專利名稱：：一種玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，特別涉及一種玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。
背景技術(shù)：
：玉米是我國(guó)三大主糧作物之一，東北地區(qū)(包括黑龍江省、吉林省、遼寧省)是我國(guó)最大的玉米優(yōu)勢(shì)種植區(qū)，對(duì)國(guó)內(nèi)糧食巿場(chǎng)影響巨大。然而，東北地區(qū)位于北緯38。到53。之間，緯度高且跨越幅度大，常年平均氣溫為0.5~6°C，氣溫低且積溫也低，雖然可以滿足一年一熟作物生長(zhǎng)的需要，但低溫冷害是導(dǎo)致玉米產(chǎn)量不高不穩(wěn)的主要影響因子，遇到嚴(yán)重的低溫冷害年可減產(chǎn)百億公斤以上。建國(guó)以來較嚴(yán)重的低溫冷害年有5次，即1954、1957、1969、1972、1976年。嚴(yán)重冷害的頻率以大、小興安嶺、長(zhǎng)白山地區(qū)和三江平原最高，平均45年一次。其余地區(qū)的冷害頻率在10~20%之間。在低溫冷害年，農(nóng)作物平均減產(chǎn)約13—35%。因此，增強(qiáng)玉米抗低溫冷害的能力對(duì)保證東北地區(qū)春玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有極其重要的意義。已有研究表明，在冷害脅迫下，釆取合理的栽培生理措施可以在一定范圍內(nèi)緩解冷害對(duì)玉米的影響。其中被動(dòng)避冷措施包括深松傷根促早熟，站稈晾曬增粒重，打老葉通風(fēng)提溫促早熟，去雄穗保養(yǎng)分促早熟，扒苞葉提溫促早熟等措施，但是，這些措施在一定程度上促早熟，并不能使玉米正常成熟，同樣導(dǎo)致減產(chǎn)；地膜覆蓋、育苗移栽增溫措施可以有效地保護(hù)玉米免遭低溫冷害的影響，但是費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)資金，且只能在苗期有效，玉米生育后期沒有可操作性，因此，不能大面積推廣。主動(dòng)抗冷措施包括葉面噴嫌肥、噴施增溫劑和植物生長(zhǎng)延緩劑如乙烯利、多效唑、嘧啶醇、矮壯素等，雖然這些措施在一定程度上增加了玉米的抗冷性，但是，葉面噴施延緩劑處理給玉米造成的減產(chǎn)效果甚至大于冷害的影響，所以，實(shí)際應(yīng)用效果不佳，無法大面積應(yīng)用于生產(chǎn)。因此，協(xié)調(diào)抗冷性與高產(chǎn)性之間的關(guān)系，同時(shí)提高玉米的抗冷性和高產(chǎn)性，將對(duì)穩(wěn)定提高我國(guó)東北地區(qū)春玉米產(chǎn)量具有極其重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種雙重提高玉米抗冷性和高產(chǎn)性的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明提供一種玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，該調(diào)節(jié)劑含有如下組分聚天冬氨酸鹽100g/L,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑20.05~30.05g/L，活性劑和展著劑65~67g/L，溶劑優(yōu)選為水。所述聚天冬氨酸鹽優(yōu)選為聚天冬氨酸鉀(Polyasparticacidpotassium,PASPK)，主要功能為改善玉米內(nèi)部生理代謝過程，提高玉米抗冷性。優(yōu)選地，本發(fā)明使用濃度為500g/L的聚天冬氨酸鹽溶液，該溶液可由如下方法制備得到首先稱取43.51g氫氧化鉀或氫氧化鈉溶于80ml水中，然后，加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后，用水定容至200ml即可得到500g/L的聚天冬氨酸鹽溶液。其中聚天冬氨酸(Polyasparticacid,PASP)的分子式為C4H6N03(C4H5N03)C4H6N04，分子量為1000-5000，純品為淺褐色結(jié)晶，難溶于水、丙酮、乙酸乙酯。在玉米生長(zhǎng)發(fā)育過程中，聚天冬氨酸通過激活磷酸二酯酶和調(diào)節(jié)鉤代謝改善細(xì)胞的生理功能，通過誘導(dǎo)調(diào)控第二信使系統(tǒng)(鈣調(diào)素)(董曉偉等，海洋科學(xué)，2004,28(4):6265)，改善玉米生長(zhǎng)發(fā)育過程中內(nèi)源激素的平衡狀態(tài)，提高玉米體細(xì)胞的免疫力。聚天冬氨酸鹽具有抗氧化、抗衰老的特性，可以清除組織中產(chǎn)生的活性氧，具有保護(hù)酶的活性，可以提高玉米抵御低溫脅迫的能力，在低溫脅迫下，保證玉米正常的生長(zhǎng)發(fā)育。所述植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為(X-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤，其中(X-萘乙酸能夠促進(jìn)玉米根系和莖稈發(fā)育，6-糠氨基嘌呤能夠促進(jìn)玉米穗部發(fā)育。