一种玉米壮秆抗早衰增产用调节剂组合物及其应用

摘要

本申请属于玉米栽培技术领域，具体涉及一种玉米壮秆抗早衰增产用调节剂组合物及其应用专利申请事宜。以胺鲜酯DA‑6和矮壮素CCC为有效成分，复配而成，组合物中包括：胺鲜酯15~60mg/L，矮壮素1~4g/L。本申请中，以提高玉米抗倒伏能力、提高玉米叶片抗早衰能力和提高产量为目标，对于生长调节剂的复配比例进行了初步探讨。进一步地，结合不同玉米品种、不同种植密度，对应用效果进行了具体研究和分析。初步实验结果表明，对于不同玉米品种、不同种植密度情况下，均能明显改善相关生产指标，尤其是在确保抗倒伏能力改善基础上，能够明显提升浚单20在高密度种植条件下的产量数据，表现出较好增产效果。

说明书

技术领域

本申请属于玉米栽培技术领域，具体涉及一种玉米壮秆抗早衰增产用调节剂组合物及其应用专利申请事宜。

背景技术

玉米是重要的粮食和饲料作物，在保证世界和我国粮食安全中发挥着举足轻重的作用。目前，增加玉米种植密度仍然是增加玉米群体产量的重要途径和关键措施之一，但玉米作为高秆作物本就极易发生倒伏，过高种植密度会进一步增加玉米倒伏的风险。

另一方面，提高玉米种植密度还会造成叶片的早衰。玉米叶片作为源器官，是利用光能、CO

因此，提高玉米茎秆的抗倒伏能力与叶片抗早衰能力，对提高玉米产量具有重要的技术意义。

农作物生长管理中，应用植物生长调节剂来改善部分生产性能是一种十分常用的技术手段。其中己酸二乙氨基乙醇酯，即，胺鲜酯（DA-6），作为一种广泛应用的植物生长调节剂，具有提高叶绿素含量、改善光合作用、提高抗氧化酶活性、延缓植株衰老、促进作物生长发育、提高产量等广谱性作用。但实际应用效果也表明，单独的胺鲜酯应用时，也容易增加株高和穗位高，从而增加倒伏风险。而2-氯-N,N,N-三甲基乙铵氯化物，即，矮壮素（CCC），也是一种广泛应用的植物生长调节剂，具有延缓细胞伸长，使植株矮化、茎干健壮、节间缩短，具有提高叶绿素含量和植株抗逆性作用。由于不同生长调节剂的调节特性不同，加上不同农作物生理特点不同，因此，实际生产应用中，往往需要根据不同作物的生理特点、甚至不同生长阶段，对不同植物生长调节剂进行复配应用，才能较好满足生产需要。

发明内容

本申请针对玉米茎秆抗倒伏能力与叶片抗早衰能力需要，以现有植物生长调剂胺鲜酯（DA-6）和矮壮素CCC为基础，对其进行了复配，从而为玉米产量的稳定提升奠定部分技术基础。

本申请的技术方案详述如下。

一种玉米壮秆抗早衰增产用调节剂组合物，以胺鲜酯（DA-6）和矮壮素（CCC）为有效成分，复配而成，所述组合物中，包括：

胺鲜酯15~60mg/L，矮壮素1~4g/L；较优浓度配比为：胺鲜酯15mg/L、矮壮素4g/L；

所述组合中，还包括有：活性剂和展着剂，优选条件下，还包括防腐剂；

所述活性剂例如采用曲拉通X-100，在组合物中浓度为5ml/L；

所述展着剂例如为吐温-20，在组合物中浓度为5ml/L；

所述防腐剂例如为山梨酸钾，在组合物中浓度为0.4g/L。

所述玉米壮秆抗早衰增产用调节剂组合物在玉米栽种的应用，用于增强玉米秸秆抗倒伏能力、抗叶片早衰和增产；应用时，喷施方式应用，喷施两次：第一次在玉米7展叶期、全株均匀喷施，每个植株约喷施70mL组合物；第二次在玉米吐丝初期喷施于穗位叶，每个植株喷施约30ml组合物；

