專利名稱：：一種玉米抗低溫增產調節劑及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種植物生長調節劑，特別涉及一種玉米抗低溫增產調節劑。
背景技術：
：玉米是我國三大主糧作物之一，東北地區(包括黑龍江省、吉林省、遼寧省)是我國最大的玉米優勢種植區，對國內糧食巿場影響巨大。然而，東北地區位于北緯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的需要，但低溫冷害是導致玉米產量不高不穩的主要影響因子，遇到嚴重的低溫冷害年可減產百億公斤以上。建國以來較嚴重的低溫冷害年有5次，即1954、1957、1969、1972、1976年。嚴重冷害的頻率以大、小興安嶺、長白山地區和三江平原最高，平均45年一次。其余地區的冷害頻率在10~20%之間。在低溫冷害年，農作物平均減產約13—35%。因此，增強玉米抗低溫冷害的能力對保證東北地區春玉米高產穩產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緩解冷害對玉米的影響。其中被動避冷措施包括深松傷根促早熟，站稈晾曬增粒重，打老葉通風提溫促早熟，去雄穗保養分促早熟，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，同樣導致減產；地膜覆蓋、育苗移栽增溫措施可以有效地保護玉米免遭低溫冷害的影響，但是費工費時費資金，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。主動抗冷措施包括葉面噴嫌肥、噴施增溫劑和植物生長延緩劑如乙烯利、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效果甚至大于冷害的影響，所以，實際應用效果不佳，無法大面積應用于生產。因此，協調抗冷性與高產性之間的關系，同時提高玉米的抗冷性和高產性，將對穩定提高我國東北地區春玉米產量具有極其重要的意義。
發明內容本發明的目的是提供一種雙重提高玉米抗冷性和高產性的植物生長調節劑。本發明提供一種玉米抗低溫增產調節劑，該調節劑含有如下組分聚天冬氨酸鹽100g/L,植物生長調節劑20.05~30.05g/L，活性劑和展著劑65~67g/L，溶劑優選為水。所述聚天冬氨酸鹽優選為聚天冬氨酸鉀(Polyasparticacidpotassium,PASPK)，主要功能為改善玉米內部生理代謝過程，提高玉米抗冷性。優選地，本發明使用濃度為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，純品為淺褐色結晶，難溶于水、丙酮、乙酸乙酯。在玉米生長發育過程中，聚天冬氨酸通過激活磷酸二酯酶和調節鉤代謝改善細胞的生理功能，通過誘導調控第二信使系統(鈣調素)(董曉偉等，海洋科學，2004,28(4):6265)，改善玉米生長發育過程中內源激素的平衡狀態，提高玉米體細胞的免疫力。聚天冬氨酸鹽具有抗氧化、抗衰老的特性，可以清除組織中產生的活性氧，具有保護酶的活性，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發育。所述植物生長調節劑優選為(X-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤，其中(X-萘乙酸能夠促進玉米根系和莖稈發育，6-糠氨基嘌呤能夠促進玉米穗部發育。a-萘乙酸的分子式為C。HH)02，分子量為186.21，沸點285。C，熔點126-135。C,為白色至米黃色結晶性粉末，無臭無味，微溶于冷水、乙醇，溶于苯、乙酸，易溶于堿液等。a-萘乙酸能夠促進作物的新陳代謝和光合作用，如促進細胞分裂與擴大，誘導形成不定根等，也可促使各種植物插條生根、開花，提高發芽率，使農作物早熟、多產。其主要功能為促進玉米建立龐大根系和強壯植株體，增強莖稈抗倒力學強度，延長葉片壽命和功能期。6-糠氨基嘌呤(6-(Furfbrylamino)purine，6-KT)的化學名稱為6-呋喃甲基氨基嘌呤，分子式為C1()H9N50，分子量為215.21。其為白色結晶粉末，熔點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票呤能夠促進細胞分裂、分化、和生長并延緩衰老，同時能夠調節營養物質的運輸，促進結實。其主要功能為改善玉米穗部發育狀況，減少禿尖，提高受精率，增加單穗籽粒數，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，優選為吐溫系列?；钚詣┖驼怪鴦┛纱龠M藥液在植株葉片表面浸潤，促進藥液吸收，有效提高藥液的作用效果。在上述玉米抗低溫增產調節劑中，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。本發明還提供了一種制備上述玉米抗低溫增產調節劑的制備方法，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。本發明玉米抗低溫增產調節劑可以在玉米三葉期、拔節期、灌漿期施用，施用時兌水稀釋成500~700倍液，然后噴施于葉面。本發明玉米抗低溫增產調節劑主要含有聚谷氨酸鹽、a-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤，這三種物質共同作用，使該產品具有增強抗冷性和抗倒伏能力、提高產量三重功能，并且這三種物質具有顯著的協同增效作用。因此，本發明調節劑能夠顯著增強玉米抵御低溫冷害的能力，增加玉米的穗粒數和千粒重，使玉米產量提高20%以上。同時該產品具有成本低、使用方便等特點，易于推廣應用，對我國玉米生產具有積極的推動作用。