CN114304178B - 一种抗旱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旱促壮抗倒伏的植物生长调节剂及其在作物上的应用，本发明所要保护的植物生长调节剂的活性成分为甜菜碱、水杨酸和乙烯利。实验证明，本发明所保护的植物生长调节剂能够克服作物生长调控中抗逆、缩节和促生增产不能协调同步的问题，在作物生长的拔节期使用，可以协同实现作物促根壮杆壮苗，提高抗旱能力，塑造合理株型、降低倒伏风险，使玉米的产量相比较于对照提高超过5％以上，并且倒伏率较对照降幅在50％以上，实现作物抗逆增产增收。

Description

一种抗旱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领域，具体涉及一种植物生长调节剂及其在调控作物生长中的应用。

背景技术

玉米是一种重要的粮饲作物和工业加工原料，在国民生产中的地位越来越重要，保障玉米的高产高效稳产优质对于国民经济发展和粮食安全具有重要意义。

在玉米生产中，增施氮肥、提高密度是增加籽粒单产和植株生物量的重要途径。然而在高肥高密条件下，玉米群体质量下降，抗逆性弱，倒伏发生频繁，不仅影响了玉米正常发育和降低产品器官品质，还造成机械收获的困难，严重制约了玉米绿色丰产高效发展。此外，随着以全球气候变暖为特征的全球气候变化趋势愈演愈烈，极端气候天气发生频率逐年增加。农业气象灾害发生频率、强度和灾害严重程度均呈上升态势，其中高温干旱是玉米生产中重要的农业气象灾害。当玉米遭受高温干旱影响时叶片萎蔫、气孔关闭，光合作用受阻，细胞正常代谢受损，影响器官的正常发育，降低生物量，严重影响了玉米的产量和品质。研究和实践表明，玉米拔节期是进行玉米株型调控，提高抗倒伏性的关键时期，同时也是玉米主产区季节性干旱的高发期，因此，在该时期协同进行玉米抗倒伏和抗旱的调控十分必要，对于实现节本增效具有重要意义。

目前，作物生产中使用植物生长调节剂是一种经济高效、操作简单的技术措施。生长促进剂如生长素、细胞分裂素、芸苔素类等虽然能够促进作物生长，但在抗倒伏和抗旱方面调控效果有限。逆境调控类激素如脱落酸、茉莉酸、多胺等虽然可以提高作物抗逆能力，但对于倒伏和作物生长的调控作用甚微。而当前市面上玉米的生长调节剂主要是以乙烯利为主导的产品，虽然该类产品对于降低株高、防止倒伏具有显著的效果，但对于玉米抗干旱等逆境调控作用有限，同时不当使用还会产生抑制果穗发育、降低穗粒数等副作用。不同类型的药剂并不能通过简单的组合就能够实现功能的互补，相反甚至可能出现药害或者减效的副作用。因此，迫切需要研究人员研发具有能够协同实现抗逆促壮抗倒伏效果的环境友好、经济高效的调节剂产品，减少田间操作和用药次数，保障玉米高产高效绿色生态发展。

发明内容

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

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、水杨酸和乙烯利。

上述植物生长调节剂中，所述甜菜碱、水杨酸和乙烯利的物质的量之比(摩尔比)为2-20:1:0.2-1或20-200:1:2-10或1-10:1:0.1-0.5。

上述植物生长调节剂中，所述甜菜碱、水杨酸和乙烯利的物质的量之比(摩尔比)可为2-20:1:0.2、2-20:1:0.5、2-20:1:1、2:1:0.2-1、10:1:0.2-1或20:1:0.2-1。

上述植物生长调节剂中，所述甜菜碱、水杨酸和乙烯利的物质的量之比(摩尔比)具体可为2:1:0.2(对应G1S2E1)、2:1:0.5(对应G1S2E2)、2:1:1(对应G1S2E3)、10:1:0.2(对应G2S2E1)、10:1:0.5(对应G2S2E2)、10:1:1(对应G2S2E3)、20:1:0.2(对应G3S2E1)、20:1:0.5(对应G3S2E2)或20:1:1(对应G3S2E3)。

