CN111528227A - 具有植物生长调节活性的农用组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有植物生长调节活性的农用组合物，包括第一活性组分二氢卟吩铁，第二活性组分S‑诱抗素或复硝酚钾。二氢卟吩铁与S‑诱抗素的组合配比为(0.001～0.5):(0.5～5)。二氢卟吩铁与复硝酚钾的组合配比为(0.001～0.5):(0.1～0.5)。所述农用组合物可提高番茄果实的番茄红素、可滴定酸(有机酸)、Vc、可溶性糖含量，可以提高绿豆苗盐胁迫、玉米幼苗干旱条件下的抗逆性，其效果优于S‑诱抗素或复硝酚钾单剂的使用。本发明拓展了二氢卟吩铁在植物生长调节剂领域的应用。

Description

具有植物生长调节活性的农用组合物

技术领域

本发明属于农用组合物技术领域，涉及一种植物生长调节组合物，特别涉及一种含二氢卟吩铁的植物生长调节组合物。本发明还给出了这种组合物作为植物生长调节剂的应用。

背景技术

植物生长过程中，微量生理活性物质与阳光、温度、水分等营养物一样对植物的生长起着重要的作用，这些微量活性物，对调节植物的生长发育有着特殊的作用。各种内源微量活性物质常称之为植物激素，如生长素、赤霉素、细胞分裂素等，而非内源性的外加活性物质则称之为植物生长调节剂。

植物生长调节物质的应用是近代植物生理学及农业技术的重大进展之一，虽然植物内源性生长调节活性物质在极低浓度下(＜1μmol/L)即显示强的活性，但其含量极微、难以提取制备，价格高昂，因此，非植物内源性的生长调节物质即成为研究的重点。

植物生长调节剂有天然提取和人工合成两大类，目前，有超百种产品投入市场应用，已成为提高和改善农产品产量品质的一项重要技术方法(傅华龙等，植物生长调节剂的研究与应用，生物加工过程，2008(6)4:7～12)。植物生长调节剂一般具有低浓度促进而高浓度抑制植物生长的特性，须以狭窄的剂量范围使用才能够发挥正常功效，这导致实际应用存在诸多限制和不便；植物内源性激素具有天然的代谢途径和方式，不易积蓄，与其相比，目前使用的外源性合成类植物生长调节剂，使用剂量较高浓度偏大、且代谢途径不清、化学性质稳定，残留较多或残效期长，随着应用范围的不断扩大，其残留问题已引起人们的高度重视(赵敏等，植物生长调节剂对农作物和环境的安全性，环境与健康杂志，2007(24)5:370～372)，我国已经规定，任何绿色食品生产加工过程，不得以肥料和农药的形式使用化学合成的植物生长调节剂(中华人民共和国农业行业标准NY-T393-2000绿色食品农药使用准则；NY-T394-2000绿色食品肥料使用准则)。研究、开发剂量小、性质稳定、使用方便的植物生长调节剂已成为该领域的发展趋势，而无毒、无副作用且不影响植物正常代谢途径和方式的高效安全产品是植物生长调节剂研究的重点难点。

二氢卟吩铁，具有优良的植物生长调节活性，且具有明显的体内体外叶绿素酶抑制作用。本专利申请人在已申请专利CN102285992B中，对二氢卟吩铁的化学结构以及其作为植物生长调节活性成分在应用已有详细的描述。本专利申请的二氢卟吩铁即专利CN102285992B中的二氢卟吩铁。二氢卟吩铁作为一种具有新型作用机制的植物生长调节活性成分，其应用研究还主要停留在试验研究阶段。目前，二氢卟吩铁作为新型植物生长调节剂的应用有待进一步推广，其在植物生长调节剂方面的市场占有率有待进一步提升。

发明内容

为了推进二氢卟吩铁在农林业领域上的应用，结合前期的试验验证数据，本发明将二氢卟吩铁与现有植物生长调节剂复配，给出一种含二氢卟吩铁的植物生长调节组合物，以及这种具有植物生长调节活性的农用组合物在促生长、增强作物抗逆性、提升果蔬品质等方面的应用。

