甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法

摘要

本发明涉及甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法。所述的系列复合生长调节剂包括化控I复合生长调节剂、化控II复合生长调节剂、化控III复合生长调节剂和化控IV复合生长调节剂；甜菜抗逆增产增糖系统化学调控方法，根据甜菜的苗期、叶丛形成期、根体与糖分增长期、糖分积累期四个生长阶段，分别对应使用上述的四种调节剂进行叶面喷施，诱导甜菜抗逆基因的表达，在全生育期充分挖掘甜菜品种的抗盐碱、抗旱和抗病潜力，进而提高根产量和含量糖。在年降水量不足300mm的吉林西部平均含盐量0.51％、PH8.4的盐碱地上，甜菜平均公顷产量53.33吨，增产27.26％；含糖量17.6％，增糖2.1％。

说明书

技术领域

本发明属于农作物种植技术领域，具体涉及甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法。

背景技术

甜菜不仅是一种制糖原料，而且也是一种重要的生产乙醇的原料。栽培甜菜是在人工选择的作用下，由野生普通甜菜(B.Vulgaris)逐步培育而形成的。野生普通甜菜起源于西亚、地中海沿岸及西欧一带，具备各种抗逆基因。甜菜经二百余年人工栽培，适应在舒适的条件下生长发育，使其某些抗逆机能逐渐衰退，某些基因由于长期未能充分表达而逐渐处于休眠状态，成为所谓的隐性基因。现代科学研究表明，只要探明激活基因的条件和方法，创造适当的环境与条件就可以将生物体内固有而处于休眠状态的隐性基因加以激活，使生物自身的潜能得以充分发挥，而生物在这方面的潜能是很大的。随着人们对植物基因诱导活化作用研究的逐步深入，发现农作物的某些抗逆功能往往是由多种基因控制的复杂生命过程，常常要多种信号物质(如植物激素和Ca²⁺等)协同作用方能奏效。抗逆基因的表达需要有多种基因诱导剂从各种信号传递途径去激发有关的基因，使其充分表达而完成不同的抗逆需求。已表明脱落酸、水杨酸、甜菜碱与Ca²⁺等信号物质在植物的生长发育过程中，其主要功能是诱导植物产生对不良生长环境(逆境)的抗性，如诱导植物产生抗旱性、抗病性、耐盐性等。它们作为逆境信号，活化了有关抗性基因。

植物细胞中钙/钙调素信号系统被证明是广泛存在的胞内信号传导途径之一。钙在植物生理活动中起着重要的作用，各种外界和内在的信号因子所导致的植物反应大多通过钙信号来转导。钙作为简单的金属离子调控如此众多的细胞活动，主要是通过作用于其下游的信号分子来实现的。蛋白质的磷酸化与去磷酸化是生物体内的一种重要的调节方式，几乎参与了所有的生理及病理过程，如糖代谢、光合作用、细胞的生长发育、基因表达和神经递质的合成与释放等等，在细胞的信号转导过程中起极其重要的作用。

中国甜菜的种植区域主要分布在“三北”地区，由于受到盐碱、干旱和病害蔓延的影响，甜菜产量和含糖率在逐年降低。解决这一问题的最有效的办法就是推广抗逆性强的甜菜品种。然而，目前的现实是，缺乏抗逆性甜菜品种，事实上培育集抗盐碱、抗旱和抗病于一身的甜菜品种是相当困难的。因此，可行的技术措施是采用系统化学调控技术调控有效基因的表达，增强抗逆性，配合现有技术如纸筒育苗技术，提高产量和含糖。早在1928年，Went就曾指出“如果没有生长素(植物激素)，植物就不可能生长”。植物生长是受许多内、外界因素调节的，但植物激素在植物生长中起着非常重要的作用。在甜菜生育代谢过程中，任何一种促进根分生组织的活跃性、加强物质代谢活动、控制生长中心适期转移、提高光合性能、增加物质积累以及合理分配等措施，都对提高甜菜的产量及含糖率具有重要作用，而植物生长调节剂恰具有上述作用。

Monowhite(1989～1991)在合理施用氮肥的情况下，8月中旬和9月初对甜菜叶喷MH的胆碱盐，提高了根产量及含糖率。张宗涛，刘墨祥等研究了增糖剂一号(MH)和增糖剂二号(AP)对甜菜的增糖作用(中国糖料，1986年01期)。通过不同剂量、不同喷药时间、不同地点和正交试验的研究，证明MH、AP与增甘膦一样都是有效的甜菜增糖剂。

20世纪后期，田文勋、赵景阳等发明了甜菜壮苗剂(中国专利号：CN1042890C)，解决了甜菜育苗过程中幼苗存在徒长、易感病和苗弱问题，有效地控制了甜菜的徒长，使幼苗根系发达，植株健壮，提高了抗病性。该发明提供了一种壮苗剂，为甜菜纸筒育苗培育壮苗提供了一种有效措施。