所述玉米的具体品种例如为：郑单958和浚单20；玉米种植密度例如为：6.75万株/hm

利用所述玉米壮秆抗早衰增产用调节剂组合物的玉米栽培管理方法，该方法中，在玉米种植管理过程中，基础性氮肥、磷肥、钾肥使用方式及施用量为：

尿素（含N 46%）作为氮肥，用量为180 kg/hm

磷肥（P

种植管理过程中，喷施玉米壮秆抗早衰增产用调节剂组合物用于增强玉米秸秆抗倒伏能力、抗叶片早衰和增产，应用时，喷施方式应用，喷施两次：

第一次在玉米7展叶期、全株均匀喷施，每个植株约喷施70mL组合物；

第二次在玉米吐丝初期喷施于穗位叶，每个植株喷施约30ml组合物。

本申请中，发明人以两种具有互补作用的植物生长调节剂胺鲜酯和矮壮素为基础，以提高玉米抗倒伏能力、提高玉米叶片抗早衰能力和提高产量为目标，对于生长调节剂的复配比例进行了初步探讨。进一步地，结合不同玉米品种、不同种植密度，对优化后的复配组合物的应用效果进行了具体研究和分析。初步实验结果表明，本申请的复配组合物，对于不同玉米品种、不同种植密度情况下，均能明显改善相关生产指标，尤其是在确保抗倒伏能力改善基础上，能够明显提升浚单20在高密度种植条件下的产量数据，表现出较好增产效果，基于此，可为相关玉米产量的稳定提升奠定良好的技术基础，同时也为其他农作物栽培管理方式的改良提供了良好借鉴和参考。

附图说明

图1为不同比例的复配组合物对玉米株高影响；

图2为不同比例的复配组合物对玉米株高影响 ；

图3为不同比例的复配组合物对玉米穗下节间长度影响；

图4为不同比例的复配组合物对玉米穗下节间直径影响；

图5为不同比例的复配组合物对玉米穗下节间单位节间茎长干重影响；

图6为不同种植密度下复配组合物对玉米株高及穗位高的影响（2019年）；

图7为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的玉米节间长度影响；

图8为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的玉米节间直径影响；

图9为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的玉米茎皮厚度及节间干重的影响（2019年）；

图10为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的玉米茎秆力学指标的影响（2019年）；

图11为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的叶片SPAD值的影响（2019年）；

图12为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的叶片光合速率和蒸腾速率影响结果；

图13为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的叶片气孔导度和胞间CO2浓度影响结果；

图14为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的叶片抗氧化酶活性的影响（2019年）；

图15为不同种植密度下复配组合物对不同玉米品种的对叶片氧化损伤的影响（2019年）。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。在介绍具体实施例前，就下述实施例中部分实验背景情况简要介绍说明如下。

玉米品种：

郑单958和浚单20，均为常见的商品化玉米品种，由市场购得；

实验试剂：

胺鲜酯（DA-6），购自郑州郑氏化工产品有限公司产品（白色片状晶体，98%原药）；

矮壮素（CCC），购自北京索莱宝科技有限公司（白色结晶，98%原药）；

种植地点及种植方式：

玉米种植时，在河南农业大学原阳科教园区（34°55′N，113°36′E）进行种植实验，该地地处黄淮海平原，属于温带季风气候；平均气温16.8℃，年降水量435.9mm，平均日照时长12h；

种植试验地土壤为砂质潮土（Sandysoil），播种前土壤有机质含量10.57g/kg，全氮含量1.08g/kg，速效磷含量80.3mg/kg，速效钾含量129.5mg/kg；