本发明采取如下的技术方案：一种具有植物生长调节活性的农用组合物，包括第一活性组分二氢卟吩铁，第二活性组分S-诱抗素或复硝酚钾。

所述二氢卟吩铁与S-诱抗素的组合配比为(0.001～0.5):(0.5～5)。

所述二氢卟吩铁与复硝酚钾的组合配比为(0.001～0.5):(0.1～0.5)。

S-诱抗素(脱落酸，abscisicacid，ABA)是一种植物体内天然存在的具有倍半萜结构的植物激素，对生物和环境无副作用。S-诱抗素是促进非呼吸跃变型果实成熟和衰老的主要激素之一，在高等植物体内，C40类胡萝卜素在9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)的作用下氧化裂解形成S-诱抗素，S-诱抗素在CYP707A酶的作用下进行分解代谢。S-诱抗素在植物信号传导中有着重要作用，其信号传导途径主要有3种：(1) ABA-PYR/PYL/RcarPP2C-SnRK2s；(2)ABAR/CHLH；(3)GPCR-型GTGS。通过归纳S-诱抗素促进果实着色的研究报道发现，外源S-诱抗素处理可促进果实着色，提高果实品质。另外，S-诱抗素是植物的“抗逆诱导因子”，被称为植物的“胁迫激素”，可诱导植物产生对不良生长环境(逆境，如抗旱性、抗寒性、抗病性、耐盐性等)。虽然 S-诱抗素能够促进果实着色，提高果实品质，增强作物抗逆性，但对于不同作物以及同一作物的不同品种的作用浓度、作用时间、作用方式等，以及S-诱抗素与其他植物调节成分的联合使用，仍需进行针对性且系统的试验研究，针对不同作物及品种特性确定出不同方案，以便为生产提供明确的技术指导。

复硝酚钾是由5-硝基愈创木酚钾、邻硝基苯酚钾、对硝基苯酚钾按1:2:3重量比配比而成的组合类植物生物调节剂，其生物活性与复硝酚钠完全相同，叶面喷施能迅速地渗透于植物体内，增强光合作用，加速细胞分裂，促进养分吸收，从而加快生根速度，打破休眠，防止落花落果，促进植物生长，可使用于粮食作物、经济作物、蔬菜、果树和花卉等作物。但需要指出的是，复硝酚钾，以及复硝酚钠，药效期短，喷施效果直观性较差，需要进行多次处理才能达到预期的效果。

作为本发明技术方案的进一步优选，具有植物生长调节活性的农用组合物制备成便于农林业所用的多种制剂及剂型。在考量二氢卟吩铁、S-诱抗素或复硝酚钾以及农用助剂等组分理化性质的基础上，选用农业上适用的载体或表面活性剂，参照现有技术，制备成便于农用的可湿性粉剂、水分散粒剂、水剂、可溶性液剂等制剂剂型。优选地，所述农用组合物的制备剂型为可溶性粉剂、水分散粒剂、可湿性粉剂、可溶性液剂或结晶粉剂。

在配制可溶性液剂时，本领域普通技术人员很熟悉使用相应的助剂完成本发明，选用的助剂可以举例为：乳化剂如十二烷基苯磺酸钙(农乳500#)、农乳700#(通用名：烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚)、农乳2201#、斯盘-60#(通用名：失水山梨醇硬脂酸酯)、吐温-60#(通用名：聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯)、TX-10(通用名：辛基酚聚氧乙烯(10)醚)、农乳1601#(通用名：三苯乙基苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物)、农乳600#、农乳400#中一种或多种；溶剂如甲醇、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、环己酮、丙酮、二甲基亚砜中一种或多种。

配制水分散粒剂时，本领域普通技术人员选用的助剂可以举例为：分散剂如聚羧酸盐、木质素磺酸盐、烷基萘磺酸盐中一种或多种；润湿剂如烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、萘磺酸盐中一种或多种；崩解剂如硫酸铵、尿素、蔗糖、葡萄糖中一种或多种；粘结剂如硅藻土、玉米淀粉、PVA、羧甲基(乙基)纤维素类中的一种或多种；填料如硅藻土、高岭土、白炭黑、轻钙、滑石粉、凹凸棒土、陶土一种或多种。

