一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂的制作方法

文档序号:12681107阅读:395来源:国知局

本发明涉及农用植物生长调节剂领域,具体涉及一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂。



背景技术:

水稻是我国重要的粮食作物,同时是耗水量最大的作物,传统上以淹水泡田(田间水层3-10cm)的水田种植为主。我国是全球13个贫水国之一,又是农业大国,农业用水占总用水量的70~80%,特别是干旱半干旱地区农业用水量达到90%以上,而稻田总耗水量占农业用水的65%以上。因此,水资源紧缺引发的干旱是限制水稻生产的主要因子。中国水土资源时空分布不均,南方水多,土地少,北方水少,土地多。耕地面积的一半以上处于水资源紧缺的干旱,半干旱地区。由干旱引发的自然灾害,是中国损失最为严重的自然灾害。近些年来全球气候的变化,春旱夏旱等现象经常发生,导致北方水稻种植区大面积减产,严重打击了种稻农的积极性。。例如,2013年8月中旬持续干旱影响多地区水稻生产,水稻幼穗分化受阻,导致穗形变小,花粉败育,空秕率增加,结实率下降,造成减产。据统计,浙江湖州市水稻受灾面积13.63万亩(占全市晚稻播种面积的11%),成灾4.72万亩,绝收0.50万亩;全市造成粮食产量损失达1.78万吨,造成直接经济损失5212万元。

针对干旱危害,农业科学家们培育节水抗旱水稻新品种,改变种植方式,运用合理施肥等农业措施,以及使用抗旱保水植物生长调节剂以降低灾害损失。但节水抗旱品种其产量和抗旱性间难以较好协同提高,栽培调控下产量各构成因素之间难以协调一致,加之自然灾害天气的不可预见性,加重了预防干旱发生,高产稳产的难度。因此挖掘增强水稻抗旱能力的植物生长调节剂,是干旱紧急预警,确保水稻生产安全和减轻干旱危害的可靠方法之一。

有鉴于此,有必要提出一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂,有效提高水稻对干旱的应激反应能力,提高在干旱条件下水稻的产量,解决我国南北方稻区水稻干旱缺水问题,调节水稻植株生长,减轻干旱发生带来的减产危害的问题。

为了实现上述目的,所采用的技术方案是:

一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂,

所述植物生长调节剂含有氯化亚铁和水杨酸衍生物,氯化亚铁和水杨酸衍生物的质量比为1:0.5-2。

进一步的,所述氯化亚铁和水杨酸衍生物的质量比为1:1;

所述水杨酸衍生物为磺基水杨酸。

进一步的,所述植物生长调节剂的剂型为水剂,由氯化亚铁、水杨酸衍生物、水和水剂助剂组成;

其中,氯化亚铁和水杨酸衍生物在水剂中的含量为1-40重量份;

水剂助剂的含量为8-22重量份;

水的含量为65-85重量份;

所述水剂助剂为润湿剂、稳定剂。

进一步的,所述水剂助剂还包括防冻剂、增稠剂、助溶剂中一种或几种。

进一步的,所述植物生长调节剂的剂型为悬浮剂;

所述悬浮剂由氯化亚铁、水杨酸衍生物、水和悬浮剂助剂组成;

其中,氯化亚铁和水杨酸衍生物在悬浮剂中的质量含量为1-40重量份;

悬浮剂助剂的含量为8-16重量份;

水的含量为65-85重量份;

所述悬浮剂助剂为:分散剂、润湿剂、增稠剂。

进一步的,所述悬浮剂助剂还含有稳定剂、防冻剂、防腐剂中的一种或几种。

进一步的,所述植物生长调节剂的剂型为可溶性液剂,由氯化亚铁、水杨酸衍生物、水和可溶性液剂助剂组成;

其中,氯化亚铁和水杨酸衍生物在可溶性液剂中的质量含量为1-40重量份;

可溶性液剂助剂的含量为8-24重量份;

水的含量为65-75重量份;

所述可溶性液剂助剂为:乳化剂和助溶剂。

进一步的,所述可溶性液剂助剂还含有分散剂、稳定剂、防冻剂、防腐剂中的一种或几种。

进一步的,所述植物生长调节剂的剂型为微囊剂,由氯化亚铁、水杨酸衍生物、水、高分子材料和微囊剂助剂组成;

其中,氯化亚铁和水杨酸衍生物在微囊剂中的质量含量为1-40重量份;

高分子材料的用量为2-18重量份;

