CN117136971B - 一种小麦生长调节剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及农业技术领域。本申请公开了一种小麦生长调节剂及其制备方法和应用，所述小麦生长调节剂的原料组成包括：甲哌鎓、烯效唑、野百合碱、积雪草提取物、植物精油、氧化镧、助溶剂、乳化剂、水。所述制备方法包括以下步骤：S1、将烯效唑与助溶剂混合，搅拌，制得预混液一；S2、将甲哌鎓与水混合，完全溶解，制得预混液二；S3、将预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、植物精油、氧化镧、乳化剂混合，搅拌，制得小麦生长调节剂。本申请还公开了所述小麦生长调节剂在黄土高原地区小麦种植中的应用。本申请所制得的小麦生长调节剂能够有效调节小麦的生长发育，控旺促壮，防倒伏。
Description
技术领域
本申请涉及农业技术领域，尤其是涉及一种小麦生长调节剂及其制备方法和应用。
背景技术
黄土高原生态区域属于典型的旱作农业生产区域。旱作冬小麦已经成为该区的优势粮食作物，小麦的生产状况直接关系到面粉生产和食品工业的发展，对经济发展意义重大。
黄土高原地区的土壤主要是黄土，其特点是贫瘠、排水性差、缺乏有机质和养分，同时还存在土壤侵蚀和水土流失的问题。这些因素都会给小麦的生长和发育带来一定的困难。在黄土高原地区的小麦种植中，旺长倒伏是一个常见的问题。黄土高原地区的土壤质地较为疏松，养分相对较少，同时气候干旱，这些因素都会导致小麦生长过程中茎秆过长、根系发育不良，容易导致旺长倒伏的发生。此外，黄土高原地区的风力较大，风速较高，也会增加小麦倒伏的风险。
因此，在黄土高原地区种植小麦时，需要采取相应的措施来防止旺长倒伏的发生，如减少氮肥的施用量，可以控制小麦的生长势，减少倒伏的发生，但是，如果氮肥施用不足，可能会导致小麦生长不良或产量下降；还可以增施有机肥料，改善土壤结构和保持土壤湿度，提高小麦的根系发育和抗倒伏能力，但施用量过多可能会导致肥料浪费和环境负荷；还可以喷施生长调节剂，增强小麦的抗倒伏能力，减少旺长倒伏的风险。
现有的植物生长调节剂包括：甲哌鎓，能够抑制小麦的茎秆伸长，减少茎秆的高度和倾斜程度，从而降低小麦的倒伏风险，但施用量过高可能会对小麦的花芽分化、果实发育、营养吸收等产生不良影响。消除甲哌鎓单用的副作用，减少环境污染是当前农业可持续发展的重要目标之一。
因此，亟需研发一种能够有效调节小麦的生长发育，控旺促壮，防倒伏的小麦生长调节剂。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题，开发一种能够有效调节小麦的生长发育，控旺促壮，防倒伏的小麦生长调节剂，本申请提供一种小麦生长调节剂及其制备方法和应用。
一方面，本申请提供的一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓10~60份，烯效唑0.1~20份，野百合碱1～5份，积雪草提取物5~10份，植物精油5~30份，氧化镧0.1~0.5份，助溶剂1~30份，乳化剂1~30份，水10~30份。
通过采用上述技术方案，本申请采用特定的原料和配比，制得小麦生长调节剂，能够在不影响生态环境的同时，有效调节小麦的生长发育，控旺促壮，防倒伏，从而促进小麦生长，提高小麦产量。
本申请加入了甲哌鎓和烯效唑，两者都具有抑制赤霉素合成的作用。赤霉素是促进茎秆伸长的植物激素，抑制赤霉素的合成可以减缓茎秆的生长速度，有效控制旺长现象的发生。烯效唑还可以使茎秆更加坚硬和牢固，从而提高小麦的抗倒伏能力。
本申请加入了野百合碱和积雪草提取物，能够促进小麦根系生长，还能够提高小麦的抗逆性，增强小麦对干旱、盐碱、低温等不良环境条件的抗性，帮助小麦在恶劣环境下生存和生长。
本申请加入了氧化镧，镧元素可以提高植物的抗逆性，可以促进小麦对二氧化碳的吸收和利用，增加小麦的产量和品质，还可以促进小麦根系生长。
可选的，一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓30~45份，烯效唑2~10份，野百合碱3～4份，积雪草提取物6~8份，植物精油15~20份，氧化镧0.3~0.5份，助溶剂15~20份，乳化剂15~20份，水20~25份。
可选的，所述氧化镧的平均粒径为50~100nm。
通过采用上述技术方案，本申请中氧化镧的平均粒径为50~100nm，若氧化镧的平均粒径过小，容易被土壤中的水分冲刷走，导致营养元素的流失。若氧化镧的平均粒径过大，可能不易溶于植物生长调节剂中，导致小麦吸收能力下降。
可选的，所述烯效唑与所述氧化镧的重量比为5~15:1。
通过采用上述技术方案，本申请加入烯效唑和氧化镧，更好地控制了小麦茎秆的高度，提高抗倒伏能力。同时，烯效唑和氧化镧也可以提高小麦的机械强度和抗逆性，使小麦更适应恶劣的环境条件，促进其健壮的生长。
