CN114304153A - 一种抗寒促壮抗倒伏的植物生长调节剂及其在作物上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗寒促壮抗倒伏的植物生长调节剂及其在作物上的应用。本发明所提供的抗寒促壮抗倒伏的植物生长调节剂，其活性成分是甜菜碱和烯效唑。本发明通过两种活性物质复配在作物播种前进行拌种处理或于拔节前至拔节初期进行喷施使用，可以实现作物促根壮杆壮苗，提高抗寒性、塑造合理株型、和/或降低倒伏风险，实现作物增产增收。

Description

一种抗寒促壮抗倒伏的植物生长调节剂及其在作物上的应用

技术领域

本发明涉及植物生长调节剂技术领域，具体涉及一种抗寒促壮抗倒伏的植物生长调节剂及其在作物上的应用。

背景技术

低温冷害在冬小麦生产中是一种频发高发的农业气象灾害，主要包括冬前寒潮、越冬期冻害和春季霜冻倒春寒等。虽然全球整体气温呈现上升趋势，但是冷暖突变剧烈，低温灾害风险呈现增大趋势，加重了对小麦生产的威胁。部分高产品种抗冻性状逐渐退化，春性品种播种比例增加，不合理的品种使用，导致越冬期冻害风险增大。北方麦区冬季气温升高使冬小麦生育进程提前，小麦冬前易旺长，春季返青期提前，加重了冬前低温和春季倒春寒的风险。因此，提高小麦抗低温能力是小麦过程栽培中迫切需要解决的生产问题。

增加氮肥用量和调整株行距配置是提高禾本科作物产量的有效途径，但不合理水肥措施和普遍大播量播种导致植株茎秆细弱，拔节后易发倒伏。即便在抗倒伏较强的半矮杆品种中，由于普遍过量施氮、不合理灌溉和过量播种，导致倒伏再次成为制约小麦生产的重要问题。如何进行有效的株型塑造是小麦生产中的又一关键性问题。

使用植物生长调节剂进行化控处理在增强作物抗逆性和塑造理想株型方面具有显著优势。化控技术利用植物天然合成的小分子化合物及其类似物，对作物生长发育进行调控。相比于传统的农艺措施，该技术具有见效快、易操作、用药少、环境友好等特点。目前，市面上虽然存在一些分别针对小麦低温和倒伏的调节剂产品，但数量较少，或成本较高，效果不理想，无法满足生产需求。如“碧护”等含有芸苔素内酯类化合物和赤霉素等的商品化产品具有抗低温效果，但成本较高，而且赤霉素等促进节间生长，不利于植株抗倒伏。矮壮素、多效唑等能够显著降低株高，但使用过程中易造成抑制穗分化等副作用，导致减产。此外，用药数量的增加，不但增加操作环节、增加成本，而且不同的药剂共用更易导致药剂变性、降低药效，甚至发生药害，不利于农业生产。在农业生产减药节本增效的目标下，一次操作协同实现作物抗逆和株型调控具有重要意义，因此，研发环境友好、能够协同实现小麦抗寒抗倒伏的调节剂十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何使植物(作物)抗寒、促生长(增产)和/或抗倒伏。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种植物生长调节剂。

本发明所提供的植物生长调节剂的活性成分为甜菜碱和烯效唑。

上述植物生长调节剂中，所述甜菜碱和烯效唑的物质的量之比(摩尔比)为10-2000:1。

上述植物生长调节剂中，所述甜菜碱和烯效唑的物质的量之比(摩尔比)为100-2000:1或50-1000:1或10-200:1。

上述植物生长调节剂中，所述甜菜碱和烯效唑的物质的量之比(摩尔比)为100:1(对应GB1Ucz1或GB2Ucz2或GB3Ucz3)、200:1(对应GB2Ucz1或GB4Ucz3)、1000:1(对应GB3Ucz1或GB4Ucz2)、2000:1(对应GB4Ucz1)、50:1(对应GB1Ucz2)、500:1(对应GB3Ucz2)、10:1(对应GB1Ucz3)或20:1(对应GB2Ucz3)。

上述植物生长调节剂含有增效剂，所述增效剂包含壳寡糖、黄腐酸、油菜素内酯类化合物、助溶剂和粘展剂。

上述助溶剂可为甲醇、乙醇、二甲基亚砜中的一种或几种；上述粘展剂可为吐温20(Tween20)、吐温60(Tween60)和曲拉通100(Triton-100)中的一种或几种。

