糠酸甲酯作为植物生长调节剂的应用以及一种植物生长调节剂及其使用方法

摘要

本发明属于农业生产技术领域，具体公开了糠酸甲酯作为植物生长调节剂的应用以及一种植物生长调节剂及其使用方法。本发明公开了一种主要由糠酸甲酯、葡萄糖酸钠和水组成的复配溶液，其中糠酸甲酯的浓度为0.08～0.2mg/mL，葡萄糖酸钠的浓度为0.5～0.7mg/mL。该溶液对植物具有生长调节作用，在植物营养生长期至生殖生长初期，进行1～4次喷施，能够调节植物生长，显著扩大叶面积，加快干物质积累，提高根冠比。

说明书

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，尤其涉及糠酸甲酯作为植物生长调节剂的应用以及一种植物生长调节剂及其使用方法。

背景技术

随着科学技术和农业现代化的发展，植物生长调节物质在作物生产中被广泛应用，特别是在控制植物生长和发育中起到至关重要的作用。国内外已把运用植物生长调节剂调控植株的生长发育作为21世纪实现作物抗逆增产的主要措施之一。

大量研究表明，植物生长调节剂可用于调控植物体内的核酸、蛋白质和酶的合成，能对植物生长发育过程中如发芽、生根、细胞伸长、器官分化、花芽分化、开花、结果、落叶、休眠等不同阶段起到调节和控制作用。近年来，植物生长调节剂的研究开发获得了迅速的发展，被广泛应用于农业、林业和园艺作物生产，尤其是在调节植株生长与营养物质的形成和分配，促进个体生长发育，增强作物抗逆性、提高作物产量、改善产品品质、提高种植效益等方面发挥了巨大作用。同时，使用植物生长调节剂还可起到提高肥料利用效率、劳动生产效率的作用，因此是一项应用前景广阔的技术。

糠酸甲酯(Methyl 2-furoate，pyromucic acid methyl ester,13)，又称2-糠酸甲酯、2-呋喃羧酸甲酯、2-呋喃甲酸甲酯、焦粘酸甲酯等。天然存在于花生、可可、咖啡、烤榛子、杏仁、独行菜的根茎(玛咖)等植物中，也存在于烤烟烟叶、以及各种烟气(包括生物质炭制炭的烟雾)中。2-糠酸甲酯是由生物质转化而来的重要的精细化工产品之一，在生物质转化领域引起了广泛关注。2-糠酸甲酯是呋喃环系化合物中重要的衍生物之一，活性中心是羰基，羰基具有较高的反应活性和较大的极性，又因为其分子里具有呋喃环和醛基，易于发生糠醛加氢、氧化、还原胺化作用、脱羰作用等反应。这些特性决定了2-糠酸甲酯是一种极其重要的新型合成香料，在合成香料家族中占有重要位置，广泛应用于食品香精、烟草香精、化妆品香精等行业。同时，它又是一种重要的化工原料和中间体，可作为汽油抗爆剂改善汽油品质。在医药领域，糠酸甲酯也可制作具有抗肿瘤活性的药品。

目前尚无糠酸甲酯用于促进植物生长的相关研究与报道，开发糠酸甲酯的作物生长调控用途有利于农业高效生产及生物质的循环利用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了糠酸甲酯作为植物生长调节剂的应用以及一种植物生长调节剂及其使用方法，本发明创新性的提出了糠酸甲酯调控作物生长的作用及其效应，提供了一条促进农业高效生产及生物质的循环利用的新途径。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