可选的，所述野百合碱与所述积雪草提取物的重量比为1:1.5~3。
通过采用上述技术方案，本申请加入野百合碱与积雪草提取物，有助于小麦的生长和发育。其中，积雪草提取物中还含有多种活性成分，对小麦生长具有一定的调节作用，控制小麦的生长速度。两者同时加入能够减缓小麦茎秆的生长速度，有效控制旺长现象的发生。
可选的，所述植物精油选自薄荷精油、迷迭香精油、茶树精油中的至少一种。
通过采用上述技术方案，本申请加入植物精油，可以抑制病原菌的生长和繁殖，减少病害的发生，还可以减缓小麦茎秆的生长速度，有效控制旺长现象的发生。
可选的，所述助溶剂选自乙醇、丙酮、二甲基亚砜、苯酚中的至少一种；所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、聚山梨酸酯20、吐温80中的至少一种。
通过采用上述技术方案，本申请加入助溶剂，能够使烯效唑快速溶解，提高其溶解度和稳定性，从而更好地被植物吸收利用。
本申请加入乳化剂，使小麦调节剂中的有效成分能够更好地分散，提高有效成分的稳定性和均匀性。
第二方面，本申请提供了上述小麦生长调节剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述烯效唑与所述助溶剂混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将所述甲哌鎓与所述水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、植物精油、氧化镧、乳化剂混合，搅拌，制得所述小麦生长调节剂。
通过采用上述技术方案，因甲哌鎓和烯效唑的极性差别很大，难以用一种溶剂溶解，本申请先将烯效唑与助溶剂混合，使烯效唑均匀分散，从而使烯效唑在后续的混合过程中更容易与其他成分相溶。然后将甲哌鎓溶于水中，提高其分散性和稳定性，保证后续的均匀分散。分两步预混，能够确保两种成分充分溶解并达到最佳的混合效果。
本申请通过特定步骤将有效成分制备成微乳剂，形成由水-表面活性剂-亲油组分三元体系组成的新剂型，运输储存方便；以水为溶剂，不腐蚀容器；减少有机溶剂用量，减少环境污染；乳状液的粒子超微细，渗透力和效力较常规乳油高。
本申请采用的制备方法操作简单且方便，制备过程中无高温耗能过程，无污染。
可选的，所述步骤S3中，所述搅拌时间为30~60min。
第三方面，本申请提供了上述小麦生长调节剂在黄土高原地区小麦种植中的应用。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1. 本申请采用特定的原料和配比，制得小麦生长调节剂，能够在不影响生态环境的同时，有效调节小麦的生长发育，控旺促壮，防倒伏，从而促进小麦生长，提高小麦产量。
2.本申请加入了烯效唑和氧化镧，两者同时作用，可以减缓茎秆的生长速度，有效控制旺长现象的发生，还能使茎秆更加坚硬和牢固，从而提高小麦的抗倒伏能力。
3. 本申请加入了野百合碱和积雪草提取物，能够促进小麦根系生长，还能够提高小麦的抗逆性，增强小麦对干旱、盐碱、低温等不良环境条件的抗性，帮助小麦在恶劣环境下生存和生长。
4.本申请采用的制备方法操作简单且方便，制备过程中无高温耗能过程，无污染。本申请分两步预混，能够确保甲哌鎓和烯效唑充分溶解并达到最佳的混合效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请设计了一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓10~60份，烯效唑0.1~20份，野百合碱1～5份，积雪草提取物5~10份，植物精油5~30份，氧化镧0.1~0.5份，助溶剂1~30份，乳化剂1~30份，水10~30份。
本申请的小麦生长调节剂采用以下方法制备，包括以下步骤：
S1、将所述烯效唑与所述助溶剂混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将所述甲哌鎓与所述水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、植物精油、氧化镧、乳化剂混合，搅拌，制得所述小麦生长调节剂。
本申请的小麦生长调节剂在黄土高原地区的小麦种植中应用。
本申请人针对现有的植物生长调节剂无法满足黄土高原地区的小麦控旺促壮，防倒伏的问题，设计了本申请的技术方案。
本申请的发明人在研究中意外发现，野百合碱和积雪草提取物能够促进小麦的根系发育，抗倒伏。为此，发明人进一步研究野百合碱和积雪草提取物对小麦控旺促壮的影响，设计出了本申请的小麦生长调节剂，以及能使有效成分充分溶解的制备方法。本申请的小麦生长调节剂能够在黄土高原地区的小麦种植中应用，有效调节小麦的生长发育，控旺促壮，防倒伏。
