CN105237102A - 一种提高小麦抗旱能力的复方制剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农作物抗逆制剂及其使用方法，具体涉及一种提高小麦抗旱能力的复方制剂及其使用方法，属于农业技术领域。该复方制剂由植物营养剂、植物生长调节剂、化学诱抗剂、辅助剂和水组成。所述植物营养剂由复合氨基酸、锌盐、铁盐、硼酸或其盐组成，所述植物生长调节剂由复硝酚钠和矮壮素组成，化学诱抗剂为水杨酸，辅助剂为乙醇和甘油的混合物。该发明复方制剂可以改善与补充营养，减少蒸腾从而提高逆境下叶片相对含水量，减轻逆境下细胞膜伤害进而提高逆境下光化学效率，使用后可显著增强小麦的抗旱性能，使小麦维持正常生长发育并获得较好的产量和品质。

Description

一种提高小麦抗旱能力的复方制剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种农作物抗逆制剂及其使用方法，具体涉及一种提高小麦抗旱能力的复方制剂及其使用方法，属于农业技术领域。

背景技术

小麦是世界第二大粮食作物，其种植面积的70％分布于干旱和半干旱地区。在小麦生产中，干旱胁迫已成为限制小麦产量的重要因子。世界各地每年因不同程度干旱所导致的小麦减产量占小麦总产量的30％左右，我国因干旱所造成的小麦产量损失约为其它自然灾害造成产量损失的总和。干旱对小麦生长发育与生理代谢产生多方面不良影响，如组织含水量降低、光合速率下降、多种酶活性改变、生物大分子损伤、蛋白质降解、细胞内含物大量外溢等，也使小麦株高、根长和干鲜重降低，造成生长发育受阻。

我国北方旱区小麦经常受到干旱的影响，以山西省历史上624个旱灾年统计，秋旱(播种期)频率占7.0％，春旱(返青拔节期)频率最多占26％，春夏连旱(拔节期-灌浆期)频率占21.7％^[1]。近年来，由于气候变暖，造成极端气候事件频繁发生，旱灾发生面积和成灾率，呈更加严重的趋势。因此，小麦抗旱研究始终是旱区农业生产中特别重视的工作。

常规传统耕作栽培技术在作物抗旱上具有丰富的内容，并在新的经济与生产形势下有了很大发展，在采用常规传统耕作栽培技术的同时，我们还须寻求新的抗旱增产技术途径。化学物质用于作物抗早增产不失为一条可行的路径。现有文献中虽然关于植物生长调节剂、中微量元素和其他化学物质对作物生长发育影响的报导很多，但针对干旱的化学调控研究资料较少，生产应用的更少，我国目前登记应用的抗旱化学制剂仅有“旱地龙”，属于黄腐酸类产品，推广面积也不很大。文献研究结果表明，对作物抗旱有一定作用的化学物质有脱落酸^[2]、细胞分裂素^[3]、芸苔素内酯^[3,4]、赤霉素^[3,10]、氯化胆碱^[3]、萘乙酸^[7]、黄腐酸^[5,6]、甜菜碱^[8]、脯氨酸^[9]、水杨酸^[11]、氯化钙^[10]、硫酸锌^[11]、稀土^[12]等，多属于抗蒸腾剂类，其中有些单一使用效果不理想，需要与其他物质配合使用。抗蒸腾剂基于气孔关闭、减少蒸腾的原理，但在降低作物蒸腾的同时也降低了光合作用，这就使得在减少水分消耗的同时，对植物生长造成不利影响。因此需要研究开发抗旱效果稳定、在降低作物蒸腾的同时不影响光合作用的复合抗旱制剂。

