CN110959617A - 植物生长逆境保护剂及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于作物栽培的技术领域，具体涉及一种植物生长逆境保护剂及使用方法。本发明植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括以下组分：氨基丁酸类活性物0.01～10%，芸苔素甾醇类活性物0.00001～0.0005%，γ‑聚谷氨酸0.01～10%，表面活性剂0.1～5%，水余量。本发明植物生长逆境保护剂具有以下优点（1）诱导抗性，缓解胁迫：本发明产品能提高植物应对干旱、盐害、冷害等不良环境的能力，诱导广谱抗病性。（2）调节生长，促进营养吸收：本发明产品能促进微生物、酶的活性和调节养分可利用性，进而改善土壤理化性质。（3）对环境友好，协同高效：本发明主要活性成分相容性好，且具协同效应，能相互促进、显著增效。

Description

植物生长逆境保护剂及使用方法
技术领域
本发明属于作物栽培的技术领域，具体涉及一种植物生长逆境保护剂及使用方法。
背景技术
在自然界中，植物分布极其广泛，生长的环境十分复杂，变化无常，差异显著，即使在同一地区也会经常遇到环境条件的剧烈变化。当其变化幅度超出了植物正常生长发育所需的范围时，即成为不良环境因素。对植物生存与生长不利的不良环境称逆境(stress)，主要包括干旱、寒冷、高温、涝害、盐碱、病虫害和环境污染等。在地球上比较适合于栽培作物的土地不足10％，其余为干旱、半干旱、冷土、盐土和碱土。植物对不良环境有不同的反应，有的能生存，有的死亡，能生存的植物是对不良环境适应的结果。植物对逆境的抵抗和忍耐能力叫植物抗逆性，简称抗性(hardiness)。抗性是植物对不良环境的一种适应性反应。
土壤次生盐渍化，已成为阻碍我国设施农业发展的主要问题，亟待解决。引起设施土壤次生盐渍化的原因很多，主要有环境因素、盲目施肥、不合理灌溉和种植方式等。次生盐溃化的发生不仅造成设施土壤营养失衡，肥力下降，还会阻碍植物的吸水过程，对植物产生毒害作用，导致农产品的产量和品质下降；次生盐渍化还会影响土壤微生物的生长和群落结构，抑制微生物活性。
另一方面，近年来，生态环境恶化、气候变暖导致全球范围内暴雨、热浪、干旱等极端气候频发，对农业增产稳产是巨大挑战，水灾、干旱、高温、霜冻时有发生。设施农业的发展使部分农产品实现了集约化、专业化生产以及周年均衡供应，但利用日光温室和塑料大棚进行冬季栽培和早春育苗过程中经常会遇到低温冷害，而夏秋栽培时，盛夏温室内午后温度过高造成热害，是植株早衰、果实不发育。
另外，植物病害对农业生产的威胁并未减弱。在植物生长期，病害的发生和流行可造成产量减少、品质下降、商品率降低；农产品采收后，在贮藏、运输和出售过程中发生的病害常常直接导致其丧失经济价值。长期过量施用农药、连续使用相同防治原理的农药刺激病原菌变异产生新的小种或变异系，抗药、耐药性越来越强，病害防治变得更加困难。
申请号为201811147751.0，名称为一种植物复合抗逆剂及其制备方法和应用的中国发明专利，公开了植物复合抗逆剂包括以下重量份的组分：有机锗0.4～0.8份、抗坏血酸1～3份、复硝酚钠0.5～3份、氯化胆碱0.2～1份、尿囊素1～2份、甲壳素5～10份、海藻精3～6份、微量元素0.5～1份和黄腐酸钾10～20份；微量元素包括质量比为0.2～1.5:2～4:7～14:15～25的铜、锰、锌和铁复合抗逆剂各组分协同作用，使生长在逆境的植物启动并增强自我保护机制，提高植物对逆境环境的耐受，减少逆境环境的损害，从而提高植物抗逆性。所述植物复合抗逆剂能显著提高生长在逆境尤其是盐渍化环境中多种农作物的产量。
诱导抗性的发生在植物上很广泛，且大多数都是系统性的，也称为系统获得抗性。植物在一定的生物或非生物因子的刺激或作用下，遵循特定分子机制诱导防卫反应，以应对来自生物的或非生物的胁迫。诱导产生的抗病性具有非专化性，病原菌不易产生抗性，为植物病害有效防治带来新的希望。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上生产过程中存在的诸多问题，提供一种能诱导植物抗性、促进植物对营养物质的吸收利用进而减缓胁迫造成伤害、促进植物生长的植物生长逆境保护剂及其使用方法。
