CN104255795A

CN104255795A - 一种抗旱组合物及其应用、制剂

Info

Publication number: CN104255795A
Application number: CN201410464818.9A
Authority: CN
Inventors: 彭燕; 谢欢; 张艳; 李州; 彭丹丹; 张新全; 马啸; 黄琳凯; 闫艳红
Original assignee: Sichuan Agricultural University
Current assignee: Sichuan Agricultural University
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN104255795B

Abstract

本发明涉及农业生产技术领域，特别涉及一种抗旱组合物及其应用、制剂。该抗旱组合物由水杨酸和中性钠盐组成。本发明提供的抗旱组合物可有效延迟干旱胁迫下白三叶叶片的萎蔫，相对于单剂具有显著的增效效应，并且施用效果不受施用时间的限制，对干旱敏感型白三叶品种和耐旱型白三叶品种均具有较好的抗旱效果，而且生产成本低，适宜大面积推广应用。

Description

一种抗旱组合物及其应用、制剂

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，特别涉及一种抗旱组合物及其应用、制剂。

背景技术

干旱胁迫是影响植物正常生长和作物产量的主要非生物逆境因子之一。上世纪中叶以来，我国农作物干旱受灾面积逐年增加。与此同时，受全球气候变化的影响，我国北方大多数地区的持续干旱形势可能更加严峻，而南方的季节性和持续性干旱亦愈益凸现。

白三叶(Trifolium repens L.)为豆科(Leguminosae)车轴草属的一种多年生优良牧草，在世界各地广泛栽培。是我国长江中下游平原及西南各地的低山丘陵区建立人工草地的当家豆科牧草。亦是城市园林绿化、固土护坡，减少水土流失的重要生态建设草种，近年来，白三叶在各地栽培面积不断扩大。然而，白三叶根系浅，控制蒸腾失水的能力弱，抗旱差，受灌溉条件和灌水资源短缺的影响，在生产中因干旱导致的减产或枯死现象日益突出。因此，在白三叶栽培中，急需探寻提高白三叶抗旱性的栽培措施与方法。

农业生产中，通过施用外源添加物提高作物抗旱性因具有操作简单、见效快等特点，显示出重要的实用价值，在果树、蔬菜、小麦等作物上已有大量报道。提高植物抗旱性的添加物主要包括脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MJ)、油菜素内酯(BR)、抗倒酯(TE)、多效唑(PP₃₃₃)、矮壮素(CCC)等，这些激素或生长调节剂具有调节信号转导、促进根系生长、减少蒸腾失水等功能，从而增强植物抗旱性。但这些激素或生长调节剂的成本较高，或施用难高较大，在农业生产中大面积推广应用时受到限制。

目前，有关外源添加提高植物抗逆性的研究报道绝大多数采用的是单一的添加物，主要限于试验室研究阶段，若生产中大面积应用则受到添加物的生产成本较高，施用方法可操作性差等限制。而国内外通过外源添加提高白三叶抗旱性的相关研究少有报道，有效的添加组合尤其罕见。

因此，针对生产栽培中白三叶抗旱性差，对水分需求量大，干旱胁迫对白三叶生长及产量造成的损失极为严重，且当前缺乏能有效改善白三叶抗旱性且成本低，施用简单的低外源添加及其组合这一现状，急需探寻提高白三叶在干旱逆境下的存活率和生长量的简单有效手段，以降低栽培管理投入为主要目的，以期为生产中白三叶的抗旱栽培提供实用、有效的途径和方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种抗旱组合物及其应用、制剂。该抗旱组合物可有效延迟干旱胁迫下白三叶叶片的萎蔫，相对于单剂具有显著的增效效应，并且施用效果不受施用时间的限制，对干旱敏感型白三叶品种和耐旱型白三叶品种均具有较好的抗旱效果，而且生产成本低，适宜大面积推广应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抗旱组合物，由水杨酸和中性钠盐组成。

钠离子(Na⁺)是植物体内含量较高的一种无机金属元素，在细胞外液中带正电荷，参与调节渗透势，并可部分代替钾离子(K⁺)非特殊性功能。高浓度的Na⁺会破坏活性氧清除机制从而积累大量的活性氧，引起植物细胞组分破坏，使植物出现生理功能失调甚至死亡。但是，低浓度的Na⁺能提高马铃薯、萝卜、甜菜、小麦等植物的产量，或提高其抗逆性。

