[发明专利]防御小麦春季冻害的复合调节剂及方法

说明书

技术领域

本发明属于农业应用生物技术领域，具体涉及一种能防御小麦春季冻害的复合调节剂及方法。

背景技术

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，在当前人口不断增长、耕地面积逐年减少的严峻局面下，提高单产是保障小麦供给的最主要途径。冻害是小麦生产上最严重的自然灾害之一，在美国、韩国、澳大利亚等国家，严重冻害发生的频率为2～4年1次，造成的产量损失达14%～85%。我国小麦种植区域广，南北跨度大，地形多变，冻害发生频率更为频繁，给小麦产量造成的损失更大。小麦冻害类型主要分为冬季冻害和春季冻害，两种冻害类型危害小麦的部位和机理不同，对产量的影响差异较大。冬季冻害主要危害营养器官-叶片，对单位面积小麦群体的数量（成穗数）影响较大，而春季冻害主要危害小麦生殖器官-幼穗，对每穗结实籽粒的数量（穗粒数）影响较大，对产量造成的危害更大。

在春季，小麦的春化作用一旦完成后，低温响应基因的表达就会停止，在冬季锻炼过程中形成的抗冻性将会逐渐消失，抗冻性显著降低，极易遭受春季低温的伤害。同时，小麦生长发育开始也由营养生长转变到营养生长和生殖生长并进阶段，幼穗由冬季的层层叶片包裹到春季逐渐外露，对温度变化的反应更加敏感；此时小麦幼穗发育要求最适宜的日均气温为10℃～15℃，若最低气温低于4～6℃，就会对小麦植株的幼穗造成较大伤害。

近年来，我国小麦春季冻害呈加剧趋势，主要原因在于，1.气候变化因素：全球气候变暖虽然造成平均气温不断上升，但导致了年际间变幅增大，春季冻害寒潮频繁出现，增加了小麦春季冻害的发生频率；2. 品种培育因素：由于小麦育种家在选育高产小麦品种时加大了对早熟性（能增加灌浆时间，有利于提高产量）的选择，使得黄淮冬麦区上世纪五、六十年代生产上推广种植的冬性小麦品种为主逐渐被现今偏春性、生长发育较快、开花期较早、丰产性较好而抗冻性较差的半冬性或弱春性小麦品种所替代；3.栽培种植因素：由于小麦种植效益较低，故导致农民对小麦种植与管理粗放，如播期提前、播量较大、整地质量差等，加大了小麦弱苗与旺苗的比例，也增加了小麦春季冻害发生的频率。

但是，与小麦冬季冻害研究相比，目前有关小麦春季冻害的防护研究甚少，在小麦生产实践中，尚无有效的能减轻或防护小麦春季冻害的技术措施。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能防御小麦春季冻害的复合调节剂及方法，施用该复合调节剂能显著减轻小麦春季冻害，从而提高小麦产量。

通过显微镜观察研究发现，可将小麦幼穗生长发育分为伸长期、单棱期、二棱期、护颖原基分化期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、药隔形成期和四分体时期，而后开花结实。与幼穗发育阶段相对应，经田间观察研究发现，可将小麦生长和发育过程分为以下几个阶段：出苗期、越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期。小麦冬季冻害主要发生在返青期以前，此时小麦幼穗发育过程处于护颖原基分化期以前（包括护颖原基分化期）；而春季冻害主要发生在拔节期以后，此时小麦幼穗处于小花原基分化期以后（包括小花原基分化期），小麦植株非常容易遭受冻害。

为解决上述小麦春季冻害技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明在充分了解掌握小麦春季冻害发生的时机及危害机理之后，有针对性地设计一种用于防御小麦春季冻害的复合调节剂，其为含水杨酸0.021～0.11 g/L、表面活性剂0.5～1.0 g/L的溶液。

上述复合调节剂可采用如下配制方法：

先取水杨酸与有机溶剂按1 g：8～15 ml的固液比进行溶解，再加入表面活性剂后用水定容成含水杨酸0.021～0.11 g/L、表面活性剂0.5～1.0 g/L的溶液。

所述表面活性剂优选为吐温系列。

在所述吐温系列中优选吐温40，其浓度优选为0.8 g/L。

以上述水杨酸也可用乙酰水杨酸替代，能起到同等的作用。

利用上述复合剂防御小麦春季冻害的方法，在春季冻害天气来临前1～2 d前，对小麦叶面喷施以上所述复合调节剂，喷施用量以溶液自叶片自然即将流下为准。

本发明具有以下积极有益的技术效果：

1. 本发明复合调节剂增强小麦植株对春季冻害抵抗力的生理机理主要在于，其有效成分被小麦植株吸收利用后，能显著降低小麦叶片的电导率和丙二醛含量，显著增加脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性。