本发明植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括以下组分：
Figure BDA0002316416600000021
进一步的，所述植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括以下组分：
Figure BDA0002316416600000022
进一步的，所述植物生长逆境保护剂，所述的氨基丁酸类活性物为γ-氨基丁酸(GABA)、β-氨基丁酸(BABA)、α-氨基丁酸(AABA)中的至少一种。现有研究表明，氨基丁酸类活性物可以增强植物抗旱、耐热等抗非生物胁迫的能力。
更进一步的，所述植物生长逆境保护剂，本发明发明人发现，所述的氨基丁酸类活性物由γ-氨基丁酸与β-氨基丁酸按照质量比6:4制备而成时，其对植物促进生长、增产和抗逆作用最好。
芸苔素甾醇类物质(Basrsinosetorids,简称为BRs)，是一类活性极高的新型植物内源激素，被誉为继生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯后的第六类植物激素。BRs具有广泛的生理作用，可明显调节植物的生长发育。BRs的主要生理的机制据认为是通过参与组织生长过程的DNA和RNA复制和转录，增加DNA和RNA的含量而促进组织生长，可能还通过选择性地促进特殊蛋白质(酶)的合成而影响植物代谢。进一步的，所述植物生长逆境保护剂，所述的芸苔素甾醇类活性物为天然芸苔素内酯、混表芸苔素内酯、24-表芸苔素内酯、28-高芸苔素内酯、28-表高芸苔素内酯、丙酰芸苔素内酯、14-羟基芸苔素甾醇中的至少一种。BRs其活性主要表现为促进植物生长，提高结实率，增加产量、改善品质、抗逆等。
更进一步的，所述植物生长逆境保护剂，本发明发明人发现，所述的芸苔素甾醇类活性物由24-表芸苔素内酯与混表芸苔素内酯按照质量比1:2制备而成；或者由14-羟基芸苔素甾醇、24-表芸苔素内酯、28-表高芸苔素内酯按照质量比1:10:1制备而成时，其对植物促进生长、增产和抗逆作用最好。
进一步的，所述植物生长逆境保护剂，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚山梨酯中的至少一种。
更进一步的，所述植物生长逆境保护剂，所述表面活性剂优选由十二烷基苯磺酸钠、聚山梨酯按照质量比1:1制备而成；或者由十二烷基苯磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚山梨酯按照质量比1:0.5:0.5制备而成。
本发明中氨基丁酸类活性物和芸苔素甾醇类活性物可以通过生物发酵或是植物提取物得到。
本发明的植物生长逆境保护剂的制备方法是按比例配料后充分混合而成。
本发明还提供一种植物生长逆境保护剂的使用方法，将配置好的所述植物生长逆境保护剂稀释成400～1200倍液，用于浸种、叶面喷雾、滴灌或/和灌根。
本发明植物生长逆境保护剂用于浸种的时间和浓度，滴灌、灌根或叶面喷施使用浓度、使用时期，需根据实际植株生长情况与苗情长势以及使用时的环境温度、光照强度、水分等具体因素做必要的适宜的调整，更有利于发挥本发明的独特效应，提高养分利用率、增强植物抗逆性。
本发明的植物生长逆境保护剂的使用对象包括栽培环境下的各种蔬菜、水果、花卉、苗木，尤其适用于设施栽培环境。
本发明植物生长逆境保护剂的优点：
(1)诱导抗性，缓解胁迫：
本发明产品参与植物逆境响应调控，通过改变或者改善作物内部生理活动，激发植物防卫反应，提高植物应对干旱、盐害、冷害等不良环境的能力，诱导广谱抗病性。
(2)调节生长，促进营养吸收：
本发明产品促进植物对营养物质的吸收、同化和累积，降低叶菜亚硝酸盐含量，提高其品质；对植物生长发育、生殖、衰老具有显著的调控作用；能加强植物根系对养分的吸收利用；促进微生物、酶的活性和调节养分可利用性，进而改善土壤理化性质。
(3)对环境友好，协同高效：
本发明主要活性成分广泛存在于自然界中，对环境和非靶标生物安全，具有优良的生物相容性、生物可降解性和安全性。各组分之间不仅相容性好，且具协同效应，能相互促进、显著增效。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括γ-氨基丁酸6％、β-氨基丁酸4％、24-表芸苔素内酯0.00001％、混表芸苔素内酯0.00002％、γ-聚谷氨酸1％、聚山梨酯0.1％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