具體實施例方式以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例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，即得本發明的玉米抗低溫增產調節劑。實施例9葉面噴施調節劑將實施例l、2、3、4的調節劑兌水稀釋成700倍液，實施例5、6、7、8兌水稀釋成500倍液，在玉米三葉期、拔節期、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)對玉米抗冷性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例io協同作用實驗實驗一、本發明玉米抗低溫增產調節劑對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，分別設置0、1、2、3四個濃度梯度(濃度梯度見表l)，進行排列組合，共計63個處理1個對照，以鄭單958為測試品種，于玉米幼苗三葉一心期葉面噴施6小時后，放入4'C低溫培養室處理4天，取樣測定超氧化物歧化酶(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。實驗結果(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%，其效果顯著優于單獨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施用時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>實驗二、本發明玉米抗低溫增產調節劑對玉米產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，分別設置0、1、2、3四個濃度梯度(濃度梯度見表l)，進行排列組合，共計63個處理1個對照，以鄭單958為測試品種，進行大田實驗，于大喇叭口期葉面噴施，每處理三次重復。成熟期收獲，測產。如表3所示，實驗結果表明共同施用這三種組分能夠顯著提高玉米產量，使玉米植株的干物質重量增加2.5%，穗粒數增加14%,千粒重增加14%，畝產量平均提高20.3%，而三種組分單獨施用時植株干物重增加幅度之和僅為2.1%、畝產量增加幅度之和僅為16.2%，低于三種組分共同施用時的增加幅度，可見這三種組分共同施用具有顯著的協同增效作用。表4聚糠萘合劑對玉米抗冷性、抗倒伏性和增產效果的影響實驗地點年度低溫危比對照倒伏率比對照產量比對害率減少(%)減少(kg/照增(%)(%)(%)畝)加(%)遼寧省臺安縣2006對照42.0/27.1/600.0/處理042.0027.1721.120.22007對照47.3/18.2/623.4/處理047.3018.2767.123.1吉林省吉林巿2006對照46.9/47.3/613.0/處理046.9047.3802.330.92007對照69.7/22.1/648.2/處理069.7022.1832.028.4黑龍江省甘南縣2006對照80.0/51.1/626.5/處理0肌0051.1820.030.92007對照63.5/24.8/620.7/處理063.5024.8821.132.3實施例ll抗冷性、抗倒伏性和增產實驗于2006年和2007年遼寧省、吉林省和黑龍江省進行多點示范試驗，取實施例1抗低溫增產調節劑稀釋500倍，于玉米3葉期、拔節期和灌漿期進行葉面噴施，對照不噴施。實驗結果如表4所示，施用該玉米抗低溫增產調節劑的所有參試玉米均未發生冷害，而對照田均發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調節劑的所有參試玉米均未發生倒伏，而對照田均倒伏發生率介于18.2%~51.1%;施用抗低溫增產調節劑的玉米產量平均比對照提高27%以上。權利要求1、一種玉米抗低溫增產調節劑，其含有如下組分聚天冬氨酸鹽100g/L，植物生長調節劑20.05～30.05g/L，活性劑和展著劑65～67g/L。2、如權利要求1所述的玉米抗低溫增產調節劑，其特征在于，所述的植物生長調節劑包括a-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤。3、如權利要求1所述的玉米抗低溫增產調節劑，其特征在于，所述的聚天冬氨酸鹽為聚天冬氨酸鉀。4、如權利要求1所述的玉米抗低溫增產調節劑，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、如權利要求1所述的玉米抗低溫增產調節劑，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、如權利要求l-5任一項所述的玉米抗低溫增產調節劑，其為水劑。7、如權利要求2-5任一項所述的玉米抗低溫增產調節劑，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、一種制備如權利要求l-7任一項所述玉米抗低溫增產調節劑的方法，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、如權利要求1-7任一項所述的玉米抗低溫增產調節劑在提高玉米抗冷性、抗倒伏性和產量中的應用。全文摘要本發明涉及一種玉米抗低溫增產調節劑及其制備方法，所述玉米抗低溫增產調節劑含有如下濃度的組分聚天冬氨酸鹽100g/L，植物生長調節劑20.05～30.05g/L，活性劑和展著劑65～67g/L，溶劑為水。本發明玉米抗低溫增產調節劑能夠使玉米增產20％以上，同時能夠提高玉米抗冷性和抗倒伏能力。文檔編號A01G7/06GK101361483SQ20081022442公開日2009年2月11日申請日期2008年10月14日優先權日2008年10月14日發明者張保明,王學軍,董志強,明趙申請人:中國農業科學院作物科學研究所