本发明涉及一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵制剂及其制备方法与应用，属于农作物抗逆制剂技术领域。
背景技术：
土地盐渍化已成为世界性的环境问题，严重制约着农业及畜牧业的发展。据联合国教科文组织不完全统计，全世界盐碱土地面积大约有9.5亿hm2，我国盐碱土地面积约为0.37亿hm2，占世界盐碱地的1/28左右，面积相当于我国现有耕地的1/4。
我国是一个人口大国，人均土地资源低于世界平均水平，同时又面临着人口剧增、耕地面积锐减等严峻问题。盐渍土是我国最主要的中低产土壤类型之一，是我国重要的后备土地资源。但是，盐渍土理化性质不良，对生长于其上的作物产生不同程度的抑制作用，甚至导致作物死亡，严重影响产量。离子对植物正常生长至关重要，土壤盐渍化会干扰植物体内的离子动态平衡。盐渍化土壤中主要离子毒害为na+，当过量的na+进入植物体内会破坏细胞内的离子和水分平衡，鉴于k+与na+具有相同的水合离子半径，因此植物对二者吸收具有抑制作用，在盐碱胁迫下维持组织细胞的高k+/na+值，可以保证植物维持正常生理代谢。丙二醛是膜脂过氧化作用的产物之一，能直接反映膜受损程度。植物遭受盐碱胁迫容易造成渗透胁迫和离子毒害，进而引起植物氧化损伤，而植物体内抗氧化酶可以清除活性氧，超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶，作为植物体内抗氧化酶系统的重要组成部分，在清除自由基方面发挥了重要作用。
相对于一般土壤，盐碱地的含氮量更低，氮营养缺乏可能是盐碱地区植物生长的主要限制因素之一。氮素是植物生长生命活动中一种最为重要必需的营养元素，是植物体内重要有机化合物的组成元素，如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、激素等。从世界范围看，在所有必需营养元素中，氮是限制植物生长和形成产量的首要因子，且对改善农作物产品品质也有明显的作用。氮肥亦是增加农作物产量的最有效的方法之一。no3-是作物可利用的重要氮素形态，它能在细胞的液泡内大量积累而无害，但no3--n仅是一种储藏形式的氮，只有转化为nh4+-n后才能被进一步利用。
由于盐胁迫抑制光合作用，造成植物体内糖分积累下降，渗透调节阻滞，碳源匾乏等，所以有效地向植物补充碳源是最直接的盐拮抗方式。中国专利文献cn105104381a公开了一种复合糖制剂及其在作物抗盐胁迫中的应用，所述复合糖制剂的原料包括海藻酸钠寡糖、葡萄糖、蔗糖、果糖、助剂和溶剂；该发明将能增强植物抗性的海藻酸钠寡糖复配葡萄糖、蔗糖和果糖，可解决作物盐胁迫的问题，但该发明所用原料较多，成本较高，无法同时提供植物生长所需的氮素，并且所用葡萄糖容易透过细胞膜，环境中的微生物利用速率快，从而使植物对葡萄糖的利用率降低。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵制剂及其制备方法与应用。本发明的葡萄糖酸铵制剂成本低；在盐胁迫条件下，本发明的葡萄糖酸铵制剂能够有效提高种子发芽率、增强抗氧化酶活性，保持细胞膜稳定性，增强作物幼苗抗盐能力；本发明同时提供氮源和碳源，能够显著促进作物的生长。碳酸铵、碳酸氢铵等化肥原料虽然也能同时提供氮源和碳源，但与碳酸铵、碳酸氢铵等化肥原料相比，本发明葡萄糖碳酸铵不仅可以提高土壤中有机碳含量，防止土壤退化，而且具有更好的提高作物抵御盐胁迫的能力。
本发明的技术方案如下：
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵制剂，该葡萄糖酸铵制剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵1.0～5.0g。
根据本发明，所述葡萄糖酸铵可市购或按现有技术制备得到。
根据本发明优选的，所述的葡萄糖酸铵制剂每升水中含葡萄糖酸铵1.2～4.2g。
根据本发明优选的，所述的葡萄糖酸铵制剂每升水中含葡萄糖酸铵2.1～3.2g。
根据本发明优选的，所述的葡萄糖酸铵制剂为液体喷洒剂。
上述提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵制剂的制备方法，包括步骤：将葡萄糖酸铵溶解于水中即得葡萄糖酸铵制剂。
上述提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵制剂在缓解作物盐胁迫中的应用。
根据本发明优选的，所述作物为玉米。
根据本发明优选的，所述葡萄糖酸铵制剂应用于作物种子萌发以及作物幼苗时期。
优选的，所述葡萄糖酸铵制剂应用于作物种子萌发，应用方法包括步骤：将作物种子消毒、冲洗、浸泡、沥干，置于盐胁迫条件下成长，期间喷洒葡萄糖酸铵制剂。
