雜交稻制種調節劑sxz制種調節劑及其製備方法
2023-10-23 14:53:52
專利名稱：雜交稻制種調節劑sxz制種調節劑及其製備方法
技術領域：
本發明是一種農用生長激素與農用稀土元素的混合技術，具體得說，是涉及生長激素與稀土元素混合使用對雜交稻種子生產的增產效果。
背景技術：
農用硝酸稀土 [農用硝酸稀土產品的國家標準(GB9968_^)；常用的農用硝酸稀土商品名稱為常樂益植素，河南省商丘市稀土微肥示範廠生產]是以水溶性輕稀土為主的硝酸鹽類的複合產品，其分子式為R(NO3) 36H20;R表示混合稀土，主要稀土元素是鑭、鈰、 鐠、釹4種輕稀土元素，稀土氧化物含量佔37 % 40 %，呈微紫紅色粉末狀(也有液體狀)。有大量報導農用稀土可使小麥、水稻、大豆、花生、甜菜、棉花等有不同程度地增產，增產率為6 12% {郭伯生，稀有金屬，稀土農業用專輯G)pl_9，1984;郭伯生，稀有金屬，稀土農用專輯pl-l-10，1981 ；郭佰生，農業中的稀土 [M]。北京中國農業科技出版社，1988 ；高梁，夏榮基，鄭偉，稀土農用的研究與實踐[M]，天津天津科技翻譯出版公司， 1998}。稀土對作物的生物效應，儘管還未弄清其全部過程，但稀土使作物的葉綠素增加，光合作用增強，促進、協調了作物對氮、磷、鉀肥礦質養分的吸收，從而增加有機物的積累，增加了作物產量，改善了作物產品的品質(廖鐵軍，稀土對作物的生物效應研究，稀土，1994 年第15卷第5期，26 ；寧加賁，稀土對作物增效因子的研究，稀土，1994年第15卷第1期， 63 ；李元沅，離子稀土對水稻根際生物磁性及生長發育的影響，湖南農業大學學報，第22卷第4期，1996年)。α -萘乙酸是植物生長激素(簡稱NAA)。α _萘乙酸能促進細胞分裂與擴大，誘導形成不定根，增加坐果，防止落果，改變雌、雄花比率等；可經葉片、樹枝的嫩表皮，種子進入到植株內，隨營養流輸導到全株。對於穀類作物，能增加分櫱，提高成穗率和千粒重(段留生，作物化學控制原理與技術，中國農業大學出版社，2005年；潘瑞熾，植物生長發育的化學控制，廣東高等教育出版社，2000;李三玉，植物生長調節劑應用叢書——植物生長調節劑在果樹上的應用，化學工業出版社，2002年；沈嶽清，植物生長調節劑與保鮮劑，化學工業出版社，1990)。雜交稻技術的成功主要取決於雜交稻種子生產技術。雜交稻種子生產中，由於母本(不育系)是一個人工創造的畸形體，包頸嚴重，導致母本穗層結構惡化，對花粉傳播十分不利，使水稻授粉困難，因此需促進穗粒外露(即解除包頸)；此外，由於父本與母本揚花時間不能基本同步，這會減少可異交的小穗數，從而使雜交種子生產產量不高，需調節花時，達到基本同步。雜交種子生產還需增強母本柱頭和父本花粉活力。一般柱頭活力為2天左右，為延長父本與母本授粉時間，最好能延長花粉活力達5天左右，花期相遇良好是提高種子產量、質量的基礎，實踐證明應用GA(赤黴素)是克服這些缺點的有效方法(王瑩等， 現代農業科技，2010年11期，ρ81-82)。赤黴素(Gibberellic Acid，GA，俗稱九二 0)在pH值3-4的溶液中最穩定，pH值過高或過低都會使其變成無生理活性的偽赤黴素或赤黴烯酸。赤黴素生理活性強，能顯著促進植物莖、葉節間縱向生長。