以抗旱剂为关键词检索国家专利，共检索出发明授权19件，发明公布31件，其中与小麦抗旱相关专利申请仅一件(公布)CN1879483A，该专利公开了一种提高小麦水分及养分利用效率的方法及其产品配方，该发明小麦浸种用一个配方，灌浆初期喷施用一个配方，均为不同生长调节剂与微量元素或大量元素复合型配方，该专利是不同化学物质在田间即时混配的使用方法，不能形成产品；其他通用抗旱剂或其他作物专用抗旱产品有单物质产品、高分子吸水树脂复配产品、调节剂+杀菌剂+植物营养复配产品、微生物菌剂复配产品等，均与本发明复方制剂的类型、总组分与配方不同。

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发明内容

本发明提供一种能够增强小麦抗旱能力的复方制剂及其使用方法，该复方制剂无毒无污染、产品制造成本低，与其他抗蒸腾剂应用效果区别的特点是，在减少蒸腾的同时，光合作用不降低，且使用方便和抗旱效果稳定。使用该制剂可以显著增强小麦的抗旱性，预防和抵御干旱的危害，使小麦维持正常生长并获得较好的产量和品质。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：

一种提高小麦抗旱能力的复方制剂，其由植物营养剂、植物生长调节剂、化学诱抗剂、辅助剂和水组成。其中制剂中所述的植物营养剂由复合氨基酸、锌盐、铁盐、硼酸或其盐组成；所述的植物生长调节剂由复效酚钠和矮壮素(CCC)组成；所述的化学诱抗剂为水杨酸；所述的辅助剂为乙醇和甘油的混合物。复合氨基酸可以为植物提供更全面的营养，可做叶面肥、浓缩肥、液态肥原料，其一般为淡黄色粉末，目前可以从多个公司获得其原料，如湖南省安泰氨基酸有限责任公司、山东中化嘉宁生物有限公司等公司均有销售其产品。

所述制剂中各组分的浓度的由下列配方实现：40％复合氨基酸粉250g/L、七水硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)35.40g/L、七水硫酸亚铁(FeSO₄.7H₂O)39.72g/L、硼酸(H₃BO₄)22.88g/L、复效酚钠(5-硝基-2-甲氧基苯酚钠:邻硝基苯酚钠:对硝基苯酚钠为3:4:7)2.5g/L、50％矮壮素2g/L、水杨酸10g/L、无水乙醇100g/L、甘油50g/L、水定容到1L。

本发明还提供一种上述提高小麦抗旱能力的复方制剂的制备方法，所述的制备方法具体包括如下步骤：称取诱抗剂水杨酸并溶解于100ml乙醇与50ml甘油混合液的辅助剂中配成A溶液；称取植物营养剂复合氨基酸粉、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸并将其依次溶于700ml水中配成B溶液；将A溶液与B溶液混合，向混合溶液中加入植物生长调节剂后补水100ml定容，搅拌20分钟即可得到所述的制剂。

本发明还提供一种上述小麦抗旱制剂的使用方法，本发明所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂用于小麦抗旱时可以通过浸种、拌种或喷洒等方式，具体方式可以根据不同作物或同一作物不同生育阶段选择不同的施药方法，

1)浸种：播前将上述抗旱制剂按1:200倍稀释配成浸种使用浓度，把精选的种子浸于该抗旱制剂溶液中，浸泡6-12小时后，捞出晾干供播种使用。

2)拌种：播前取上述抗旱制剂100ml，配1.5-1.7kg水稀释，用喷壶喷洒在25kg的种子堆上，搅拌均匀，然后堆闷4-6小时，待药液被麦种充分吸收后播种。

3)喷施：在小麦苗期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期干旱来临前或发生中均可喷施。喷前按1:500比例用清水把制剂稀释到使用浓度，选择晴天无大风时喷雾，用量750-900kg/hm²，喷施2次，间隔7-10天。