上文中所述植物生长调节剂的增效剂还可含有其它组分，所述其它组分本领域技术人员可根据对植物生长调节的效果确定；所述植物生长调节剂的助溶剂还可含有其它组分，所述其它组分本领域技术人员可根据对植物生长调节的效果确定；所述植物生长调节剂的粘展剂还可含有其它组分，所述其它组分本领域技术人员可根据对植物生长调节的效果确定。

上述植物生长调节剂具有下述全部或部分功能：

P1、提高植物产量；

P2、提高植物抗寒的能力；

P3、提高植物抗倒伏能力；

P4、提高植物亩穗数和/或穗粒数和/或千粒重的能力；

P5、提高植物次生根条数、平均根粗、根干重、冬前分蘖数和/或单株叶面积的能力；

P6、缩小茎秆拔节长度和/或增加植株叶面积的能力；

P7、提高植物光合速率的能力；

P8、提高植物抗氧化胁迫的能力；

P9、提高叶片可溶性糖含量、降低相对电导率和/或增加抗氧化酶SOD和/或POD的活性；

P10、塑造植物株型，具体可为塑造植物根壮、杆壮、苗壮、抗倒伏并高产的植物合理株型。

上述植物生长调节剂中，所述植物为下述任一种：

1)双子叶植物；

2)单子叶植物，

3)禾本目植物，

4)禾本科植物，

5)小麦属植物，

6)普通小麦。

上述植物生长调节剂中，所述植物具体可为玉米、稻谷、土豆等粮食作物，也可为大豆、棉花、高粱等经济作物。

下述植物生长调节剂的应用也属于本发明的保护范围，包括Q1-Q9的全部或部分：

Q1、上述植物生长调节剂在提高植物产量中的应用；

Q2、上述植物生长调节剂在提高植物抗寒性中的应用；

Q3、上述植物生长调节剂在提高植物抗倒伏性中的应用；

Q4、上述植物生长调节剂在提高植物亩穗数和/或穗粒数和/或千粒重中的应用；

Q5、上述植物生长调节剂在提高植物次生根条数、平均根粗、根干重、冬前分蘖数和/或单株叶面积中的应用；

Q6、上述植物生长调节剂在缩小茎秆拔节长度和/或增加植株叶面积中的应用；

Q7、上述植物生长调节剂在提高植物光合速率中的应用；

Q8、上述植物生长调节剂在提高植物抗氧化胁迫中的应用；

Q9、上述植物生长调节剂在提高叶片可溶性糖含量、降低相对电导率和/或增加抗氧化酶SOD和/或POD的活性中的应用；

Q10、上述植物生长调节剂在塑造植物株型中的应用，具体可为塑造植物根壮、杆壮、苗壮、抗倒伏并高产的植物合理株型。

上文中所述植物生长调节剂可配制成农业生产上可接受的任意剂型。如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂等。所述植物生长调节剂可为液体，其中所述活性成分甜菜碱的物质的量浓度可为5-100mM，烯效唑的物质的量浓度可为0.05-0.5mM，具体为5mM+0.05mM或10mM+0.05mM或50mM+0.05mM或100mM+0.05mM或5mM+0.1mM或10mM+0.1mM或50mM+0.1mM或100mM+0.1mM或5mM+0.5mM或10mM+0.5mM或50mM+0.5mM或100mM+0.5mM；所述增效剂中壳寡糖浓度可为100-500mg/L；所述黄腐酸的浓度可为200-800mg/L；所述油菜素内酯类化合物的浓度可为0.01-0.1mg/L；所述助溶剂的浓度可为100-200mL/L；所述粘展剂的浓度可为1-5mL/L。

本发明还提供了上述植物生长调节剂的使用方法，包括将所述植物生长调节剂配成溶液，在植物生长拔节期进行喷施或在播种前进行拌种或浸种。所述进行喷施的时期可为植物生长拔节期进行叶面喷施或无人机喷施。