种植过程中，尿素（含N 46%）作为氮肥，用量为180 kg/hm

磷肥（P

实施例

基于相关植物生长调剂剂应用的普遍性及应用效果，本申请中，发明人以两种具有互补作用的植物生长调节剂胺鲜酯（DA-6）和矮壮素（CCC）为有效成分，同时考虑设计采用喷施方式适用于玉米，因此，最终复配物中还需加入活性剂（下述实施例中以曲拉通X-100为例）、展着剂（下述实施例中以吐温-20为例）、防腐剂（下述实施例中以山梨酸钾为例）等辅料。结合发明人对于相关玉米品种生长阶段的了解和实际生长调节剂应用量、应用时机等因素的综合考量，下述实施例中，具体的复配物组合配比设计如下表1所示。

表1 ，各实验组的复配物中的各组合浓度（即，各组分的组合配比）情况

具体应用时，喷施方式应用，喷施两次：第一次在玉米7展叶期、全株均匀喷施，每个植株约喷施70mL复配剂，对照组相同方式、喷施相同量清水；第二次在玉米吐丝初期喷施于穗位叶，每个植株喷施约30ml复配剂，对照组相同方式、相同部位、喷施相同量清水。

需要注意的是，喷施时，应选择晴朗无风天气下进行，在早上10点之前或下午4点之后喷施，喷施内6小时内如下雨，则根据情况适量补喷。

以上述复配物为基础，发明人于2018年进行了相关玉米栽种实验。具体实验过程为：

2018年，栽种实验时，采用随机区组方式进行实验设计，供试品种为郑单958，种植密度为6.75万株/hm

（一）不同复配组合物对玉米茎秆抗倒伏能力影响

以玉米株高、穗位高等为评价指标，结合复配物对玉米基部节间生长影响情况，发明人对相关复配组合物的具体实验结果简要汇总说明如下。

玉米株高和穗位高会影响整个植株重心，在一定范围内株高和穗位高越低，玉米抗倒伏能力越好。具体株高、穗位高实验结果如图1、图2所示。可以看出，不同复配组合物对玉米株高影响效果不一，具体而言：

就玉米株高指标而言，与对照相比，D3C3显著降低玉米株高，其他处理效果不显著；

就穗位高指标而言，相对于株高指标，穗位高对于不同复配组合处理更为敏感，与对照相比，除D1C2和D3C1处理对穗位高没有显著影响外，其他处理均能显著降低穗位高；其中D1C1、D1C3、D2C1、D2C2、D2C3和D3C3效果较为明显，具体数值而言，与对照相比，穗位高分别降低9.29%、14.29%、12.86%、12.14%、13.57%和20.00%。

节间越短、直径越大、单位节间长干重越大，这些指标的提升均会提高茎秆抗倒伏能力。而相关数据统计结果表明，本申请中不同复配组合物对穗上节间影响不显著，主要影响穗下节间相关指标。

不同复配组合物对玉米穗下节间长度、茎干直径、茎干单位节间长干重等指标的实验结果如图3、图4、图5所示。具体分析而言：

就节间长度指标而言，不同复配组合物对不同节间部位影响情况不一，具体而言，与对照相比，D3C1和D3C3处理会显著降低第1节间长，D2C3和D3C3处理会显著降低第三节间长，D2C2、D2C3、D3C2和D3C3处理会显著降低第5节间长；综合而言，D3C3处理会同时降低第1、3和5节间长度，且差异显著；而D1C3处理也能同时降低第1、3和5节间长，与对照相比，可分别降低19.87%、12.44%和6.95%；

就玉米穗下茎干直径指标而言，与对照相比，除D2C3、D3C2和D3C3处理外，其他复配剂处理均能提高第1、3和5节的直径，其中D1C3效果最为显著，可分别升高15.09%、12.97%和11.55%；

就玉米穗下茎干单位节间长干重指标而言，与节间直径调控趋势相似，D1C3处理提高单位节间长干重效果最为显著，与对照相比，第1、3和5节间的单位节间长干重分别升高47.73%、35.48%和48.28%。

