CN1327767C - 一种植物生长调节剂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物生长调节剂的应用,将大豆激素3-(2′-吡啶基)丙醇代谢产物之一的2-吡啶甲酸直接溶于水制成水剂用作为农作物的植物生长调节剂,使用方法是:将2-吡啶甲酸配制成0.01~200ppm浓度的水剂用来对农作物的种子进行浸种、浸泡子叶或拌种处理、或将2-吡啶甲酸配制成10~500ppm浓度的水剂用来对农作物的茎叶进行喷施处理。2-吡啶甲酸的合成工艺简便安全,作为植物生长调节剂应用的使用剂量小、成本低,比大豆激素的药效还好。
Description
技术领域
本发明要求保护的技术方案涉及植物生长调节剂,它是含有带一个氮原子作为仅有的环杂原子的六员环的化合物。
背景技术
目前在农业生产中为获得农作物增产常使用的植物生长调节剂,公知的有丰产素、 多效唑、比久、 喷施宝、油菜素内酯。根据现有报道,使用植物生长调节剂后农作物均会有所增产,其中大豆的增产幅度为3.8%~26.6%。在南开大学元素有机化学研究所于2004-2-11委托天津市科学技术信息研究所对“植物生长调节剂78201”(即2-吡啶甲酸)进行检索后提出的检索报告中,选列出的部分与含有吡啶环化合物的植物生长调节剂或有调剂活性的化合物相关的文献有:①CN 85102587、②CN 1160711、③CN 1422848、④WO 8702665、⑤RU 2117008、⑥DE 2332429,其中涉及的化合物:①是3-(2′-吡啶基)丙醇;②、③和④是吡啶基脲类化合物;⑤是6-甲基-3,4-二氧-1-(4-甲氧基苯亚甲基)-furo[3,4-c]吡啶;⑥是一组化合物,其中3-(2′-吡啶基)丙醇最有效。植物生长调节剂3-(2′-吡啶基)丙醇(又名丰啶醇,即大豆激素)是本发明申请人的在先专利技术。经用户试用证明,用3-(2′-吡啶基)丙醇200ppm浸种2小时,大豆、花生平均增产14.45%;用3-(2′-吡啶基)丙醇200ppm药液拌种,大豆、花生增产12.45%。上述用作植物生长调节剂的化合物的合成工艺均比较复杂并且有的还具有一定的危险性、使用的剂量比较大、成本比较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是;提供一种合成工艺简便安全的化合物作为植物生长调节剂的应用,用该植物生长调节剂来对农作物的种子进行浸种、拌种、或对农作物的茎叶进行喷施,使用剂量小、成本低,农作物的产量会有较大幅度的提高。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:本发明所用的植物生长调节剂是大豆激素3-(2′-吡啶基)丙醇代谢产物之一的2-吡啶甲酸,将2-吡啶甲酸直接溶于水配制成2-吡啶甲酸水剂用作为农作物的植物生长调节剂。
2-吡啶甲酸水剂用作为农作物的植物生长调节剂的使用方法选用以下四种方法中的任意一种:
A.将2-吡啶甲酸配制成0.01~200ppm浓度的水剂用来对农作物的种子进行浸种处理;
B.将2-吡啶甲酸配制成0.01~200ppm浓度的水剂用来对农作物的种子进行拌种处理;
C.将2-吡啶甲酸配制成10~500ppm浓度的水剂用来对农作物的茎叶进行喷施处理;
D.将2-吡啶甲酸配制成0.01~0.5ppm浓度的水剂用来对农作物的子叶进行浸泡处理,
这里所说的农作物包括油料作物、粮食作物、蔬菜作物、及水果作物。
用2-吡啶甲酸的水剂作为农作物的植物生长调节剂浸种的时间是2~48小时,拌种是用2-吡啶甲酸水剂将种子拌匀即可,喷施时2-吡啶甲酸水剂的用量是30~50升/亩。
对于不同种类的农作物,本发明植物生长调节剂的应用方法最好是如下:油料作物:
用10~200ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对大豆种子浸种2~3小时、或用10~200ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将大豆种子拌匀、或用300~500ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对大豆开花期的茎叶进行喷施,喷施的用量为30~50升/亩。
用25~75ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对花生种子浸种2~3小时、或用25~75ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将花生种子拌匀。
用10~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对芝麻种子浸种2~3小时、或用10~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将芝麻种子拌匀。
粮食作物:
用10~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对小麦种子浸种2~3小时、或用10~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将小麦种子拌匀。