微囊剂助剂的含量为10-24重量份;

水的含量为40-70重量份;

所述微囊剂助剂为:稳定剂、防冻剂。

进一步的,所述微囊剂助剂还含有乳化剂、助溶剂、防腐剂、增稠剂中的一种或几种。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1、本发明中含有的铁盐,可以使水稻抽穗后维持较稳定的功能叶面积,同时增加叶绿素含量,提高稻叶片的光合潜力,使水稻后期维持较高的同化能力,利于灌浆和有机物的积累。

2、本发明含有的磺基水杨酸,可以使水稻降低叶片丙二醛含量,延缓衰老,能增加干物质积累,促进灌浆,增加产量。

3、本发明中含有的氯化亚铁和磺基水杨酸,可以增加水稻的单株干重和千粒重,提高穗实粒数和结实率,促进光合产物积累和籽粒灌浆。

4、本发明的可以制备成农药上可接受的剂型,例如水剂,悬浮剂,可溶性液剂等。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂,达到预期发明目的,以下结合较佳实施例,对依据本发明提出的一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂,其具体实施方式,结构,特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征,结构或特点可由任何合适形式组合。

在详细阐述本发明一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂之前,有必要对本发明中提及的材料、测试项目做进一步说明,以达到更好的效果。

本发明中采用的材料为:

氯化亚铁,化学式FeCl2。呈绿至黄色。可溶于水,乙醇和甲醇。FeCl2·4H2O,为透明蓝绿色单斜结晶。密度1.93g/m3。易潮解。溶于水,乙醇,乙酸,微溶于丙酮,不溶于乙醚。于空气中会有部分氧化变为草绿色。在空气中逐渐氧化成氯化铁。无水氯化亚铁为黄绿色吸湿性晶体,溶于水后形成浅绿色溶液。四水盐。加热至36.5℃时变为二水盐。大豆叶片喷施硫酸亚铁肥料能够促进大豆的灌浆速度,提高百粒重。叶面喷施铁肥可以促进植物的灌浆速度,提高百粒重。

磺基水杨酸,别名5-磺基水杨酸,2-羟基-5-磺基苯甲酸,白色结晶或结晶性粉末。对光敏感。高温时分解成酚和水杨酸。遇微量铁时即变粉红色。有实验证明,水杨酸及其衍生物可以提高植物的脯氨酸含量,保护酶活性,增加叶片叶绿素含量,水溶性蛋白和降低MDA含量,可以有效抵御高温逆境,保护植物的正常生长。

助剂在医学中定义是生产药品和调配处方时所用的赋形剂和附加剂,即除了主要药物活性成分以外一切物料的总称,是药物制剂的重要组成成分。助剂作用就是在工业生产中,为改善生产过程,提高产品质量和产量,或者为赋予产品某种特有的应用性能所添加的辅助化学品。又称添加剂。

为充分发挥本发明的作用效果,本发明还可以与其他农药(如杀菌剂,杀虫剂,除草剂,植物生长调节剂),肥料等混合使用,这些与之混用的均为现有技术公开的常用的农药或肥料。合适的肥料包括:无机肥或有机肥,具体的肥料如含有氮,磷,钾等中的一种或几种大量元素,或含有铜,铁,锰,锌,硼,钙,镁,硫等中的一种或几种微量元素,或含有腐殖酸,氨基酸等肥料的至少一种的混合物。

本发明的可以由活性成分和农药助剂制成农药上允许的剂型。

上述具体可包含农药助剂,例如载体,溶剂,分散剂,润湿剂,增稠剂,表面活性剂等中的一种或几种,在施用的过程中可以混合常用的助剂。

本发明的施用方法包括将本发明的用于植物生长的地上部分,特别是叶部或叶面。可以选择浸种或涂抹于防治对象表面。施用的频率和施用量取决于病原体的生物学和气候生存条件。可以将植物的生长场所,如稻田,用的液体制剂浸湿,或者将以固体形式施用于土壤中,如以颗粒形式(土壤施用),可以由土壤经植物根部进入植物体内(内吸作用)。这些可以仅仅包含活性成分进行施用,也可以与添加剂(农药助剂)一起混合使用。

本发明的可以制备成农药上可接受的剂型,例如水剂,悬浮剂,可溶性液剂,可溶性粉剂,油悬浮剂,微囊剂型,微乳剂,悬浮剂等。根据这些的性质以及施用所要达到的目的和环境情况,可以选择将以喷雾,弥雾,喷粉,撒播或泼浇等之类的方法施用。