上述方法中所述植物生长调节剂在喷施时，优选在返青期至起身期进行一次处理。

上述方法中所述的植物生长调节剂在喷施时，具体为每亩用30L药液，优选用水作为稀释剂，均匀喷洒于叶片表面，不可重喷、漏喷。

上述方法中所述植物生长调节剂在拌种时，植物生长调节剂药液的体积与种子的质量比为10:1，具体可为10ml/kg。

上述方法中所述植物生长调节剂在拌种时，在植物生长调节剂和种子搅拌均匀后需将种子置于背光阴凉处平摊晾干。

实验证明，将有渗透调节作用的甜菜碱和有株型调控作用的烯效唑进行配合使用，具有显著的协同增效、优势互补作用，可以同时实现抗低温与抗倒伏的效果；与此同时，两种成分的复配可以同时提高植物亩穗数和穗粒数及千粒重的能力，进一步增加了产量，增产幅度均大于单独使用，增产4.34-17.09％；其中GB3Ucz2组合增产程度为最大，增幅17.09％。

本发明具有以下有益作用：

本发明针对小麦生产中低温和倒伏的问题，而现有调节剂无法同时实现抗低温与抗倒伏的缺陷，研制了环境友好、经济高效的抗寒促壮抗倒伏的植物生长调节剂，该抗寒促壮抗倒伏的植物生长调节剂主要含有甜菜碱和烯效唑，利用了甜菜碱特有的渗透调节作用和烯效唑的株型调控作用进行互补协同增效，使该产品具有增强物质代谢、提高小麦光合能力、促进根系发育、降低株高、增加分蘖，提高抗寒和抗倒伏能力的作用。用于种子引发，保证苗齐苗壮；返青期喷施，抗逆促壮；最终提高小麦产量。同时，该产品安全环保、田间残留少，对后茬作物影响小，主要活性成分易获取、成本低、效果显著，易于操作和推广应用，对促进小麦优质高产具有积极的推动作用。

附图说明

图1为甜菜碱和烯效唑拌种对小麦产量和产量构成因素的影响。数据展示为平均数±标准差，同一列不同字母表示处理间差异显著(Fishers’LSD，P<0.05)。

图2为甜菜碱和烯效唑喷施对小麦产量和产量构成因素的影响。数据展示为平均数±标准差，同一列不同字母表示处理间差异显著(Fishers’LSD，P<0.05)。

图3为甜菜碱和烯效唑拌种对小麦冬前生根壮苗的影响。数据展示为平均数±标准差，同一列不同字母表示处理间差异显著(Fishers’LSD，P<0.05)。

图4为甜菜碱和烯效唑拌种对小麦苗期光合生理和抗氧化生理的影响。数据展示为平均数±标准差，同一列不同字母表示处理间差异显著(Fishers’LSD，P<0.05)。

图5为甜菜碱和烯效唑喷施对小麦植株生长和茎秆抗倒特性的影响。数据展示为平均数±标准差，同一列不同字母表示处理间差异显著(Fishers’LSD，P<0.05)。

图6为甜菜碱和烯效唑喷施对小麦孕穗期光合生理和抗氧化生理的影响。数据展示为平均数±标准差，同一列不同字母表示处理间差异显著(Fishers’LSD，P<0.05)。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

本发明所述甜菜碱(Sigma-Aldrich，CAS：107-43-7)、烯效唑(Sigma-Aldrich，CAS：83657-22-1)、增效剂均为市购获得。

实施例1、甜菜碱和烯效唑复配对小麦产量与产量构成的影响

本实施例选择甜菜碱(简称GB)和烯效唑(简称Ucz)，分别设置甜菜碱5、10、50、100mM四个浓度和烯效唑0.05、0.1、0.5mM三个浓度，进行排列组合，并设1个清水对照，在大田自然条件下进行试验。具体方法如下：

1.植物生长调节剂溶液的配制

1.1将甜菜碱溶于水，定容，分别得到5mM的甜菜碱溶液(GB1溶液)、10mM的甜菜碱溶液(GB2溶液)、50mM的甜菜碱溶液(GB3溶液)和100mM的甜菜碱溶液(GB4溶液)。

1.2将烯效唑溶于甲醇，然后用水定容，分别得到0.05mM烯效唑溶液(Ucz1溶液)、0.1mM烯效唑溶液(Ucz2溶液)、0.5mM烯效唑溶液(Ucz3溶液)。

1.3.1GB1Ucz1溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB1Ucz1溶液。GB1Ucz1溶液中，烯效唑的含量为0.05mM，甜菜碱的含量为5mM。

