CN113951262A - 一种提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂及应用。本发明所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂由200‑300质量份的植物营养剂、20‑30质量份的植物生理活性物质、0.01‑0.05质量份的植物生长调节剂、2‑5质量份的辅助剂和水组成。本发明从改善与补充植物营养，促进蛋白质合成；活化植物细胞，保护生物膜结构，促进植物快速生长；有效增加叶绿素含量，促进光合作用，提高和激发植物抗逆能力，明显提高作物的抗低温、抗干旱、抗干热风等抗逆性；并能显著缓解灾害危害的症状，使小麦快速恢复生长，保产减损。

Description

一种提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂及应用
技术领域
本发明属于农作物抗逆制剂技术领域，具体涉及一种提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂及应用。
背景技术
小麦是我国最重要的口粮食作物之一，在保障国家口粮绝对安全中的地位极其重要。小麦生产就是露天工厂，小麦产量和效益在很大程度上还受制于天。风调雨顺小麦增产，气候变化遇严重的冻、旱、渍、倒、热等灾害减产。随着全球气候变化，使小麦生产脆弱性增加。气候变暖不仅使地表平均气温升高，还导致高温强度增强范围扩大、低温气候趋多趋强，造成小麦冬季冻害、春季倒春寒或晚霜冻、冬春干旱、灌浆期干热风等灾情日趋严重，其成灾面积和成灾比率呈增加趋势，因此研究提高小麦抗逆潜力，促进小麦生长发育，保产减损，提高承灾能力，对小麦生产安全具有重要意义。
现有的应对小麦农业主要气象灾害的技术主要有选择耐抗品种、改善环境条件、提高耕作质量、调整播期播量、灌水施肥、化学调控剂和叶面肥等技术途径和措施。通过培育并筛选抗逆品种，取得了一定的成绩，但从实践效果看仍不理想；通过合理的耕作栽培管理可以使小麦低温、干旱、干热风等灾害得以部分缓解，但是操作复杂，可用资源缺乏、成本较高。实施化学调控是当前农作物增产增收的一条重要途径，调节剂具有成本低、见效快、用量微、效果显著、投入产出比较高的特性，是生产优质农产品必不可少的生产资料。
发明内容
本发明针对现有技术存在的诸多不足之处，提供一种提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂及应用。本发明从调控小麦生理活动机制角度，利用调控代谢物质，缓解小麦植株遭受的非生物胁迫，保护稳定植物细胞膜结构，促进光合作用，特别适宜于小麦在越冬期冻害、冬春干旱、春季倒春寒、灌浆期干热风出现前后喷施，以提高小麦的抗低温、干旱、干热风能力，是提高小麦产量的有效途径之一。
本发明所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂由200-300质量份的植物营养剂、20-30质量份的植物生理活性物质、0.01-0.05质量份的植物生长调节剂、2-5质量份的辅助剂和水组成。
所述的植物营养剂由复合氨基酸和钙盐按质量比1:1-2组成。
所述的植物生理活性物质为5-氨基乙酰丙酸或5-氨基乙酰丙酸盐酸盐。
所述的植物生长调节剂为芸苔素内脂。
所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。
所述的辅助剂为乙醇。
所述制剂优选配方为：复合氨基酸粉100g、无水氯化钙150g、5-氨基乙酰丙酸25g、芸苔素内脂0.05g、乙醇3mL，最后用水定容到1L。
所述制剂制备方法为：将植物营养剂溶入水中；将植物生理活性物质溶入水中；用辅助剂溶解植物生长调节剂；将三种溶液混合，搅拌均匀，最后加水定容。
将上述制备的制剂用于拌种：将制剂按1:15-20的比例用清水稀释，然后按每亩用种量喷洒0.8-1L稀释制剂，将种子和稀释制剂搅拌均匀后，用薄膜覆盖堆闷5-6小时，使药液被种子充分吸收后播种。
将上述制备的制剂用于生长施肥：将制剂稀释500倍，在小麦苗期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期出现低温、干旱或干热风前后，在晴天早晚或阴天进行喷施，制剂的喷施用量为500-675L/hm2。