a-萘乙酸的分子式為C。HH)02，分子量為186.21，沸點(diǎn)285。C，熔點(diǎn)126-135。C,為白色至米黃色結(jié)晶性粉末，無臭無味，微溶于冷水、乙醇，溶于苯、乙酸，易溶于堿液等。a-萘乙酸能夠促進(jìn)作物的新陳代謝和光合作用，如促進(jìn)細(xì)胞分裂與擴(kuò)大，誘導(dǎo)形成不定根等，也可促使各種植物插條生根、開花，提高發(fā)芽率，使農(nóng)作物早熟、多產(chǎn)。其主要功能為促進(jìn)玉米建立龐大根系和強(qiáng)壯植株體，增強(qiáng)莖稈抗倒力學(xué)強(qiáng)度，延長(zhǎng)葉片壽命和功能期。6-糠氨基嘌呤(6-(Furfbrylamino)purine，6-KT)的化學(xué)名稱為6-呋喃甲基氨基嘌呤，分子式為C1()H9N50，分子量為215.21。其為白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)266-269'C，系兩性化合物，易溶于稀鹽酸或稀堿溶液；難溶于水、乙醇、乙醚和丙酮。6-糠氨基P票呤能夠促進(jìn)細(xì)胞分裂、分化、和生長(zhǎng)并延緩衰老，同時(shí)能夠調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，促進(jìn)結(jié)實(shí)。其主要功能為改善玉米穗部發(fā)育狀況，減少禿尖，提高受精率，增加單穗籽粒數(shù)，提高千粒重等。所述活性劑和展著劑可以選用曲拉通(Triton)和吐溫(Tween)系列，優(yōu)選為吐溫系列。活性劑和展著劑可促進(jìn)藥液在植株葉片表面浸潤(rùn)，促進(jìn)藥液吸收，有效提高藥液的作用效果。在上述玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑中，所述a-萘乙酸、6-糠氨基喋呤與聚天冬氨酸鹽的重量百分比為400600:1-2.5:2000。本發(fā)明還提供了一種制備上述玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑的制備方法，該方法包括以下步驟首先將配方比例的氫氧化鉀或氫氧化鉀溶于水中，然后加入配方比例的聚天冬氨酸，合成配方比例的聚天冬氨酸鹽溶液；然后依次加入配方比例的a-萘乙酸、6-糠氨基嘌呤及活性劑與展著劑，最后用水定容。本發(fā)明玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑可以在玉米三葉期、拔節(jié)期、灌漿期施用，施用時(shí)兌水稀釋成500~700倍液，然后噴施于葉面。本發(fā)明玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑主要含有聚谷氨酸鹽、a-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤，這三種物質(zhì)共同作用，使該產(chǎn)品具有增強(qiáng)抗冷性和抗倒伏能力、提高產(chǎn)量三重功能，并且這三種物質(zhì)具有顯著的協(xié)同增效作用。因此，本發(fā)明調(diào)節(jié)劑能夠顯著增強(qiáng)玉米抵御低溫冷害的能力，增加玉米的穗粒數(shù)和千粒重，使玉米產(chǎn)量提高20%以上。同時(shí)該產(chǎn)品具有成本低、使用方便等特點(diǎn)，易于推廣應(yīng)用，對(duì)我國(guó)玉米生產(chǎn)具有積極的推動(dòng)作用。具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例l將43.51g氦氧化鉀溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入20ga-萘乙酸、50mg6-糠氨基嘌呤和65g土溫20，最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例2將43.51g氫氧化鉀溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入20ga-萘乙酸、75mg6-糠氨基嘌呤和65g土溫40,最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例3將43.51g氫氧化鉀溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入20ga-萘乙酸、100mg6-糠氨基嘌呤和67g土溫20，最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例4將43.51g氫氧化鉀溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入20goc-萘乙酸、125mg6-糠氨基嘌呤和67g土溫20,最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例5將43.51g氫氧化鈉溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入22.5gcc-萘乙酸和50mg6-糠氨基嘌呤和67g土溫40，最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例6將43.51g氫氧