上述植物生长调节剂含有增效剂，所述增效剂包含磷酸二氢钾、黄腐酸、S-诱抗素、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)和/或吐温60(Tween60)和/或曲拉通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、提高植物抗干旱胁迫的能力；

P3、提高植物抗倒伏能力；

P4、促进根系发育和促进茎叶生长；

P5、促进植物光合作用和/或提高植物光合效率；

P6、提高植物持水能力；

P7、降低植物株高；

P8、缩小茎秆节间长度；

P9、增大植物茎秆强度；

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)玉蜀黍属植物，

6)玉米。

上述植物生长调节剂中，所述植物具体可为小麦、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P1-P10的全部或部分：

P1、提高植物产量；

P2、提高植物抗干旱胁迫的能力；

P3、提高植物抗倒伏能力；

P4、促进根系发育和促进茎叶生长；

P5、促进植物光合作用和/或提高植物光合效率；

P6、提高植物持水能力；

P7、降低植物株高；

P8、缩小茎秆节间长度；

P9、增大植物茎秆强度；

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10-100mM，水杨酸的物质的量浓度可为0.5-10mM，乙烯利的物质的量浓度可为1-5mM；甜菜碱、水杨酸和乙烯利的具体复配比例可为10mM+0.5mM+1mM或10mM+0.5mM+2.5mM或10mM+0.5mM+5mM或10mM+5mM+1mM或10mM+5mM+2.5mM或10mM+5mM+5mM或10mM+10mM+1mM或10mM+10mM+2.5mM或10mM+10mM+5mM或50mM+0.5mM+1mM或50mM+0.5mM+2.5mM或50mM+0.5mM+5mM或50mM+5mM+1mM或50mM+5mM+2.5mM或50mM+5mM+5mM或50mM+10mM+1mM或50mM+10mM+2.5mM或50mM+10mM+5mM或100mM+0.5mM+1mM或100mM+0.5mM+2.5mM或100mM+0.5mM+5mM或100mM+5mM+1mM或100mM+5mM+2.5mM或100mM+5mM+5mM或100mM+10mM+1mM或100mM+10mM+2.5mM或100mM+10mM+5mM；所述增效剂中磷酸二氢钾的浓度可为0.05-5.0g/L；所述黄腐酸的浓度可为100-400mg/L；所述S-诱抗素的浓度可为1-10mg/L；所述油菜素内酯类化合物的浓度可为0.01-0.1mg/L；所述助溶剂的含量可为100-200ml/L；所述粘展剂的含量可为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，在植物生长期进行喷施。所述喷施可为人工叶面喷施，也可使用无人机进行喷施。所述进行喷施的时期可为植物拔节初期，一般玉米为7展叶期至11展叶期。

上述方法中所述植物生长调节剂在喷施时，优选在植物生长叶片的7展叶期至9展叶期进行一次处理。

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)玉蜀黍植物，

6)玉米；

实验证明，单独施用甜菜碱、水杨酸或乙烯利与对照不施加植物生长调节剂相比，对植物增产的效果有限，同时还会造成一定副作用。如单独喷施甜菜碱和水杨酸对倒伏率的影响不大，而乙烯利处理显著提高了玉米抗倒伏能力，因而显著增加了亩穗数，但同时乙烯利处理也表现出降低穗粒数的副作用。而当三者进行复配，增产幅度均大于单独使用，且甜菜碱和水杨酸促进生长提高抗逆性的作用，弥补了乙烯利对穗粒数的负面作用，进一步增加了产量。可见，三种成分配合使用具有显著的协同增效、优势互补作用。

本发明与现有技术相比具有以下有益作用：

本发明针对玉米生产中倒伏、干旱和高温的问题，现有调节剂无法同时实现抗逆、抗倒伏和促生长的缺陷，研制了环境友好、经济高效的抗旱促壮抗倒伏的植物生长调节剂，该抗旱促壮抗倒伏的植物生长调节剂主要含有甜菜碱、水杨酸和乙烯利，利用了甜菜碱特有的渗透调节和促生长的作用、水杨酸诱导抗逆和乙烯利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、提高玉米光合能力、促进根系和叶片生长、降低株高、增加茎粗，提高抗逆、抗倒伏能力和促进生长的作用，最终提高玉米产量。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，对促进玉米优质高产具有积极的推动作用。