本发明与现有技术相比取得了如下的有益效果：

本发明从改善与补充营养、调节气孔开张度、减少蒸腾、提高逆境下叶片相对含水量、减轻逆境下细胞膜伤害、保护生物膜结构、提高逆境下光化学效率、促进光合作用等方面，多途径提高小麦抗旱抗逆能力，是一种多功能抗旱制剂，具有“有旱抗旱保产、无旱节水增产”的作用。本发明与其他抑蒸剂显著不同的是，在减少蒸腾的同时，对光合作用不影响或影响较小，光化学效率极显著高于对照。采用本发明复方制剂能促进种子萌发，利于苗齐苗壮；促进幼苗生长，增加干物质积累；促进幼穗发育，提高小麦穗粒数和千粒重。种子采用本发明浸种，在干旱胁迫下，发芽势显著提高2.00倍，发芽率显著提高50％，三叶期干旱胁迫下，茎叶干物质显著增加12.33％，根干重显著增加19.13％；孕穗期干旱胁迫，采用本发明喷雾，叶片相对含水率提高23.53％，穗粒数显著提高22.36％。不同时期、不同次数应用本发明复方制剂，小麦增产13.8％-38.48％。与旱地龙产品比，略增产(见表7)。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步描述本发明，但本领域技术人员应该能够知晓，所述实施例并不以任何方式限定本发明。

实施例1本发明提高小麦抗旱能力的复方制剂及其制备方法

一种提高小麦抗旱能力的复方制剂由植物营养剂、植物生长调节剂、化学诱抗剂、辅助剂和水组成。其中植物营养剂由40％复合氨基酸250g/L、七水硫酸锌35.4g/L、七水硫酸亚铁39.72g/L、硼酸22.88g/L组成；植物生长调节剂由复效酚钠(5-硝基-2-甲氧基苯酚钠:邻硝基苯酚钠:对硝基苯酚钠为3:4:7)2.5g/L和50％矮壮素2g/L组成，化学诱抗剂水杨酸为10g/L，辅助剂由乙醇100g/L+甘油50g/L组成，余量为水(800ml)。

所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂的制备方法按照以下步骤进行：称取诱抗剂水杨酸并溶解于辅助剂中配成A溶液；称取植物营养剂40％复合氨基酸粉、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸并将其依次溶于水中配成B溶液；将A溶液与B溶液混合，向混合溶液中加入植物生长调节剂后定容，搅拌20分钟即可得到所述的制剂。

所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂用于小麦抗旱时可以通过浸种、拌种或喷洒等方式，具体方式可以根据不同生育阶段选择不同的施药方法，

1)浸种：播前将上述抗旱制剂按1:200倍稀释配成浸种使用浓度，把精选的种子浸于该抗旱制剂溶液中，浸泡6-12小时后，捞出晾干供播种使用。

2)拌种：播前取上述抗旱制剂100ml，配1.5-1.7kg水稀释，用喷壶喷洒在25kg的种子堆上，搅拌均匀，然后堆闷4-6小时，待药液被麦种充分吸收后播种。

3)喷施：在小麦苗期、返青期、拔节期、孕穗抽穗期、灌浆期干旱来临前或发生中均可喷施。稀释500倍，选择晴天无大风时喷雾，用量750-900kg/hm²，喷施2次，间隔7-10天。

实施例2人工模拟干旱胁迫下本发明复方制剂对小麦种子萌发的影响

在室温20℃下，将按照本发明实施例1制备得到的复方制剂稀释200倍后浸种12h，种子晾干后在光照培养箱内用PEG模拟干旱胁迫进行发芽试验，清水为对照。将处理后种子放入培养皿中，加入3mL浓度为-0.5MPa的高渗溶液(19.2％PEG-6000溶液)，于培养的第3天统计各处理的发芽势、第7天统计各处理的发芽率和相对发芽率，以及发芽种子的芽长、初生根数和初生根长。

结果表明，采用本发明所述的复方制剂浸种后对小麦发芽势、发芽率、

相对发芽率、初生根长、芽长都有不同程度的提高或增加，其与对照相比达到显著性或极显著差异(表1)。表明在干旱胁迫下用本发明复方制剂浸种，提高了幼苗忍耐干旱的能力。

表1PEG胁迫下抗旱制剂浸种对小麦萌芽和出苗的影响(2013年)