首先提出了本申请的小麦生长调节剂，组分包括：甲哌鎓、烯效唑、野百合碱、积雪草提取物、植物精油、氧化镧、助溶剂、乳化剂、水。能够在不影响生态环境的同时，有效调节小麦的生长发育，控旺促壮，防倒伏，从而促进小麦生长，提高小麦产量。
其次，本申请采用的小麦生长调节剂的制备方法，操作简单且方便，制备过程中无高温耗能过程，无污染。且分两步预混，能够确保有效成分充分溶解并达到最佳的混合效果。
本申请采用的原料皆来自于市售产品，具体如下：
甲哌鎓：CAS：24307-26-4。
烯效唑：CAS：83657-22-1。
野百合碱：CAS：315-22-0。
积雪草提取物：CAS：84696-21-9。
薄荷精油：CAS：68917-18-0。
迷迭香精油：CAS：8000-25-7。
茶树精油：CAS：68647-73-4。
二甲基亚砜：CAS：67-68-5。
十二烷基硫酸钠：CAS：151-21-3。
聚山梨酸酯20：CAS：9005-64-5。
吐温80：CAS：9005-65-6。
具体实施例
实施例1~5
实施例1
本实施例提供一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓10份，烯效唑20份，野百合碱1份，积雪草提取物10份，薄荷精油5份，氧化镧0.2份，乙醇30份，十二烷基硫酸钠30份，水10份。其中，所述氧化镧粉末的平均粒径为100nm。
制备方法包括如下步骤：
S1、将烯效唑与乙醇混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将甲哌鎓与水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、薄荷精油、氧化镧、十二烷基硫酸钠混合，搅拌30min，制得所述小麦生长调节剂。
制得的小麦生长调节剂应用于黄土高原地区的小麦种植中。
实施例2
本实施例提供一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓40份，烯效唑2份，野百合碱4份，积雪草提取物7份，薄荷精油18份，氧化镧0.3份，乙醇15份，十二烷基硫酸钠18份，水23份。其中，所述氧化镧粉末的平均粒径为100nm。
制备方法包括如下步骤：
S1、将烯效唑与乙醇混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将甲哌鎓与水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、薄荷精油、氧化镧、十二烷基硫酸钠混合，搅拌50min，制得所述小麦生长调节剂。
制得的小麦生长调节剂应用于黄土高原地区的小麦种植中。
实施例3
本实施例提供一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓30份，烯效唑10份，野百合碱3.5份，积雪草提取物6份，薄荷精油15份，氧化镧0.4份，乙醇20份，十二烷基硫酸钠15份，水25份。其中，所述氧化镧粉末的平均粒径为100nm。
制备方法包括如下步骤：
S1、将烯效唑与乙醇混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将甲哌鎓与水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、薄荷精油、氧化镧、十二烷基硫酸钠混合，搅拌40min，制得所述小麦生长调节剂。
制得的小麦生长调节剂应用于黄土高原地区的小麦种植中。
实施例4
本实施例提供一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓45份，烯效唑5份，野百合碱3份，积雪草提取物8份，薄荷精油20份，氧化镧0.5份，乙醇18份，十二烷基硫酸钠20份，水20份。其中，所述氧化镧粉末的平均粒径为100nm。
制备方法包括如下步骤：
S1、将烯效唑与乙醇混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将甲哌鎓与水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、薄荷精油、氧化镧、十二烷基硫酸钠混合，搅拌60min，制得所述小麦生长调节剂。
制得的小麦生长调节剂应用于黄土高原地区的小麦种植中。
实施例5
本实施例提供一种小麦生长调节剂，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓60份，烯效唑0.1份，野百合碱5份，积雪草提取物5份，薄荷精油30份，氧化镧0.1份，乙醇1份，十二烷基硫酸钠1份，水30份。其中，所述氧化镧粉末的平均粒径为100nm。
制备方法包括如下步骤：