水杨酸(Salicylic，SA)是一种酚类植物生长调节剂，在植物抗病应激以及改善逆境胁迫下植物生长具有明显作用，对于小麦、豌豆和番茄等作物的抗旱性也有明显提高。

在本发明中，中性钠盐和水杨酸组合后可显著提高植物(白三叶)的抗旱性，相对于单剂而言，其组合具有显著的增效效应。而且，氯化钠和水杨酸这两种外源添加物价格便宜，施用方法相对简单。

作为优选，中性钠盐为氯化钠、硝酸钠或硫酸钠中的一种或两者以上的混合物。

在本发明提供的一些实施例中，中性钠盐为氯化钠。

作为优选，水杨酸与中性钠盐的质量比为(2.76～5.52)：(600～1200)。

优选地，水杨酸与中性钠盐的质量比为5.52：1200。

在本发明提供的一些实施例中，水杨酸的施用浓度为2.76mg/L，中性钠盐的施用浓度为1.2g/L。

在本发明提供的另一些实施例中，水杨酸的施用浓度为5.52mg/L，中性钠盐的施用浓度为0.6g/L。

在本发明提供的另一些实施例中，水杨酸的施用浓度为2.76mg/L，中性钠盐的施用浓度为0.6g/L。

本发明还提供了该抗旱组合物在提高植物抗旱性中的应用；该抗旱组合物由水杨酸和中性钠盐组成；作为优选，中性钠盐为氯化钠、硝酸钠或硫酸钠中的一种或两者以上的混合物；作为优选，水杨酸与中性钠盐的质量比为(2.76～5.52)：(600～1200)；优选地，水杨酸与中性钠盐的质量比为5.52：1200。

作为优选，水杨酸的施用浓度为2.76～5.52mg/L，中性钠盐的施用浓度为0.6～1.2g/L。

优选地，水杨酸的施用浓度为5.52mg/L，中性钠盐的施用浓度为1.2g/L。

在本发明提供的一些实施例中，该抗旱组合物可提高白三叶的抗旱性。

本发明还提供了一种抗旱药物制剂，由本发明提供的抗旱组合物和农药学上可接受的辅料组成；该抗旱组合物由水杨酸和中性钠盐组成；作为优选，中性钠盐为氯化钠、硝酸钠或硫酸钠中的一种或两者以上的混合物；作为优选，水杨酸与中性钠盐的质量比为(2.76～5.52)：(600～1200)；优选地，水杨酸与中性钠盐的质量比为5.52：1200。

作为优选，抗旱药物制剂的施用方式为叶面喷施。

在本发明提供的一些实施例中，农药学上可接受的辅料为吐温-80。但本领域技术人员认为可行的辅料均在本发明的保护范围之内，本发明在此不做限定。

本发明提供了一种抗旱组合物及其应用、制剂。该抗旱组合物由水杨酸和中性钠盐组成。通过对白三叶抗旱性效应的考察，结果显示，当水杨酸的施用浓度为2.76～5.52mg/L、中性钠盐的施用浓度为0.6～1.2g/L时，可有效延迟干旱胁迫下白三叶叶片的萎蔫，相对于单剂具有显著的增效效应，其中以水杨酸的施用浓度为5.52mg/L、中性钠盐的施用浓度为1.2g/L时的效果尤为突出；并且，该抗旱组合物的施用效果不受施用时间的限制；同时，本发明提供的抗旱组合物对干旱敏感型白三叶品种和耐旱型白三叶品种均具有较好的抗旱效果。另外，本发明提供的抗旱组合物选用的外源添加物与同类其它添加物相比，价格便宜，生产成本低，适宜大面积推广应用。

具体实施方式

本发明公开了一种抗旱组合物及其应用、制剂，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明提供的抗旱组合物及其应用、制剂中所用原料药或辅料均可由市场购得。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1NaCl、SA根施浓度的筛选