张忠俊、任凤清等在“糖用甜菜‘三高’栽培技术”(农村实用科技信息，2007年第11期)中提出：在8月中下旬叶面喷施矮壮素，能够防止叶片徒长。

中国农业科学院甜菜研究所经研究指出了甜菜低产低糖的原因，并提出了高产高糖的栽培技术措施。高产高糖的栽培技术措施是：亩苗数控制在3500株以上，单株根重控制在0.5-0.75千克左右；调节氮、磷肥配比，一次性深施；甜菜生长后期喷洒增糖剂和磷酸二氢钾；糖份积累期喷洒MH增糖剂；施用药剂防治甜菜病虫害。采用该成果，经生产示范，平均亩产1.29吨，含糖16.4％(《农产品加工产业化适用科技成果详细信息》，成果名称：甜菜低产低糖原因及高产高糖栽培技术的研究，中国农业科学院甜菜研究所，评价单位：农牧渔业部，1985年)。

从现有研究结果和专利中可以看出，单一生长调节剂的应用有效果，但是属于对症应用模式，是一种应急或短期解决甜菜生产中的问题。其中的技术措施，由于作用单一，不能充分挖掘品种的潜力，在实际生产中效果并不显著。从2000年之后我国甜菜种植面积逐年减少，产量和含糖大幅度下降这一事实中就能够体现出来。此外，在现有的甜菜高产高糖栽培技术体系和栽培技术规程中也没有或很少体现出生长调节剂的应用，说明这些技术并没有在生产上大规模应用。

比如，现有技术在提高甜菜含糖方面，是在收获前的4-6周喷施叶面MH、AP与增甘膦等增糖剂，而此时甜菜大部分功能叶片已脱落，根体形态已建成，对于提高含糖作用有限，提高根重作用甚微；在甜菜发育早期5～6片叶时叶喷生长调节物质，虽然提高了根产量，但含糖率降低。田文勋、赵景阳等发明的甜菜壮苗剂，解决了甜菜育苗过程中幼苗存在徒长、易感病和苗弱问题，但该项技术没有考虑到甜菜幼苗移栽到大田以后有效地抵御盐碱、干旱等环境胁迫问题。到目前为止，所有针对甜菜的各种调控技术只能短期解决甜菜生产中的问题，技术作用单一，无法应对复杂的环境胁迫，使得诸如中国“三北”地区所有甜菜产区生产的原料含糖低、产量低，无法满足制糖厂和乙醇厂的需求。

目前，我国“三北”地区盐碱地、山坡地、沙荒地等边际性土地长期未得到有效开发，生物质转化对资源的潜在需求巨大而现实供给严重匮乏。在这种情况下，就迫切需要发明一种甜菜系统化学调控技术体系，并变革现有的栽培方式，构建甜菜系统化学调控技的工程体系。在利用现有技术，包括高产品种和纸筒育苗技术的基础上，采用甜菜系统化学调控技术。甜菜系统化学调控技术是采用系列植物生长调节剂，从种子萌发就开始对甜菜的生长发育进行定向诱导，在全生育期促进甜菜与环境、个体与群体、根体与地上部、植株外部形态与内部生理功能的协调统一。充分挖掘甜菜品种的抗盐碱、抗旱和抗病潜力，最终达到提高生物学产量和可发酵糖含量，突破燃料乙醇和制糖产业发展的原料供给“瓶颈”。

发明内容

为了解决已有技术的不足，本发明提供了甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法。

本发明的第一个目的是提供甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂(以下简称“系列复合生长调节剂”)。

本发明的第二个目的是提供甜菜抗逆增产增糖系统化学调控方法(以下简称“系统化学调控方法”)。

本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂，包括化控I复合生长调节剂(简称“化控I”)、化控II复合生长调节剂(简称“化控II”)、化控III复合生长调节剂(简称“化控III”)和化控IV复合生长调节剂(简称“化控IV”)。

化控I为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：

脱落酸(ABA)∶多效唑(MET)∶赤霉素(GA₃)∶吲哚乙酸(IAA)∶6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)∶水杨酸(SA)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶氯化钙(CaCl₂)∶硫酸锰(MnSO₄)∶硫酸锌(ZnSO₄)∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为1.3-1.7∶1.5-2.5∶1.3-1.7∶1.8-2.2∶1.3-1.7∶25-35∶150-200∶20-50∶10-30∶220-280∶50-80∶50-80∶30-70∶10-20∶600-800；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控I的优选例的成分和配比如下：

脱落酸(ABA)∶多效唑(MET)∶赤霉素(GA₃)∶吲哚乙酸(IAA)∶6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)∶水杨酸(SA)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶氯化钙(CaCl₂)∶硫酸锰(MnSO₄)∶硫酸锌(ZnSO₄)∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为1.5∶2.0∶1.5∶2.0∶1.5∶30∶200mL∶30∶30∶250∶50∶50∶50∶10∶650；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控I的制备方法如下：