配制可湿性粉剂或可溶性粉剂时，本领域普通技术人员选用的助剂可以举例为：分散剂如聚羧酸盐、木质素磺酸盐、烷基萘磺酸盐中一种或多种；润湿剂如烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、萘磺酸盐中一种或多种；填料如硫酸铵、尿素、蔗糖、葡萄糖、硅藻土、高岭土、白炭黑、轻钙、滑石粉、凹凸棒土、陶土一种或多种。

另一方面，本发明还给出了所述具有植物生长调节活性的农用组合物在果实着色、改善果蔬品质和提高作物抗逆性方面的应用。

作为所述组合物应用的优选，所述组合物配制成溶液使用，在所述溶液中，二氢卟吩铁的浓度为0.001～0.5mg/L，S-诱抗素的浓度为0.5～5mg/L。

作为所述组合物应用的优选，所述组合物配制成溶液使用，在所述溶液中，二氢卟吩铁的浓度为0.001～0.5mg/L，复硝酚钾的浓度为0.1～0.5mg/L。

经试验验证，所述具有植物生长调节活性的农用组合物，可以提高番茄果实的着色，改善番茄果实的品质。

经试验验证，所述具有植物生长调节活性的农用组合物，可以提高绿豆苗盐胁迫、玉米幼苗干旱条件下的抗逆性。

本发明所述具有植物生长调节活性的农用组合物，至少具有如下的有益效果或优点：

1)本发明的二氢卟吩铁绿色环保，易被植物分解代谢，无人畜毒性，且剂量低用量少，选用S-诱抗素或复硝酚钾等植物生长调节活性成分作为二氢卟吩铁复配组合成分，试验数据得出其具有协同增效的作用，拓展了二氢卟吩铁在植物生长调节剂领域的应用。

2)发明人通过大量深入的理论和试验研究发现，与对照处理相比，所述具有植物生长调节活性的农用组合物可提高番茄果实的番茄红素、可滴定酸(有机酸)、Vc、可溶性糖含量，可以提高绿豆苗盐胁迫、玉米幼苗干旱条件下的抗逆性，其效果优于S- 诱抗素或复硝酚钾单剂的使用。

附图说明

图1是采用丙酮萃取比色法测定番茄果实果皮番茄红素含量的结果图。

图2是采用蒽酮法测定番茄果实可溶性糖含量的结果图。

图3是采用标准滴定法测定番茄果实有机酸含量的结果图。

图4是采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定番茄果实维生素C含量的结果图。

具体实施方式

为了便于理解本发明的目的、技术方案及其效果，现将结合实施例对本发明做进一步详细阐述。

实施例1

番茄果实着色的过程是叶绿素分解和番茄红素、类胡萝卜素等色素形成的过程。番茄果实着色优劣直接影响果实的商品价值。本实施例探讨所述具有植物生长调节活性的农用组合物对番茄果实品质的影响。供试番茄品种为中蔬4号(种子购自中国农业科学院蔬菜花卉研究所)，试验于2019年4-7月在西北农林科技大学农药研究所的试验基地进行，土壤肥力中等且土壤类型一致，田间管理水平良好，番茄植株长势较为一致(长势相似)。

在番茄的绿熟期对番茄植株均匀喷施供试药剂一次，以清水处理为对照。处理当天及处理后每4天取样一次，直到果实达到商品成熟(符合采收标准)。每处理在小区内随机采收20个果实，3次重复。采后果实置于超低温冰箱中备用，采用现有技术测定番茄红素、可滴定酸(有机酸)、Vc、可溶性糖含量。

在番茄达到商品成熟期，调查果实着色率。果实着色率的调查方法参照吴强等2008 年发表的科技论文《不同成熟度对灵武长枣贮藏效果的研究》。着色率为每一色度范围内果实个数与测定果实总数之比。果实着色度分为4个等级：着色面积小于等于果面面积30％为Ⅰ级；着色面积大于30％并小于等于果面面积50％为Ⅱ级；着色面积大于50％并小于等于果面面积75％为Ⅲ级；着色面积大于75％至完全着色为Ⅳ级。番茄果实着色率调查结果见表1。