试验材料：以干旱敏感型的‘拉丁诺’白三叶作为供试材料。

材料培育：以长24cm、宽18cm、高6cm的塑料钢化盆种植白三叶。每盆装相同重量经消毒灭菌后的石英砂，按1g/m²的播量计算盆钵播量，播种在石英砂上并于24℃光照培养箱中进行发芽，待发芽7d后用Hoagland全营养液继续培养，温度为白天24℃，夜晚20℃，时长各为12h，相对湿度为70％，光照强度为500μmol m^-2s^-1。当幼苗长至30天(2片成熟叶片)时选取长势一致的材料用于试验。

试验设计：①NaCl浓度水平：设0g/L(对照)、0.60g/L、1.20g/L、1.80g/L、2.40g/L、3.0g/L、3.60g/L，6个浓度梯度，共计7个处理，每处理4次重复；②SA浓度水平：设0mg/L(对照)、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、400mg/L，5个浓度梯度，共计6个处理，每处理4次重复。

外源添加及干旱胁迫处理：用培育材料的营养液(Hoagland全营养液)作为溶剂分别配制上述不同浓度的NaCl或SA溶液，并加入20％(W/V)聚乙二醇6000(PEG-6000)渗透剂模拟干旱胁迫，现配现用。在Hoagland全营养液中加入相应浓度的NaCl或SA处理6天后，更换为含有20％(W/V)PEG-6000的处理液(含相应浓度的NaCl或SA)进行干旱胁迫处理。处理期间，每3d更换一次处理液，每次250mL。所有材料置于智能光照培养箱中，条件同材料培育。从更换为含有20％(W/V)PEG-6000的处理液时开始计时，调查白三叶叶片萎蔫症状和严重萎蔫出现的时间。结果见表1、表2。

表1不同NaCl浓度根施预处理提高白三叶抗旱性效应

表2不同SA浓度根施预处理提高白三叶抗旱性效应

由表1、表2可以看出，根施NaCl 1.80～2.40g/L、SA 150～200mg/L时，提高白三叶抗旱性的效果较好，与对照相比，在同等渗透胁迫强度下可延迟白三叶叶片萎蔫6～7天。

实施例2叶面喷施NaCl、SA浓度的筛选

材料培育：以直径为24cm、深度为30cm的盆钵种植白三叶。每盆钵装同等重量的经杀虫、杀菌剂消毒并充分混匀的普通田园土。按1g/m²的播种量计算每盆钵的播量，播后所有盆钵进行浇水、除草等统一常规管理。置于温室中培育3个月，温室平均温度为20℃，相对湿度65％，光照时间12h，光照强度为500μmol m^-2s^-1。当幼苗长至30天(2片成熟叶片)时选取长势一致的材料用于试验。

试验设计：①NaCl浓度水平：设0g/L(对照)、0.60g/L、1.20g/L、1.80g/L、2.40g/L，3.00g/L，5个浓度梯度，共计6个处理，每处理4次重复。②SA浓度水平：设0mg/L(对照)、2.76mg/L、5.52mg/L、8.28mg/L、11.04mg/L、13.80mg/L，5个浓度梯度，共计6个处理，每处理4次重复。

外源添加及干旱胁迫处理：用1％Tween-80作为溶剂配制不同浓度的NaCl或SA溶液，每次喷施时于上午9:00进行叶面喷施，连续喷施3次，每次间隔1天。喷施外源添加物期间，正常浇水，处理完毕后，所有材料停止浇水，置于温室中进行自然干旱胁迫。温室的条件同材料培育。从停止浇水开始计时，调查白三叶叶片萎蔫症状和严重萎蔫出现的时间。结果见表3、表4。

表3不同NaCl浓度叶面喷施提高白三叶抗旱性效应

NaCl处理浓度	白三叶叶片萎蔫症状出现时间	白三叶叶片严重萎蔫出现时间
			0g/L(对照)	第6天	第12天
0.60g/L	第8天	第16天
			1.20g/L	第9天	第18天
1.80g/L	第12天	第23天
			2.40g/L	第10天	第20天
3.00g/L	第7天	第13天

表4不同SA浓度叶面喷施提高白三叶抗旱性效应

SA处理浓度	白三叶叶片萎蔫症状出现时间	白三叶叶片严重萎蔫出现时间
			0mg/L(对照)	第6天	第12天
2.76mg/L	第7天	第15天
			5.52mg/L	第8天	第17天
8.28mg/L	第11天	第22天
			11.04mg/L	第10天	第20天
13.80mg/L	第9天	第18天