雜交水稻制種中利用赤黴素可促進水稻莖的伸長，且能夠誘導促進開花，達到解除母本包頸現象和調節父母本花時的目的，使母本有更多穗粒外露，增加柱頭伸出率以及延長柱頭可受粉時間，同時更好地接受到父本的花粉，從而提高母本結實率和制種產量，使用赤黴素進行雜交水稻制種有一個最大的缺陷是穗上發芽率有最近， 因而，在一定程度上降低了雜交水稻種子的質量。目前使用赤黴素進行雜交水稻制種，一般使用量為四 39g/畝，分5-6次施用 (餘保生等，現代農業科技，2009年第19期，ρ198·)。雜交水稻制種生產中GA價格昂貴，投入費用大，因此，需要找到一種可以節約使用GA的替代化學藥劑。節約使用GA的替代化學藥劑已有多種試驗和商品化藥劑，如花調靈 (常州市東方植物激素廠生產；)(馬光榮等，安徽農業科學.2000, ) :p415-417 ；陳廷榮等，雲南農業科技，1990年2期，p27-27 ；高烈惠等，雜交水稻，2000年15卷1 |0,ρ26-26 ； 徐振明，農業科技通訊，1990年1期，ρ^-29 ；—種繁殖制種新型生長調節劑「花調靈」在常州通過鑑定-《雜交水稻》1986年01期；)；花信靈(中國專利:ZL95118951-4)；茉莉酸甲酯(蔣海燕等，江西農業大學學報，第30卷第6期，2008，pl024-1027)。V. N. Deshpande等進行了在雜交水稻種子生產中應用α -萘乙酸的試驗，試驗初步表明雜交水稻種子生產應用α -萘乙酸，特別是α -萘乙酸與GA3的混合使用後，Fl代穗伸長率，處理的種子結實率都有明顯的提高。結果表明穗伸長率，種子結實率越高，種子產量越高(V. N. Deshpand Jndian J. Genet. 63(2) :ρ157_158· 2003)。為了降低使用赤黴素的成本，提高雜交水稻制種的產量，充分利用稀土使作物的光合作用增強，促進礦質養分的吸收的特點，利用α -萘乙酸能促進細胞分裂與擴大，增加分櫱，提高成穗率和千粒重的特點，因此，試驗將稀土與α-萘乙酸混配成一種產品，一方面來代替部分或全部價格昂貴的赤黴素，另方面進一步提高雜交種子生產產量和質量是非常有益的。
發明內容
本發明是關於生長激素與稀土元素混配的雜交稻制種調節劑(簡稱「S)(Z制種調節劑」，下同)的製備方法，以及「S)(Z制種調節劑」的使用方法。α-萘乙酸與稀土會形成難溶性配合物，曾有人試探將α-萘乙酸與稀土混配製成合適的水溶性試劑，探討稀土元素在生物體內的配位作用和生理作用而未成功。有文獻報導稀土與α-萘乙酸能在中性至微酸性溶液中，生成配合物，其組成為 [RE(C12H9O2)3 · H2O],但溶解性測定表明配合物均不溶於水，也不溶於甲酵、無水乙醇、丙酮氯仿、甲苯等溶劑，僅微溶於乙腈，溶於二甲基亞碸和N-二甲基甲醯胺(戴立益，化學研究與應用，1998年第10卷第3期，ρ243)。要應用α-萘乙酸與稀土混配的產品來促進提高雜交種子生產產量，必須解決 α-萘乙酸與稀土混配問題。此外，為降低生產和運輸成本，α-萘乙酸與稀土混配的產品必須為濃縮型產品，並使混配的產品能在大量水溶液中稀釋，才能有利於產品在水稻葉面噴灑。因此，選擇α-萘乙酸和稀土均能高濃度溶解的合適的溶劑和混合配製方法是主要問題。