甲组溶液：按化控I成分配比，称取脱落酸(ABA)、多效唑(MET)、赤霉素(GA₃)吲哚乙酸(IAA)、6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)和水杨酸(SA)，依次溶于无水乙醇中，然后按配比依次加入十二烷基磺酸钙、吐温80，搅拌均匀；乙组溶液：按配比，称取CaCl₂、MnSO₄、50-80g ZnSO₄，依次溶于80-90℃配比量的水中，然后按配比加黄腐酸、二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时。在室温下，将上述两组溶液混合，搅拌均匀，得到化控I。

(2)化控II为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：

芸薹素内酯(BR)∶吲哚乙酸(IAA)∶6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)∶水杨酸(SA)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶氯化钙(CaCl₂)∶硫酸锰(MnSO₄)∶硫酸锌(ZnSO₄)∶甜菜碱(GB)∶胺鲜脂(DA-6)∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为0.001-0.01∶3-4∶2-4∶25-35∶200-300∶20-50∶10-30∶220-280∶50-80∶50-80∶80-120∶1-2∶30-80∶10-20∶600-800；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控II优选例∶芸薹素内酯(BR)∶吲哚乙酸(IAA)∶6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)∶水杨酸(SA)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶氯化钙(CaCl₂)∶硫酸锰(MnSO₄)∶硫酸锌(ZnSO₄)∶甜菜碱(GB)∶胺鲜脂(DA-6)∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为0.005∶3∶3∶30∶200∶30∶30∶250∶50∶50∶100∶1∶50∶10∶650；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控II的制备：

甲组溶液：按化控II成分配比，称取芸苔素内酯(BR)、吲哚乙酸(IAA)、6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)、水杨酸(SA)依次溶于配比量的无水乙醇中，然后依次加入配比量的十二烷基磺酸钙、吐温80，搅拌均匀；

乙组溶液：按成分配比，称取CaCl₂、MnSO₄、ZnSO₄，依次溶于80-90℃的配比量的水中，然后加入配比量的甜菜碱(GB)、胺鲜脂(DA-6)、黄腐酸、二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时；在室温下，将上述两种溶液混合，搅拌均匀，得到化控II。

(3)化控III为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：

脱落酸(ABA)∶赤霉素(GA3)∶吲哚乙酸(IAA)∶6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶氯化钙(CaCl₂)∶硫酸锰(MnSO₄)∶钼酸铵∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为3.3-3.7∶3.3-3.7∶1.8-2.2∶1.8-2.2∶200-300∶20-50∶10-30∶220-300∶50-100∶10-50∶30-80∶10-20∶600-800；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控III优选例：脱落酸(ABA)∶赤霉素(GA3)∶吲哚乙酸(IAA)∶6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶氯化钙(CaCl₂)∶硫酸锰(MnSO₄)∶钼酸铵∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为3.5∶3.5∶2∶2∶200∶30∶30∶250∶80∶30∶50∶10∶650；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控III的制备：

甲组溶液：按化控III成分配比，称取脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)、吲哚乙酸(IAA)、6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)，依次溶于配比量的无水乙醇中，然后加入配比量的十二烷基磺酸钙、吐温80，搅拌均匀；

乙组溶液：按配比量称取氯化钙、硫酸锰、钼酸铵，依次溶于80-90℃的配比量的水中，然后加入配比量的黄腐酸、二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时；在室温下，将上述两种溶液混合，搅拌均匀，得到化控III。

(4)化控IV为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：

乙烯利(CEDP)∶赤霉素(GA3)∶芸薹素内酯(BR)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶KH₂PO₄∶CaCl₂∶H₃BO₃∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为10-20∶1.3-1.7∶0.005-0.015∶150-200∶20-50∶10-30∶50-150∶200-300∶50-100∶30-80∶10-20∶600-800；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控IV优选例：乙烯利(CEDP)∶赤霉素(GA3)∶芸薹素内酯(BR)∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温80∶KH₂PO₄∶CaCl₂∶H₃BO₃∶黄腐酸∶二甲基亚砜∶水为20∶1.5∶0.01∶200∶30∶30∶125∶250∶80∶50∶10∶700；所述的无水乙醇的配比涉及的量纲为体积ml，其余的材料的配比涉及的量纲为质量g。

化控IV的制备：

甲组溶液：按化控III成分配比，称取g乙烯利(CEDP)、赤霉素(GA₃)、芸薹素内酯(BR)，依次溶于配比量的无水乙醇中，然后加入配比量的十二烷基磺酸钙、吐温80，搅拌均匀；

乙组溶液：称取配比量的磷酸二氢钾(KH₂PO₄)、氯化钙、硼酸，依次溶于80-100℃的配比量的水中，溶解后加入配比量的黄腐酸、二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时；在室温下，将上述两种溶液混合，搅拌均匀，得到化控IV。