供试药剂及使用浓度：

二氢卟吩铁单剂(二氢)，二氢卟吩铁的使用浓度为0.05、0.1、0.4mg/L；

S-诱抗素单剂(ABA)，S-诱抗素的使用浓度为2、6、10mg/L；

复硝酚钾单剂(AK)，复硝酚钾的使用浓度为2、4、8mg/L；

二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物(二氢+ABA)，其中，二氢卟吩铁的使用浓度为0.001、0.05、0.2、0.5mg/L，S-诱抗素的使用浓度为0.5、1、2、5mg/L；

二氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物(二氢+AK)，其中，二氢卟吩铁的使用浓度为0.001、0.05、0.2、0.5mg/L，复硝酚钾的使用浓度为0.1、0.2、0.4、0.5mg/L。

表1，番茄绿熟期喷施药剂后的果实着色率调查结果

表1表示喷施不同供试植物调节物16天后不同处理的着色率。清水处理着色度Ⅰ级的果实着色率32.42％，达到采收标准的果实(着色度Ⅳ级)的着色率28.63％。喷施浓度0.05、0.1、0.4mg/L二氢卟吩铁，着色度Ⅳ级果实着色率分别为43.11％、48.59％、56.27％，说明在番茄绿熟期喷施二氢卟吩铁，能够促进番茄果实着色，并且达到采收标准的果实着色率与二氢卟吩铁的施用量呈正相关。同样的，喷施浓度2、4、6mg/LS-诱抗素单剂，可以提高番茄果实着色率，并与施用量呈正相关，着色度Ⅳ级果实着色率分别为44.74％、51.46％、54.71％。喷施浓度2、4、8mg/L复硝酚钾单剂，着色度Ⅳ级果实着色率高于清水处理，说明在番茄绿熟期喷施复硝酚钾，可以提高番茄果实着色率，特别地，着色度Ⅲ级果实着色率分别为27.60％、30.34％、26.18％，高于其他处理。另外，复硝酚钾4mg/L对番茄果实着色率提高明显，着色度Ⅲ级、Ⅳ级的果实着色率达到 71.94％。

在番茄绿熟期喷施二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物，达到采收标准的果实(着色度Ⅳ级)的着色率均有显著的提升，着色度Ⅳ级果实着色率均高于60％，喷施氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物的番茄着色度Ⅰ级果实着色率在10％。可见，在番茄绿熟期喷施二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物，番茄果实着色率优于二氢卟吩铁单剂、S-诱抗素单剂和复硝酚钾单剂，提高番茄果实的商品性。

采用丙酮萃取比色法测定番茄果实果皮的番茄红素含量，测定结果见图1。从图1可以看出，与清水空白对照相比，二氢卟吩铁单剂、S-诱抗素单剂、复硝酚钾单剂、二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物以及二氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物均不同程度的提高番茄果实果皮的番茄红素含量。喷施浓度0.05、0.1、0.4mg/L二氢卟吩铁，番茄果实果皮的番茄红素含量由16.51mg/100g增加至18.87mg/100g，与二氢卟吩铁的施用量呈正相关。喷施浓度2、4、6mg/LS-诱抗素单剂，以及喷施浓度2、4、8mg/L复硝酚钾单剂，均可以提高番茄果实果皮的番茄红素含量，并与施用量呈正相关，并且效果与二氢卟吩铁的施用效果相当。与上述处理相比，二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物，可显著提升番茄果实果皮的番茄红素含量，在设定使用浓度范围内，番茄果实果皮的番茄红素含量可达到23.1mg/100g、22.78mg/100g。

采用蒽酮法测定番茄果实的可溶性糖含量，测定结果见图2。从图2可以看出，与清水空白对照相比，本实施例各处理均可提高番茄果实的可溶性糖含量，二氢卟吩铁和 S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物，番茄果实的可溶性糖含量高于各处理单剂。采用标准滴定法测定番茄果实的有机酸含量，测定结果见图3。从图3可以看出，与清水空白对照相比，本实施例各处理均可提高番茄果实的有机酸含量，并且二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物对提高番茄果实的有机酸含量效果明显。采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定番茄果实的维生素C含量，测定结果见图4。从图4可以看出，与清水空白对照相比，本实施例各处理均可提高番茄果实的维生素C含量，二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物有效提高番茄果实的维生素C含量，氢卟吩铁和复硝酚钾(0.5+0.5)组合物的维生素C含量最高，达到22.35mg/100gFW。

