本发明涉及植物生长调节剂，具体涉及一种甘蔗促根抗倒伏增产调节剂制备方法及其应用。
背景技术：
甘蔗是主要的糖料作物，蔗糖是我国人民生活中不可缺少的食品。甘蔗喜温、喜湿、喜肥，生长期长，主要分布在广西、广东、台湾、福建、海南、云南、四川等北纬24°以南热带和亚热带地区。在甘蔗生长过程中，频繁出现的台风、季风和强降雨，常常导致甘蔗发生大面积倒伏，严重影响了甘蔗的产量和品质，直接影响着人民日常生活中蔗糖的供应状况，影响着甘蔗产业的发展，因此，开展甘蔗抗倒伏技术研究，降低大田甘蔗倒伏率，保障甘蔗高产稳产，对甘蔗产业持续性发展具有重要的现实意义。
综合分析发现，甘蔗倒伏与甘蔗品种类型、蔗田土壤状况、蔗种种植深度和管理措施(高培土、剥蔗叶)密切相关，但是，台风、季风等风灾是甘蔗大面积倒伏的主要诱因。据统计，我国台风、季风较严重的年份，倒伏和弯曲的甘蔗约占30％-40％，倒伏倾角30°以下的约占15％；台风、季风影响轻微的年份，倒伏和弯曲的甘蔗占10％-20％。
甘蔗倒伏后，蔗根翻兜，一侧根系断裂，导致养分、水分吸收受阻，不利于蔗茎的生长，不利于叶片光合产物的同化、积累；蔗茎弯曲、顶梢向上生长，茎节脆弱易折断，蔗茎侧芽和气生根萌发、伸长，大量消耗蔗茎贮藏养分，延缓蔗茎梢头和根系的生长，造成茎秆空蒲心，甘蔗产量和蔗糖含量降低(李杨瑞，2010)。进一步研究发现，甘蔗倒伏后，蔗茎倾斜、弯曲、交错，不利于机械化收获作业，严重降低了机械化收获效率；而且，蔗茎倾斜，增加了留茬高度(平均6.4cm)，减少了蔗茎收获量，增加了收获损失。研究表明：倒伏蔗田，甘蔗产量减少5％-20％，茎秆含糖量降低约10％。同时，倒伏蔗田，机械收获后，甘蔗宿根破头率增加(＞20％)，宿根发株率下降，来年甘蔗有效分蘖率降低，有效蔗苗密度降低。因此，倒伏是目前甘蔗种植业发展的瓶颈障碍，严重阻碍了甘蔗机械化收获的推广应用和甘蔗种植业的发展。因此，开展甘蔗抗倒伏技术研究，探索甘蔗抗倒伏的技术措施，提高甘蔗产量，推动甘蔗收获机械化的发展，成为了甘蔗种植业亟待解决的重大问题。
在甘蔗生产中，常规防倒伏栽培技术，在一定程度上起到防倒伏的作用。如：选择抗倒伏品种、深耕深栽(＞30cm)、高培土(＞30cm)、剥蔗叶(保留4-6片叶)、绿叶捆蔗扎叉防倒等常规防倒技术，在一定程度上，可有效防止甘蔗倒伏；但是，抗倒伏品种、深耕深栽(＞30cm)、高培土(＞30cm)三项技术，投资大；剥蔗叶(保留4-6片叶)、绿叶捆蔗扎叉防倒技术，操作繁琐，工作效率低，不适合大面积种植。
应用植物生长调节剂可以有效地防止倒伏、提高甘蔗的产量。目前，生产中应用的植物生长调节剂种类繁多，其中乙烯利、多效唑等主要用来降低株高、防止倒伏，但同时带来的副作用是限制茎秆生长、降低蔗茎和蔗糖产量；三十烷醇、芸苔素内脂等可以改善光合性能、防止早衰，但不能有效地防止倒伏。因此，本研究针对甘蔗生产中实现高产稳产的限制因子，即高密度与易倒伏、高密度与早衰以及常用调节剂抗倒伏与限制蔗茎生长之间的矛盾，从促进根系发育、坚秆抗倒、壮株防衰的角度出发，研制了甘蔗促根抗倒伏增产调节剂，以增强甘蔗高密群体抗倒伏的能力，对保障甘蔗优质、高产、稳产具有极其重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂及其制备方法与应用。基于上述目的，本发明的第一方面提供一种甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂，含有植物生长调节剂、内吸性杀菌剂、活性剂和展着剂、水。
其中上述植物调节剂包括乙烯利、萘乙酸钠；内吸性杀菌剂包括噁霉灵；活性剂和展着剂选自吐温20或吐温60或曲拉通中的一种或多种，活性剂和展着剂可促进药液在植株叶片表面浸润，促进药液吸收，有效提高药液的作用效果。