下面介绍本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系统化学调控方法：

本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系统化学调控方法，是一个系统工程，它是根据甜菜的苗期、叶丛形成期、根体与糖分增长期、糖分积累期四个生长阶段，分别对应使用化控I、化控II、化控III和化控IV。应用不同浓度、不同组合的植物生长调节剂及钙等信号物质，在甜菜全生育期的四个关键时期进行叶面喷施，并与常规栽培技术革新有机融合，构建甜菜化控栽培工程技术体系，从而控制甜菜生长发育的整个进程，提高甜菜产量和含糖率。通过叶面喷施化控I、化控II、化控III和化控IV，适时调控抗逆基因的表达，使甜菜优良品种的生产潜力充分挖掘出来，从而更加有效地利用边际性土地。

本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系统化学调控方法的步骤和条件如下：

根据甜菜的苗期、叶丛形成期、根体与糖分增长期和糖分积累期四个生长阶段，分别对应使用化控I、化控II、化控III和化控IV。

1)育苗：采用能源甜菜品种或具有高产性能的糖用甜菜品种，利用纸筒育苗.方式培育壮苗，在幼苗第一对真叶展开时，用化控I的均匀混合溶液兑水50-100倍液用喷雾器喷施，用量为每公斤喷1册纸筒苗床；移栽起苗的前一天进行第二次喷施，第二次喷施量同前一次。

化控I除了与现有甜菜壮苗剂在培育壮苗上具有相同的效果外，其显著特点在于增加了信号物质，能够有效的诱导甜菜抗逆基因的表达，为移栽后抵御盐碱和干旱胁迫奠定基础。化控I中的脱落酸(ABA)、Ca²⁺、水杨酸(SA)可提高甜菜病害防御酶系，即过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性，使病情指数下降，同时水杨酸(SA)可以引起甜菜叶片中吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA3)含量的提高，适宜的脱落酸(ABA)的含量，能够避免脱落酸(ABA)对幼苗的过度抑制。

2)栽植密度与施肥：在采用本发明的甜菜抗逆增产系统化学调控方法条件下，要相应地变革常规栽培技术，增加栽植密度，建立以群体构成产量主体的技术路线：每公顷83000-85000株；增大施肥量，每公顷施优质农家肥100-150m³、纯N100-125kg、P₂O₅ 200-250kg和K₂O 200-250kg，作基肥施入；在叶丛形成前期重施氮肥，每公顷追施硝酸铵400-600kg，利于密植增产；

3)叶丛形成期的调控：6月上旬叶面喷施化控II，用化控II的均匀混合溶液兑水50-100倍液用喷雾器喷施，用量为每亩喷施40-50kg，喷施时要求喷施溶液较长时间停留在叶片上，以喷施溶液充分浮在叶片上，又不向下面滴落为宜，应选择晴朗无风天气，在下午5点以后喷洒为宜，中午不宜施用；

水杨酸(SA)增强甜菜抗性，使抗性基因活化，有效抵御病原菌的侵染。水杨酸(SA)、6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)与微量元素钼均可增强硝酸还原酶的活性。甜菜碱能够维持生物大分子的结构和完整性，降低盐碱的伤害。在三北地区6月正是干旱少雨季节，BR、6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)、吲哚乙酸(IAA)、CaCl₂与微量元素的配合使用调节了叶片气孔的开闭，有效抵御高温、干旱的伤害，同时通过系统诱导作用，激活甜菜多重活性，既保证了良好的群体发育，建造足够的叶面积，又保证了良好的个体发育，达到基本功能叶片强壮，根系发达。DA-6与赤霉素、细胞分裂素、吲哚乙酸、BR等混用，可进一步提高药效，并可降低用药量，有协同增效作用，更有效地从发育的细胞中获得最多的基因表达。DA-6在化学上可视为一种含多个配位基团的有机络合剂，能与微量元素发生络合反应，形成以DA-6为载体的络合物，避免了微量元素效能化失活，使微量元素的移动性和有效性提高，有利于叶面对它们的吸收，也能促进被吸收的微量元素在体内的运输，从而使微量元素的利用率提高。

4)根体与糖分增长期的调控：自田间封垄至田间开垄，这段时间为根体和糖份增长期，在7月下旬至8月末，持续40天左右；此期生长中心由地上部转移到地下部，由氮代谢为主转移到以糖代谢为主。甜菜根体增长和糖份积累速度都处于营养生育期之首。应于7月下旬叶面喷施化控III，用化控III的均匀混合溶液兑水50-100倍液用喷雾器喷施，用量为每亩40-50kg；

化控III能够有效控制叶丛及根头徒长，延长功能叶片寿命，提高光合作用强度，最大限度地保持叶片出生与衰亡的平衡，推迟开垄期。6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)增强叶与根中硝酸还原酶(NR)的活性，钼是NR的活化剂。

5)糖分积累期的调控：8月下旬叶面喷施化控IV，用化控IV的均匀混合溶液兑水20-50倍液用喷雾器喷施，用量为每亩40-50kg。

乙烯利与促进剂(GA、BR)及辅助元素(Ca、B、K)的混合施用，起到防止叶丛过于繁茂，促进光合产物(主要是蔗糖)向根体输送和积累，同时可以克服乙烯利过早引起叶片衰老等副作用。