本發明的「S)(Z制種調節劑」在研究試驗中將農用硝酸稀土(以水溶性輕稀土為主的硝酸鹽類的複合產品；簡稱稀土，下同)與α-萘乙酸(或α-萘乙酸鈉)直接在水溶液中混合配製，或分別將農用硝酸稀土、α -萘乙酸(或α -萘乙酸鈉)溶解在水溶液中，再混合配製均發生固體沉澱，無法混配。混合配製時，主要情況有1.當用水作為混配溶劑時， 稀土在水溶液中能均勻溶解，但因α-萘乙酸在水溶液溶解度很小，二者無法混合配製；當採用α-萘乙酸鈉時，雖然α-萘乙酸鈉在水中有一定的溶解度，但當α-萘乙酸鈉水溶液與稀土水溶液混合立即產生沉澱；2.當用乙醇、甲醇、乙二醇、丙酮、乙酸作為混配溶劑時， α-萘乙酸在乙醇等有機溶劑中能均勻溶解，但稀土在乙醇等有機溶劑溶解度很小，幾乎不溶解，因此，使用水溶液或這些有機溶劑均無法達到混合配製的目的。本發明的「S)(Z制種調節劑」在研究中試驗了多種溶液，如水、甲醇、乙醇、乙二醇、 丙酮、乙酸等作為混配溶劑；試驗了多種表面活性劑來幫助α-萘乙酸和稀土溶解，現已解決了這一問題。本發明的具體技術方案如下本發明是一種雜交稻制種調節劑SXZ制種調節劑及其製備方法，將稀土在乙酸水溶液中用0Ρ-10乳化劑乳化，得到分劑1 ；將α-萘乙酸用酒精溶解得到分劑2 ；然後將分劑 1與分劑2在攪拌下混合，混配的產品為濃縮的「S)(Z制種調節劑」劑型產品，可直接兌水稀釋使用，具體製備步驟如下1)、分劑1 稀土 乙酸為10 16 1 3[重量(g)/體積(ml)]；稀土 0P-10 乳化劑水為10 16 1 5 7 10[重量(g)/體積(ml) /體積(ml)]；2)、可在製備分劑1時加入2.0 3. Og硼砂，稀土硼砂為8 1 1.5(重量比)；3)、分劑2 α-萘乙酸赤黴素(40%赤黴素顆粒劑)酒精(85% )為1 1.5 3 8 9 15[重量(g)/ 重量(g)/ 體積(ml)]；4)、分劑1與分劑2在攪拌下混合成濃縮產品，外觀為微棕紅色懸浮液。本發明所述的「S)(Z制種調節劑」是混配濃縮的劑型產品，必須使用表面活性劑，表面活性劑是吐溫T-80或聚乙二醇辛基苯基醚(商品名0P-10乳化劑)。本發明所述的「S)(Z制種調節劑」劑型產品可兌水使用，葉面噴施使用濃度以稀土加α -萘乙酸的重量/體積百分計，為0. 020% 0. 070%。本發明所述的m制種調節劑」可使用於雜交水稻制種，使用方法為葉面噴施； 噴施時間為雜交制種水稻的孕穗始-末期，齊穗期噴施；葉面噴施次數為1 3次。硼是一種植物微量元素，在植物體內含量雖少，但作用重大。在雜交水稻制種時施用適量的硼肥，能夠明顯地提高結實率和制種產量(左國平，種子科技，1999(6)，？四-30)； 速樂硼((Sollibor，美國硼砂集團(U. S. Borax Inc.)生產，含硼量彡20. 5% )對促進花粉受精，開花結實有不可替代的作用；可迅速糾正作物「花而不實」、「實而不果」、「果而不良」 等，增產顯著。在雜交水稻制種上能較好地解決雜交水稻春夏季制種抽穗揚花期因高溫乾燥等天氣因素影響而導致母本不能正常受粉結實、籽粒不飽滿及父母本花期不遇的技術難題，能有效提高母本結實率和千粒重，實現雜交水稻制種高產穩產(餘一勤等，雜交水稻， 2006，21 (3) :p46-48 ；趙玉庭，四川農業科技，2007 年 1 期，p26-26)。因此，在本發明的「S)(Z制種調節劑」中，使用硼砂作為提高促進花粉受精的成分之