1.3.2GB2Ucz1溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB2Ucz1溶液。GB2Ucz1溶液中，烯效唑的含量为0.05mM，甜菜碱的含量为10mM。

1.3.3GB3Ucz1溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB3Ucz1溶液。GB3Ucz1溶液中，烯效唑的含量为0.05mM，甜菜碱的含量为50mM。

1.3.4GB4Ucz1溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB4Ucz1溶液。GB4Ucz1溶液中，烯效唑的含量为0.05mM，甜菜碱的含量为100mM。

1.3.5GB1Ucz2溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB1Ucz2溶液。GB1Ucz2溶液中，烯效唑的含量为0.1mM，甜菜碱的含量为5mM。

1.3.6GB2Ucz2溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB2Ucz2溶液。GB2Ucz2溶液中，烯效唑的含量为0.1mM，甜菜碱的含量为10mM。

1.3.7GB3Ucz2溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB3Ucz2溶液。GB3Ucz2溶液中，烯效唑的含量为0.1mM，甜菜碱的含量为50mM。

1.3.8GB4Ucz2溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB4Ucz2溶液。GB4Ucz2溶液中，烯效唑的含量为0.1mM，甜菜碱的含量为100mM。

1.3.9GB1Ucz3溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB1Ucz3溶液。GB1Ucz3溶液中，烯效唑的含量为0.5mM，甜菜碱的含量为5mM。

1.3.10GB2Ucz3溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB2Ucz3溶液。GB2Ucz3溶液中，烯效唑的含量为0.5mM，甜菜碱的含量为10mM。

1.3.11GB3Ucz3溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB3Ucz3溶液。GB3Ucz3溶液中，烯效唑的含量为0.5mM，甜菜碱的含量为50mM。

1.3.12GB4Ucz3溶液：

1)将烯效唑先溶于甲醇，制成烯效唑溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)-2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到GB4Ucz3溶液。GB4Ucz3溶液中，烯效唑的含量为0.5mM，甜菜碱的含量为100mM。

2.田间实验设计

以下实施例中的定量实验，均设置三次重复实验。

2018年10月-2019年6月在中国沧州市，以济麦22为供试品种，进行大田田间实验，该生长季冬季寒潮出现在11月13日至17日，较常年提前20天，日最低温度骤降至0℃左右；春季四月中上旬发生倒春寒，夜间最低温度骤降至5℃以下。试验采用随机区组设计，设置三个重复区，每个重复区随机设置40个小区(处理)，40个小区分两组，分别进行拌种处理和喷施药剂处理。其中每一个组包括20种处理组合，分别为对照处理区(CK)、GB1处理区、GB2处理区、GB3处理区、GB4处理区、Ucz1处理区、Ucz2处理区、Ucz3处理区、GB1Ucz1处理区、GB2Ucz1处理区、GB3Ucz1处理区、GB4Ucz1处理区、GB1Ucz2处理区、GB2Ucz2处理区、GB3Ucz2处理区、GB4Ucz2处理区、GB1Ucz3处理区、GB2Ucz3处理区、GB3Ucz3处理区、GB4Ucz3处理区(图1)。每个小区的面积均为12m²。每个小区小麦行距15cm，播量15kg/亩。

拌种处理：小麦在播种前进行药剂拌种处理，对照处理区拌水，其它处理区拌相应编号的溶液。如GB1处理区拌GB1溶液，GB4Ucz3处理区拌施GB4Ucz3溶液。所用水和药剂溶液体积均为每千克种子10ml。在搅拌均匀后需将种子置于背光阴凉处平摊晾干。

喷施药剂处理：除了对照外，其他处理在小麦起身期至拔节前期进行喷施药剂处理，对照处理区喷施水，其它处理区喷施相应编号的溶液。如GB1处理区喷施GB1溶液，GB4Ucz3处理区喷施GB4Ucz3溶液。每亩喷施药剂溶液量或水量30L。

小麦灌足底墒水，生育期内正常灌溉，每个处理三个重复。于成熟期收获，测定产量，调查亩穗数、穗粒数和千粒重等产量构成因素，分析生长调节剂拌种或喷施对小麦产量与产量构成的影响。所有数据均采用SAS 9.2进行ANOVA统计分析，使用Fishers’LSD方法进行多重比较，p<0.05即达到显著差异。