下面将给出本发明提供的甜菜系统化学调控方法的的应用及效果。

一、化控I的应用及效果

1.试验方法

田间试验安排在吉林省洮南市黑水镇，供试土壤含盐量为0.58％，PH值为8.5，肥力中等。供试品种：HYB74。试验设3个处理：

(1)化控I：在真叶展开时喷施，用化控I的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施，稀释好的每公斤试剂喷1册纸筒苗床中；移栽起苗的前一天进行第二次喷施。

(2)甜菜壮苗剂(ZL94100317.5)：每袋药品(6.5g)用少量温水(0.5kg)溶解后，再加水至4kg，搅均后在真叶展开时浇于4册纸筒苗床中。

(3)对照(CK)：在真叶展开时，4kg清水浇于4册纸筒苗床中。

试验在当地常规施肥基础上进行，采用随机区组设计，四次重复，4行区，行长8m，行距0.6m，株距0.2m。

2.试验结果

2.1化控I对甜菜生长发育的影响

移栽前对各处理随机抽取20株幼苗测定苗高、胚轴长等性状，结果列于表1。移栽后15天测量苗高、叶鲜重等农艺性状，结果列于表2，并将叶片与全植株生长效应图示于图1a。从表1结果可以看出，移栽前化控I与生产上常用的甜菜壮苗剂缩短了苗高和胚轴长，使胚轴加粗，增加了叶片厚、叶片数、植株鲜重和根长，二者在苗床期间对幼苗的影响差别不大，但其效果均明显高于对照。移栽后15天，化控I对幼苗生长效应明显高于甜菜壮苗剂(表2)。

表1移栽前幼苗生长效应

注：表中数据是4次重复的平均值。

表2移栽后幼苗生长效应

注：表中数据是4次重复的平均值，同列数据后有相同字母表示在5％水平差异不显著。

2.2化控I对甜菜抗逆性的影响

移栽后15天测定了POD活性、脯氨酸含量和叶绿素含量，结果列于表3，并图示于图1b-1f。由表3可以看出，经过化控I处理后，与清水对照相比，显著提高了甜菜幼苗叶片在盐碱胁迫下的过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量，降低了相对电导率，说明化控I能增强盐碱胁迫下幼苗叶片膜的稳定性。化控I处理提高了根中TTC还原强度，增强了幼苗根系活力。化控I与甜菜壮苗剂(ZL94100317.5)相比，除叶绿素含量差异不显著外，其余4项生理指标均达到了显著水准，说明化控I在增强甜菜抗逆性方面显著优于甜菜壮苗剂(ZL94100317.5)。

表3化控I对甜菜幼苗生理性状的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，同列数据后有相同字母表示在5％水平差异不显著。

2.3化控I对甜菜产质量的影响

试验区于10月4日起收，并测产、检糖，结果列于表4。在盐碱胁迫下化控I与清水对照相比增产16.38％，增产幅度高于甜菜壮苗剂(ZL94100317.5)。在含糖方面，化控I显著高于对照，而甜菜壮苗剂(ZL94100317.5)与对照相比差异不显著。

表4各处理产质量结果

注：表中数据是4次重复的平均值，*，**表示与对照相比在5％和1％水平下差异显著。

综合上述，化控I克服了甜菜壮苗剂(ZL94100317.5)的不足，能够更加有效地抵抗逆境(盐碱、干旱环境)，提高了边际性土地上的甜菜根产量和含糖率，增产增糖效果显著优于同类产品。

二、化控II的应用及效果

在本试验中评价了化控II对甜菜抗逆性的影响。田间试验安排在吉林省洮南甜菜育种研究所，供试土壤含盐量为0.53％，PH值为8.98，肥力中等。供试品种：HYB13与吉洮单301。

1.试验方法

试验在连作地并在当地常规施肥基础上进行，采用随机区组设计，4次重复，4行区，行长8m，行距0.6m，株距0.2m。

试验设4个处理：(1)HYB13喷施化控II，用化控II的均匀混合溶液兑水50-100倍液用喷雾器喷施甜菜叶面上，每小区面积19.2m²喷施1.2kg。

(2)对照(CK1)：HYB13叶面喷施相同剂量的清水。

(3)吉洮单301喷施化控II，用化控II的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施甜菜叶面上，每小区面积19.2m²喷施1.2kg。

(4)对照(CK2)：吉洮单301叶面喷施相同剂量的清水。

6月5日进行叶面喷施，15天后各处理随机取16株，测定叶片中蔗糖合成酶(SS)、磷酸蔗糖合成酶(SPS)、多酚氧化酶(PPO)活性和相对电导率；测定根中POD、PPO活性。

2.试验结果

由表5可见，干旱胁迫下叶面喷施化控II，处理比对照叶片内MDA含量和相对电导率降低，表明在干旱胁迫下甜菜叶片中膜系统受到的破坏较小，膜质过氧化程度较低。过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)是甜菜病害的主要防护酶，叶面喷施化控II后叶片与根体中POD、PPO和PAL活性均较对照增高(表6-8，图示于图2a-2c)，由表9可见褐斑病病情指数和根腐病罹病率下降。