用50~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对玉米种子浸种2~3小时、或用50~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将玉米种子拌匀。
用10~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对水稻种子浸种24~48小时。蔬菜作物:
用0.01~0.5ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对黄瓜子叶浸泡处理5~6天。
用10~50ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对豆角种子浸种2~3小时、或用10~50ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将豆角种子拌匀。
用10~50ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对大白菜叶面进行喷施,用量为30~50升/亩。
用10~50ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对芹菜叶面进行喷施,用量为30~50升/亩。
用25~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对盛花期萝卜叶面进行喷施,用量为30~50升/亩。
水果作物:
用50~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对苹果叶面进行喷施,用量为30~50升/亩。
用50~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对葡萄叶面进行喷施,用量为30~50升/亩。
用50~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对西瓜叶面进行喷施,用量为30~50升/亩。
用50~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对枣树叶面进行喷施,用量为30~50升/亩。
本发明的有益效果是:
1.在实验室试验中,使用0.01~0.5ppm范围内的2-吡啶甲酸水剂植物生长调节剂可以促进离体黄瓜子叶不定根形成,使用0.05ppm 2-吡啶甲酸水剂植物生长调节剂可以促进离体黄瓜子叶不定根伸长;使用10~200ppm 2-吡啶甲酸植物生长调节剂水剂浸种大豆,72小时测定初生根伸长,超过在同样条件下用清水浸种大豆的对照物7.6%~28.5%;用25~100ppm 2-吡啶甲酸植物生长调节剂水剂浸种花生,72小时测定初生根伸长增加0.22%~21.74%;从下列的实施例和大田实际使用可见,2-吡啶甲酸植物生长调节剂的用量比目前认为是较有效的植物生长调节剂大豆激素3-(2′-吡啶基)丙醇的用量还要少,而增产效果也明显提高。以大豆的增产作用为例,只需播前用规定浓度的2-吡啶甲酸植物生长调节剂水剂浸种或拌种或开花期喷洒一次,即可达到使大豆增产的目的,增产幅度高达30%~60%。仅就我国全国2亿多亩大豆和花生种植面积而言,使用2-吡啶甲酸植物生长调节剂的经济效益就是十分明显的。使用10~50ppm 2-吡啶甲酸植物生长调节剂水剂浸种大豆3小时后播种,增加大豆单株结荚数,处理区比对照区产量增加66.8%~32.6%;大豆开花期茎叶用2-吡啶甲酸植物生长调节剂水剂300ppm和500ppm喷雾处理后,处理区比对照区产量分别增加63.2%和30.9%。
2.2-吡啶甲酸由2-甲基吡啶氧化一步制得,反应方程如下:
其合成可以一步完成,操作简便、工艺简单,因而2-吡啶甲酸的生产成本低,易于工业化生产。相比之下,3-(2′-吡啶基)丙醇,即大豆激素是采用苯基钠法合成工艺生产,合成步骤多、操作工艺复杂、反应流程长、原料及中间体易燃易爆、用作植物生长调节剂的用药量较大、成本高。
3.本发明植物生长调节剂应用方法简单,按需要称一定量2-吡啶甲酸直接溶于水即可配制成水剂使用。
4.2-吡啶甲酸用作植物生长调节剂药效显著,低毒安全,使用方便,有效期长,可广泛用于多种农作物的增产。
5.2-吡啶甲酸是3-(2′-吡啶基)丙醇,即大豆激素的代谢产物。发现它并将它用作植物生长调节剂是发明人进行了长期艰苦的研究工作的结果。发明人在国家“七·五”攻关项目中,对3-(2′-吡啶基)丙醇在植物体内的降解代谢进行研究,利用可放射性同位素的示踪技术和分析技术以及同位素放射自显影技术,用14C标记的3-(2′-吡啶基)丙醇进行实验,发现用3-(2′-吡啶基)丙醇处理大豆,在一定时间后会转化成另一些化合物。利用薄层色谱分离鉴定,确定这些化合物是3-(2′-吡啶基)丙醇的代谢产物,包括有糖苷和2-吡啶甲酸多种化合物。代谢实验结果还表明,14C标记的3-(2′-吡啶基)丙醇在植物体中会迅速消失,根据时间进程实验以及14C标记的3-(2′-吡啶基)丙醇的各个代谢物之间的消长情况得知,3-(2′-吡啶基)丙醇在植物体中并非完全是原形分子起作用,而其代谢产物对植物的生长及增产起到了更为重要的作用。经过反复实验证明,起到更为重要作用的是2-吡啶甲酸。再进一步将2-吡啶甲酸直接作为植物生长调节剂,摸索出了本发明所述的2-吡啶甲酸直接作为植物生长调节剂的应用方法,并获得了明显的农作物增产效果。