糠酸甲酯作为植物生长调节剂的应用。

本发明的另一目的是提供一种植物生长调节剂，所述植物生长调节剂由糠酸甲酯、葡萄糖酸钠和水组成；

其中，糠酸甲酯的浓度为0.08～0.2mg/mL，葡萄糖酸钠的浓度为0.4～0.7mg/mL。

本发明的再一目的是提供一种植物生长调节剂的使用方法，所述植物生长调节剂施用时期为植物营养生长期至生殖生长初期。

优选的，所述植物生长调节剂进行叶面喷施，喷施次数为1～4次，每次喷施间隔5～7天。

优选的，每次喷施单株施用量为2～8mL。

优选的，当被作用植物为水稻等单子叶禾谷类作物时，植物生长调节剂施用时期为3叶期至抽穗期。

优选的，当被作用植物为棉花、油菜等双子叶作物时，植物生长调节剂施用时期为3叶期至初花期。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明基于糠酸甲酯对植物具有低浓度促进、高浓度抑制作用，可作为新型植物生长调节成份的特点，用于农业、林业及园艺等领域。糠酸甲酯能够调节作物生长，有效加快干物质积累，提高根冠比。而作物既可为单子叶作物，也可为双子叶作物，如水稻、棉花、油菜等。

具体实施方式

本发明提供了糠酸甲酯作为植物生长调节剂的应用。

本发明还提供了一种植物生长调节剂，所述植物生长调节剂由糠酸甲酯、葡萄糖酸钠和水组成；

其中，糠酸甲酯的浓度为0.08～0.2mg/mL，葡萄糖酸钠的浓度为0.4～0.7mg/mL。对水稻等单子叶禾谷类而言，优选的，施用糠酸甲酯的浓度为0.11～0.16mg/mL，葡萄糖酸钠的浓度为0.45～0.55mg/mL；进一步优选的，糠酸甲酯的浓度为0.13mg/mL，葡萄糖酸钠的浓度为0.5mg/mL。对于棉花、油菜等双子叶作物而言，优选的，施用糠酸甲酯的浓度为0.08～0.14mg/mL，葡萄糖酸钠的浓度为0.55～0.65mg/mL；进一步优选的，糠酸甲酯的浓度为0.1mg/mL，葡萄糖酸钠的浓度为0.6mg/mL。

本发明还提供一种植物生长调节剂的使用方法，所述植物生长调节剂施用时期为植物营养生长期至生殖成长初期。

在本发明中，所述植物生长调节剂对叶面喷施，喷施次数为1～4次，每次喷施间隔5～7天；优选为，喷施次数为4次，每次喷施间隔5天。

在本发明中，每次喷施单株施用量为2～8mL；优选为在植株为2～5叶时单株施用量为2～5mL；在植株为6叶以上时单株施用量优选为5～8mL。

在本发明中，当被作用植物为水稻时，植物生长调节剂施用时期为3叶期至抽穗期，糠醛甲酯的浓度优选为0.1～0.2mg/mL。

在本发明中，当被作用植物为棉花、油菜时，植物生长调节剂施用时期为3叶期至初花期，糠醛甲酯的浓度优选为0.08～0.13mg/mL。

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)试验材料：供试品种为水稻品种黄华占；甘蓝型油菜品种华油杂9号，棉花品种华棉3097。

(2)试验处理方法：

水稻采用水培方式培育幼苗。水稻种子在自制网状漂浮水培萌发装置盒内播种，盒内溶液为1/4霍格兰营养液，每盒播种60粒种子，出苗后定植为30株。4次重复。

油菜采用发芽盒加水培方式培育幼苗。种子首先放入有湿润的滤纸培养皿，置于26℃黑暗条件下萌发。待种子芽长达到3～5mm时，置于铺有发芽纸的96孔板上生长。选择生长状况均匀一致的60株幼苗，用海绵球夹住子叶节，将幼苗转移有1/4霍格兰营养液的15mL离心管在培养箱中继续培养。4次重复，每重复15株。

棉花使用长、宽、高分别约为18cm，13cm，8cm的栽植盒，采用营养土：砂＝1:1质量比的基质，经高温(130℃)消毒灭菌，每钵基质重量2kg。每盒播种40粒种子，出苗后定植为12株。4次重复。

水稻、油菜、棉花播种后均放至智能温光培养箱内培养(GDN-400，乐电仪器制造有限公司)。培养箱光照(13000lx)，光照/黑暗时间设置为12h/12h。夜/昼温度设置为水稻25/30℃，棉花22/28℃，油菜20/25℃。