综合本实施例的测定数据得出，二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物，可以提高番茄果实的着色，改善番茄果实的品质。

实施例2

现有研究证实，植物生长调节物质作用于植物从种子发芽到幼苗生长、开花、结实和成熟等整个生命周期，并能提高植物逆境胁迫下的抗性。但植物生长调节物质对作物逆境伤害的缓解效应，以及开发相应的植物生长调节剂仍有许多问题值得进一步研究和探讨。本实施例探讨所述具有植物生长调节活性的农用组合物对作物在盐胁迫、干旱条件下的影响。

以浓度150mmol·L^-1NaCl溶液为盐胁迫条件，开展供试药剂对盐胁迫下绿豆苗氧化损伤的保护实验。供试药剂及浓度同实施例1，不同是用Hogland营养液配置各处理浓度的供试药剂。绿豆幼苗在各各处理浓度的供试药液中培养八天，以不加试液的 Hogland营养液为对照，处理第八天测定的数据如表2所示。

表2不同药剂对盐胁迫下绿豆苗氧化损伤的保护实验结果

从表2可以看出，与不含Hogland营养液对照(CK)相比，本实施例各处理均可增加抗氧化物质脯氨酸的含量，增加抗氧化物质脯氨酸的含量，并且可以不同程度的增加POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)和CAT(过氧化氢酶)抗氧化酶系的活力。并且在表2所列出的评价指标中，S-诱抗素单剂对盐胁迫下绿豆苗氧化损伤的保护性能优化二氢卟吩铁单剂和复硝酚钾单剂，但其性能不及二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物。特别地，二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物可显著提升绿豆苗在盐胁迫下的抗逆性。

参照本专利申请人在已申请专利CN102285992B实施例18的方法，开展供试药剂对玉米浸种及幼苗喷洒试验，明确所述具有植物生长调节活性的农用组合物对玉米幼苗在干旱条件下的影响。供试药剂及浓度设置，以及测定结果见表3。

表3干旱条件下不同药剂对玉米浸种及幼苗喷洒试验结果

从表3可以看出，与清水对照(CK)相比，本实施例各处理均可促进玉米幼苗生长及其主根的延长，与对照形成显著差异，各药剂处理组不仅长势好，且根系丰富发达、侧根多，主根长差异明显。室内玉米幼苗后期为干旱胁迫生长，清水对照组后期幼苗生长较为柔弱，茎秆较细，苗株苗叶边缘出现枯黄态，约有三分之一的苗株弯曲或倒伏。各药剂处理组幼苗长势良好，尤其是二氢卟吩铁和S-诱抗素的组合物，以及氢卟吩铁和复硝酚钾的组合物实验组，玉米叶片颜色更为浓绿，底部叶片无叶黄，仅见轻微的萎缩现状。

上面结合实施例对本发明做了进一步的叙述，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.具有植物生长调节活性的农用组合物，其特征在于，包括第一活性组分二氢卟吩铁，第二活性组分S-诱抗素或复硝酚钾；

所述二氢卟吩铁与S-诱抗素的组合配比为(0.001～0.5):(0.5～5)；

所述二氢卟吩铁与复硝酚钾的组合配比为(0.001～0.5):(0.1～0.5)。

2.权利要求1所述具有植物生长调节活性的农用组合物在果实着色、改善果蔬品质和提高作物抗逆性方面的应用。

3.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述组合物配制成溶液使用，在所述溶液中，二氢卟吩铁的浓度为0.001～0.5mg/L，S-诱抗素的浓度为0.5～5mg/L。

4.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述组合物配制成溶液使用，在所述溶液中，二氢卟吩铁的浓度为0.001～0.5mg/L，复硝酚钾的浓度为0.1～0.5mg/L。

5.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述具有植物生长调节活性的农用组合物用于改善番茄果实着色。

6.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述具有植物生长调节活性的农用组合物用于提高番茄果实的有机酸、维生素C、可溶性糖含量。

7.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述具有植物生长调节活性的农用组合物用于提高绿豆苗盐胁迫的抗逆性。

8.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述具有植物生长调节活性的农用组合物用于提高玉米幼苗干旱的抗逆性。

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