进一步优选的，所述消毒是用质量分数为3％的h2o2水溶液消毒10min，所述冲洗是用蒸馏水冲洗作物种子5次，所述浸泡是种子于蒸馏水中浸泡12h。
进一步优选的，在作物种子成长期间，葡萄糖酸铵制剂每7-9h喷洒一次,每次持续喷洒1-2min,喷洒量为每200粒种子喷洒葡萄糖酸铵制剂400-500ml。
根据本发明，所述盐胁迫条件中盐的总含量为90-150mmol/l。
有益效果：
1、本发明中的葡萄糖酸铵是一种弱酸性盐，其可以对盐碱性土壤起到一定的中和作用，从而缓解土壤的盐碱性，改善土壤环境；其可为植物生长同时提供碳源和氮源，其中的nh4+可以直接被作物吸收利用，葡萄糖酸根作为碳源也可直接被植物吸收利用，在盐胁迫下，能够有效提高种子发芽率和植物鲜重，增强抗氧化酶活性，降低丙二醛的含量，从而保持细胞膜稳定性，提高叶片叶绿素含量，降低叶片na+含量，大大增强了幼苗抗盐能力，能够显著促进作物的生长；其同时作为肥料成分使用可缓解土壤有机碳减少而带来的土壤退化。
2、本发明使用葡萄糖酸铵相比葡萄糖和铵盐的混合物，能够有效防止单独葡萄糖被环境中微生物的直接利用，有效减少葡萄糖的损失、提高葡萄糖的利用率；葡萄糖酸根较难透过微生物细胞膜，环境微生物利用速率较慢，所以植物对其的利用率较高；并且与碳酸铵相比，具有更好的抵御盐胁迫的作用。
3、本发明葡萄糖酸铵制剂应用于盐胁迫下的玉米种子，可使其发芽率增加23.4％，植株鲜重提高29.6％，mda(丙二醛)降低40.2％，cat(过氧化氢酶)活性提高20.3％，pod(过氧化物酶)活性提高130.5％，幼苗叶绿素含量提高146.3％，叶片na+含量降低49.6％，使玉米具有较好的抵御盐胁迫的能力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例中所用原料如无特殊说明，均为常规产品；所用设备如无特殊说明，均为常规设备。
实施例中所用玉米种子为郑单958，河南金博士种业股份有限公司有售；所用葡萄糖酸铵按照中国专利文献cn101844977a中实施例二的方法制备得到。
实施例1
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵1.2g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法，包括步骤：将葡萄糖酸铵溶解于水中即得葡萄糖酸铵液体喷洒剂。
模拟盐胁迫：将nacl溶于上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂中，得模拟盐胁迫混合液；混合液中nacl的浓度为90mmol/l。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂在缓解玉米模拟盐胁迫中的应用，具体应用方法如下：
将玉米种子用质量分数为3％的h2o2水溶液消毒10min，再用蒸馏水冲洗5次，将种子浸入蒸馏水中浸泡12h，然后沥干水分，置于模拟盐胁迫的发芽机中进行发芽生长，由发芽机每隔8h喷洒上述模拟盐胁迫混合液1次(每200粒种子喷洒混合液450ml，每次持续喷洒1min)，发芽机的种子托盘为网状漏水式，漏下来的模拟盐胁迫混合液反复循环利用，发芽机中的模拟盐胁迫混合液每2天更新1次。
实施例2
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵2.1g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法及应用方法与实施例1一致。
模拟盐胁迫混合液中nacl的浓度为90mmol/l。
实施例3
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵3.2g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法及应用方法与实施例1一致。
模拟盐胁迫混合液中nacl的浓度为90mmol/l。
实施例4
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵4.2g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法及应用方法与实施例1一致。
模拟盐胁迫混合液中nacl的浓度为90mmol/l。
实施例5
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵1.2g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法，包括步骤：将葡萄糖酸铵溶解于水中即得葡萄糖酸铵液体喷洒剂。