附图说明

图1为甜菜碱、水杨酸和乙烯利喷施对玉米产量构成因素和倒伏率的影响。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、水杨酸和乙烯利喷施对玉米株型特征的影响。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、水杨酸和乙烯利喷施对玉米光合和抗旱生理特性的影响。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4为甜菜碱、水杨酸和乙烯利喷施对玉米茎秆力学特性和结构性物质含量的影响。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)、水杨酸(Sigma-Aldrich，CAS：69-72-7)、乙烯利(Sigma-Aldrich，CAS：16672-87-0)、增效剂均为市购获得。

实施例1、甜菜碱、水杨酸和乙烯利复配对玉米生产的影响

本实施例选择甜菜碱、水杨酸和乙烯利，分别设置甜菜碱10、50、100mM三个浓度、水杨酸0.5、5、10mM三个浓度和乙烯利1、2.5、5mM三个浓度，选择不同浓度配成双药剂和三药剂复配剂组合，结合正交试验设计并根据单剂预实验的结果，对水杨酸5mM下，甜菜碱和乙烯利的浓度组合进行重点分析，设1个清水对照，在大田自然干旱条件下进行试验。具体方法如下：

1.植物生长调节剂溶液的配制

选择甜菜碱、水杨酸和乙烯利，分别设置甜菜碱10、50、100mM三个浓度、水杨酸0.5、5、10mM三个浓度和乙烯利1、2.5、5mM三个浓度，选择不同浓度配成双药剂和三药剂复配剂组合，对水杨酸5mM下，甜菜碱和乙烯利的浓度组合进行重点分析，设1个清水对照。

1.1将甜菜碱溶于水，分别得到10mM的甜菜碱溶液(G1溶液)、50mM的甜菜碱溶液(G2溶液)和100mM的甜菜碱溶液(G3溶液)。

1.2将水杨酸溶于少量乙醇，然后用水定容到相应浓度，分别得到0.5mM水杨酸溶液(S1溶液)、5mM水杨酸溶液(S2溶液)、10mM水杨酸溶液(S3溶液)。

1.3将乙烯利溶于水，分别得到1mM乙烯利溶液(E1溶液)、2.5mM乙烯利溶液(E2溶液)和5mM乙烯利溶液(E3溶液)。

1.4双药剂复配溶液配制

1.4.1 G1S1溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)和2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G1S1溶液。G1S1溶液中，水杨酸的含量为0.5mM，甜菜碱的含量为10mM。

1.4.2 G2S2溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)和2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G2S2溶液。G2S2溶液中，水杨酸的含量为5mM，甜菜碱的含量为50mM。

1.4.3 G3S3溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将1)和2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G3S3溶液。G3S3溶液中，水杨酸的含量为10mM，甜菜碱的含量为100mM。

1.4.4 S3E1溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

3)将1)和2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到S3E1溶液。S3E1溶液中，水杨酸的含量为10mM，乙烯利的含量为1mM。

1.4.5 S2E2溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

3)将1)和2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到S2E2溶液。S2E2溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为2.5mM。

1.4.6 S1E3溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

3)将1)和2)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到S1E3溶液。S1E3溶液中，水杨酸的含量为0.5mM，乙烯利的含量为5mM。

1.4.7 G1E1溶液

1)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

2)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

3)将1)和2)中的溶液按不同量混合均匀，用水定容至工作液体积，分别得到G1E1溶液。G1E1溶液中，甜菜碱的含量为10mM，乙烯利的含量为1mM。

1.4.8 G2E2溶液

1)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

2)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

3)将1)和2)中的溶液按不同量混合均匀，用水定容至工作液体积，分别得到G2E2溶液。G2E2溶液中，甜菜碱的含量为50mM，乙烯利的含量为2.5mM。

1.4.9 G3E3溶液

1)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

2)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

3)将1)和2)中的溶液按不同量混合均匀，用水定容至工作液体积，分别得到G3E3溶液。G3E3溶液中，甜菜碱的含量为100mM，乙烯利的含量为5mM。

1.5三药剂复配溶液配制

1.5.1 G1S2E1溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G1S2E1溶液。G1S2E1溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为1mM，甜菜碱的含量为10mM。