S1、将烯效唑与乙醇混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将甲哌鎓与水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、薄荷精油、氧化镧、十二烷基硫酸钠混合，搅拌45min，制得所述小麦生长调节剂。
制得的小麦生长调节剂应用于黄土高原地区的小麦种植中。
对比例1~6
对比例1
对比例1与实施例4的区别在于，对比例1未加入野百合碱、积雪草提取物以及氧化镧。
对比例2
对比例2与实施例4的区别在于，对比例2未加入野百合碱和积雪草提取物。
对比例3
对比例3与实施例4的区别在于，对比例3将3份野百合碱替换成等重量的积雪草提取物。
对比例4
对比例4与实施例4的区别在于，对比例4将8份积雪草提取物替换成等重量的野百合碱。
对比例5
对比例5与实施例4的区别在于，对比例5未加入氧化镧。
对比例6
对比例6与实施例4的区别在于，对比例6中的制备方法为：将所有原料直接混合，制得小麦生长调节剂。
实验检测
检测项目及检测方法
本申请制备的小麦生长调节剂施用方法：将小麦生长调节剂与底肥拌匀施用，小麦生长调节剂的用量为50g/亩。
试验在山西省临汾市蒲县进行，属于黄土高原地区，以不施用小麦生长调节剂作为空白组。
设置12块等面积土地，一块不施用小麦生长调节剂作为空白组，另外11块分别施用实施例1~5以及对比例1~6制备的小麦生长调节剂，检测产量和倒伏率，检测结果见表1。
表1
从表1的检测结果可知，施用实施例1~5制备的小麦生长调节剂后的小麦的产量和倒伏率都得到了显著的改善，实施例4中，制得的小麦生长调节剂抗倒伏的效果最好，且收获的小麦产量最高。
且通过观察，空白组的小麦整体旺长，小麦株高要高于实施例1~5，茎秆细于实施例1~5的小麦，因此，实施例1~5制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，能够有效控制小麦的旺长现象，从而降低小麦的倒伏率。
对比例1未加入野百合碱、积雪草提取物以及氧化镧，制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量远低于实施例1~5。
对比例2~4制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量接近，但均远低于实施例1~5，说明野百合碱和积雪草提取物同时加入能够显著改善小麦的产量和倒伏率。
对比例5未加入氧化镧，制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量明显低于实施例1~5。
对比例6直接一步混合，没有分步混合，制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量相比于实施例4明显下降。发明人推测，主要原因是小麦生长调节剂的有效成分混合不均匀，稳定性和均匀性差。
申请人还发现，施用实施例1~5制备的小麦生长调节剂后的小麦根系较之空白组和对比例1~6要更加粗壮，根系更加发达。且根系越发达，倒伏率越低。
为了获得更好的效果，发明人进一步研究本申请的小麦生长调节剂中各有效成分的比例以及选择对小麦产量和倒伏率的影响。
实施例6~20
实施例6
实施例6与实施例4的区别在于，实施例6的烯效唑与氧化镧的重量比为5:1，烯效唑与氧化镧的总重量为5.5份。
实施例7
实施例7与实施例4的区别在于，实施例7的烯效唑与氧化镧的重量比为15:1，烯效唑与氧化镧的总重量为5.5份。
实施例8
实施例8与实施例4的区别在于，实施例8的烯效唑与氧化镧的重量比为20：1，烯效唑与氧化镧的总重量为5.5份。
实施例9
实施例9与实施例4的区别在于，实施例9将薄荷精油替换成等重量的迷迭香精油。
实施例10
实施例10与实施例4的区别在于，实施例10将薄荷精油替换成等重量的茶树精油。
实施例11
实施例11与实施例4的区别在于，实施例11将20份薄荷精油替换成7份薄荷精油，7份迷迭香精油以及6份茶树精油。
实施例12
实施例12与实施例4的区别在于，实施例12的野百合碱与积雪草提取物的重量比为1:1.5，野百合碱与积雪草提取物的总重量为11份。
实施例13
实施例13与实施例4的区别在于，实施例13的野百合碱与积雪草提取物的重量比为1:3，野百合碱与积雪草提取物的总重量为11份。
实施例14
实施例14与实施例4的区别在于，实施例14的野百合碱与积雪草提取物的重量比为1:5，野百合碱与积雪草提取物的总重量为11份。
实施例15
实施例15与实施例4的区别在于，实施例15将乙醇替换成等重量的二甲基亚砜。
实施例16
实施例16与实施例4的区别在于，实施例16将18份乙醇替换成6份乙醇，6份丙酮以及6份二甲基亚砜。
实施例17
实施例17与实施例4的区别在于，实施例17将20份十二烷基硫酸钠替换成等重量的聚山梨酸酯20。
实施例18
