CN115885785A - 纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法 - Google Patents
纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，包括以下步骤：S1：纳米硅悬浮剂配置；S2：小麦种子浸泡催芽：用纳米硅悬浮剂浸泡小麦种子1小时，置于用纳米硅悬浮剂浸湿的滤纸上催芽1天，形成纳米硅处理组，以水浸泡和催芽为对照组；S3：田间小区播种；S4：出苗率统计；S5：苗期喷硅保护；S6：生物量和指标统计：统计分蘖数、株高、茎长、叶宽生长发育指标，测定光合速率以及叶绿素a和b含量，测定激素和可溶性糖含量等指标数据统计。本发明采用纳米硅悬浮剂对小麦种子进行浸泡和催芽处理，可显著提高小麦各项生理指标，分蘖增多、拔节更快、叶片光合作用强、糖含量增多、植物激素比例更协调。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及涉及一种最优粒径(20±5nm)最优浓度(200mg/L)的纳米硅悬浮剂，对小麦种子进行浸泡和催芽处理以及对麦苗进行越冬期和返青期叶面喷施保护的促生壮苗方法。
背景技术
小麦(Triticumaestivum)是世界上播种面积最大、分布最广的禾谷类作物，是许多国家和地区人口的主食，也是我国第二大粮食作物。因此，小麦产量的高低对人类的粮食安全问题至关重要。为提高小麦的总产量，田间常大量施用化肥，虽然提高了产量，但往往导致小麦品质下降；且过度使用化学肥料会使土壤恶化，降低土壤肥力，破坏生态环境。另一方面，为防止病虫害，田间常大量喷施化学农药，导致农药残留、环境污染、生产成本增加等问题。因此，寻找绿色环保的肥料和病虫害防治方法成为提高小麦产量和品质、实现国家“减肥减药”重大战略目标的关键环节和有效途径。
纳米二氧化硅(Silicondioxidenanoparticles，SiNPs)是一种绿色肥料，对环境无有害影响，不会造成二次污染。有研究表明，纳米级颗粒可以通过植物表面的气孔直接进入植物内部。二氧化硅经过纳米处理后可以显著提高植物对二氧化硅的吸收和利用。在植物中使用SiNPs可以有效促进植物的光合作用、生长发育，提高植物的抗旱性。目前已有研究表明SiNPs在玉米和水稻的生长过程中有着非常重要的促进作用，但在小麦上尚缺乏一种使用纳米硅悬浮剂浸泡催芽小麦种子与苗期喷施保护的促生壮苗方法，而本专利围绕纳米粒径、浓度配比、施用时期等关键参数，成功构建了一种纳米硅悬浮剂在小麦上施用的促生壮苗方法。
发明内容
本发明公开纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，旨在解决背景技术中的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，包括以下具体步骤：
S1：纳米硅悬浮剂配置：采用纳米硅配置悬浮剂，主要成分为纳米级二氧化硅颗粒，以水为溶剂，配置浓度为200mg/L的纳米硅悬浮剂；
S2：小麦种子浸泡催芽：用浓度为200mg/L的纳米硅悬浮剂浸泡小麦种子1小时，然后将种子置于用纳米硅悬浮剂浸湿的滤纸上催芽1天，形成纳米硅处理组，以水浸泡和催芽为对照组；
S3：田间小区播种：田间小区随机组合，将对照和纳米硅处理的种子分别播种，每行粒数固定100粒，间距保持一致(5cm)，各播种5个小区；
S4：出苗率统计：待田间小麦种子出苗后，统计纳米硅处理组和对照组的出苗率，以及麦苗长度；
S5：苗期喷硅保护：在小麦越冬期和返青期分别对叶面喷施纳米硅悬浮剂，进行苗期保护，每隔三天喷施一次，共喷施3次，以喷水为对照；
S6：生物量和指标统计：在拔节期，分别测量纳米硅处理组和对照组麦苗的分蘖数、株高、茎长、叶宽等生长发育指标，测定光合速率以及叶绿素a和b含量，测定激素和可溶性糖含量等各项指标数据。
通过纳米硅悬浮剂对小麦种子进行浸泡和催芽处理以及对麦苗进行越冬期和返青期叶面喷施保护(图2)；可以使小麦种子的出苗率提高1.7％，苗长提高32.1％(图3)；拔节期麦苗的分蘖数提高66.7％，株高提高32.5％，叶长提高11.9％，叶宽提高11.6％(图4、5)；叶绿素含量提高28.7％，净光合速率提高34.3％(图6)；叶部葡萄糖、蔗糖和果糖含量分别提高6％、12.6％和96.4％，而茎部葡萄糖含量降低24.1％，蔗糖和果糖分别提高1％和13.5％，糖分在茎叶间分配更合理(图7)。总之，小麦各项生长发育及生理生化指标较对照均有显著的提升，从而可以使小麦的生长发育效果更好，提升小麦的最终产量。
在一个优选的方案中，所述S1中，纳米级二氧化硅颗粒纯度为99.99％(W/W)。
在一个优选的方案中，所述S1中，纳米级二氧化硅颗粒的粒径为20±5nm。
在一个优选的方案中，所述S5中，在小麦越冬期开始时以及小麦返青期喷施200mg/L的纳米硅悬浮剂。