（二）不同复配组合物对叶片抗早衰能力影响

光合作用是玉米积累有机物的主要方式，而叶片是进行光合作用的主要场所，并且叶绿素是进行光合作用的主要色素。因此，玉米的叶面积大小及叶绿素含量高低等评价指标，是叶片抗早衰能力的重要评价依据，也是玉米产量高低的决定性影响因素之一。

不同复配组合处理对玉米单株叶面积、叶片干重、单位面积叶干重和SPAD值等指标的具有影响结果如下表2所示。

表2不同复配组合物对玉米叶片生长的影响（2018年）

注：同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。

对上表分析可以看出：

就叶面积指标而言，与对照相比，D1C1、D1C3、D2C1、D2C2和D3C1处理会增加单株叶面积，但差异不显著，其中D1C3效果最好，叶面积提高8.31%；

就叶片干重指标而言，与对照相比，除D2C3、D3C2和D3C3处理，其他处理均可增加单株叶片干重，其中D1C3效果较高，单株叶片干重增加16.59%；

就单位面积叶干重指标而言，与叶片干重指标类似，D1C3处理组效果较高，但同时D1C2处理组也表现出较好处理效果；

就SPAD值而言（SPAD数值可代表叶绿素含量，其数值越大则表示叶绿素含量越高），与对照相比，D1C1、D1C2、D1C3、D2C1和D2C3处理均能提高SPAD数值，其中D1C3处理的SPAD数值提高了11.72%，差异显著。

（三）不同复配组合物对实际玉米产量影响

以穗长、穗粗、粒数、百粒重等指标为评价指标，就不同复配组合物对对玉米雌穗性状及产量影响结果汇总如下表3所示。

表3，不同复配组合物对玉米雌穗性状及产量的影响（2018年）

注：同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。

对上表进行分析，可以看出：

就穗长和穗粗指标而言，D1C3增加穗长和穗粗的效果最好，但与对照相比差异尚不显著；

就行粒数和穗行数指标而言，与对照相比，D1C1、D1C1、D3C2和D3C3处理减少了行粒数，分别降低5.22%、6.08%、6.08%和11.30%，差异显著，但D1C3处理对行粒数无影响；而不同复配组合处理对穗行数均没有明显影响；

就雌穗秃尖长指标而言，与对照相比，不同复配组合物处理均会增加雌穗秃尖长，其中D2C3处理达到显著水平；

而就百粒重和最终玉米产量指标而言，与对照相比，D1C1、D1C2、D1C3处理会显著增加百粒重，分别增加3.80%、2.90%和6.25%，差异显著；同时，D1C3处理增加了玉米产量，升高1.65%，而其他处理均降低玉米产量。

综合上述结果而言，基于玉米茎秆相关指标来提升抗倒伏能力时，以及从改善叶片抗早衰能力、并最终提升玉米产量角度而言，可综合选择D1C3组的处理方式（即，DA-6与CCC浓度分别为15mg/L和4g/L）来进行改善。

实施例2

在实施例1基础上，以D1C3组的处理方式（即，DA-6与CCC浓度分别为15mg/L和4g/L）为基础，结合实际玉米栽种过程中栽种密度因素，发明人于2019年进一步就该特定复配比例情况下对于玉米茎秆抗倒伏能力、叶片抗早衰能力和产量影响情况进行了实验分析。具体实验情况简介如下。

2019年，栽种实验时，采用裂区方式进行实验设计，种植品种为主区，种植密度为裂区，调控剂处理为裂-裂区，每个处理3次重复；种植品种分别为郑单958和浚单20，2个品种的种植密度分别为6.75万株/hm

（一）不同种植密度对玉米抗倒伏能力影响

以玉米株高、穗位高、节间长度、节间干重、茎秆力学性能等为评价指标，就不同种植密度下，结合不同玉米品种差异，就D1C3组的处理方式对玉米的抗倒伏能力的实际影响情况进行了具体分析。具体实验结果简介如下。