由表3、表4可以看出，叶面喷施NaC1 1.80～2.40g/L、SA 8.28～11.04mg/L时，提高白三叶抗旱性的效果较好，与对照相比，在自然干旱胁迫下白三叶严重萎蔫可推迟10～11天。

实施例3外源NaCl与SA组合浓度筛选

材料培育：方法同实施例2。

试验设计：根据单一浓度筛选结果，在浓度组合处理时，NaCl和SA分别设4个浓度梯度，NaCl浓度分别为：0.6g/L、1.20g/L、1.80g/L和2.4g/L；SA浓度分别为：1.38mg/L、2.76mg/L、5.52mg/L和8.28mg/L。用1％Tween-80溶剂分别配制0.6g/L NaCl+1.38mg/L SA、0.6g/L NaCl+2.76mg/L SA、0.6g/LNaCl+5.52mg/L SA、0.6g/L NaCl+8.28mg/L SA，1.20g/L NaCl+1.38mg/L SA、1.20g/L NaCl+2.76mg/L SA、1.20g/L NaCl+5.52mg/L SA、1.20g/LNaCl+8.28mg/L SA，1.80g/L NaCl+1.38mg/L SA、1.80g/L NaCl+2.76mg/L SA、1.80g/L NaCl+5.52mg/L SA、1.80g/L NaCl+8.28mg/L SA，2.4g/LNaCl+1.38mg/L SA、2.4g/L NaCl+2.76mg/L SA、2.4g/L NaCl+5.52mg/L SA、2.4g/LNaCl+8.28mg/L SA混合溶液各100mL进行叶面喷施，现配现用。以1％tween-80溶剂进行叶面喷施作为对照处理(CK)，共计17个处理，每处理4次重复。

外源添加及干旱胁迫处理：每次喷施时于上午9:00进行叶面喷施，连续喷施三次，每次间隔1天。处理完毕后，所有材料停止浇水，放置于温室中进行自然干旱胁迫。温室条件同实施例2。从停止浇水开始计时，调查白三叶叶片萎蔫症状和严重萎蔫出现的时间。结果见表5。

表5外源NaCl与SA不同浓度组合处理提高白三叶抗旱性效应

由表5可以看出，与对照(未经预处理)相比，不同浓度NaC1与SA组合处理都能在一定程度上延迟干旱胁迫下白三叶叶片萎蔫。其中，效果最好的组合是1.2g/L NaCl+5.52mg/L SA，可推迟白三叶萎蔫20天以上，其它效果较好的组合还包括1.2g/L NaCl+2.76mg/L SA，0.6g/L NaCl+2.76mg/L SA，0.6g/L NaCl+5.52mg/L SA，可推迟白三叶萎蔫14～19天。由此可见，NaCl与SA组合处理的最适浓度范围分别为0.6～1.2g/L与2.76～5.52mg/L。

并且，结合实施例2的试验数据可知，浓度范围分别为0.6～1.2g/L与2.76～5.52mg/L的NaCl与SA组合的抗旱效果显著优于单剂最优施用浓度(NaC11.80g/L、SA 8.28mg/L)的效果。结果表明，本发明提供的NaCl与SA组合在浓度范围分别为0.6～1.2g/L与2.76～5.52mg/L时具有显著的增效效应。

实施例4外源NaCl与SA最佳浓度组合对白三叶抗旱生理指标的影响

材料培育：方法同实施例2。

试验设计：根据前面数据，试验共设4个处理：单一叶面喷施NaCl、SA，以及NaCl与SA组合，以1％tween-80溶剂进行叶面喷施作为对照处理(CK)。用浓度1％Tween-80溶剂分别配制1.8g/L NaCl、8.28mg/L SA以及1.2g/L NaCl+5.52mg/L SA混合溶液各100mL进行叶面喷施，现配现用。每处理4次重复。

外源添加及干旱胁迫处理：每次喷施时于上午9:00进行叶面喷施，连续喷施三次，每次间隔1天。处理完毕后，所有材料停止浇水，放置于温室中进行自然干旱胁迫。温室条件同实施例2。