在一个优选的方案中，所述S6中，生长参数包括小麦地上部高度、叶长叶宽、干鲜重、分蘖数以及拔节数，内源激素包括细胞分裂素、生长素、脱落酸以及赤霉素，可溶性糖包括葡萄糖、蔗糖以及果糖。
图2中表示的是纳米硅在小麦叶片及叶鞘的沉积情况，白色箭头所指处为纳米硅沉积位置；
图3中表示的是小麦田间播种出苗率和地上部长度统计，图中的出苗情况即为5个小区小麦平均出苗数，且其对照组和纳米硅处理组分别代表两个处理第11天的出苗数，图中的发苗高度即为地播小麦麦苗平均高度，且其对照组和纳米硅处理组分别代表两个处理18天的高度，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异；
图4中表示的是小麦植株生理指标的测定，其中(A)为小麦植株生长情况对比图，(B)为小麦茎长度对比图，(C)为小麦叶片对比图，(D)为小麦地上部长度柱状统计图、(E)为叶长柱状统计图、(F)为叶宽柱状统计图、(G)为叶部生长素含量柱状统计图以及(H)为茎部生长素含量柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异；
图5中，(A)为小麦植株分蘖数柱状统计图、(B)为小麦植株拔节数柱状统计图、(C)为小麦植株干重柱状统计图、(D)为小麦植株鲜重柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异；
图6中表示的是小麦植株叶绿素浓度及光合速率统计图，其中(A)为小麦叶片叶绿素a浓度柱状统计图、(B)为叶绿素b浓度柱状统计图、(C)为总叶绿素浓度柱状统计图、(D)为净光合速率柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异。
图7中表示的是小麦植株叶片及茎部可溶性糖含量的统计，其中(A)和(D)为葡萄糖含量柱状统计图、(B)和(E)为蔗糖含量柱状统计图、(C)和(F)为果糖含量柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异。(A)(B)(C)为叶部样品，(D)(E)(F)为茎部样品。
由上可知，本发明通过纳米硅悬浮剂浸泡催芽小麦种子与苗期喷施保护的促生壮苗方法，可以使小麦种子的出苗率和苗长度、拔节期麦苗的干鲜重、苗子高度、叶长叶宽等各项数据均相对普通处理的小麦种子有着明显的提升，从而可以使小麦的生长发育效果更好，提升小麦的最终产量。
附图说明
图1为本发明提出的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法的流程图。
图2为本发明提出的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法在小麦喷施后，纳米硅在小麦叶片及叶鞘的沉积情况示意图。
图3为本发明提出的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法处理后，小麦田间播种出苗情况和地上部长度统计图。
图4为本发明提出的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法处理后，小麦植株生长参数的测定统计图。
图5为本发明提出的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法处理后，小麦植株分蘖数、拔节数、干重以及鲜重的测定统计图。
图6为本发明提出的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法处理后，小麦植株叶绿素浓度及净光合速率统计图。
图7为本发明提出的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法处理后，小麦植株叶片及茎部可溶性糖含量的统计。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-7，纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，包括以下具体步骤：
S1：纳米硅悬浮剂配置：采用纳米硅配置悬浮剂，主要成分为纳米级二氧化硅颗粒，以水为溶剂，配置浓度为200mg/L的纳米硅悬浮剂；
S2：小麦种子浸泡催芽：用浓度为200mg/L的纳米硅悬浮剂浸泡小麦种子1小时，然后将种子置于用纳米硅悬浮剂浸湿的滤纸上催芽1天，形成纳米硅处理组，以水浸泡和催芽为对照组；
S3：田间小区播种：田间小区随机组合，将对照和纳米硅处理的种子分别播种，每行粒数固定100粒，间距保持一致(5cm)，各播种5个小区；
S4：出苗率统计：待田间小麦种子出苗后，统计纳米硅处理组和对照组的出苗率，以及麦苗长度；
S5：苗期喷硅保护：在小麦越冬期和返青期分别对叶面喷施纳米硅悬浮剂，进行苗期保护，每隔三天喷施一次，共喷施3次，以喷水为对照；
