本发明专利技术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％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农作物种植
，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。
技术介绍
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、赵景阳等专利技术了甜菜壮苗剂(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。该专利技术提供了一种壮苗剂，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、赵景阳等专利技术的甜菜壮苗剂，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”。
技术实现思路
为了解决已有技术的不足，本专利技术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。本专利技术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”)。本专利技术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”)。本专利技术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勻混合溶液脱落酸(ABA)多效唑(MET)赤霉素(GA3)吲哚乙酸(IAA) 6_苄基氨基腺本文档来自技高网...
【技术保护点】
甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂，其特征在于，其包括化控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；所述的化控Ⅰ复合生长调节剂为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：脱落酸∶多效唑∶赤霉素∶吲哚乙酸∶６－苄基氨基腺嘌呤∶水杨酸∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温８０∶氯化钙∶硫酸锰∶硫酸锌∶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；所述的化控Ⅱ复合生长调节剂为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：芸薹素内酯∶吲哚乙酸∶６－苄基氨基腺嘌呤∶水杨酸∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温８０∶氯化钙∶硫酸锰∶硫酸锌∶甜菜碱∶胺鲜脂∶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，其余材料的配比涉及的量纲为质量ｇ；所述的化控Ⅲ复合生长调节剂为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：脱落酸∶赤霉素∶吲哚乙酸∶６－苄基氨基腺嘌呤∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温８０∶氯化钙∶硫酸锰∶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，其余材料的配比涉及的量纲为质量ｇ；所述的化控Ⅳ复合生长调节剂为如下成分和配比组成的均匀混合溶液：乙烯利∶赤霉素芸薹素内酯∶无水乙醇∶十二烷基磺酸钙∶吐温８０∶ＫＨ↓［２］ＰＯ↓［４］∶ＣａＣｌ↓［２］∶Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］∶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，其余材料的配比涉及的量纲为质量ｇ。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李文，王鑫，刘迎春，庞凤仙，杨波，
申请(专利权)人：吉林省农业科学院，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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