实施例2
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括γ-氨基丁酸5％、28-高芸苔素内酯0.0005％、γ-聚谷氨酸0.01％、十二烷基苯磺酸钠2.5％、聚山梨酯2.5％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
实施例3
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括α-氨基丁酸0.01％、混表芸苔素内酯0.0005％、γ-聚谷氨酸10％、十二烷基硫酸钠1％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
实施例4
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括β-氨基丁酸3％、14-羟基芸苔素甾醇0.00001％、24-表芸苔素内酯0.0001％、28-表高芸苔素内酯0.00001％、γ-聚谷氨酸0.2％、聚山梨酯0.5％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
实施例5
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括γ-氨基丁酸0.5％、28-表高芸苔素内酯0.00001％、γ-聚谷氨酸8％、十二烷基苯磺酸钠1％、脂肪胺聚氧乙烯醚0.5％、聚山梨酯0.5％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
实施例6
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括γ-氨基丁酸0.3％、β-氨基丁酸0.4％、α-氨基丁酸0.3％、丙酰芸苔素内酯0.0002％、γ-聚谷氨酸6％、脂肪胺聚氧乙烯醚1％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
对比例1
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括28-高芸苔素内酯0.0005％、γ-聚谷氨酸0.01％、十二烷基苯磺酸钠2.5％、聚山梨酯2.5％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
对比例2
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括γ-氨基丁酸5％、γ-聚谷氨酸0.01％、十二烷基苯磺酸钠2.5％、聚山梨酯2.5％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
对比例3
植物生长逆境保护剂，按重量百分比包括γ-氨基丁酸5％、28-高芸苔素内酯0.0005％、十二烷基苯磺酸钠2.5％、聚山梨酯2.5％、水余量。
制备方法：按比例配料后充分混合而成。
性能测试：
一、将实施例2、4、6、对比例1、2、3分别稀释成1000倍液用于芹菜生长期(4-5叶)叶面喷雾，并以清水作为空白对照处理，处理2次,间隔10天。第二次处理后15天，检测芹菜叶片叶绿素SPAD值。采收时，统计鲜重、测量株高，采用酸性洗涤法测定粗纤维含量。试验结果：
表1不同实施例、对比例对芹菜产量和品质的影响
Figure BDA0002316416600000041
Figure BDA0002316416600000051
从表1可以得出，实施例中芹菜叶绿素SPAD值、株高、单株茎叶鲜重、粗纤维含量平均比对比例增加1.82％、9.68％、17.24％、8.55％，比清水对照高3.67％、15.91％、25.13％、15.45％。
二、将实施例2、3、5、对比例1、2、3分别稀释成400倍液滴灌施用于番茄(海迈T110)，并以清水作为空白对照处理。于3-5叶期至结果期使用3次，间隔10-15天。试验结果：
表2不同实施例、对比例在番茄上的应用效果
处理 平均单果重/g 可溶性固形物/％ 有机酸/％ 维生素C/mg*100g<sup>-1</sup> 脐腐发病率/％