实施例18与实施例4的区别在于，实施例18将20份十二烷基硫酸钠替换成7份十二烷基硫酸钠，7份聚山梨酸酯20以及6份吐温80。
实施例19
实施例19与实施例4的区别在于，实施例19中，氧化镧的平均粒径为80nm。
实施例20
实施例20与实施例4的区别在于，实施例20中，氧化镧的平均粒径为120nm。
设置15块等面积土地，分别施用实施例6~20制备的小麦生长调节剂，检测产量和倒伏率，检测结果见表2。
表2
从表2的检测结果可知，实施例6~8中，实施例8制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量相比于实施例4有所下降。
实施例9~11中，实施例11制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量优于实施例4。
实施例12~14中，实施例14制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量不及实施例4。
实施例15~16采用不同的助溶剂，其中，实施例16制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量优于实施例4和实施例15。
实施例17~18采用不同的乳化剂，其中，实施例18制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量优于实施例4和实施例17。
实施例19~20中，氧化镧的平均粒径不同，实施例19制备的小麦生长调节剂施用在小麦上，抗倒伏效果和产量优于实施例20。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种小麦生长调节剂，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓10~60份，烯效唑0.1~20份，野百合碱1～5份，积雪草提取物5~10份，植物精油5~30份，氧化镧0.1~0.5份，助溶剂1~30份，乳化剂1~30份，水10~30份；
其中，所述积雪草提取物的CAS号为84696-21-9；
所述氧化镧的平均粒径为50~100nm。
2.根据权利要求1所述的小麦生长调节剂，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：甲哌鎓30~45份，烯效唑2~10份，野百合碱3～4份，积雪草提取物6~8份，植物精油15~20份，氧化镧0.3~0.5份，助溶剂15~20份，乳化剂15~20份，水20~25份。
3.根据权利要求1所述的小麦生长调节剂，其特征在于，所述烯效唑与所述氧化镧的重量比为5~15:1。
4.根据权利要求1所述的小麦生长调节剂，其特征在于，所述野百合碱与所述积雪草提取物的重量比为1:1.5~3。
5.根据权利要求1所述的小麦生长调节剂，其特征在于，所述植物精油选自薄荷精油、迷迭香精油、茶树精油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的小麦生长调节剂，其特征在于，所述助溶剂选自乙醇、丙酮、二甲基亚砜、苯酚中的至少一种；
所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、聚山梨酸酯20、吐温80中的至少一种。
7.一种权利要求1~6任一项所述的小麦生长调节剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所述烯效唑与所述助溶剂混合，搅拌，制得预混液一；
S2、将所述甲哌鎓与所述水混合，完全溶解，制得预混液二；
S3、将所述预混液一、预混液二、野百合碱、积雪草提取物、植物精油、氧化镧、乳化剂混合，搅拌，制得所述小麦生长调节剂。
8.根据权利要求7所述的小麦生长调节剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述搅拌时间为30~60min。
9.一种权利要求1~6任一项所述的小麦生长调节剂在黄土高原地区小麦种植中的应用。
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Denomination of invention: A wheat growth regulator and its preparation method and application Granted publication date: 20240105 Pledgee: Huaxia Bank Co.,Ltd. Jinan Branch Pledgor: JINAN YINONG CHEMICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2024980010342 |