CN105379762A

CN105379762A - 木贼提取物作为抗寒成分的水稻抗寒剂及其应用

Info

Publication number: CN105379762A
Application number: CN201510714637.1A
Authority: CN
Inventors: 熊远福; 熊海蓉; 邹应斌; 李霞; 熊文洋; 文祝友; 蒋利华
Original assignee: Hunan Agricultural University
Current assignee: Hunan Agricultural University
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2035-10-29
Also published as: CN105379762B

Abstract

本发明涉及一种水稻抗寒剂，以木贼提取物为抗寒成分，与粘合剂、乳化剂、防腐剂和溶剂经过抗寒成分提取、组分溶解混合配制而成；适用于水稻叶面喷施、减轻低温寒潮对水稻生长的危害。本发明按照抗寒剂:水的重量比为1:300兑水后叶面喷施，能显著提高水稻体内游离脯氨酸、可溶性糖等抗逆性物质的含量，提高水稻体内CAT、POX和SOD酶等抗逆性酶的活性，从而提高水稻的抗寒能力、降低寒冷对水稻的伤害；其中游离脯氨酸、可溶性糖含量分别提高60.2%～79.1%、31.0%～46.7%；叶绿素提高14.6%～22.3%。本发明抗寒效果明显，持效期达8～11d。本发明生产简便、成本低廉、使用方便、环境友好，经济效益、社会效益及生态效益明显。

Description

木贼提取物作为抗寒成分的水稻抗寒剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于减轻低温寒潮对水稻生长危害的水稻抗寒剂，属于作物栽培技术领域。具体地说是一种水稻抗寒剂，以木贼提取物为抗寒成分，与粘合剂、乳化剂、防腐剂和溶剂经过抗寒成分提取、组分溶解混合配制而成；适用于水稻叶面喷施、减轻低温寒潮对水稻生长的危害。

背景技术

冷害对作物来说是一种较严重的自然灾害，能影响作物生长代谢，引起作物生理活动受碍，导致作物受到伤害而减产，严重时会造成作物死亡。全球每年因低温寒冷造成的农作物损失高达数千亿美元。

水稻是我国第一大粮食作物，在各省份种植广泛，面积达4.4亿亩，产量接近粮食总产量的50%。水稻寒害发生于早春和晚秋，我国南方早、中稻和北方稻区播种育秧期间经常遇到低温（倒春寒）的危害，造成大量烂秧死秧；晚稻灌浆期也常遇到寒流（寒露风），影响水稻光合作用和物质运输，造成空秕粒而减产；这给水稻生产带来了巨大损失。

目前，我国水稻生产上主要采用地膜覆盖方法，或者使用以脱落酸、水杨酸等为抗寒成分制成的抗寒制剂防治冷害，虽然这些方法有一定的防寒效果，但前者操作繁杂，成本较高、而且何时出现寒害天气难以预料，不能及时采取有效措施；后者因使用昂贵的脱落酸、水杨酸等化学成分，产品价格贵、使用成本高，难以大面积推广。

因此，研发抗寒效果明显、成本低廉、使用方便、环境友好的水稻抗寒技术与产品，是目前我国水稻稳产、增产，保障国家粮食安全急需解决的关键问题之一。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的上述主要不足，以中药材木贼的提取物作为抗寒成分，运用叶面喷施技术，提供一种具有抗寒效果明显、成本低廉、使用方便、环境友好的等特点的水稻抗寒剂，适用于水稻叶面喷施、减轻寒潮低温对水稻生长的危害。

本发明是这样实现的：将抗寒成分与粘合剂、乳化剂、防腐剂和溶剂经过溶解混合，即得水稻抗寒剂。木贼提取物作为抗寒成分，从木贼中提取抗寒成分。

1、所述的抗寒成分为木贼提取物；用量为总重量的50%～55%；

2、所述的粘合剂为羟丙基纤维素；用量为总重量的0.5%～1.8%；优选的用量为总重量的0.8%～1.0%；

3、所述的乳化剂为乳化剂T-70；用量为总重量的0.5%～2.0%；优选的用量为总重量的1.0%～1.5%；

4、所述的防腐剂为尼泊金甲酯；用量为总重量的0.05%～0.15%；优选的用量为总重量的0.08%～0.12%；

5、所述的溶剂为水；用量为总重量至100%的余量。

本发明所述的木贼提取物的提取方法包括以下步骤实现：

（1）经除杂、晾干后的中药材木贼，粉粹至40～60目；

（2）粉粹后的木贼用浸提剂在一定温度下浸提2～4次，每次浸提剂的用量为木贼重量的6～8倍；优选的有木贼重量的或5～6倍6～8倍；

（3）将浸提液合并后过滤，浓缩浸提液至浸提液的重量为木贼重量的0.9～1.1倍，即得木贼提取物。其余浸提剂进行回收。

上述步骤（2）中所述的浸提剂为50%乙醇水溶液；所述的浸提温度为50～80℃，每次浸提时间为0.5～2小时。优选的浸提温度为60～70℃，每次浸提时间为1～1.5小时。