在作物幼苗长出2～5叶(油菜2叶，水稻3叶，棉花5叶)时进行第1次喷施植物生长调节剂，单株施用量为油菜、水稻3ml，棉花5ml；间隔5d后喷施第2次，喷施用量与第一次相同，再间隔5d后喷施第3次，每次单株施用量为油菜、水稻5ml，棉花7ml；以喷施清水为对照(CK)。进行叶面喷施处理时将植株取出培养箱进行，待叶片吸收后再放入培养箱。作物为水稻时，植物生长调节剂中糠酸甲酯溶液浓度为0.13mg/ml，葡萄糖酸钠的浓度为0.5mg/ml；作物为棉花或油菜时糠酸甲酯溶液浓度为0.1mg/ml，葡萄糖酸钠的浓度为0.6mg/ml。第3次喷施2周后取样调查。

(3)测定与计算方法：每重复选择植株10株，用直尺分别测定幼苗根长、茎长，然后将每个重复地上部和地下部分开取样装袋，放置烘箱105℃杀青20min后于70℃烘干至恒重，分别称取茎叶干重和根干重，取平均值，再对多次重复取平均值。

本发明的糠酸甲酯处理剂对幼苗生长的影响结果如表1所示，(小写字母a、b、c、d等代表具有显著差异，P<0.05)。

表1

从表1检测得到的数据可知，施用植物生长调节剂的实验组，显著增加了株高，主根长，加快了干物质的积累，提高了根冠比。

实施例2

(1)试验材料：供试品种为甘蓝型油菜品种华油杂9号。

(2)试验处理与方法

试验在湖北武汉市华中农业大学盆栽场进行。采用盆栽种植方式，盆栽钵直径为20cm，高18cm。试验土壤选用黄棕壤土，沙、土质量比为1：1，每钵装土4.5kg。播种前取样供试土壤的主要养分含量为氨态氮1.5mg/kg、硝态氮7.9mg/kg、速效磷8.4mg/kg、速效钾112.9mg/kg、有机质7.5mg/kg，土壤pH为6.0。

于2020年10月19日播种，每钵播8粒种子。于三叶期进行定苗，每盆保留长势一致的健壮苗4株。基肥每盆施用N15-P15-K15复合肥3g。播种前将土壤与肥料混匀装入盆中，于四叶期每盆追施3g复合肥。试验设置喷施1、2、3、4、5次等5个处理(依次记为J1、J2、J3、J4、J5)，多次喷施处理在每次喷施后，间隔5天后再喷施下一次。每组处理3次重复。

在11月12日(三叶期)采用0.11mg/ml糠酸甲酯及0.6mg/ml葡萄糖酸钠混合溶液进行第一次叶面喷施，以喷施清水对照(CK)。喷施用量为5ml/株。喷施时采用包装盒纸板挡住喷施油菜和相邻处理，以确保喷施药剂浓度的准确性。其他管理技术均按照常规栽培措施进行。在12月6日在5次喷施处理完成最后一次施用后，于12月20日进行取样调查。

(3)测定与计算方法：每组随机选择植株5株，用直尺分别测定幼苗根长、茎长。使用游标卡尺测定根颈粗。叶面积用Epson V800扫描仪在300dpi分辨率条件下扫描成像，用Image J分析图像，计算叶面积。然后将每个重复地上部和地下部分开取样装袋，放置烘箱105℃杀青20min后于70℃烘干至衡重，分别称取茎叶干重和根干重。

本发明植物生长剂叶面喷施对幼苗生长的影响结果见表2所示(小写字母a、b、c、d、e、f表示LSD测验具有显著差异，P<0.05)。

表2

表2检测结果表明，采用本发明所确定的植物生长调节剂进行叶面处理后，油菜幼苗绿叶数、叶面积、茎叶干重、根干重与总干重、根冠比、根颈粗等指标，处理与对照差异均达到显著水平，具有明显促进生长与壮苗的效果。本处理剂喷施1～4次均可显著促进植株生长，两次喷施之间以间隔5天以上为好，以喷施4次效果最佳。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。