观测指标：干旱胁迫20天时，反映白三叶生长状况的单株干重、根重与茎叶比；反映保水情况的叶片相对含水量；以及反映受胁迫程度的生理指标，电解质渗透率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DR)、谷光甘肽还原酶(GR)活性。检测结果见表6。

表6外源NaCl与SA组合处理对白三叶抗旱生理指标的影响

注：同行数据上标字母相同者表示差异不显著(P＞0.05)，同行数据上标字母不相同者表示差异显著(P＜0.05)。

从表6可以看出，不同处理的生长和生理指标进一步证明了1.80g/LNaC1或8.28mg/L SA单一处理能有效提高白三叶的抗旱性，且1.20g/L NaC1和5.52mg/L SA组合处理比单一处理效果更为突出。

实施例5外源添加物施用时间对施用效果的影响

材料培育：方法同实施例2。

试验设计及处理：设上午9:00、上午11:00、下午14:00、傍晚17:00，共计4个时间喷施处理，每处理4次重复。干旱胁迫处理前，用1％的Tween-80溶剂配制NaCl与SA组合溶液100mL，浓度分别为1.20g/L、5.52mg/L，现配现用。每次于设计的4个不同时间分别进行叶面喷施，连续喷施三次，每次间隔1天。处理完毕后，所有材料停止浇水，放置于温室中进行自然干旱胁迫。温室条件同实施例2。从自然干旱胁迫(即停止浇水)开始计时，调查白三叶叶片萎蔫症状和严重萎蔫出现的时间。结果见表7。

表7外源NaCl与SA组合处理不同施用时间提高白三叶抗旱性效应

叶面喷施时间	白三叶叶片萎蔫症状出现时间	白三叶叶片严重萎蔫出现时间
			上午9:00	第17天	第33天
上午11:00	第17天	第33天
			下午14:00	第16天	第32天
傍晚17:00	第16天	第32天

由表7可知，不同叶面喷施时间对NaCl与SA组合提高白三叶抗旱性效应无明显影响。

实施例6NaCl与SA组合处理在不同白三叶品种上的应用效果

试验材料：‘拉丁诺’(干旱敏感型)和‘海法’(耐旱型)2个白三叶品种。

材料培育：方法同实施例2。

试验设计与处理：以1.20g/L NaCl与5.52mg/L SA组合溶液分别对2个白三叶品种进行叶面喷施预处理，并分别以未进行预处理为对照，共计4个处理，每处理重复4次，处理方法同实施例3，处理完毕后，所有材料停止浇水，放置于温室中进行自然干旱胁迫。温室条件同实施例2。从自然干旱胁迫(即停止浇水)开始计时，调查2个白三叶品种叶片萎蔫症状和严重萎蔫出现的时间。

结果见表8。

表8外源NaCl与SA组合处理提高不同品种白三叶抗旱性效应

由表8可以看出，在相同培育和干旱胁迫条件下，未进行预处理时，‘海法’品种的抗旱性较‘拉丁诺’强；在NaCl与SA组合预处理时，两品种的抗旱性较对照都明显提高。就两品种比较，外源NaCl与SA组合对‘拉丁诺’品种的效果较‘海法’更为突出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种抗旱组合物，其特征在于，由水杨酸和中性钠盐组成。

2.根据权利要求1所述的抗旱组合物，其特征在于，所述中性钠盐为氯化钠、硝酸钠或硫酸钠中的一种或两者以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的抗旱组合物，其特征在于，所述水杨酸与所述中性钠盐的质量比为(2.76～5.52)：(600～1200)。

4.根据权利要求1所述的抗旱组合物，其特征在于，所述水杨酸与所述中性钠盐的质量比为5.52：1200。

5.如权利要求1至4任一项所述的抗旱组合物在提高植物抗旱性中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述水杨酸的施用浓度为2.76～5.52mg/L，所述中性钠盐的施用浓度为0.6～1.2g/L。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述植物为白三叶。

8.一种抗旱药物制剂，其特征在于，由权利要求1至4任一项所述的抗旱组合物和农药学上可接受的辅料组成。

9.根据权利要求8所述的抗旱药物制剂，其特征在于，所述抗旱药物制剂的施用方式为叶面喷施。

10.根据权利要求8所述的抗旱药物制剂，其特征在于，所述农药学上可接受的辅料为吐温-80。