（1）对玉米株高及穗位高的影响

一般而言，增加种植密度会导致株高和穗位高的增加，因此，从提高抗倒伏能力角度而言，生长调节剂需要在高种植密度情况下也能降低株高和穗位高。本实施例中不同种植密度下的具体株高和穗位高统计结果如图6所示。分析可以看出，D1C3组的特定复配组合情况下，对于不同的郑单958和浚单20玉米品种，均能显著的降低不同种植密度下的株高和穗位高，有利于提高玉米的抗倒伏能力。具体而言：

与Z6.75和Z9相比，Z6.75P和Z9P处理组的株高分别降低6.27%，8.49%，穗位高分别降低8.15%，9.82%，差异显著；

与X6.75和X9相比，X6.75P和X9P处理组的株高分别降低了5.88%，7.69%，穗位高分别降低了5.04%，7.08%，差异显著。

（2）对玉米穗下茎秆节间形态特征的影响

以玉米穗下茎干节间长度、节间直径为评价指标，具体结果汇总如图7、图8所示。一般而言，增加种植密度会导致茎基部节间变长、节间直径变小。而本申请中，D1C3组的特定复配组合处理后，能显著减少其地上部第1、3、5节间长，增加节间直径。以郑单958为例，在灌浆期，与Z6.75和Z9相比，Z6.75P和Z9P第1、3、5节间长度分别降低了27.02%，15.38%、7.30%和16.33%，14.50%，8.61%，差异不显著；与Z6.75和Z9相比，Z6.75P和Z9P第1、3、5节间直径分别增加了6.12%，15.86%，4.92%和11.21%，22.04%，7.61%，差异不显著。在同一取样期内，节间长度为第一节间<第三节间<第五节间，节间直径为第一节间>第三节间>第五节间，且可以认为，随着种植密度增加，处理效果明显增强。

（3）对玉米茎皮厚度及节间干重的影响

以玉米茎皮厚度和节间干重为评价指标，具体结果汇总如图9所示。一般而言，随着种植密度的增加，茎皮厚度会有所减少，从而降低抗倒伏能力。而本申请中，D1C3组的特定复配组合处理后，则能显著增加玉米地上部茎皮厚度，提高茎秆品质，从而增强抗倒伏能力。具体结果而言：

与Z6.75和Z9相比，Z6.75P和Z9P其地上部1、3、5节茎皮厚度分别增加了37.23%，50%，20.67%和8.4%，34.21%，21.92%，差异显著；

与X6.75和X9相比，X6.75P和X9P其地上部1、3、5节茎皮厚度分别增加了15.38%，5.13%，36.9%和19.85%，8.33%，31.17%，差异显著。

就节间干重指标而言，以6.75万株/hm

（4）对玉米茎秆力学指标的影响

玉米茎秆力学指标与玉米倒伏有一定的相关性，如茎秆穿刺力、，弯折力、抗压力对玉米的倒伏都有作用重要影响。茎秆的最大抗弯力是茎秆发生形变前所承受的最大应力，最大抗压力越大，则植株对于外界环境影响所导致的起伏的承受能力越大，则越不易倒伏。对部分力学指标测定结果汇总如图10所示。具体而言：

以每个处理地上部第3节为例，与Z6.75和Z9相比，Z6.75P和Z9P处理组茎秆穿刺力、茎秆抗压力、茎秆弯折力分别提高24.05%，26.79%，22.64%和15.94%，12%，6.41%，差异显著；

与X6.75和X9相比，X6.75P和X9P茎秆穿刺力、茎秆抗压力、茎秆弯折力分别提高20.03%，45.25%，13.78%和32.4%，54.82%，9.64%，差异显著。