上述步骤（3）中所述的回收浸提剂的温度为65～75℃；浓缩温度为60～70℃。

木贼（拉丁学名：EquisetumhyemaleL.）为蕨类木贼科多年生常绿草本植物，主要分布于东北、华北、内蒙古等地区，具有耐严寒、抗干旱等特殊的生物学特性。木贼属于常用廉价中药材，具有收敛止血、清热利尿、消炎抗菌等功效。木贼含有羟基苯甲酸、香草酸、琥珀酸、多糖等植物抗寒成分，以及磷酸盐、硅酸盐、矿质元素等植物所需营养成分。

本发明的生产方法：

抗寒成分的提取：按照木贼提取物的提取要求，将经过除杂、晾干、粉粹至40～60目的木贼，加入6～8倍的浸提剂50%的乙醇水溶液，在50～80℃下浸提2～4次，每次浸提时间0.5～2小时。浸提液过滤后，合并浸提液，在65～75℃回收浸提剂，然后在60～70℃下浓缩至浸提液的重量为木贼重量的0.9～1.1倍，即得抗寒成分木贼提取物。

抗寒剂的配制：按照配方要求，将粘合剂投入带搅拌、夹层加热的溶解釜中，用计量泵依次泵入溶剂、抗寒成分木贼提取物，在35～40℃下搅拌使粘合剂溶解；再将乳化剂、防腐剂依次投入溶解釜中，在35～40℃下搅拌，混合均匀，冷却至25℃，用液体定量灌装机灌装，即得水稻抗寒剂。

本发明的使用方法：

本发明适用于水稻叶面喷施、减轻寒潮低温对水稻生长的危害。使用时，按照抗寒剂:水=1:200~300或者1:200~250或者1:300的重量比，将水稻抗寒剂兑水稀释后，在寒潮来临前12～48h内用喷雾器进行一次叶面喷施，每亩水稻喷施抗寒剂稀释液14～16Kg；早、中稻和北方稻区育秧期由于秧苗较小，喷施量宜少一点；晚稻灌浆期由于植株较大，喷施量宜多一点。

本发明的作用机制：

本发明喷施到水稻叶片时，能均匀粘附在叶片表面，并被叶片逐渐吸收，所含抗寒成分进入水稻植株内并传输至整个植株，能刺激水稻在寒潮低温的逆境条件下植株体内的游离脯氨酸、可溶性糖大量积累，从而使细胞液的渗透浓度提高、植株体内水的冰点降低；同时诱导植株体内抗逆性酶CAT、POX和SOD酶的活性提高；从而提高水稻的抗寒能力、降低寒冷对水稻的伤害。

本发明是农业部现代农业体系建设专项“现代农业水稻产业技术体系建设”的主要内容之一。经过3年多的盆栽、田间育苗以及大田栽培试验证明：本发明适用于水稻叶面喷施、减轻寒潮低温对水稻生长的危害。按照抗寒剂:水的重量比为1:300兑水稀释后，在寒潮（5～8℃）来临前12～48h内进行叶面喷施，能显著提高水稻体内游离脯氨酸、可溶性糖等抗逆性物质的含量，提高水稻CAT、POX和SOD酶等抗逆性酶的活性，从而提高水稻的抗寒能力、降低寒冷对水稻的伤害；其中游离脯氨酸、可溶性糖含量分别提高60.2%～79.1%、31.0%～46.7%，CAT、POX和SOD酶的活性分别比对照提高16.3%～28.8%、13.2%～17.5%和12.6%～19.2%；叶绿素提高14.6%～22.3%。本发明抗寒效果明显，持效期达8～11d。本发明生产简便、成本低廉、使用方便，所用抗寒成分是从天然植物——木贼中提取的植物源性抗寒成分，环境友好；经济效益、社会效益及生态效益明显。

与现有技术相比，本发明的主要优点：

（1）效果明显、持效期长。本发明能显著提高水稻体内游离脯氨酸、可溶性糖等抗逆性物质的含量，提高水稻CAT、POX和SOD酶等抗逆性酶的活性，从而明显提高水稻的抗寒能力；持效期长达8～11d。可以克服现有技术存在的抗寒效果不明显、持效期短等主要不足。

（2）成本低廉、使用方便。本发明以廉价的木贼提取物作为抗寒成分，成本仅为以脱落酸或水杨酸为抗寒成分制成的抗寒剂的20%～30%；本发明适用于叶面喷施，操作方便；可以克服地膜覆盖法存在的操作繁杂、成本较高、不能及时采取有效防寒措施等主要缺点；克服现有抗寒剂技术存在成本过高、难以大面积推广等主要不足。

（3）天然成分、环境友好。本发明选用木贼的提取物作为抗寒成分，属于植物源性抗寒成分，对生态环境无污染；可以克服现有技术采用人工合成的水杨酸等物质作为抗寒成分对环境的负面影响。