拌种处理结果如图1所示，实验结果表明，在周年遇到两次低温的情况下与对照相比，单独使用GB拌种，增产1.58-8.74％，单独使用Ucz拌种，增产2.67-5.99％。按照不同比例复配，增产幅度均大于单独使用，增产4.34-17.09％。其中GB3Ucz2组合为最大，增幅17.09％。可见，两种成分配合使用具有显著的协同增效作用，提高作物产量。

叶面喷施处理结果如图2所示，实验结果表明，在处理后春季遇到倒春寒的情况下，与对照相比，单独返青期单独喷施GB，增产2.20-6.27％，单独喷施Ucz，增产1.86-4.73％。按照不同比例复配，增产幅度均大于单独使用，增产2.68-10.65％。其中GB3Ucz2组合亦为最大，增幅10.65％。可见，两种成分配合使用具有显著的协同增效作用，提高作物产量。

实施例2、甜菜碱和烯效唑拌种对小麦冬前生根壮苗和苗期抗寒生理特性的影响

选择甜菜碱和烯效唑，分别设置甜菜碱5、10、50、100mM四个浓度和烯效唑0.05、0.1、0.5mM三个浓度，进行排列组合，并设1个清水对照，在大田自然条件下进行试验。具体方法如下：

1.植物生长调节剂溶液的配制同实施例1。

2.田间实验设计

以下实施例中的定量实验，均设置三次重复实验。

2018年10月-2019年6月在中国沧州市，以济麦22为供试品种，进行进行大田田间实验，该生长季冬季寒潮出现在11月13日至17日，较常年提前20天，日最低温度骤降至0℃左右；春季四月中上旬发生倒春寒，夜间最低温度骤降至5℃以下。试验采用随机区组设计，设置三个重复区，每个重复区随机设置20个小区(处理)，分别为对照处理区(CK)、GB1处理区、GB2处理区、GB3处理区、GB4处理区、Ucz1处理区、Ucz2处理区、Ucz3处理区、GB1Ucz1处理区、GB2Ucz1处理区、GB3Ucz1处理区、GB4Ucz1处理区、GB1Ucz2处理区、GB2Ucz2处理区、GB3Ucz2处理区、GB4Ucz2处理区、GB1Ucz3处理区、GB2Ucz3处理区、GB3Ucz3处理区、GB4Ucz3处理区(图1)。每个小区的面积均为12m²。每个小区小麦行距15cm，播量15kg/亩。除了对照外，其他处理在小麦在播种前期进行药剂拌种处理，对照处理区拌水，其它处理区拌相应编号的溶液。如GB1处理区拌GB1溶液，GB4Ucz3处理区拌施GB4Ucz3溶液。所用水和药剂溶液体积均为每千克种子10ml。在搅拌均匀后需将种子置于背光阴凉处平摊晾干。

10月15日播种，常规管理。当地(11月19日-25日发生寒潮灾害)于低温寒潮后调查侧生根条数、冬前分蘖数；测定单株叶面积；取30cm耕层土壤，冲去泥土，排水法测定根体积，烘干后测定耕层根系干重，并换算为单株根重，以分析小麦冬前长势、评估其抗寒能力。于小麦分蘖期取样田间测定主茎最新展开叶光合速率、叶绿素SPAD值、可溶性糖含量、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性，以评估甜菜碱和烯效唑拌种对小麦苗期冬前抗寒生理特性的影响。所有数据均采用SAS 9.2进行ANOVA统计分析，使用Fishers’LSD方法进行多重比较，p<0.05即达到显著差异。

如图3所示，通过对小麦次生根条数、冬前分蘖数、单株叶面积等指标进行测定，结果表明，与对照相比，GB单独拌种有增加次生根条数、平均根粗和根重的效应，但效果有限；Ucz单独拌种则有显著增加次生根条数、平均根粗和根重的作用。单独使用GB拌种对冬前分蘖数的增加效应随浓度增加而增加，并有显著提高单株叶面积的作用。单独使用Ucz拌种显著提高冬前分蘖数，并且Ucz2处理获得最大增蘖效果，平均增加1.1个蘖；但单独Ucz拌种对单株叶面积的效果不显著。不同浓度GB和Ucz复配拌种对各项指标的效果均高于相应浓度的单剂处理，可见，两种成分配合使用具有显著的协同增效作用。其中，GB3或GB4与Ucz2复配对各项指标的综合调控效果最好，促进冬小麦根系生长，降低株高，形成壮苗，为提高小麦抗寒能力提供基础。

