蛋白和酶的聚合并使它们的结构功能和催化功能发生变化，还可以降低膜中不饱和脂肪酸的含量，从而降低膜流动性。伴随着低温的胁迫，MDA含量呈上升趋势，因此，丙二醛和相对电导率可在一定程度上反应番茄抗冻性的强弱，丙二醛含量越低，说明抗冻性越好。抗冻性强的品种（品系）质膜的稳定性大于抗冻性弱的品种（品系）。
由此，通过图1可得知，在低温胁迫下，番茄植株内丙二醛含量较高，对实验组番茄植株叶面喷洒实验试剂后丙二醛含量有所下降，其中，经过KD-02-1000×处理的番茄体内丙二醛最低，即抗冻性最好。
4、实验结论
本发明作物抗冻剂增强了番茄植株对低温胁迫环境的适应能力，优于市售产品
实施例3本发明作物抗冻剂抗冻性实验—茄子
1、实验材料
供试作物：茄子，5棵×6组；
供试药剂：KD-03、KD-04；
对照药剂：微补苗力（汕头市微补植物营养科技有限公司产品批号：2011/02/18S000064031909M）
2、实验方法
实验试剂配方见表1，实验试剂处理情况见表4。
表4实验试剂处理
| 编号 | 实验药剂 | 稀释倍数 | 施用量 | 小区面积 |
| 1 | KD-03 | 1000 | 50ml | 5棵 |
| 2 | KD-03 | 1500 | 50ml | 5棵 |
| 3 | KD-04 | 1000 | 50ml | 5棵 |
| 4 | KD-04 | 1500 | 50ml | 5棵 |
| 5 | 微补苗力 | 500 | 50ml | 5棵 |
| 6 | 清水对照 | 50ml | 5棵 |
当幼苗长到2片真叶时，第一次喷施有机抗冻营养液。以后每隔7天喷施一次，连续喷施3次。当茄子长出第5片真叶时，测定其株高，然后将上面几组处理放入5℃的冰箱中并持续48h。
3、实验结果与分析
3.1实验结果
将1～6组处理移入冰箱并保持3℃温度，持续48h后，送检丙二醛含量，测量结果见表5，抗冻性分析实验图如图2所示。
表5茄子中丙二醛含量
| 小区 | 丙二醛（umol/mg） | 外观性状 |
| KD-03-1500× | 0.02324 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-04-1500× | 0.01967 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-03-1000× | 0.01734 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-04-1000× | 0.01625 | 青色萎蔫幼苗 |
| 微补 | 0.02977 | 青色萎蔫幼苗 |
| CK | 0.04219 | 青色萎蔫幼苗 |
3.2结果分析
通过图2可得知，在低温胁迫下，茄子植株内丙二醛含量较高，对实验组茄子植株叶面喷洒实验试剂后丙二醛含量有所下降，其中，经过KD-04-1000×处理的茄子体内丙二醛最低，即抗冻性最好。
4、实验结论
本发明作物抗冻剂增强了茄子植株对低温胁迫环境的适应能力，优于市售产品。
实施例4本发明作物抗冻剂抗冻性实验—辣椒
1、实验材料
供试作物：辣椒，5棵×6组；
供试药剂：KD-05、KD-06；
对照药剂：微补苗力（汕头市微补植物营养科技有限公司产品批号：2011/02/18S000064031909M）
2、实验方法
实验试剂配方见表1，实验试剂处理情况见表6。
表6实验试剂处理
| 编号 | 实验药剂 | 稀释倍数 | 施用量 | 小区面积 |
| 1 | KD-03 | 1000 | 50ml | 5棵 |
| 2 | KD-03 | 1500 | 50ml | 5棵 |
| 3 | KD-04 | 1000 | 50ml | 5棵 |
| 4 | KD-04 | 1500 | 50ml | 5棵 |
| 5 | 微补苗力 | 500 | 50ml | 5棵 |
| 6 | 清水对照 | 50ml | 5棵 |
当幼苗长到2片真叶时，第一次喷施有机抗冻营养液。以后每隔7天喷施一次，连续喷施3次。当辣椒长出第5片真叶时，测定其株高，然后将上面几组处理放入5℃的冰箱中并持续48h。
3、实验结果与分析
3.1实验结果
将1～6组处理移入冰箱并保持3℃温度，持续48h后，送检丙二醛含量，测量结果见表7，抗冻性分析实验图如图3所示。
表7辣椒中丙二醛含量
| 小区 | 丙二醛（umol/mg） | 外观性状 |
| KD-05-1500× | 0.02221 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-06-1500× | 0.02012 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-05-1000× | 0.01524 | 青色萎蔫幼苗 |
| KD-06-1000× | 0.01690 | 青色萎蔫幼苗 |
| 微补 | 0.03011 | 青色萎蔫幼苗 |
| CK | 0.04419 | 青色萎蔫幼苗 |
3.2结果分析
通过表7和图3可得知，在低温胁迫下，辣椒植株内丙二醛含量较高，对实验组辣椒植株叶面喷洒实验试剂后丙二醛含量有所下降，其中，经过KD-05-1000×处理的辣椒体内丙二醛最低，即抗冻性最好。
4、实验结论
本发明作物抗冻剂增强了茄子植株对低温胁迫环境的适应能力，优于市售产品。
实施例5本发明作物抗冻剂抗冻性实验—其它蔬菜作物
根据实施例2～4的方法，发明人对其它常见的蔬菜作物如莴笋、芹菜等进行了同样的实验，同样采用微补苗力和清水分别作对照实验，发现本发明作物抗冻剂可增强作物对低温胁迫环境的适应能力，优于市售产品。
Claims (11)
1.作物抗冻剂，其特征在于：其活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱1～5重量份，甘露醇1～5重量份，茶皂素1～5重量份，可溶性钙盐3～6重量份，脯氨酸1～5重量份；其中，所述可溶性钙盐为硝酸钙或葡萄糖酸钙。
2.根据权利要求1所述的作物抗冻剂，其特征在于：所述可溶性钙盐为硝酸钙；所述茶皂素中皂甙≥30wt％。
3.根据权利要求1或2所述的作物抗冻剂，其特征在于：除活性成分外，所述作物抗冻剂中还含有辅料，所述辅料为水。
4.根据权利要求1或2所述的作物抗冻剂，其特征在于：其活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱2重量份，甘露醇2重量份，茶皂素2重量份，硝酸钙4重量份，脯氨酸2重量份。
5.根据权利要求3所述的作物抗冻剂，其特征在于：其活性成分由以下重量份的组分组成：甜菜碱2重量份，甘露醇2重量份，茶皂素2重量份，硝酸钙4重量份，脯氨酸2重量份。
6.权利要求1～5任一项作物抗冻剂在作物抗冻中的应用。
7.根据权利要求6所述的作物抗冻剂在作物抗冻中的应用，其特征在于：所述作物为蔬菜。
8.根据权利要求7所述的作物抗冻剂在作物抗冻中的应用，其特征在于：所述蔬菜为番茄、辣椒、茄子。
9.根据权利要求6～8任一项所述的作物抗冻剂的应用，其特征在于：应用时，加水稀释至脯氨酸质量分数为0.0013％～0.004％。
10.根据权利要求6～8任一项所述的作物抗冻剂的应用，其特征在于：所述应用为喷洒于作物植株叶面。
11.根据权利要求9所述的作物抗冻剂的应用，其特征在于：所述应用为喷洒于作物植株叶面。
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