上述结果表明，D1C3组的特定复配组合处理后，在不同种植密度、不同玉米品种间，均能显著提高玉米茎秆力学性质，提高茎秆抗倒伏能力。

（二）不同种植密度对叶片抗早衰能力影响

以叶片SPAD值、光合能力、抗氧化酶活性等为评价指标，就不同种植密度下，结合不同玉米品种差异，就D1C3组的处理方式对玉米叶片抗早衰能力进行了具体分析。具体实验结果简介如下。

（1）对叶片SPAD值的影响

不同种植密度下，D1C3组的特定复配组合处理对不同玉米品种的SPAD数值影响结果如图11所示。分析可以看出：

D1C3组的特定复配组合处理提高了两个玉米品种叶片的SPAD数值，且随着处理天数的增加呈现先升后降的趋势；相较于常规情况下，随着种植密度的增加、叶片SPAD数值降低的情形，喷施D1C3组的特定复配组合物后，能显著增加高密度种植下叶片叶绿素含量。如：郑单958在处理后30d，在6.75万株/hm

（2）对叶片光合能力的影响

净光合速率可以直接反映植物光合作用的强弱，蒸腾速率可以反映植物对矿物质吸收和运输能力高低，气孔导度可以反映二氧化碳和水汽通过气孔的难易程度，胞间CO

由图12可以看出，正常情况下，随着生长天数的增加，净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度呈下降趋势；而随着种植密度的增加，净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度下降。但D1C3组的特定复配组合物处理后，能提高不同种植密度的各项光合指标，如：

郑单958在处理后的30天，与Z9处理相比，Z9P处理的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度分别升高了24.29%、60.94%、14.46%和18.02%；而不同玉米品种浚单20的各指标的变化趋势与郑单958相似。

（3）对叶片抗氧化酶活性的影响

将不同种植密度、不同玉米、不同处理方式情况下玉米叶片抗氧化酶活性测定结果汇总如图14所示。可以看出，正常情况下，随着生长时间的增加，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性呈现先升后降的趋势，过氧化氢酶（CAT）活性也呈下降趋势；同时，随着种植密度的升高，各抗氧化酶活性也表现出明显下降趋势。而本申请中，D1C3组的特定复配组合物处理后，对于不同玉米品种，在不同种植密度下，均能提高玉米的SOD、POD和CAT酶活性。如：

在40天时，与Z9处理相比，Z9P处理的SOD、POD和CAT活性分别升高19.59%、14.84%和19.35%；而喷施复配组合物后Z9P处理组与Z6.75处理组在酶活性上没有显著差异，这表明复配组合物的应用能缓解因种植密度升高而产生的玉米抗早衰能力降低的问题。

（4）对叶片氧化损伤的影响

将不同种植密度、不同玉米、不同处理方式情况下玉米叶片氧化损伤测定结果汇总如图15所示。可以看出：

正常情况下，随着生长天数的增加，叶片内丙二醛（MDA）和超氧阴离子（O

（三）不同种植密度对玉米产量影响

将不同种植密度、不同玉米、不同处理方式情况下玉米产量相关结果统计汇总如下表4所示。

表4，不同种植密度下复配组合物对雌穗性状及产量的影响（2019年）

注：同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。

对上表进行分析，可以看出：

就倒伏率数据而言，种植密度的增加会明显增加玉米倒伏率，但不同种植密度情况下，配合D1C3组的特定复配组合物的应用，均能明显降低玉米倒伏率，且差异显著；

就穗长、穗粗等指标而言，正常情况下，随着种植密度提升，穗长、穗粗等指标均有不同程度降低，但同样密度条件下，喷施D1C3组的特定复配组合物后，均能不同程度改善相关指标；

而就最终产量数据结果而言，正常情况下，随着种植密度提升，玉米产量并未明显改善，甚至出现了降低；但同样种植密度情况下，喷施D1C3组的特定复配组合物后，均能明显改善产量数据；而这种产量改善效果针对不同玉米品种而言，改善程度也有一定差异，其中对于浚单20而言，在高密度种植情况下，配合D1C3组的特定复配组合物的应用，玉米产量提升效果最为明显。