化鈉溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入25ga-萘乙酸、50mg6-糠氨基嘌呤和65g土溫20，最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例7將43.51g氫氧化鉀溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入27.5ga-萘乙酸、50mg6-糠氨基嘌呤和67g曲拉通X-100,最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例8將43.51g氫氧化鉀溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸，反應(yīng)完全后用水定容至200ml，然后依次加入30goc-萘乙酸、50mg6-糠氨基嘌呤和65g曲拉通X-114,最后用水定容至1000ml，即得本發(fā)明的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑。實(shí)施例9葉面噴施調(diào)節(jié)劑將實(shí)施例l、2、3、4的調(diào)節(jié)劑兌水稀釋成700倍液，實(shí)施例5、6、7、8兌水稀釋成500倍液，在玉米三葉期、拔節(jié)期、灌漿期噴施于葉面。表l聚天冬氨酸鉀(PASPK)、a-萘乙酸(NAA)和6-糠氨基喋呤(<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2聚天冬氨酸鉀(PASPK)、oc-萘乙酸(NAA)和6-糠氨基嘌呤(6-KT)對(duì)玉米抗冷性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例io協(xié)同作用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、本發(fā)明玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米抗冷性的影響選擇聚天冬氨酸鉀、oc-萘乙酸和6-糠氨基P票呤為主要組分，分別設(shè)置0、1、2、3四個(gè)濃度梯度(濃度梯度見表l)，進(jìn)行排列組合，共計(jì)63個(gè)處理1個(gè)對(duì)照，以鄭單958為測(cè)試品種，于玉米幼苗三葉一心期葉面噴施6小時(shí)后，放入4'C低溫培養(yǎng)室處理4天，取樣測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量，每處理3次重復(fù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果(如表2所示)表明共同施用這三種組分能夠顯著提高玉米幼苗的抗冷性，使玉米幼苗中超氧化物歧化酶和過氧化物酶的活性分別提高了123.4%和155.0%,丙二醛含量降低了51.6%，其效果顯著優(yōu)于單獨(dú)施用其中任一組分的效果，其中SOD活性的增加幅度(123.4%)高于這三種組分單獨(dú)施用時(shí)SOD活性的增加幅度之和(111%)。表3聚天冬氨酸鉀(PASPK)、a-萘乙酸(NAA)和6-糠氨基嘌呤<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)驗(yàn)二、本發(fā)明玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米產(chǎn)量的影響選擇聚天冬氨酸鉀、a-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤為主要組分，分別設(shè)置0、1、2、3四個(gè)濃度梯度(濃度梯度見表l)，進(jìn)行排列組合，共計(jì)63個(gè)處理1個(gè)對(duì)照，以鄭單958為測(cè)試品種，進(jìn)行大田實(shí)驗(yàn)，于大喇叭口期葉面噴施，每處理三次重復(fù)。成熟期收獲，測(cè)產(chǎn)。如表3所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明共同施用這三種組分能夠顯著提高玉米產(chǎn)量，使玉米植株的干物質(zhì)重量增加2.5%，穗粒數(shù)增加14%,千粒重增加14%，畝產(chǎn)量平均提高20.3%，而三種組分單獨(dú)施用時(shí)植株干物重增加幅度之和僅為2.1%、畝產(chǎn)量增加幅度之和僅為16.2%，低于三種組分共同施用時(shí)的增加幅度，可見這三種組分共同施用具有顯著的協(xié)同增效作用。