将上述制备的制剂用于滴灌：将制剂用清水稀释1500倍，然后进入滴灌***，制剂的用量为1-2L/亩。
本发明与现有技术相比取得了如下的有益效果：本发明从改善与补充植物营养，促进蛋白质合成；活化植物细胞，保护生物膜结构，促进植物快速生长；有效增加叶绿素含量，促进光合作用，提高和激发植物抗逆能力，明显提高作物的抗低温、抗干旱、抗干热风等抗逆性；并能显著缓解灾害危害的症状，使小麦快速恢复生长，保产减损。在播期苗期低温、干旱胁迫下应用本发明制剂能促进种子萌发，利于苗齐苗壮，促进幼苗生长，增加干物质积累(表1-2)；小麦冬季冻害发生后在春季小麦返青期喷施，可快速恢复分孽能力，增加单位面积的有效穗数，亩穗数、穗粒数、产量分别显著提高8％、10.0％、18.7％(见表3)；春季晚霜冻来临前后，喷施本制剂植物使电导率降低，可溶性糖含量提高，光合速率提高，穗粒数比喷清水显著提高11％-13.2％，产量分别比喷清水显著提高15.0％-16.3％，同时比喷氨基酸叶面肥增粒增产效果均好(见表4-5)。灌浆期遇干热风天气，喷施本制剂使叶片相对含水量提高、延长根系活力，保护叶片功能，使千粒重和产量分别显著提高8.9％、9.7％。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步描述本发明，但本领域技术人员应该能够知晓，所述实施例并不以任何方式限定本发明。
实施例1模拟低温胁迫下本发明制剂对小麦种子萌发的影响
提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂的制备：将100g复合氨基酸粉、150g无水氯化钙溶入400mL水中；将5-氨基乙酰丙酸25g溶入400mL水中；用3mL乙醇将芸苔素内脂0.05g溶解；最后将3种溶液混合，搅拌均匀，加水定容为1升。
模拟低温种子萌发试验在实验室内进行。挑选大小一致饱满的小麦种子，小麦品种为济麦22，用0.1％高锰酸钾消毒5min，蒸馏水漂洗3次，滤纸吸干水分；室温(25℃)下用上述制剂拌种：将上述配制的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂50ml用1L清水稀释，然后喷洒于12.5kg种子堆上，将种子和稀释制剂搅拌均匀后，用薄膜覆盖堆闷6小时；对照用清水拌种6h；最后用滤纸吸干表面液体，置于铺有2层洁净滤纸的培养皿(直径为9cm)内，上加皿盖保湿，置于人工智能气候箱中发芽，发芽温度设为6℃(小麦适宜的发芽温度为15-20℃)。每天定时记录发芽种子数量，并视干湿情况补充蒸馏水。重复四次，3d测发芽势，7d后统计其发芽率、发芽指数和活力指数。
结果表明，采用本发明所述的复方制剂浸种，在低温胁迫条件下，小麦发芽势、发芽率、芽长、初生根长都显著提高或增加(表1)，发芽势、发芽率分别提高9.9％、9.0％。表明在低温胁迫下用本发明复方制剂浸种，提高了种子耐低温能力。
表1模拟低温胁迫下用本制剂浸种应用效果
Figure BDA0003308920060000041
注：*与对照组相比，p＜0.05。
实施例2小麦苗期干旱用本发明制剂模拟滴灌应用效果
试验在旱棚下发芽盒里栽培小麦幼苗，发芽盒内装土量、留苗数、每日灌水量一致，在幼苗3叶期后，开始停止灌水，待盒土干糙，幼苗严重萎嫣时，本制剂试验组模拟滴灌滴入制剂稀释液(将实施例1配制的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂按1:1500的比例用清水稀释)，对照组滴入等量清水。处理14天后取样测定株高、茎叶鲜重、根干重。
结果表明：干旱胁迫下本发明复方制滴灌的小麦株高、根干重、茎叶干重均比对照有显著提高(表2)。说明干旱胁迫下用本发明复方制剂能提高幼苗叶片细胞膜的稳定性，促进了生长，快速恢复生长，提高了抗旱抗逆能力。
表2抗旱剂对小麦幼苗生长发育的影响
Figure BDA0003308920060000042
注：*与对照组相比，p＜0.05。
实施例3小麦冬季冻害受灾后喷施本发明本制剂效果