1.5.2 G1S2E2溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G1S2E2溶液。G1S2E2溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为2.5mM，甜菜碱的含量为10mM。

1.5.3 G1S2E3溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G1S2E3溶液。G1S2E3溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为5mM，甜菜碱的含量为10mM。

1.5.4 G2S2E1溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G2S2E1溶液。G2S2E1溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为1mM，甜菜碱的含量为50mM。

1.5.5 G2S2E2溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G2S2E2溶液。G2S2E2溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为2.5mM，甜菜碱的含量为50mM。

1.5.6 G2S2E3溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G2S2E3溶液。G2S2E3溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为5mM，甜菜碱的含量为50mM。

1.5.7 G3S2E1溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G3S2E1溶液。G3S2E1溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为1mM，甜菜碱的含量为100mM。

1.5.8 G3S2E2溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G3S2E2溶液。G3S2E2溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为2.5mM，甜菜碱的含量为100mM。

1.5.9 G3S2E3溶液：

1)将水杨酸先溶于乙醇，制成水杨酸溶液；

2)将甜菜碱溶于水，得到甜菜碱溶液；

3)将乙烯利溶于水，得到乙烯利溶液；

4)将1)-3)中的溶液混合均匀，用水定容至工作液体积，得到G3S2E3溶液。G3S2E3溶液中，水杨酸的含量为5mM，乙烯利的含量为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6月至10月在中国沧州市吴桥县，以玉米郑单958为供试品种进行进行大田田间实验：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28个小区(处理)，分别为对照处理区(CK)、G1处理区、S1处理区、E1处理区、G2处理区、S2处理区、E2处理区、G3处理区、S3处理区、E3处理区、G1S1处理区、G2S2处理区、G3S3处理区、S3E1处理区、S2E2处理区、S1E3处理区、G1E1处理区、G2E2处理区、G3E3处理区、G1S2E1处理区、G1S2E2处理区、G1S2E3处理区、G2S2E1处理区、G2S2E2处理区、G2S2E3处理区、G3S2E1处理区、G3S2E2处理区、G3S2E3处理区(图1)。每个小区的面积均为15m²。每个小区玉米行距60cm，密度5500株/亩，在玉米8展叶期叶面喷施药剂溶液。对照处理区喷施水，其它处理区喷施相应编号的溶液。如G1处理区喷施G1溶液，G3S2E31处理区喷施G3S2E31溶液。

玉米季自然雨养，生育期内不灌溉。2018年夏季降雨分布严重不均，玉米播后至大喇叭口期(13展叶期)内无有效降雨，土壤相对含水量降至60％以下，植株出现叶片萎蔫等干旱表型。此外，在玉米灌浆前期和后期由于无降雨，土壤相对含水量62-65％，属于轻微干旱。每个处理三个重复。于成熟期收获，测定产量，调查倒伏率、亩穗数、穗粒数和千粒重等产量构成因素，分析生长调节剂喷施对玉米产量与产量构成的影响；于吐丝期测定株高、穗位高、基部1-3伸长节间长度和平均直径、穗位叶面积，分析生长调节剂喷施对玉米生长特性的影响；于大喇叭口期测定玉米最新展开叶的净光合速率、叶绿素含量、蔗糖合成酶和可溶性糖含量、以及抗氧化酶SOD和POD活性，分析生长调节剂喷施对玉米拔节期光合生理和抗氧化生理的影响。