模拟盐胁迫：将nacl溶于上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂中，得模拟盐胁迫混合液；混合液中nacl的浓度为120mmol/l。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂在缓解玉米模拟盐胁迫中的应用方法与实施例1一致。
实施例6
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵2.1g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法及应用方法与实施例1一致。
模拟盐胁迫混合液中nacl的浓度为120mmol/l。
实施例7
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵3.2g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法及应用方法与实施例1一致。
模拟盐胁迫混合液中nacl的浓度为120mmol/l。
实施例8
一种提高作物抵御盐胁迫能力的葡萄糖酸铵液体喷洒剂，该葡萄糖酸铵液体喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含葡萄糖酸铵4.2g。
上述葡萄糖酸铵液体喷洒剂的制备方法及应用方法与实施例1一致。
模拟盐胁迫混合液中nacl的浓度为120mmol/l。
对比例1
模拟盐胁迫：将nacl溶于水中得nacl水溶液，其中nacl的浓度为90mmol/l。
将玉米种子用质量分数为3％的h2o2水溶液消毒10min，再用蒸馏水冲洗5次，将种子浸入蒸馏水中浸泡12h，然后沥干水分，置于模拟盐胁迫的发芽机中进行发芽生长，由发芽机每隔8h喷洒上述nacl水溶液1次(每200粒种子喷洒nacl水溶液450ml，每次持续喷洒1min)，发芽机的种子托盘为网状漏水式，漏下来的nacl水溶液反复循环利用，发芽机中的nacl水溶液每2天更新1次。种子移入发芽机后第7天测定种子发芽率，第10天后测定幼苗的生理指标。
对比例2
模拟盐胁迫：将nacl溶于水中得nacl水溶液，其中nacl的浓度为120mmol/l。
将玉米种子用质量分数为3％的h2o2水溶液消毒10min，再用蒸馏水冲洗5次，将种子浸入蒸馏水中浸泡12h，然后沥干水分，置于模拟盐胁迫的发芽机中进行发芽生长，由发芽机每隔8h喷洒上述nacl水溶液1次(每200粒种子喷洒nacl水溶液450ml，每次持续喷洒1min)，发芽机的种子托盘为网状漏水式，漏下来的nacl水溶液反复循环利用，发芽机中的nacl水溶液每2天更新1次。种子移入发芽机后第7天测定种子发芽率，第10天后测定幼苗的生理指标。
对比例3
一种液体喷洒剂，该喷洒剂以水作为溶剂，每升水中含碳酸铵0.95g(其中铵根离子的浓度与实施例6喷洒剂中铵根离子的浓度相同)
上述液体喷洒剂的制备方法及应用方法与实施例6一致。
模拟盐胁迫混合液中nacl的浓度为120mmol/l。
试验例1
实施例1-4和对比例1中的种子移入发芽机后第7天测定种子发芽率，第10天后测定幼苗的生理指标。计算种子发芽率及各个指标相对于对比例1的提高或者降低率，结果如下表所示：
表1实施例中玉米种子生长情况测试数据
由表1可知，在较低的nacl浓度处理条件下(该浓度的nacl处理并未抑制种子发芽率)，葡萄糖酸铵处理对玉米种子的发芽率无显著性影响，但增强了幼苗体内pod的活性，降低了叶片的na+含量及膜脂过氧化程度，提高了叶绿素含量，植株鲜重明显升高。以实施例3(每升水中含葡萄糖酸铵3.2g)时效果为最佳。
试验例2
实施例5-8和对比例2中的种子移入发芽机后第7天测定种子发芽率，第10天后测定幼苗的生理指标。计算种子发芽率及各个指标相对于对比例2的提高或者降低率，结果如下表所示：
表2实施例中玉米种子生长情况测试数据
由表2可知，在较高的nacl浓度处理条件下，葡萄糖酸铵处理不仅提高了玉米种子的发芽率，而且增强了幼苗体内抗氧化酶的活性，降低了叶片的na+含量及膜脂过氧化程度，提高了叶绿素含量，植株鲜重明显升高。以实施例7(每升水中含葡萄糖酸铵3.2g时效果为最佳)。
试验例3
实施例6和对比例3中的种子移入发芽机后第7天测定种子发芽率，第10天后测定幼苗的生理指标。计算种子发芽率及各个指标相对于对比例3的提高或者降低率，结果如下表所示：
表3实施例中玉米种子生长情况测试数据
由表3可知，在较高的nacl浓度处理条件下，虽然葡萄糖酸铵和碳酸铵都能同时提供碳源和氮源，但在两者铵根浓度相同的条件下，葡萄糖酸铵对盐胁迫条件下种子萌发率、植株鲜重、过氧化酶活性、叶绿素含量的提高以及叶片na+含量的降低效果要优于碳酸铵。