试验田有意选用抗低温较差的小麦品种周麦18号，播期2020年10月12日，播种量10kg/亩，越冬期群体密度为70万茎/亩，2020年冬季试验地最低气温达-15℃，低于常年最低温度，使试验田发生小麦冬季冻害，造成小麦叶片全枯，植株或大部分蘖冻死，群体密度由越冬前的70万/亩，下降为20万茎/亩，冻害调查分级为5级。2021年3月3日和3月13日，将实施例1配制的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂用清水稀释500倍，采用人工喷施各一次，制剂的喷施用量为500L/hm2。喷施后3月24日至26日调查分孽数量、测定光合速率、电导率、可溶性糖含量，收获调查产量及产量结构。
结果表明：给受冻严重的小麦(5级)喷施本制剂，春季分孽数比喷清水对照提高29.4％，亩穗数、穗粒数、产量分别显著提高8％、10.0％、18.7％，测定得光合速率明显提高，同时喷施本制剂比喷施氨基酸叶面肥效果好。说明喷施本发明复方制剂能增强光合能力，加快小麦春季分孽，增加穗数和穗粒数，减少产量损失，具有明显的抗逆减灾减损效果。结果见表3。
表3本发明制剂越冬期冻害后喷施效果
Figure BDA0003308920060000051
注：*与对照组相比，p＜0.05。
实施例4小麦春季倒春寒发生前喷施本发明制剂应用效果
采用春季小麦返青期搭棚增温田间试验，在小麦返青期给试验区小麦搭建塑料大棚增温，日均增温大约提高0.8℃，小麦生长快，长势旺。在气象部门发布寒潮预警前2-3天，将实施例1配制的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂用清水稀释500倍，采用人工喷施，制剂的喷施用量为600L/hm2，喷施后揭开塑料大棚，借助自然降温加大变温逆境，验证小麦抗低温抗逆能力，试验品种为冀麦325。倒春寒来临时间2021年3月20-21日，最低温度为-1.3℃，于3月18日、3月19日各喷施一次，对照1为喷清水，对照2为喷氨基酸水溶肥，稀释500倍，3月19日揭开塑料大棚。3月25日测定电导率、可溶性糖含量、光合速率。试验地点：在山西省农业科学院棉花研究所夏县水头试验农场。
结果表明：见表4，春季倒春寒发生前喷施本制剂明显降低叶片电导率，增加可溶性糖含量，提高光合速率；穗粒数比喷清水提高11％，比喷氨基酸叶面肥提高4％，产量分别比比喷清水提高16.3％，比喷氨基酸叶面肥提高9％。说明喷施本发明复方制剂能有效保护细胞膜功能，增加增加可溶性糖含量，提高光合作用效率，激发植物抗逆能力，增强抗低温能力，提高了小麦穗粒数，增加产量。
表4本发明制剂春季倒春寒发生前喷施效果
Figure BDA0003308920060000061
注：*与对照组相比，p＜0.05。
实施例5小麦春季倒春寒发生后喷施本发明制剂应用效果
采用春季小麦返青期搭棚增温田间试验，在小麦返青期给试验区小麦搭建塑料大棚增温，日均增温大约提高0.8℃，小麦生长快，长势旺。在气象部门发布寒潮预警前揭开塑料大棚，借助自然降温加大变温逆境，验证小麦抗低温抗逆能力，试验品种为冀麦325。倒春寒来临时间2021年3月20-21日，于3月19日揭开塑料大棚，最低温度为-1.3℃，倒春寒过后，于3月22日和3月23日，将实施例1配制的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂用清水稀释500倍，采用人工喷施，制剂的喷施用量为600L/hm2，各喷一次制剂；对照1为喷清水，对照2为喷氨基酸水溶肥，稀释500倍。试验地点：在山西省农业科学院棉花研究所夏县水头试验农场。
结果表明：春季倒春寒发生后喷施本制剂明显降低叶片电导率，增加可溶性糖含量，提高光合速率；穗粒数比喷清水提高13.2％，比喷氨基酸叶面肥提高4.8％，产量分别比比喷清水提高15.0％，比喷氨基酸叶面肥提高5.8％。说明春季倒春寒发生后喷施本发明制剂能有效保护细胞膜功能，增加可溶性糖含量，提高光合作用效率，激发植物抗逆能力，增强抗低温能力，提高了小麦穗粒数，增加产量，结果见表5。
表5本发明制剂春季倒春寒发生后喷施效果
Figure BDA0003308920060000071
注：*与对照组相比，p＜0.05。
实施例6小麦干热风期间喷施制剂应用效果