3.甜菜碱、水杨酸和乙烯利喷施对玉米产量与产量构成的影响

将在成熟期收获后测定的产量数据、以及调查倒伏率、亩穗数、穗粒数和千粒重等产量构成因素获得的数据进行统计分析，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1所示，实验结果表明，在遭受到田间自然干旱胁迫的条件下，与对照相比，单独喷施甜菜碱增产2.4％-7.7％，并随着浓度提高表现增加趋势；单独喷施水杨酸，增产3.0％-3.5％，随浓度增加，增产幅度变化不大，S2浓度下增产效果最佳；单独喷施乙烯利增产0.6％-2.7％，但随浓度增加表现为先增加后减小的趋势，E2浓度下增产效果最好。单独喷施甜菜碱和水杨酸对倒伏率的影响不大，而乙烯利处理显著提高了玉米抗倒伏能力，因而显著增加了亩穗数，但同时乙烯利处理也表现出降低穗粒数的副作用。

当任意二者进行复配时，增产幅度均略高于单独使用。甜菜碱与乙烯利复配时通过提高粒重缓解乙烯利降低粒数导致的减产效应。甜菜碱与水杨酸复配对倒伏率的影响与单独使用时相似，而二者单独与乙烯利复配时显著降低了倒伏率。

而当三者进行复配，总体上增产幅度均大于单独使用和两者复配，甜菜碱和水杨酸促进生长提高抗逆性的作用，进一步弥补了乙烯利对穗粒数的负面作用，增加了产量。甜菜碱、水杨酸和乙烯利三者复配使用，能使玉米的产量提高超过5％以上，并且倒伏率较对照降幅在50％以上，并且G2S2E2、G2S2E3和G3S2E2组合下较相应两两复配组合和单剂增效更显著。可见，三种成分配合使用具有显著的协同增效、优势互补作用。

4.甜菜碱、水杨酸和乙烯利喷施对玉米生长特性的影响

将在吐丝期测定的株高、穗位高、基部1-3伸长节间长度和平均直径、穗位叶面积获得的数据进行统计分析，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2所示，实验结果表明，与对照相比，单独喷施甜菜碱、水杨酸和二者复配对基部节间形态、株高和穗位高没有显著的影响，但添加甜菜碱的组合显著提高了穗位叶叶面积；添加乙烯利的药剂组合喷施则显著降低了基部节间的长度，增大了节间直径，导致穗位高和株高显著降低，且随着乙烯利处理浓度的增加效果著增大，但同时抑制了穗位叶的生长。甜菜碱、水杨酸分别和乙烯利复配，不但没有掩盖乙烯利降低穗位、增加茎粗的效应，反而在穗位叶上表现出促进生长的效应。在水杨酸和乙烯利复配的情况下，添加第三种成份甜菜碱对穗位叶生长的促进作用明显提高，差异显著。三者复配组合与对照相比，降低基部节间长11-43％、提高基部节间直径1.5％-5.7％、降低穗位高5％-21％、提高穗位叶面积0.9-1.8％，效应均高于两两复配和单剂处理。表明三种成分配合使用可以发挥各自优势、具有明显的协同增效作用，不但实现逆境下维持和促进生长的效果，还同时调控株型、降低倒伏风险。

5.甜菜碱、水杨酸和乙烯利喷施对玉米拔节期光合生理和抗氧化生理的影响在大喇叭口期(13展叶期)测定最新展开叶净光合速率、叶绿素含量、蔗糖合成酶活性、可溶性糖含量、叶片水势、抗氧化酶SOD和POD活性获得的数据进行统计分析，所有数据均采用SAS9.2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，实验结果表明，与对照相比，单独喷施甜菜碱、水杨酸和乙烯利均能明显提高大喇叭口期玉米最新展开叶的净光合速率、叶绿素含量、蔗糖合成酶和可溶性糖含量，同时处理还显著提高了抗氧化酶SOD和POD活性，提高了叶片水势。按照适宜比例复配甜菜碱、水杨酸和乙烯利，对于增强叶片光合能力和抗氧化能力的效果均大于单独使用，其中两两复配作用效果较相应单剂处理各指标明显改善，差异显著。在两两复配基础上添加第三种成份，虽然部分处理下差异不显著，但均表现出提高的趋势。上述结果表明田间自然干旱条件下，处理显著提高了叶片抗氧化能力、维持叶片水势，从而提高玉米抗旱能力、保持较高光合能力，促进同化物的积累，维持正常生长发育。三种成分配合使用具有显著的协同增效作用，对于田间条件下维持叶片活力、提高抗逆性具有显著效果。