如图4所示，通过对小麦苗期抗寒生理指标进行测定发现，与对照相比，单独使用GB和Ucz拌种均有提高分蘖期小麦叶片叶绿素含量和促进光合作用的作用，并且拌种处理显著提高叶片可溶性糖含量、降低相对电导率、增加抗氧化酶SOD和POD的作用，从而提高了小麦抗寒能力，减少逆境对叶片细胞膜的损伤，促进小麦生长和物质积累，有效降低了冬前寒潮对植株生长造成的危害，为安全越冬提供物质基础。GB和Ucz处理均表现出浓度效应，随着浓度的提高，调控效果增加。不同浓度GB和Ucz复配后进行拌种对各项指标的效果均高于相应浓度的单剂处理，可见，两种成分配合使用具有显著的协同增效作用。其中，GB3Ucz2和GB4Ucz2复配组合对各项指标的综合调控效果最好，能够有效提高小麦冬前抗寒能力。

实施例3、甜菜碱和烯效唑喷施对小麦节间形态和抗倒特性及孕穗期光合生理和抗氧化生理的影响

选择甜菜碱和烯效唑，分别设置甜菜碱5、10、50、100mM四个浓度和烯效唑0.05、0.1、0.5mM三个浓度，进行排列组合，并设1个清水对照，在大田自然条件下进行试验。具体方法如下：

1.植物生长调节剂溶液的配制同实施例1。

2.田间实验设计

以下实施例中的定量实验，均设置三次重复实验。

2018年10月-2019年6月在中国沧州市，以济麦22为供试品种，进行进行大田田间实验，该生长季冬季寒潮出现在11月13日至17日，较常年提前20天，日最低温度骤降至0℃左右；春季四月中上旬发生倒春寒，夜间最低温度骤降至5℃以下。试验采用随机区组设计，设置三个重复区，每个重复区随机设置20个小区(处理)，分别为对照处理区(CK)、GB1处理区、GB2处理区、GB3处理区、GB4处理区、Ucz1处理区、Ucz2处理区、Ucz3处理区、GB1Ucz1处理区、GB2Ucz1处理区、GB3Ucz1处理区、GB4Ucz1处理区、GB1Ucz2处理区、GB2Ucz2处理区、GB3Ucz2处理区、GB4Ucz2处理区、GB1Ucz3处理区、GB2Ucz3处理区、GB3Ucz3处理区、GB4Ucz3处理区(图1)。每个小区的面积均为12m²。每个小区小麦行距15cm，播量15kg/亩。除了对照外，其他处理在小麦生长起身期进行药剂喷施处理，对照处理区在同时期喷施水，其它处理区喷施相应编号的溶液。如GB1处理区喷施GB1溶液，GB4Ucz3处理区喷施GB4Ucz3溶液。每亩喷施药剂溶液量或水量30L。于孕穗期测定基部1-3节间长度、直径、单位节间长度干重和旗叶、倒二叶、倒三叶叶面积，以分析小麦植株生长情况和茎秆抗倒特性。同时于小麦孕穗期进行田间取样，测定旗叶光合速率、叶绿素SPAD值、可溶性糖含量、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性，以分析小麦孕穗期光合生理和抗氧化生理指标。所有数据均采用SAS 9.2进行ANOVA统计分析，使用Fishers’LSD方法进行多重比较，p<0.05即达到显著差异。

小麦抗倒伏能力与茎秆基部节间形态密切相关。如图5所示，通过对小麦节间形态特性指标和茎秆密度指标进行测定发现，与对照相比，单独喷施GB有促进植株生长的作用，表现在GB处理增加基部节间长度、节间直径和单位节间长度干重和叶面积，且效果随施用浓度增加而增加；单独喷施Ucz则显著降低了基部节间长度、提高了节间直径和单位节间长度干重，并对上部叶片生长有抑制作用，但整体上对旗叶叶面积影响较小。不同浓度GB和Ucz复配后进行喷施，GB不但没有抵消Ucz在节间长度、直径和干物质含量方面表现出的优良缩节促壮效果，GB反而弥补了Ucz对旗叶和上部叶片的负面效应，可见，两种成分配合使用优势互补，具有显著的协同增效作用。其中，GB4Ucz2组合下节间的抑制效果和叶片生长的维持效应之间的平衡达到最佳，为提高小麦抗倒伏性和维持后期灌浆奠定基础。