可用已知的方法可以将本发明的制备成各种剂型,可以将有效成分与助剂,如溶剂,固体载体,需要时可以与表面活性剂一起均匀混合,研磨,制备成所需要的剂型。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的表面活性剂为木质素磺酸,萘磺酸,烷基苯磺酸钠盐,苯酚磺酸,烷基芳基磺酸盐,烷基硫酸盐,烷基磺酸盐,脂肪醇硫酸盐,脂肪酸和硫酸化脂肪醇乙二醇醚,聚氧乙烯辛基苯基醚,乙氧基化异辛基酚,辛基酚,烷基芳基聚乙二醇醚,三丁基苯聚乙二醇醚,烷基芳基聚醚醇,乙氧基化蓖麻油,聚氧乙烯烷基醚,氧化乙烯缩合物,月桂酸聚乙二醇醚缩醛,山梨醇酯,木质素亚硫酸盐废液和甲基纤维素等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的表面活性剂可以和选用的表面活性剂起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的分散剂有聚羧酸盐、高岭土、滑石、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠盐,聚乙烯醇等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的分散剂可以和选用的分散剂起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的润湿剂有乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜、聚氧乙烯型、甘油、聚乙二醇、烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯、聚氧乙烯烷基酚醚,聚氧乙烯脂肪醇醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的润湿剂可以和选用的润湿剂起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的增稠剂有甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的增稠剂可以和选用的增稠剂起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的助溶剂有苯甲酸、苯甲酸钠、水杨酸、水杨酸钠、对氨基苯甲酸等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的助溶剂可以和选用的助溶剂起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的乳化剂有阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯蓖麻油等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的乳化剂可以和选用的乳化剂起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的稳定剂有磷酸、焦磷酸、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、有机磷乳油、亚磷酸三苯酯、磷酸二氢钾等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的稳定剂可以和选用的稳定剂起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的高分子材料有明胶、阿拉伯胶、桃胶、海藻酸钠、淀粉和淀粉衍生物、壳聚糖、木质素、环糊精、聚乙烯醇、脲醛树脂和三聚氰、胺甲醛树脂等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的润湿剂高分子材料选用的高分子材料起到相同的作用。

根据本发明中有效成分氯化亚铁和磺基水杨酸的化学性质,合适的防腐剂有苯甲酸钠、苯甲酸、山梨酸、丙酸和它们的盐类、BHT等。本发明实施例只选用了其中的一种或几种,未选用的防腐剂可以和选用的防腐剂起到相同的作用。

本发明中的植物包括但不限于水稻。

SPAD值指叶绿素相对含量。

叶面积指数(leaf area index)又叫叶面积系数,是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。即:叶面积指数=叶片总面积/土地面积。在田间试验中,叶面积指数(LAI)是反映植物群体生长状况的一个重要指标,其大小直接与最终产量高低密切相关。叶面积指数是反映作物群体大小的较好的动态指标。在一定的范围内,作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积指数增加到一定的限度后,田间郁闭,光照不足,光合效率减弱,产量反而下降。

叶片丙二醛含量:丙二醛存在于衰老的植物组织中,越衰老的组织其含量越高,丙二醛含量是判定植物衰老的指标之一。

水稻干重:水稻干重值越大,有机物积累越快,干粒重增加越快。

在了解上述相关材料及测试项目后,下面将结合具体的实施例,对本发明一种增强水稻抗旱性的植物生长调节剂做进一步的详细介绍:

以下实施例所有配方中百分比均为质量百分比。本发明各种制剂的加工工艺均为现有技术,根据不同情况可以有所变化。

一剂型制备实施例

(一)悬浮剂的加工及实施例

将活性成分氯化亚铁与磺基水杨酸,与分散剂,润湿剂,增稠剂和水等各组分按配方的比例混合均匀,经砂磨和/或高速剪切后,得到半成品,分析后补加水混合均匀过滤即得成品。

实施例1:6%氯化亚铁-磺基水杨酸悬浮剂

氯化亚铁4%,磺基水杨酸2%,聚羧酸盐2%,明胶5%,木质素磺酸钠4%,水补足至100%。

实施例2:12%氯化亚铁-磺基水杨酸悬浮剂

氯化亚铁6%,磺基水杨酸6%,烷基苯磺酸钠盐2%,丙三醇6%,黄胶3%,木质素磺酸5%,水补足至100%。

实施例3:24%氯化亚铁-磺基水杨酸悬浮剂

氯化亚铁8%,磺基水杨酸16%,聚乙二醇3%,聚乙烯醇5%,水补足至100%。

(二)水剂的加工及实施例

在反应釜中加入有效成分和助剂,余量用水补足,并搅拌均匀,即可得到氯化亚铁-磺基水杨酸。

实施例4:6%氯化亚铁-磺基水杨酸水剂

在反应釜中加入氯化亚铁4%和丙二醇2%,搅拌20分钟;再加入磺基水杨酸2%,搅拌30分钟至磺基水杨酸完全溶解;加入6%阿拉伯胶,余量用水补足,搅拌均匀即可得到6%氯化亚铁-磺基水杨酸水剂。

实施例5:32%氯化亚铁-磺基水杨酸水剂

氯化亚铁16%,磺基水杨酸16%,烷基苯磺酸钠5%,甲醇12%,乙二醇5%,水补足至100%。

实施例6:18%氯化亚铁-磺基水杨酸水剂

氯化亚铁6%,磺基水杨酸12%,山梨醇5%,甲醇2%,乙二醇5%,水补足至100%。

(三)可溶性液剂的加工及实施例

将有效成分氯化亚铁与磺基水杨酸按照一定比例的混合物,助剂和水,置于搪瓷釜中,在水浴条件下,充分搅拌直至获得透明液体,即得可溶性液剂。

实施例7:12%氯化亚铁-水杨酸可溶性液剂

氯化亚铁8%,乙酰水杨酸钠4%,烷基苯磺酸钠5%,甲醇12%,乙二醇5%,水补足至100%。

实施例8:20%氯化亚铁-磺基水杨酸可溶性液剂

氯化亚铁10%,磺基水杨酸10%,阿拉伯胶2%,甲醇2%,乙二醇5%,水补足至100%。

(四)微囊剂的加工及实施例

将有效成分氯化亚铁与磺基水杨酸按照一定比例的混合物,即将两者混合制成微型胶囊。将微型胶囊以一定的浓度稳定地分散,悬浮在作为连续相的水中形成微囊悬浮剂。或者将其中一种有效成分制备成微囊悬浮剂,将另外一种有效成分制备成乳液,将制备的两种成分在混合,搅拌,摇匀即得微囊悬浮剂-悬浮剂或微囊悬浮剂-水乳剂。

实施例9:1.2%氯化亚铁-磺基水杨酸微胶囊悬浮剂

氯化亚铁0.8%,磺基水杨酸0.4%,聚氧乙烯蓖麻油3%,亚磷酸三苯酯3.5%,松脂植物油10%,甲苯二异氰酸酯11%,乳酸甘油酯5%,二丙二醇3%,苯甲酸钠1%,卡拉胶2.1%,水补足至100%。

实施例10:6%氯化亚铁-磺基水杨酸微胶囊悬浮剂

氯化亚铁3%,磺基水杨酸3%,松脂植物油11%,脂肪酸甘油酯4%,二丙二醇2.5%,磷酸二氢钾2%,甲醛-尿素预聚体18%,卡拉胶0.5%,木质素磺酸钠4%,苯甲酸钠1%,水补足至100%。

实施例11:9%氯化亚铁-磺基水杨酸微胶囊悬浮剂

氯化亚铁3%,磺基水杨酸6%,聚氧乙烯单棕榈酸酯3%,BHT3%,氨基酸1%,木质素磺酸盐4%,丙三醇6%,乙酸乙烯乳液4%,黄原胶2%,水补足至100%。

二、药效验证测试

(一)实验材料:

试验供试水稻品种为T-43,供试药剂分别为CaCl2、氯化亚铁、磺基水杨酸。

(二)设计与方法

试验设三种混配药剂,A:CaCl2-氯化亚铁;B:CaCl2-磺基水杨酸;C:FeCl2-磺基水杨酸。三种混配药剂分别设三种配比,1:以1:1比例混配;2:以1:2比例混配;3:以2:1比例混配。所以实验共有9个处理,即A-1、A-2、A-3、B-1、B-2、B-3、C-1、C-2、C-3,以清水为对照(CK)。小区面积为5.6×5m2,三次重复,不同处理间有保护行隔离开。

实验于2016年4月20日播种,采取灌溉方式,一膜两管四行,膜宽1.15m,播幅1.4m,行距配置20cm+40cm+20cm+60cm,株距10cm。人工破膜点播,每穴播种8-12粒,穴数1.9万/667m2。全生育期各处理施肥量相同,全生育期施肥量为纯氮20.5kg/666.7m2,P2O5 13.5kg/666.7m2,K2O 3.0kg/666.7m2。水分管理等相关的栽培措施按照高产栽培要求实施,全生育期严格控制病虫草害。