S6：生物量和指标统计：在拔节期，分别测量纳米硅处理组和对照组麦苗的分蘖数、株高、茎长、叶宽等生长发育指标，测定光合速率以及叶绿素a和b含量，测定激素和可溶性糖含量等各项指标数据。
图3中表示的是小麦田间播种出苗率和地上部长度统计，图中的出苗情况即为5个小区小麦平均出苗数，且其对照组和纳米硅处理组分别代表两个处理第11天的出苗数，图中的发苗高度即为地播小麦麦苗平均高度，且其对照组和纳米硅处理组分别代表两个处理18天的高度，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异；
图4中表示的是小麦植株生理指标的测定，其中(A)为小麦植株生长情况对比图，(B)为小麦茎长度对比图，(C)为小麦叶片对比图，(D)为小麦地上部长度柱状统计图、(E)为叶长柱状统计图、(F)为叶宽柱状统计图、(G)为叶部生长素含量柱状统计图以及(H)为茎部生长素含量柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异；
图5中，(A)为小麦植株分蘖数柱状统计图、(B)为小麦植株拔节数柱状统计图、(C)为小麦植株干重柱状统计图、(D)为小麦植株鲜重柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异；
图6中表示的是小麦植株叶绿素浓度及光合速率统计图，其中(A)为小麦叶片叶绿素a浓度柱状统计图、(B)为叶绿素b浓度柱状统计图、(C)为总叶绿素浓度柱状统计图、(D)为净光合速率柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异。
图7中表示的是小麦植株叶片及茎部可溶性糖含量的统计，其中(A)和(D)为葡萄糖含量柱状统计图、(B)和(E)为蔗糖含量柱状统计图、(C)和(F)为果糖含量柱状统计图，**表示对照组和纳米硅处理组之间在p<0.01时存在显著差异。(A)(B)(C)为叶部样品，(D)(E)(F)为茎部样品。
在一个优选的实施方式中，S1中，纳米级二氧化硅颗粒纯度为99.99％(W/W)。
在一个优选的实施方式中，S1中，纳米级二氧化硅颗粒的粒径为20±5nm。
在一个优选的实施方式中，S5中，在小麦越冬期开始时以及小麦返青期喷施200mg/L的纳米硅悬浮剂。
在一个优选的实施方式中，S6中，生长参数包括小麦地上部高度、叶长叶宽、干鲜重、分蘖数以及拔节数，内源激素包括细胞分裂素、生长素、脱落酸以及赤霉素，可溶性糖包括葡萄糖、蔗糖以及果糖。
通过纳米硅对小麦种子进行处理，可以使小麦种子的出芽率和芽高、小麦苗的干鲜重、苗子高度、叶长叶宽等各项数据均相对普通处理的小麦种子有着明显的提升，从而可以使小麦的生长发育效果更好，提升小麦的最终产量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1：纳米硅悬浮剂配置：采用纳米硅配置悬浮剂，主要成分为纳米级二氧化硅颗粒，以水为溶剂，配置浓度为200mg/L的纳米硅悬浮剂；
S2：小麦种子浸泡催芽：用浓度为200mg/L的纳米硅悬浮剂浸泡小麦种子1小时，然后将种子置于用纳米硅悬浮剂浸湿的滤纸上催芽1天，形成纳米硅处理组，以水浸泡和催芽为对照组；
S3：田间小区播种：田间小区随机组合，将对照和纳米硅处理的种子分别播种，每行粒数固定100粒，间距保持5cm，各播种5个小区；
S4：出苗率统计：待田间小麦种子出苗后，统计纳米硅处理组和对照组的出苗率，以及麦苗长度；
S5：苗期喷硅保护：在小麦越冬期和返青期分别对叶面喷施纳米硅悬浮剂，进行苗期保护，每隔三天喷施一次，共喷施3次，以喷水为对照；
S6：生物量和指标统计：在拔节期，分别测量纳米硅处理组和对照组麦苗的分蘖数、株高、茎长、叶宽生长发育指标，测定光合速率以及叶绿素a和b含量，测定激素和可溶性糖含量等各项指标数据。
2.根据权利要求1所述的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，其特征在于，所述S1中，纳米级二氧化硅颗粒纯度为99.99％(W/W)。
3.根据权利要求1所述的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，其特征在于，所述S1中，纳米级二氧化硅颗粒的粒径为20±5nm。
4.根据权利要求1所述的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，其特征在于，所述S5中，在小麦越冬期开始时以及小麦返青期喷施200mg/L的纳米硅悬浮剂。
5.根据权利要求1所述的纳米硅悬浮剂催芽小麦种子与苗期喷施的促生壮苗方法，其特征在于，所述S6中，生长参数包括小麦地上部高度、叶长叶宽、干鲜重、分蘖数以及拔节数，内源激素包括细胞分裂素、生长素、脱落酸以及赤霉素，可溶性糖包括葡萄糖、蔗糖以及果糖。
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