具体实施方式

以生产100Kg水稻抗寒剂为例，本发明非限定性实施例叙述如下：

实施例1：

将木贼除杂、晾干，粉粹至40～60目，称取木贼50Kg，加入50%乙醇水溶液350Kg，在65℃下浸提1.2小时；滤出浸提液，将滤渣同法浸提2次，合并3次浸提液，在70℃下回收浸提剂，然后在65℃下浓缩浸提液至50Kg，即得抗寒成分——木贼提取物。

按照配方要求，将1Kg羟丙基纤维素投入带搅拌、夹层加热的溶解釜中，用计量泵依次泵入47.88Kg水、木贼提取物50Kg，在35～40℃下搅拌，使羟丙基纤维素溶解；再将1.0Kg乳化剂T-70、0.12Kg尼泊金甲酯依次投入溶解釜中，在35～40℃下搅拌，混合均匀，冷却至25℃，用液体定量灌装机灌装，即得水稻抗寒剂。

实施例2：

称取经过除杂、晾干、粉粹至40～60目的木贼53Kg，加入50%乙醇水溶液424Kg，在70℃下浸提1小时；滤出浸提液，滤渣同法浸提1次，合并2次浸提液，在75℃下回收浸提剂，然后在65℃下浓缩浸提液至53Kg，即得抗寒成分——得木贼提取物。

按照配方要求，将0.9Kg羟丙基纤维素投入带搅拌、夹层加热的溶解釜中，用计量泵依次泵入44.7Kg水、53Kg木贼提取物，在35～40℃下搅拌使羟丙基纤维素溶解完全；再将1.3Kg乳化剂T-70、0.10Kg尼泊金甲酯依次投入溶解釜中，在35～40℃下搅拌，混合均匀，冷却至25℃，用液体定量灌装机灌装，即得水稻抗寒剂。

实施例3：

称取经过除杂、晾干、粉粹至40～60目的木贼55Kg，加入50%乙醇水溶液357.5Kg，在60℃下浸提1.5小时；滤出浸提液，滤渣同法浸提3次，合并4次浸提液，在65℃下回收浸提剂，然后在65℃下浓缩浸提液至55Kg，即得抗寒成分——得木贼提取物。

按照配方要求，将0.8Kg羟丙基纤维素投入带搅拌、夹层加热的溶解釜中，用计量泵依次泵入42.62Kg水、55Kg木贼提取物，在35～40℃下搅拌使羟丙基纤维素溶解完全；再将1.5Kg乳化剂T-70、0.08Kg尼泊金甲酯依次投入溶解釜中，在35～40℃下搅拌，混合均匀，冷却至25℃，用液体定量灌装机灌装，即得水稻抗寒剂。

实施例4

本发明使用时，按照抗寒剂:水=1:200~300的重量比，将水稻抗寒剂兑水稀释后，在寒潮来临前12～48h内用喷雾器进行一次叶面喷施，每亩水稻喷施抗寒剂稀释液14～16Kg；早、中稻和北方稻区育秧期由于秧苗较小，喷施量宜少一点；晚稻灌浆期由于植株较大，喷施量宜多一点。

Claims

1.一种水稻抗寒剂，包含抗寒成分、粘合剂、乳化剂、防腐剂和溶剂，其特征在于：

（1）所述的抗寒成分为木贼提取物；用量为总重量的50%～55%；

（2）所述的粘合剂为羟丙基纤维素；用量为总重量的0.5%～1.8%；

（3）所述的乳化剂为乳化剂T-70；用量为总重量的0.5%～2.0%；

（4）所述的防腐剂为尼泊金甲酯；用量为总重量的0.05%～0.15%；

（5）所述的溶剂为水；用量为总重量至100%的余量。

2.根据权利要求1所述的水稻抗寒剂，其特征在于：木贼提取物的提取方法包括以下步骤：

（1）经除杂、晾干后的中药材木贼，粉粹至40～60目；

（2）粉粹后的木贼用浸提剂在一定温度下浸提2～4次，每次浸提剂的用量为木贼重量的6～8倍；

（3）将浸提液合并后过滤，浓缩浸提液至浸提液的重量为木贼重量的0.9～1.1倍，即得木贼提取物；

上述步骤（2）中所述的浸提剂为50%乙醇水溶液；所述的浸提温度为50～80℃，每次浸提时间为0.5～2小时。

3.根据权利要求2所述的水稻抗寒剂，其特征在于步骤（3）中所述的浓缩温度为60～70℃。

4.如权利要求1所述的水稻抗寒剂的应用，其特征在于：使用时，按照抗寒剂:水=1:300的重量比，将水稻抗寒剂兑水稀释后，在寒潮来临前12～48h内用喷雾器进行一次叶面喷施，每亩水稻喷施抗寒剂稀释液11～15Kg。

5.一种如权利要求1所述的水稻抗寒剂在水稻抗寒中的应用。