如图6所示，通过对小麦孕穗期的光合生理和逆境响应的抗氧化生理指标进行测定，结果表明，与对照相比，单独喷施GB和Ucz均有提高叶片叶绿素含量、增强叶片光合能力的作用，同时GB和Ucz处理显著提高叶片可溶性糖含量、降低相对电导率、增加抗氧化酶SOD和POD的作用。GB和Ucz处理均表现出浓度效应，随着浓度的提高，调控效果增加。其中GB与Ucz相比对植株生长的促进效果更明显。综上所述，通过喷施GB和Ucz，提高了小麦叶片物质积累和抗氧化酶活性，从而为提高小麦抗寒等抗逆能力奠定了物质和生理基础，有效降低了倒春寒对小麦生长和穗发育的危害，获得前述较高的产量和较好的叶片发育状态。不同浓度GB和Ucz复配后进行喷施对各项指标的效果均高于相应浓度的单剂处理，可见，两种成分配合使用具有显著的协同增效作用。其中，GB2、GB3和GB4分别与Ucz2复配均可获得对各项指标综合调控较为优良的效果。

Claims (10)

1.一种植物生长调节剂，其特征在于：所述植物生长调节剂的活性成分为甜菜碱和烯效唑。

2.根据权利要求1所述的植物生长调节剂，其特征在于：所述植物生长调节剂中，甜菜碱和烯效唑的物质的量之比为10-2000:1。

3.根据权利要求2所述的植物生长调节剂，其特征在于：所述植物生长调节剂中，甜菜碱和烯效唑的物质的量之比为100-2000:1或50-1000:1或10-200:1。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的植物生长调节剂，其特征在于：所述植物生长调节剂中，甜菜碱和烯效唑的物质的量之比为100:1、200:1、1000:1、2000:1、50:1、500:1、10:1或20:1。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的植物生长调节剂，其特征在于：所述植物生长调节剂含有增效剂，所述增效剂包含壳寡糖、黄腐酸、油菜素内酯类化合物、助溶剂和粘展剂。

6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的植物生长调节剂，其特征在于：所述植物生长调节剂具有下述全部或部分功能：

P1、提高植物产量；

P2、提高植物抗寒的能力；

P3、提高植物抗倒伏能力；

P4、提高植物亩穗数、穗粒数和/或千粒重；

P5、提高植物次生根条数、平均根粗、根干重、冬前分蘖数和/或单株叶面积；

P6、缩小茎秆节间长度和/或增加植株叶面积；

P7、提高植物光合速率；

P8、提高植物抗氧化胁迫；

P9、提高叶片可溶性糖含量、降低相对电导率和/或增加抗氧化酶SOD和/或POD的活性；

P10、塑造植物株型。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的植物生长调节剂，其特征在于：

所述植物为下述任一种：

1)双子叶植物；

2)单子叶植物，

3)禾本目植物，

4)禾本科植物，

5)小麦属植物，

6)普通小麦。

8.权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂的应用，所述应用为Q1-Q10中的全部或部分：

Q1、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高植物产量中的应用；

Q2、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高植物抗寒性中的应用；

Q3、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高植物抗倒伏性中的应用；

Q4、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高植物亩穗数、穗粒数和/或千粒重中的应用；

Q5、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高植物次生根条数、平均根粗、根干重、冬前分蘖数和/或单株叶面积中的应用；

Q6、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在缩小茎秆拔节长度和/或增加植株叶面积中的应用；

Q7、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高植物光合速率中的应用；

Q8、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高植物抗氧化胁迫中的应用；

Q9、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在提高叶片可溶性糖含量、降低相对电导率和/或增加抗氧化酶SOD和/或POD的活性中的应用；

Q10、权利要求1-7中任一权利要求所述的植物生长调节剂在塑造植物株型中的应用。

9.权利要求1-7中任一权利要求所述植物生长调节剂的使用方法，包括将所述植物生长调节剂配成溶液，在植物生长期进行喷施或在播种前进行拌种或浸种。

10.根据权利要求8所述的应用或权利要求9所述的方法，其特征在于：所述植物为下述任一种：

1)双子叶植物；

2)单子叶植物，

3)禾本目植物，

4)禾本科植物，

5)小麦属植物，

6)普通小麦。

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