表5化控II对甜菜抗旱性的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，*，**表示与对照相比在5％和1％水平下差异显著。

表6化控II对POD活性的影响

注：表中数据是4次重复的平均值；*，**表示与对照相比在5％和1％水平下差异显著。

表7化控II对PPO活性对的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，*，**表示与对照相比在5％和1％水平下差异显著。

表8化控II对PAL的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，*，**表示与对照相比在5％和1％水平下差异显著。

表9 化控II对甜菜抗病性的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，*，**表示与对照相比在5％和1％水平下差异显著。

三、化控III的应用及效果

在本实验中评价了化控III对甜菜糖代谢相关酶活性的影响。田间试验安排在吉林省洮南甜菜育种研究所，供试土壤含盐量为0.53％，PH值为8.98，肥力中等。供试品种：HYB13(丰产型品种)、吉洮单301(标准型品种)。

1.试验方法

试验设4个处理：(1)HYB13叶面喷施化控III，用喷雾器将稀释好的试剂喷施于甜菜叶面上，每小区面积19.2m²喷施1.2kg。(2)对照(CK1)：HYB13叶面喷施相同剂量的清水。(3)吉洮单301叶面喷施化控III，用喷雾器将稀释好的试剂喷施于甜菜叶面上，每小区面积19.2m²喷施1.2kg。(4)对照(CK2)：吉洮单301叶面喷施相同剂量的清水。试验在当地常规施肥基础上进行，采用随机区组设计，4次重复，4行区，行长8m，行距0.6m，株距0.2m。7月22日进行叶面喷施，15天后各处理随机取16株采用外源基质法测定叶片中硝酸还原酶(NR)；测定叶片、根中蔗糖合成酶(SS)和谷氨酰胺合成酶(GS)。

3.试验结果

各项测定结果列于表10-13，并将各处理光合作用强度、根产量与含糖率图示于图3a-3c。由表10、11可见，叶面喷施化控III，处理与对照相比氮、糖代谢相关酶活性均有不同程度地上升。丰产型品种(HYB13)NR、GS、SS(分解方向)活性高于标准型品种(吉洮单301)，根中SS合成方向活性低于标准型品种，说明根体增长期叶面喷施化控III有利于快速促进甜菜根体的形态建成，对丰产型品种的作用大于标准型品种。化控III提高了甜菜氮、糖代谢相关酶活性，提高了光合作用强度，有效地促进了根体的增长，同时使根中含糖率也有所提高，表13的结果充分的说明了这一点。

表10化控III对甜菜氮代谢相关酶活性的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，**表示与对照相比在1％水平下差异显著。

表11化控III对甜菜糖代谢相关酶活性的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，**表示与对照相比在1％水平下差异显著。

表12化控III对甜菜光合作用强度、根重和含糖率的影响

注：表中数据是4次重复的平均值，*表示与对照相比在5％水平下差异显著。

四、化控IV的应用及效果

在本实验中评价了化控IV对甜菜产质量的影响。田间试验安排在吉林省洮南市向阳乡，供试土壤含盐量为0.47％，PH值为8.6，肥力中等。供试品种：HYB74。

1.试验方法

试验设4个处理：

(1)化控IV：在8月25日叶面喷施化控IV，用喷雾器将稀释好的试剂喷施于甜菜叶面上，每小区面积19.2m²喷施1.2kg。

(2)增糖剂一号(MH)：同期用喷雾器将浓度为0.1％的MH试剂喷施于甜菜叶面上，每小区喷施1.2kg。

(3)增糖剂二号(AP)：同期用喷雾器将浓度为0.1％的AP试剂喷施于甜菜叶面上，每小区喷施1.2kg。

(4)对照(CK)：同期相同剂量的清水叶面喷施。

试验在当地常规施肥基础上进行，采用随机区组设计，三次重复，4行区，行长8m，行距0.6m，株距0.2m。

2.试验结果

经试验本发明中的化控IV与同类产品相比具有极显著的增产增糖效果，其结果列于表13，并图示于图4a-4b。叶面喷施化控IV提高了甜菜根产量，比对照增产12.0％；含糖提高1.5％，均达到了极显著水准。增糖剂一号(MH)与对照相比较根产量差异不显著；含糖提高0.8％，差异达到显著水准。增糖剂二号(AP)与对照相比较根产量和含糖率差异不显著。