本發明的有益效果如下本發明的m制種調節劑」對雜交水稻制種進行了試驗，結果表明雜交水稻制種時，在孕穗始-末噴施「S)(Z制種調節劑」可促進抽穗揚花，經「S)(Z制種調節劑」處理後的稻株，直觀上可見水稻生長良好，抽穗揚花時穗層整齊度明顯好於對照，後期劍葉挺拔， 葉色轉色好，據調查其產量構成主要是通過提高結實率，增幅ι. O 3. 0%左右；千粒重增幅1. 5克左右來提高產量。使用「S)(Z制種調節劑」可在孕穗始-末期噴一次也可在孕穗末期和齊穗期各噴一次。「S)(Z制種調節劑」顯著增加種子產量，增產幅度5. 0% 10. 0%o
具體實施例方式下面通過幾個實施例對本發明的技術方案作進一步說明本發明採用的農用稀土為常樂益植素[農用稀土商品名稱為常樂益植素，河南省商丘市稀土微肥示範廠生產，農用硝酸稀土產品的國家標準(GB9968-88)] ；0P-10乳化劑 (聚乙二醇辛基苯基醚；上海滬峰生物科技有限公司)；α -萘乙酸為98%萘乙酸原藥(中鑫國際控股有限公司)；赤黴素(40%赤黴素顆粒劑，浙江錢江生物化學股份有限公司)；硼砂(焦作市維聯精細化工有限公司)。實施例1農用硝酸稀土和α -萘乙酸(或α -萘乙酸鈉)水溶性試驗和油溶性試驗。試驗表明農用硝酸稀土在水中溶解；α -萘乙酸難溶於水，α -萘乙酸鈉水中水溶性中等。當 α-萘乙酸鈉水溶液與稀土水溶液混合立即產生固體沉澱。當用乙醇、甲醇、乙二醇、丙酮、乙酸作為溶劑時，α-萘乙酸在乙醇、甲醇、乙二醇、 丙酮、乙酸等有機溶劑中能均勻溶解，但稀土在乙醇、甲醇、乙二醇、丙酮、乙酸等有機溶劑中溶解度很小，幾乎不溶解。實施例2本發明選用了多種表面活性劑來幫助α-萘乙酸和稀土溶解。試驗的表面活性劑有十二烷基苯磺酸鈉、RQ-IO (Polyoxyethylene (10) nonyl phenyl ether)、磺基丁二酸二辛基鈉鹽(GPG)、木質素磺酸鈉分散劑、氫化蓖麻油聚氧乙烯醚、醇醚羧酸鹽(AEC)、壬基酚聚氧乙烯醚、吐溫T-80(聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯)、司盤S-60(失水山梨醇脂肪酸酯)等，試驗發現選用非離子型表面活性劑-吐溫T-80或聚乙二醇辛基苯基醚(商品名 0P-10乳化劑，下同)能很好起到助溶作用，特別是0P-10乳化劑既解決了 α-萘乙酸在水中不能很好溶解的問題，也解決了 α-萘乙酸(或α-萘乙酸鈉)與稀土會形成水中難溶性配合物的問題。實施例3"SXZ制種調節劑」劑型A分劑1 :16g稀土，2. Og硼砂，混合磨細，加3ml乙酸，5ml 0P_10乳化劑，9ml水；分劑2 :1. 5g α -萘乙酸，加9ml酒精(85% )，溶解。分劑1與分劑2在攪拌下混合，混配的濃縮產品外觀為微棕紅色懸浮液，兌水後呈無色透明水溶液；可兌水30 40公斤，葉面噴施 1畝水稻(以稀土加α -萘乙酸的重量百分計，使用濃度為0. 057% 0. 043% )。實施例4"SXZ制種調節劑」劑型B