采用盆栽试验，盆大小，播期：2020年10月20日，每盆种植36粒，定植30株，每5盆一个处理，重复3次，试验品种为晋麦47号。在小麦灌浆期，于5月2日和5月7日，将实施例1配制的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂用清水稀释500倍，采用人工喷施，制剂的喷施用量为600L/hm2，喷施本发明复方制剂各一次；对照1为喷清水。5月12日测定叶片相对含水量、电导率及叶绿素荧光值，6月3日按盆收获，调查产量及产量结构。试验地点：在山西省农业科学院棉花研究所夏县水头试验农场。
结果表明：喷施本发明制剂降低了电解质渗出率，使叶片相对含水量、和束缚水含量升高，具有显著保护叶片功能作用，提高了叶绿素荧光参数(Fm/Fv)值，增强了抗干热风能力，使小麦千粒重显著提高8.9％，从而能显著增产9.7％。结果见表6-7。
表6小麦干热风发生期喷施本发明制剂生理指标测定值
Figure BDA0003308920060000072
表7小麦干热风发生期喷施本发明制剂对产量及产量结构的影响
Figure BDA0003308920060000081
注：*与对照组相比，p＜0.05。

Claims (10)

1.一种提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂，其特征在于，所述制剂由200-300质量份的植物营养剂、20-30质量份的植物生理活性物质、0.01-0.05质量份的植物生长调节剂、2-5质量份的辅助剂和水组成。
2.根据权利要求1所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂，其特征在于，所述的植物营养剂由复合氨基酸和钙盐按质量比1:1-2组成；所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。
3.根据权利要求1所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂，其特征在于，所述的植物生理活性物质为5-氨基乙酰丙酸或5-氨基乙酰丙酸盐酸盐。
4.根据权利要求1所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂，其特征在于，所述的植物生长调节剂为芸苔素内脂。
5.根据权利要求1所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂，其特征在于，所述的辅助剂为乙醇。
6.根据权利要求1所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂，其特征在于，所述制剂的配方为：复合氨基酸粉100g、无水氯化钙150g、5-氨基乙酰丙酸25g、芸苔素内脂0.05g、乙醇3mL，最后用水定容到1L。
7.根据权利要求1所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂的制备方法，其特征在于，所述制剂制备方法的具体步骤为：将植物营养剂溶入水中；将植物生理活性物质溶入水中；用辅助剂溶解植物生长调节剂；将三种溶液混合，搅拌均匀，最后加水定容。
8.根据权利要求1-6任一项所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂在拌种中的使用方法，其特征在于，所述方法的具体操作为：将制剂按1:15-20的比例用清水稀释，然后按每亩用种量喷洒0.8-1L稀释制剂，将种子和稀释制剂搅拌均匀后，用薄膜覆盖堆闷5-6小时，使药液被种子充分吸收后播种。
9.根据权利要求1-6任一项所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂在生长施肥中的使用方法，其特征在于，所述方法的具体操作为：将制剂稀释500倍，在小麦苗期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期出现低温、干旱或干热风前后，在晴天早晚或阴天进行喷施，制剂的喷施用量为500-675L/hm2。
10.根据权利要求1-6任一项所述的提高小麦抗逆潜力和灾后恢复力的制剂在滴灌中的使用方法，其特征在于，所述方法的具体操作为：将制剂用清水稀释1500倍，然后进入滴灌***，制剂的用量为1-2L/亩。
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