6.在现有文献中尚未见到有有关用2-吡啶甲酸作为植物生长调节剂的任何直接或相关的报道。目前有关文献报道2-吡啶甲酸的用途是有机中间体(《实用精细化学品手册·有机卷[下]》.化学工业出版社.1996,1979)。
具体实施方式
实施例1
按需要称0.01~500毫克2-吡啶甲酸,直接溶于1升水即可配制成所需浓度为0.01~500ppm的2-吡啶甲酸水剂植物生长调节剂。
实施例2
采用黄瓜子叶生根法(参照赵仲仁.一种新的生根测定方法.植物学报.1990,32(10):815~818),选用的黄瓜种子(Cucumis Sativns L·)为津研4号,用按实施例1的方法分别配制成0.01、0.05、0.1、0.5ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂及清水对照液各对该黄瓜子叶浸泡5~6天后,测量每组实验的10片子叶生根数和根长,测试结果见表1,可见2-吡啶甲酸水剂植物生长调节剂的使用都促进了黄瓜根的生长,0.01、0.05ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂的使用还促进了黄瓜根的伸长。
实施例3
测定初生根伸长试验:大豆和花生分别同步在用按实施例1的方法配制成10、25、50、75、100、200ppm的2-吡啶甲酸水剂及清水中分别浸种2~3小时或拌种后播在0.7%琼脂中,在25~26℃温箱培养,72小时测定出初生根长度,试验结果见表2,其中以清水浸种或拌种为对照,可见各种浓度的2-吡啶甲酸水剂的使用都促进了大豆根的生长,25、50和75ppm的2-吡啶甲酸水剂的使用会促进花生根的生长。
实施例4
大豆浸种或拌种试验:按实施例1的方法分别配制成10、50、100和200ppm的2-吡啶甲酸水剂,精选大豆“中黄7号”种子,分别用以上各浓度药液浸种或拌种为试验小区,以清水浸种或拌种为对照小区,浸种3小时或拌种后播种,行距0.3米,穴距0.2米,每穴点播3粒,小区面积5平方米,随机排列,重复4次。大豆乳熟期测定每株结荚数,成熟期收获小区所有大豆,晾晒干脱粒,测定大豆百粒重,根据每小区株数,单株结荚数及百粒重,计算小区产量,结果见表3,可见2-吡啶甲酸水剂植物生长调节剂的使用可以使大豆增产66.8%~22.1%。
实施例5
茎叶喷雾试验:大豆用清水浸种3小时后播种,播期与行株距处理与实施例4相同。大豆开花期用按实施例1的方法分别配制成300和500ppm的2-吡啶甲酸水剂药液进行喷雾处理,每亩喷施药液30~50升,以清水喷施作为对照,调查方法同前,试验结果见表4,可见2-吡比啶甲酸水剂植物生长调节剂的使用可以使大豆增产63.2%~30.9%。
实施例6
用按实施例1的方法配成10~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对芝麻种子进行浸种2~3小时或拌种处理作为实验区1;以50~150ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对芝麻种子做浸种2~3小时或拌种的同样处理作为实验区2;以不做任何处理的芝麻种子作为对照区,结果实验区比对照区增产11.39%~25.73%,实验区1和2效果相同。
实施例7
用按实施例1的方法配成10~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对小麦种子浸种2~3小时或拌种处理促进发芽,作为试验区1;用50~150ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对小麦种子做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的小麦种子作为对照区,结果实验区比对照区的小麦发芽率高5.98%~10.5%,亩产量增加5.12%~13.15%,另外对根长、须根数、株高、穗长、穗粒数、千粒重也有促进作用,实验区1和2效果相同。
实施例8
用按实施例1的方法配成50~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对玉米种子浸种2~3小时或拌种处理作为试验区1;用200ppm浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对玉米种子做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的玉米种子作为对照区,结果实验区比对照区的玉米表现为苗期茁壮、叶片宽大、侧生须增多、抽雄期提前2天、成熟期提前7天、雌穗位置下降,增产12.3%~19.9%,实验区1和2效果相同。
实施例9