注：*与对照组相比，p＜0.05；**与对照相比，p＜0.01。

实施例3干旱胁迫下本发明复方制剂对小麦幼苗生长发育的影响

在室温20℃下，本发明复方制剂稀释200倍浸种12h，晾干后将种子播种于发芽盒(14cm×20cm×12cm)中，置于日光温室内培养，出苗后定苗32株，三叶期给予干旱胁迫。等对照组出现中度干旱时，取样测定株高、茎叶鲜重和干重、根干重、电导率。

结果表明：干旱胁迫下本发明复方制剂浸种的小麦株高、根干重、茎干重均比对照有显著提高，电解质渗出率比对照有所降低(表2)。说明干旱胁迫下用本发明复方制剂能提高幼苗叶片细胞膜的稳定性，促进了生长，提高了抗旱抗逆能力。

表2抗旱剂对小麦幼苗生长发育的影响(2013年)

注：*与对照组相比，p＜0.05；**与对照相比，p＜0.01。

实施例4本发明复方制剂田间拌种抗旱效果

亩用本发明复方制剂50ml，用0.75kg水稀释，均匀喷撒在12.5kg的小麦种子上，堆放4-6小时播种。播种后7天、10天、14天调查出苗率，收获后测产及水分利用率。试验品种：运旱618。播期：2013年10月8日；收获期：2014年6月2日。

结果表明：干旱胁迫下，本发明复方制剂拌种的小麦播后7天、10天和14天的出苗率均比对照提高，亩穗数、产量和水分利用率都显著提高。说明本发明复方制剂拌种具有较好的抗旱效果。结果见表3、表4、表5。

表3抗旱剂拌种出苗情况(2013年)

表4抗旱剂拌种群体结构和产量(2014年)

注：*与对照组相比，p＜0.05；**与对照相比，p＜0.01。

表5抗旱剂拌种的水分利用率(2014年)

实施例5小麦抽穗期喷施本发明复方制剂对小麦抗旱性及产量的影响

采用盆栽试验，在小麦孕穗期给予干旱胁迫，于抽穗期(4月16日)植株表现中度干旱时进行喷施处理。喷后第2天、5天分别测定叶片相对含水率、叶绿素荧光参数等。收获后测定产量和产量结构。地点：在山西省农业科学院棉花研究所夏县牛家凹试验农场。

结果表明：抽穗期喷施本发明复方制剂能使叶片保持较高的相对含水率。说明喷施本发明复方制剂能有效地缩小植物叶面气孔开张度，减少蒸腾，具有较强的抗脱水能力，RWC下降幅度小，抗旱能力增强；喷施本发明复方制剂在干旱胁迫下叶绿素荧光参数极显著关于对照，说明本发明复方制剂能抑制PSII原初光能转化效率的降低，促进光合作用；也说明本发明复方制剂在减少蒸腾的同时，不影响光合作用。喷施本发明复方制剂还能促进幼穗发育，促进授粉受精，减少不孕小花，提高了小麦穗粒数，增加产量。结果见表6。

表6本发明复方制剂抽穗期喷施对小麦抗旱性及产量的影响(2013年)

注：*与对照组相比，p＜0.05；**与对照相比，p＜0.01。

实施例6本发明复方制剂与其他产品效果比较

设本发明复方制剂(稀释500倍)、黄酮素(稀释1500倍)、FA旱地龙(稀释500倍)和清水对照4个处理，在小麦拔节期(4月2日)、开花期(4月22日)各喷施1次。6月10日收获后测产统计。参试品种：良星99。试验地点：山西省农业科学院棉花研究所夏县牛家凹试验农场。

结果表明：喷施本发明复方制剂不仅能提高抗旱抗热能力，而且能增加穗粒数和提高小麦产量，增产率本发明复方制剂>FA旱地龙>黄酮素。结果见表7。

表7喷施不同制剂对小麦产量的影响(2014年)