分劑1 :16g稀土，2. Og硼砂，混合磨細，加3ml乙酸，5ml 0P_10乳化劑，9ml水；分劑2 :1. 5g α-萘乙酸，3g赤黴素，加IOml酒精(85% )，溶解。分劑1與分劑2在攪拌下混合， 混配的濃縮產品外觀為微棕紅色懸浮液，兌水後呈無色透明水溶液；可兌水30 40公斤， 葉面噴施1畝水稻(以稀土加α -萘乙酸的重量百分計，使用濃度為0. 037% 0. 028%)ο實施例5"SXZ制種調節劑」劑型C分劑1 :16g稀土，2. Og硼砂，混合磨細，加3ml乙酸，5ml 0P-10乳化劑，9ml水 』分劑2 :1. 5ga -萘乙酸，6g赤黴素，加15ml酒精(85% )，溶解。分劑1與分劑2在攪拌下混合，混配的濃縮產品外觀為微棕紅色懸浮液，兌水後呈無色透明水溶液；可兌水30 40公斤，噴灑1畝水稻(以稀土加α-萘乙酸的重量百分計，使用濃度為0.038% 0.0 %)。實施例6選用「觀制種調節劑」進行母本始穗期葉面噴施，各處理均隨機區組，三次重複。 小區面積為33. 5m2，均指母本用藥，結果如下表1。與單噴赤黴素12克相比，劑型B和劑型 C使種子增產的主要原因是父本與母本揚花花期相遇良好，結實率和千粒重提高所致。表1 「SXZ制種調節劑」田間試驗
權利要求
1.一種雜交稻制種調節劑S)(Z制種調節劑及其製備方法，其特徵是，將稀土在乙酸水溶液中用0P-10乳化劑乳化，得到分劑1 ；將α-萘乙酸用酒精溶解得到分劑2 ；然後將分劑 1與分劑2在攪拌下混合，混配的產品為濃縮的「S)(Z制種調節劑」劑型產品，可直接兌水稀釋使用，具體製備步驟如下1)、分劑1稀土 乙酸為10 16 1 3[重量(g)/體積(ml)]；稀土 0P-10乳化劑水為10 16 1 5 7 10[重量(g)/體積(ml)/體積(ml)]；2)、可在製備分劑1時加入2.0 3. Og硼砂，稀土 硼砂為8 1 1. 5 (重量比)；3)、分劑2 α-萘乙酸赤黴素(40%赤黴素顆粒劑)酒精(85%)為1 1.5 3 8 9 15[重量(g)/重量(g)/體積(ml)];4)、分劑1與分劑2在攪拌下混合成濃縮產品，外觀為微棕紅色懸浮液。
2.根據權利要求1所述的雜交稻制種調節劑S)(Z制種調節劑，其特徵是，所述的「S)(Z 制種調節劑」是混配濃縮的劑型產品，必須使用表面活性劑，表面活性劑是吐溫T-80或聚乙二醇辛基苯基醚(商品名0P-10乳化劑)。
3.根據權利要求1所述的雜交稻制種調節劑S)(Z制種調節劑，其特徵是，所述的「S)(Z 制種調節劑」劑型產品可兌水使用，葉面噴施使用濃度以稀土加α-萘乙酸的重量/體積百分計,為 0. 020% 0. 070% ο
4.根據權利要求1所述的雜交稻制種調節劑S)(Z制種調節劑，其特徵是，所述的IYL 制種調節劑」可使用於雜交水稻制種，使用方法為葉面噴施；噴施時間為雜交制種水稻的孕穗始-末期，齊穗期噴施；葉面噴施次數為1 3次。
全文摘要
一種生長激素與稀土元素混配的雜交SXZ制種調節劑的製備方法，以及「SXZ制種調節劑」的使用方法，「SXZ制種調節劑」主要成分為稀土、α-萘乙酸和硼砂；「SXZ制種調節劑」產品為濃縮的劑型產品，可與赤黴素(40％赤黴素顆粒劑)2-8g直接兌水稀釋使用於雜交水稻制種。使用方法為葉面噴施；噴施時間為雜交制種水稻的孕穗始-末期，齊穗期噴施；葉面噴施次數為1～3次。
文檔編號A01N37/10GK102428962SQ20111028315
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者徐偉亮, 徐子河, 汪靜 申請人:浙江大學