表4聚糠萘合劑對(duì)玉米抗冷性、抗倒伏性和增產(chǎn)效果的影響實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)年度低溫危比對(duì)照倒伏率比對(duì)照產(chǎn)量比對(duì)害率減少(%)減少(kg/照增(%)(%)(%)畝)加(%)遼寧省臺(tái)安縣2006對(duì)照42.0/27.1/600.0/處理042.0027.1721.120.22007對(duì)照47.3/18.2/623.4/處理047.3018.2767.123.1吉林省吉林巿2006對(duì)照46.9/47.3/613.0/處理046.9047.3802.330.92007對(duì)照69.7/22.1/648.2/處理069.7022.1832.028.4黑龍江省甘南縣2006對(duì)照80.0/51.1/626.5/處理0肌0051.1820.030.92007對(duì)照63.5/24.8/620.7/處理063.5024.8821.132.3實(shí)施例ll抗冷性、抗倒伏性和增產(chǎn)實(shí)驗(yàn)于2006年和2007年遼寧省、吉林省和黑龍江省進(jìn)行多點(diǎn)示范試驗(yàn)，取實(shí)施例1抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑稀釋500倍，于玉米3葉期、拔節(jié)期和灌漿期進(jìn)行葉面噴施，對(duì)照不噴施。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示，施用該玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑的所有參試玉米均未發(fā)生冷害，而對(duì)照田均發(fā)生不同程度的冷害影響，冷害包括弱小苗和紅紫苗，受害率介于42%80%;施用該玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑的所有參試玉米均未發(fā)生倒伏，而對(duì)照田均倒伏發(fā)生率介于18.2%~51.1%;施用抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑的玉米產(chǎn)量平均比對(duì)照提高27%以上。權(quán)利要求1、一種玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，其含有如下組分聚天冬氨酸鹽100g/L，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑20.05～30.05g/L，活性劑和展著劑65～67g/L。2、如權(quán)利要求1所述的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑包括a-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤。3、如權(quán)利要求1所述的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述的聚天冬氨酸鹽為聚天冬氨酸鉀。4、如權(quán)利要求1所述的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述的聚天冬氨酸鹽為500g/L的聚天冬氨酸鹽溶液。5、如權(quán)利要求1所述的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述的活性劑和展著劑包括曲拉通系列和吐溫系列。6、如權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)所述的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，其為水劑。7、如權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，其特征在于，oc-萘乙酸、6-糠氨基喋呤與聚天冬氨酸鹽的重量百分比為400600:12.5:2000。8、一種制備如權(quán)利要求l-7任一項(xiàng)所述玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑的方法，其包括如下步驟首先將配方比例的氫氧化鉀或氫氧化鈉溶于水中，然后加入配方比例的聚天冬氨酸，合成配方比例的聚天冬氨酸鹽溶液；然后依次加入配方比例的a-萘乙酸、6-糠氨基P票呤及活性劑與展著劑，最后用水定容。9、如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑在提高玉米抗冷性、抗倒伏性和產(chǎn)量中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明涉及一種玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑及其制備方法，所述玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑含有如下濃度的組分聚天冬氨酸鹽100g/L，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑20.05～30.05g/L，活性劑和展著劑65～67g/L，溶劑為水。本發(fā)明玉米抗低溫增產(chǎn)調(diào)節(jié)劑能夠使玉米增產(chǎn)20％以上，同時(shí)能夠提高玉米抗冷性和抗倒伏能力。文檔編號(hào)A01G7/06GK101361483SQ20081022442公開日2009年2月11日申請(qǐng)日期2008年10月14日優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日發(fā)明者張保明,王學(xué)軍,董志強(qiáng),明趙申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所