水稻始穗期喷施药剂,药剂浓度为3g/L,每小区喷3L,设置对照的小区喷同体积的水,第一次喷药的时间为7月30日下午,第二次于5天后喷施。

(三)测试项目

1、不同处理对水稻SPAD值和叶面积指数的影响

表1不同处理水稻功能叶SPAD值和叶面积指数

由表1可以看出,始穗后水稻SPAD值和叶面积指数都表现出下降趋势。始穗期喷施不同复合型抗旱性物质,各处理比对照都有不同程度的提高。喷药后10天、20天、30天功能叶SPAD值都比对照高,且差异显著,A-3和C-1最大,其次是A-1,但与A-2、B-1、B-2差异不显著,对照的SPAD值最低。A-3对提高水稻叶绿素作用最大,从喷药后第十天就表现出最高,此后一直维持在最大值,C-1在喷药10天和20天后不是最高,在30天后表现最高,说明C-1对维持水稻叶绿素作用比A-3起效慢。

不同处理水稻叶面积指数表现出A-1、B-3最高,但A-3、C-1与它们差异不显著,说明用这四种药剂处理的水稻,抽穗后维持了较稳定的功能叶面积,同时叶绿素含量较高,水稻叶片的光合潜力大,功能期维持时间长,使水稻后期维持较高的同化能力,利于灌浆和有机物的积累。

2、不同处理对水稻叶片丙二醛含量的影响

表2不同处理水稻叶片丙二醛含量(单位:umol·g-1Fw)

由表2可以看出,不同处理水稻叶片丙二醛含量都呈增高趋势,这是因为植株衰老的原因。水稻喷药40天后,B-3、C-1处理的水稻叶片丙二醛含量最低,A-1、A-2、C-2与他们差异不显著,与对照相比,这五种处理丙二醛含量分别降低了30.8%、32.8%、21.3%、17.5%、17.6%。喷药后10天、20天、30天这五种处理水稻叶片丙二醛含量都较其他处理低,说明B-3、C-1、A-1、A-2、C-2这五种处理较对照相比,可以有效降低叶片丙二醛含量,延缓水稻叶片衰老,使水稻后期维持较高的同化能力。

3、不同处理对水稻干重的影响

表3不同处理水稻干重(g/m2)

表3可以看出,不同处理的水稻干物质从始穗后都呈增长趋势,这主要是因为水稻始穗后,光合能力达到最大,有机物积累加快,千粒重不断增加。喷药后10天、20天和30天所测得的各处理水稻干物质重都是B-3和C-1较大。喷药后20天和30天,A-3干重都是最低的。这说明始穗期喷施B-3和C-1这两种混配型抗旱剂可以增加水稻单位干重。

4、不同处理对水稻产量及构成因素的影响

表4不同处理水稻产量及构成因素

从表4可以看出,不同处理对水稻的株高影响不明显,而对其它产量构成因素影响较大。各处理的有效穗和结实率均比对照高,且差异显著。有效穗B-3和C-1最大,C-2与它们差异不显著,CK有效穗最低,B-3、C-1、C-2与对照相比增加了45.7%、44.6%、34.4%。结实率B-2最高,C-3和CK最低,B-2比对照提高了3.7%。穗长CK最高,A-1、A-3、C-1和C-3与它差异不显著,A-2、C-2最低,说明不同处理对增加水稻穗长效果不显著。A-1穗实粒数最高,其次是C-1,最小的是C-3,说明除了A-1、A-2和C-1,其他处理会降低水稻穗实粒数。千粒重B-3、CK最高,其他处理会降低水稻千粒重。产量是C-1最高,其次是B-3,A-3、C-3和CK产量最低,C-1和B-3分别比对照增高了51.2%、35.9%。

在水稻始穗期喷施不同混配型抗旱性物质后的测定结果表明,氯化亚铁-磺基水杨酸的效果最好,可以提高水稻后期叶绿素含量,增加功能叶面积指数,能改善水稻后期光合性能,提高光合效率;可以有效降低叶片丙二醛含量,延缓水稻叶片衰老;增加水稻干物质积累,促进灌浆,增加产量。

以上所述,仅是本发明实施例的较佳实施例而已,并非对本发明实施例作任何形式上的限制,依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。

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