实施例2、甜菜碱、水杨酸和乙烯利喷施对玉米茎秆质量的影响

1.植物生长调节剂溶液的配置同实施例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6月-10月在中国沧州市吴桥县，以玉米郑单958为供试品种进行进行大田田间实验：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28个小区(处理)，分别为对照处理区(CK)、G1处理区、S1处理区、E1处理区、G2处理区、S2处理区、E2处理区、G3处理区、S3处理区、E3处理区、G1S1处理区、G2S2处理区、G3S3处理区、S3E1处理区、S2E2处理区、S1E3处理区、G1E1处理区、G2E2处理区、G3E3处理区、G1S2E1处理区、G1S2E2处理区、G1S2E3处理区、G2S2E1处理区、G2S2E2处理区、G2S2E3处理区、G3S2E1处理区、G3S2E2处理区、G3S2E3处理区(图1)。每个小区的面积均为15m²。每个小区玉米行距60cm，密度5500株/亩，在玉米8展叶期叶面喷施药剂溶液。对照处理区喷施水，其它处理区喷施相应编号的溶液。如G1处理区喷施G1溶液，G3S2E31处理区喷施G3S2E31溶液。

玉米季自然雨养，不进行灌溉。2018年夏季降雨分布严重不均，玉米播后至大喇叭口期(13展叶期)内无有效降雨，土壤相对含水量降至60％以下，植株出现叶片萎蔫等干旱表型。此外，在玉米灌浆前期和后期由于无降雨，土壤相对含水量62-65％，属于轻微干旱。每个处理三个重复。于吐丝期收获植株，小心剥去叶片和叶鞘，保持茎秆完整，利用万能测试机测定玉米茎秆截面惯性矩、抗折弯矩、抗折断力等力学特性。样品烘干粉碎，利用范氏洗涤法测定节间半纤维素、纤维素和木质素等结构性物质含量。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4所示，实验结果表明，与对照相比，单独喷施甜菜碱和水杨酸对玉米茎秆截面惯性矩、抗折弯矩、抗折断力等力学特性没有明显的调控效应，对节间半纤维素、纤维素和木质素等结构性物质含量的调控效果也有限。而乙烯利处理则显著提高玉米截面惯性矩、抗折弯矩、抗折断力等力学特性，同时还显著提高了节间半纤维素、纤维素和木质素等结构性物质含量。当甜菜浆和水杨酸按照不同比例与乙烯利复配之后，不但没有减弱乙烯利对茎秆力学特性和结构性物质含量的调控效果，反而甜菜碱、水杨酸和乙烯利复配对于上述指标的调控效果均大于单独使用。三种试剂复配后，较对应的两试剂复配而言，虽然部分差异未达到显著水平，但调控效果明显增加。可见，三种成分配合使用具有协同增效作用，对于提高玉米抗倒伏能力具有明显的效果。

Claims (5)

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、水杨酸和乙烯利；

所述植物生长调节剂中，甜菜碱、水杨酸和乙烯利的物质的量之比为20:1:1；

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、提高植物抗干旱胁迫的能力；

P3、提高植物抗倒伏能力；

所述植物为玉米。

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含有增效剂，所述增效剂包含磷酸二氢钾、黄腐酸、S-诱抗素、油菜素内酯类化合物、助溶剂和粘展剂。

3.根据权利要求1或2所述的植物生长调节剂，其特征在于：所述提高植物抗倒伏能力表现为缩小茎秆节间长度和/或增大植物茎秆强度。

4.权利要求1-3中任一所述的植物生长调节剂在提高玉米抗倒伏能力、提高植物产量和/或提高植物抗干旱胁迫的能力中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述提高植物抗倒伏能力表现为缩小茎秆节间长度和/或增大植物茎秆强度。