实施例2 120.02 5.1 0.5 52.78 7.03
实施例3 114.22 5.1 0.6 53.11 6.90
实施例5 118.09 5.2 0.5 52.64 7.22
清水 103.14 4.8 0.4 50.10 9.81
对比例1 110.64 5.0 0.4 50.94 7.73
对比例2 112.41 4.8 0.5 51.54 8.70
对比例3 109.47 4.9 0.5 51.08 8.25
从表2可以得出，实施例中番茄平均单果重、可溶性固形物、有机酸、维生素C平均比对比例增加5.95％、4.69％、14.13％、3.22％，比清水对照高13.86％、6.88％、33.25％、5.47％；同时实施例平均脐腐发病率比对比例下降14.34％，比清水对照下降28.13％。
三、将实施例2、4、对比例1、2、3分别稀释成600倍液用于夏黑葡萄叶面喷雾，并以清水作为空白对照处理。于谢花期至着色期使用2次，间隔10-15天。试验结果：
表3不同实施例、对比例在夏黑葡萄上的应用效果
处理 平均单粒重/g 可溶性固形物/％ 有机酸/mmol*100g<sup>-1</sup>
实施例2 12.08 14.5 4.58
实施例4 12.27 14.3 4.70
清水 10.13 13.3 5.89
对比例1 11.14 13.8 5.10
对比例2 10.88 13.6 5.07
对比例3 11.37 14.0 4.81
从表3可以得出，实施例中夏黑葡萄平均单粒重、可溶性固形物平均比对比例增加9.39％、1.67％，比清水对照高20.19％、5.49％；同时实施例有机酸平均比对比例降低7.01％，比清水对照降低21.22％。
由上述实施例及对比例实验结果可知，本发明提供的植物生长逆境保护剂中各组分在发挥作用时具有协同增效作用，对比例1-3缺少某一组分不能达到本发明的同等的促长抗逆效果。

Claims (9)

1.植物生长逆境保护剂，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：
Figure FDA0002316416590000011
2.根据权利要求1所述植物生长逆境保护剂，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：
Figure FDA0002316416590000012
3.根据权利要求1或2所述植物生长逆境保护剂，其特征在于，所述的氨基丁酸类活性物为γ-氨基丁酸、β-氨基丁酸、α-氨基丁酸中的至少一种。
4.根据权利要求3所述植物生长逆境保护剂，其特征在于，所述的氨基丁酸类活性物由γ-氨基丁酸与β-氨基丁酸按照质量比6:4制备而成。
5.根据权利要求1或2所述植物生长逆境保护剂，其特征在于，所述的芸苔素甾醇类活性物为天然芸苔素内酯、混表芸苔素内酯、24-表芸苔素内酯、28-高芸苔素内酯、28-表高芸苔素内酯、丙酰芸苔素内酯、14-羟基芸苔素甾醇中的至少一种。
6.根据权利要求5所述植物生长逆境保护剂，其特征在于，所述的芸苔素甾醇类活性物由24-表芸苔素内酯与混表芸苔素内酯按照质量比1:2制备而成；或者由14-羟基芸苔素甾醇、24-表芸苔素内酯、28-表高芸苔素内酯按照质量比1:10:1制备而成。
7.根据权利要求1或2所述植物生长逆境保护剂，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚山梨酯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述植物生长逆境保护剂，其特征在于，所述表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠、聚山梨酯按照质量比1:1制备而成；或者由十二烷基苯磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚山梨酯按照质量比1:0.5:0.5制备而成。
9.权利要求1～8任一项所述植物生长逆境保护剂的使用方法，其特征在于，将配置好的所述植物生长逆境保护剂稀释成400～1200倍液，用于浸种、叶面喷雾、滴灌或/和灌根。
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