表13化控IV对甜菜产质量的影响

注：表中数据是3个重复的平均值，*分别表示与对照相比在5％水平下差异显著。

有益效果：本发明根据甜菜生长发育的特点及利用边际性土地生产高可发酵糖原料的需要，在甜菜生长的四个关键阶段，即苗期、叶丛形成期、根体与糖分增长期和糖分积累期，分别对应使用含不同水平和比率的植物激素及钙等信号物质的化控I、化控II、化控III和化控IV，适时调控甜菜抗逆(抗盐碱、抗旱、抗病)基因的表达，使甜菜产生了系统抗性，并在全生育期促进甜菜与环境、个体与群体、根体与地上部、植株外部形态与内部生理功能的协调统一，最终达到了提高生物学产量和可发酵糖含量的目的。经多年在盐碱、干旱环境条件下试验，本发明具有十分显著的抗逆、增产、增糖效果。2008年，采用品种HYB74，应用甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法，在年降水量不足300mm的吉林西部的含盐量0.67％、PH9.0的盐碱地上，实现了甜菜平均公顷产量50吨以上、含糖量达17.5％的目标。

附图说明

图1a是柱形图。显示甜菜苗期施用化控I对叶片和全株鲜重的影响。

图1b-1f是柱形图。显示化控I对移栽后甜菜抗盐碱生理性状的影响，其效果显著优于生产上使用的甜菜壮苗剂。

图2a-2c是柱形图。显示叶面喷施化控II增强了甜菜体内3中防御酶活性，与对照相比差异显著。

图3a-3c是柱形图。显示叶面喷施化控III提高了甜菜光合作用强度，使根产量和含糖率提高。

图4a-4b是柱形图。显示叶面喷施化控IV的效果，同时比较了与目前生产上常用的两种增糖剂之间的差异。全程化控技术与栽培技术融合后形成的甜菜化控栽培工程技术体系

图5a-5c是条形图。显示了本发明在盐碱、干旱胁迫条件下甜菜根体内谷氨酰胺合成酶(GS)活性和蔗糖合成酶(SS，包括合成与分解方向)活性的变化。

图6a-6b是柱形图。显示了本发明在盐碱、干旱胁迫条件下的增产增糖效果。

具体实施方式

实施例1  化控I的制备：

甲组溶液：称取1.5g脱落酸(ABA)、2.0g多效唑(MET)、1.5g赤霉素(GA₃)、2g吲哚乙酸(IAA)、1.5g6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)和30g水杨酸(SA)分别溶于200ml无水乙醇中，然后依次加入30g十二烷基磺酸钙、30g吐温80，搅拌均匀；乙组溶液：称取250gCaCl₂、50g MnSO₄、50g ZnSO₄，依次溶于650ml 80-90℃水中，混合后加入50g黄腐酸、10g二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时。在室温下，将上述两种溶液混合，搅拌均匀，得到化控I。

实施例2  化控II的制备：

甲组溶液：称取5mg芸薹素内酯(BR)、3g吲哚乙酸(IAA)、3g6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)和30g水杨酸(SA)依次溶于200ml无水乙醇中，然后加入30g十二烷基磺酸钙、30g吐温80，搅拌均匀；乙组溶液：称取250gCaCl₂、50gMnSO₄、50g ZnSO₄，依次溶于650ml 80-90℃水中，混合后加入100g甜菜碱(GB)、1g胺鲜脂(DA-6)、50g黄腐酸、10g二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时。在室温下，将以上两种溶液混合，搅拌均匀，得到化控II。

实施例3 化控III的制备：

称取3.5g脱落酸(ABA)、3.5g赤霉素(GA3)、2g吲哚乙酸(IAA)和2g6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)依次溶于200无水乙醇中，然后加入30g十二烷基磺酸钙、30g吐温80，搅拌均匀；乙组溶液：称取250gCaCl₂、80g MnSO₄、30g钼酸铵，依次溶于650ml80-90℃水中，混合后加入50g黄腐酸、10g二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时。在室温下，将以上两种溶液混合，搅拌均匀，得到化控III。

实施例4 化控IV的制备：

甲组溶液：称取20g乙烯利(CEDP)、1.5g赤霉素(GA3)和10mg芸薹素内酯(BR)依次溶于200ml无水乙醇中，然后依次加入30g十二烷基磺酸钙、30g吐温80，搅拌均匀；乙组溶液：称取125gKH₂PO₄、250gCaCl₂、和80gH₃BO₃，依次溶于700ml80-90℃水中，然后加入50g黄腐酸、10g二甲基亚砜，搅拌均匀，静置1小时。在室温下，将以上两种溶液混合，搅拌均匀，得到化控IV。

实施例5

本实验评价了本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法对甜菜根体中酶活性、产量和含糖量的影响。

1.试验方法：按本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系统化学调控方法的步骤和条件，应用化控I～IV在甜菜全生育期的四个关键时期进行叶面喷施。

1)喷施化控I：在幼苗第一对真叶展开时，用化控I的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施，用量为每公斤喷1册纸筒苗床；移栽起苗的前一天进行第二次喷施，第二次喷施量同前一次；

2)喷施化控II：6月10日叶面喷施化控II，用化控II的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施，每小区为48m²，叶面喷施稀释后的溶液3kg。

3)喷施化控III：7月20日叶面喷施，用化控III的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施，每小区为48m²，叶面喷施稀释后的溶液3kg。