用按实施例1的方法配成10~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对水稻种子浸种24~48小时处理作为试验区1;用50~150ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对水稻种子做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的水稻种子作为对照区,结果实验区比对照区的水稻种子表现为发芽势强、出苗块而整齐、出苗早1~2天、苗色浓绿、叶片宽,早稻秧苗进入大田以后,试验区的水稻仍然表现出生长率和植株高度均高于对照区的水稻,小区试验平均高出对照物4.27%,示范田平均高出对照物3.35%,平均增产幅度:早稻为11.3%~13.1%,晚稻为4.4%~9.5%,实验区1和2效果相同。
实施例10
用按实施例1的方法配成10~50ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对豆角种子浸种23小时或拌种处理作为试验区1;用50~100ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对豆角种子做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的豆角种子作为对照区,结果实验区比对照区每亩增产豆角2500斤,提高产量58.8%。实验区1和2效果相同。
实施例11
用按实施例1的方法配成10~50ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂在直播大白菜长至5~6片叶时对叶面进行喷施作为试验区1;用量为30~50升/亩;用50~100ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对直播大白菜做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的直播大白菜作为对照区,结果实验区亩产大白菜8100斤,对照区亩产大白菜6600斤,试验区比对照区每亩增收大白菜1500斤,最高增产22.7%。实验区1和2效果相同。
实施例12
用按实施例1的方法配成10~50ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂在芹菜盛花期对其叶面进行喷施试验作为试验区1,用量为30~50升/亩;用50~200ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对芹菜做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的芹菜作为对照区,结果试验区芹菜的颜色更加浓绿、叶茂、收获后种子光洁度好、籽粒饱满,试验区比对照区每区多增收28.41斤芹菜种子、增产20.91%。实验区1和2效果相同。
实施例13
用按实施例1的方法配成25~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对盛花期的天津沙窝萝卜的叶面进行喷施作为试验区1,用量为30~50升/亩;用125~250ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对天津沙窝萝卜的叶面做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的天津沙窝萝卜作为对照区,结果试验区比对照区的萝卜种子干粒重增加0.073%~10.4%。实验区1和2效果相同。
实施例14
用按实施例1的方法配成50~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对苹果树叶面进行喷施作为试验区1,用量为30~50升/亩;用300ppm浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对苹果树叶面做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的苹果树作为对照区,结果试验区比对照区的苹果增产20%~27%。实验区1和2效果相同。
实施例15
用按实施例1的方法配成50~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对葡萄叶面进行喷施作为试验区,用量为30~50升/亩;用300ppm浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对葡萄叶面做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的葡萄作为对照区,结果试验区比对照区的葡萄增产大于30%。实验区1和2效果相同。
实施例16
用按实施例1的方法配成50~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对西瓜叶面进行喷施作为试验区1,用量为30~50升/亩;用300ppm浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对西瓜叶面做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的西瓜作为对照区,结果试验区比对照区的西瓜增产大于30%。实验区1和2效果相同。
实施例17