注：*与对照组相比，p＜0.05；**与对照相比，p＜0.01。

实施例7本发明复方制剂不同施用不同浓度对小麦产量及生理指标的影响

采用盆栽试验，本发明复方制剂设400倍、600倍、800倍、1000倍4个浓度梯度和对照(清水)5个处理，于小麦孕穗期(4月8日)、开花期(4月22日)各喷施1次。4月27日测定叶片电导率、叶片相对含水率、束缚水含量、叶绿素荧光参数，6月1日按盆收获，测产量及产量构成。

结果表明：喷施本发明复方制剂可降低电导率，提高叶片相对含水量、束缚水含量、荧光参数(Fm/Fv)值，能显著增产，千粒重显著提高。本发明复方制剂的使用浓度为稀释400～800倍，以400倍最佳。结果见表8、9。

表8本发明复方制剂不同浓度喷施生理指标测定值(2014年)

表9本发明复方制剂不同浓度喷施对产量及产量结构的影响(2014年)

注：*与对照组相比，p＜0.05；**与对照相比，p＜0.01。

Claims (8)

1.一种提高小麦抗旱能力的复方制剂，其由植物营养剂、植物生长调节剂、化学诱抗剂、辅助剂和水组成，其中所述的植物营养剂由复合氨基酸、锌盐、铁盐、硼酸或其盐组成；所述的植物生长调节剂由复效酚钠和矮壮素组成；所述的化学诱抗剂为水杨酸；所述的辅助剂为乙醇和甘油的混合物。

2.如权利要求1所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂，其特征在于，所述制剂中各组分的浓度分别为：复合氨基酸100g/L、锌8g/L、铁8g/L、硼4g/L、复效酚钠2.5g/L、矮壮素1g/L、水杨酸10g/L、乙醇100g/L、甘油50g/L、水定容到1L。

3.如权利要求2所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂，其特征在于，所述制剂中各组分的浓度由下列配方实现：40％复合氨基酸粉250g/L、七水硫酸锌35.40g/L、七水硫酸亚铁39.72g/L、硼酸22.88g/L、复效酚钠2.5g/L、50％矮壮素2g/L、水杨酸10g/L、无水乙醇100g/L、甘油50g/L、水定容到1L，其中所述的复效酚钠由重量份数比为3:4:7的5-硝基-2-甲氧基苯酚钠、邻硝基苯酚钠和对硝基苯酚钠组成。

4.一种制备权利要求1所述提高小麦抗旱能力的复方制剂的方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：称取诱抗剂水杨酸并溶解于100ml乙醇与50ml甘油混合液的辅助剂中配成A溶液；称取植物营养剂复合氨基酸粉、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸并将其依次溶于700ml水中配成B溶液；将A溶液与B溶液混合，向混合溶液中加入植物生长调节剂后补水100ml定容，搅拌20分钟即可得到所述的制剂。

5.一种权利要求1所述提高小麦抗旱能力的复方制剂的使用方法，其特征在于，所述制剂可以通过浸种、拌种或喷洒方式用于小麦抗旱。

6.如权利要求5所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂的使用方法，其特征在于，所述的采用浸种方式用于小麦抗旱时包括如下步骤：播前将上述抗旱制剂按1:200倍稀释配成浸种使用浓度，把精选的种子浸于该抗旱制剂溶液中，浸泡6-12小时后，捞出晾干供播种使用。

7.如权利要求5所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂的使用方法，其特征在于，所述的拌种方式用于小麦抗旱时包括如下步骤：播前取上述抗旱制剂100ml，配1.5-1.7kg水稀释，用喷壶喷洒在25kg的种子堆上，搅拌均匀，然后堆闷4-6小时，待药液被麦种充分吸收后播种。

8.如权利要求5所述的提高小麦抗旱能力的复方制剂的使用方法，其特征在于，所述的喷洒方式用于小麦抗旱时包括如下步骤：在小麦苗期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期干旱来临前或发生中均可喷施，喷前按1:500比例用清水把制剂稀释到使用浓度，选择晴天无大风时喷雾，用量750-900kg/hm²，喷施2次，间隔7-10天。