4)喷施化控IV：8月25日叶面喷施，用化控IV的均匀混合溶液兑水50倍液用喷雾器喷施，每小区为48m²，叶面喷施稀释后的溶液3kg。

试验设4个处理：

(1)HYB74：按上述1的时间和施用量喷施化控I～化控IV。

(2)对照(CK1)：HYB74，按上述相同的时间叶面喷施相同剂量的清水。

(3)吉洮单301：按上述1的时间和施用量喷施化控I～化控IV。

(4)对照(CK2)：品种吉洮单301按上述1的时间叶面喷施相同剂量的清水。

试验于2009年在吉林省白城市洮儿河乡进行。试验地地势平坦，土壤养分空间变异小。供试土壤为盐碱土(含盐量0.67％，PH9.0)。供试品种为HYB74(丰产型品种)和吉洮单301(标准偏高糖型品种)。

施肥：每公顷施优质农家肥125m³、纯N112.5kg、P₂O₅225kg、K₂O225kg作底肥；于叶丛形成前期追施氮肥，每公顷施硝酸铵500kg。

栽植密度：处理1和3按行株距60×20cm；对照2和4按当地常规栽植密度：行株距60×27cm。采用随机区组设计，四次重复，8行区，行长10m。处理(1)于5月25日开始每隔20天随机取16株测定根中蔗糖合成酶(SS，包括合成、分解方向)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性，共测7次；全部小区于10月5日收获并测产、检糖。

2.试验结果：在甜菜全生育期内测定了谷氨酰胺合成酶(GS)活性和蔗糖合成酶(SS)活性的变化，结果列于表14，并图示于图5a-5c；收获后测产、检糖结果列于表15，并图示于图6a-6b。GS是NH4⁺同化的关键酶，通过施用生长调节剂调控氮代谢，提高直接将NH4⁺转化为有机氮的能力，可减少光合产物糖原的消耗。由表14可见，应用不同浓度、不同组合的植物生长调节剂及钙等信号物质，在甜菜全生育期的四个关键时期进行叶面喷施，并与常规栽培技术革新有机融合，在甜菜生育中前期(8月14日前)谷氨酰胺合成酶(GS)活性大幅度增加，促进了根体的快速增长；提高了甜菜各生长时期的SS合成方向活性；在甜菜生育后期降低了SS分解方向活性，促进了糖分积累。表15的结果验证了这一结论，表明本发明有效控制了甜菜生长发育的整个进程，达到了增产增糖的目的。应用本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法，对于处理(1)，可使甜菜根产量每公顷平均达到52.68t，提高了28.77％，含糖率平均达17.5％，提高了2.4％；对于处理(3)，可使甜菜根产量每公顷平均达到46.25t，提高了23.60％，含糖率平均达19.1％，提高了1.9％，均表现出了较高的增产增糖效应。

表14甜菜系统化控技术对根体中酶活性的影响

表15甜菜系统化控技术在盐碱地的增产增糖结果

注：表中数据是4次重复的平均值，**表示与对照相比在1％水平下差异显著。

实施例6

2007-2008年，按本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系统化学调控方法的步骤和条件，应用化控I～IV在甜菜全生育期的四个关键时期进行叶面喷施，在吉林西部、蒙东及辽宁北部地区进行了大面积生产示范试验。

1.实施方法

1)喷施化控I：在幼苗第一对真叶展开时，用化控I的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施，用量为每公斤喷1册纸筒苗床；移栽起苗的前一天进行第二次喷施，第二次喷施量同前一次。

2)喷施化控II：6月10日叶面喷施化控II，用化控II的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施，每小区为48m²，叶面喷施稀释后的溶液3kg。

3)喷施化控III：7月20日叶面喷施，用化控III的均匀混合溶液兑水100倍液用喷雾器喷施，

4)喷施化控IV：8月25日叶面喷施，用化控IV的均匀混合溶液兑水50倍液用喷雾器喷施，每小区为48m²，叶面喷施稀释后的溶液3kg。

各示范点均设两种处理：

(1)HYB13或HYB74，按上述1的时间和施用量喷施化控I～化控IV。

(2)对照(CK)：按上述1的时间，HYB13或HYB74叶面喷施相同剂量的清水。

施肥：每公顷施优质农家肥125m³、纯N112.5kg、P₂O₅225kg、K₂O225kg作底肥；于叶丛形成前期追施氮肥，每公顷施硝酸铵500kg。

栽植密度：处理1按行株距60×20cm，对照2和4按行株距60×27cm。

各示范点于10月5-10日收获并测产、检糖。收获时采用两个对角线式取样法，共取9点，每点面积24M²(4垄，每垄10M)，测产、检糖结果列于表16。两年10个点位大面积示范结果表明，在平均含盐量0.51％，pH＝8.4的盐碱地上应用本发明提供的甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法，可使甜菜根产量每公顷平均达到53.33t，提高了27.26％；含糖率平均达17.6％，提高了2.1％，表现出了较高的增产增糖效应。

表16甜菜系统化控技术在盐碱地上的大面积生产示范结果

注：对照为喷施相同剂量的清水。