用按实施例1的方法配成50~100ppm范围内一定浓度的2-吡啶甲酸水剂对枣树叶面进行喷施作为试验区1,用量为30~50升/亩;用300ppm范围内一定浓度的3-(2′-吡啶基)丙醇溶液对枣树叶面做同样处理作为试验区2;以不做任何处理的枣树作为对照区,结果试验区比对照区的枣树增产大于30%。实验区1和2效果相同。
表12-吡啶甲酸水剂对离体黄瓜子叶根生长的影响
2-吡啶甲酸处理(mg/L) | 生根数(10片子叶) | 促进生根百分率(%) | 根长(mm) | 促进根伸长百分率(%) |
0 | 31.3 | 7.7 | ||
0.01 | 38.7 | 23.6 | 9.4 | 22.1 |
0.05 | 37.7 | 20.5 | 10.2 | 32.5 |
0.1 | 39.0 | 24.6 | 7.5 | -2.6 |
0.5 | 34.3 | 9.6 | 7.3 | -5.2 |
表2 2-吡啶甲酸水剂对大豆和花生初生根伸长的影响
2-吡啶甲酸处理(mg/L) | 大豆根长(mm) | 促进大豆根伸长的百分率(%) | 花生根长(mm) | 促进花生根伸长的百分率(%) |
0 | 61.5 | 9.2 | ||
10 | 66.2 | 7.6 | ||
25 | 9.4 | 0.22 | ||
50 | 79.0 | 28.5 | 10.1 | 9.78 |
75 | 11.2 | 21.74 | ||
100 | 76.9 | 25.0 | 7.9 | -14.13 |
200 | 76.3 | 24.1 |
表3 2-吡啶甲酸水剂浸种或拌种处理对大豆生产量因子的影响
2-吡啶甲酸处理(mg/L) | 荚数(个/株) | 粒重/株(g) | 增产(%) |
0 | 23.3 | 13.18 | |
10 | 35.3 | 21.97 | 66.8 |
50 | 28.2 | 17.46 | 32.6 |
100 | 23.0 | 14.48 | 13.0 |
200 | 24.7 | 16.10 | 22.1 |
表4 2-吡啶甲酸水剂喷洒处理对大豆生产量因子的影响
2-吡啶甲酸处理(mg/L) | 荚数(个/株) | 粒重/株(g) | 增产(%) |
0 | 11.2 | 6.33 | |
300 | 18.7 | 10.33 | 63.2 |
500 | 14.2 | 8.29 | 30.9 |
Claims (6)
1.一种植物生长调节剂的应用,其特征在于:所用的植物生长调节剂是大豆激素3-(2′-吡啶基)丙醇代谢产物之一的2-吡啶甲酸,将2-吡啶甲酸直接溶于水配制成2-吡啶甲酸水剂用作油料作物的植物生长调节剂。
2.按照权利要求1所述的一种植物生长调节剂的应用,其特征在于:2-吡啶甲酸水剂用作油料作物的植物生长调节剂的使用方法选用以下三种方法中的任意一种:
A.将2-吡啶甲酸配制成0.01~200ppm浓度的水剂用来对油料作物的种子进行浸种处理;
B.将2-吡啶甲酸配制成0.01~200ppm浓度的水剂用来对油料作物的种子进行拌种处理;
C.将2-吡啶甲酸配制成10~500ppm浓度的水剂用来对油料作物的茎叶进行喷施处理。
3.按照权利要求2所述的一种植物生长调节剂的应用,其特征在于:用2-吡啶甲酸的水剂作为油料作物的植物生长调节剂浸种的时间是2~3小时,拌种是用2-吡啶甲酸水剂将种子拌匀即可,喷施时2-吡啶甲酸水剂的用量是30~50升/亩。
4.按照权利要求2所述的一种植物生长调节剂的应用,其特征在于:用10~200ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对大豆种子浸种2~3小时;或用10~200ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将大豆种子拌匀;或用300~500ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对大豆开花期的茎叶进行喷施,喷施的用量为30~50升/亩。
5.按照权利要求2所述的一种植物生长调节剂的应用,其特征在于:用25~75ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对花生种子浸种2~3小时;或用25~75ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将花生种子拌匀。
6.按照权利要求2所述的一种植物生长调节剂的应用,其特征在于:用10~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂对芝麻种子浸种2~3小时;或用10~100ppm浓度的2-吡啶甲酸水剂将芝麻种子拌匀。
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2004
- 2004-03-05 CN CNB2004100187122A patent/CN1327767C/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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CN1559211A (zh) | 2005-01-05 |
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