萘乙酸钠、噁霉灵、乙烯利的重量比为1：(2.5-5.3)：(5.5-10)，具体地，作为一种甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂包括以下组分：萘乙酸钠15-20g/l，噁霉灵50-80g/l，乙烯利110-150g/l，活性剂和展着剂5-20g/l，水730-820g/l。
其中，所述萘乙酸钠化学名称为α-萘乙酸钠(英文化学名称：sodiumnaphthalene-1-acetate，简写：naa-na)，分子式：c12h9o2na，分子量：208.19。纯品为白色颗粒、粉末或结晶性粉末；无臭或微带臭气，味微甜带咸；熔点：120℃，沸点：373.2℃；在空气和ph值为7-10溶液中稳定。易溶于水(53.0g/100ml，25℃；ph值8)，微溶于乙醇(1.4g/100ml)。低毒高效，ld50：大鼠急性经口1000mg/kg，小鼠约700mg/kg(钠盐)，对蜜蜂无毒。cas登录号：61-31-4，einecs登录号：200-504-2。萘乙酸钠经由叶片、植物嫩表皮、种子进入植物体内，然后分解成萘乙酸根离子，随营养流输导到生长旺盛的部位(生长点、幼嫩器官、花或果实)。萘乙酸钠具有内源生长素吲哚乙酸的作用特点和生理功能，第一，促进根系的尖端发育，诱导不定根和根的形成；第二，诱导细胞的快速膨大，诱导发芽，促进果实膨大和块根块茎的膨大；第三，诱导开花、防止落花落果、形成无核果实；第四，增强作物抗旱、抗寒、抗病、抗盐碱、抗干热风的能力，提高作物抗逆性；第五，促进作物早熟，增加产量，提高品质。
噁霉灵，化学名称为3-羟基-5-甲基异恶唑(英文名称：hymexazol，或hydroxy-isoxazcle，或tachigaren)，分子式：c4h5no2，分子量：99。纯品为无色结晶；熔点86—87℃；闪点205±2℃；25℃时蒸气压133.3×10-3pa；易溶于水(85g/l，25℃)和丙酮、甲醇、乙醇等有机溶剂；在酸、碱溶液中均稳定，无腐蚀性。噁霉灵是一种内吸性杀菌剂和土壤消毒剂。噁霉灵进入土壤后被土壤吸附并与土壤中的铁、铝等金属离子结合，有效抑制病原菌孢子的萌发和病原真菌菌丝体的正常生长或直接杀灭病菌(药效期2周)；同时，噁霉灵具有促进作物根系分支生长的作用。噁霉灵被根系吸收后，迅速沿木质部导管向茎秆移动(24h遍布整株)，在植株内代谢产生两种葡萄糖苷，即o-葡萄糖苷和n-葡萄糖苷，其中，o-葡萄糖苷具有噁霉灵一样的杀菌功能；n-葡萄糖苷具有提高生理活性的作用，可诱导作物根部分枝，增加侧根数量，提高根系活力，提高根系吸收水分和养分的能力，促进作物生长，预防根系衰老，提高作物幼苗抗逆能力，抗寒、抗旱。噁霉灵对土壤中病原菌以外的细菌、放线菌影响很小，不破坏土壤中有益微生物的生态平衡，在土壤中能分解成噁唑酮和乙酰乙酸胺，最终分解成co2和h2o；噁霉灵低毒，大鼠急性经口ld50为4678mg/kg，经皮ld50为10000mg/kg，小鼠经皮ld50为2000mg/kg，对鱼、鸟毒性低，对蜜蜂无毒；因此，噁霉灵对环境安全。
乙烯利为2-氯乙基膦酸(英文名称：ethephon,缩写：eth)，分子式c7h8cln，分子量149.7；纯品为白色针状结晶，熔点74℃～75℃，沸点约265℃(分解)，密度1.409±0.02g/cm3(20℃，原药)。易溶于水，难溶于丙酮、乙酸乙酯；水中溶解度约lkg/l(23℃)，ph<3.5时水溶液中稳定，随ph升高水解释放出乙烯。对紫外光敏感，常压下、温度75℃以下稳定。乙烯利在植物体内释放出乙烯，主要作用为：增强植物细胞中核糖核酸合成的能力，促进蛋白质的合成。在植物离层区如叶柄、果柄、花瓣基部，促进离层去纤维素酶的合成，加速离层形成，导致器官脱落；乙烯利能增强(果实成熟时)磷酸酯酶的活性，促进果实成熟；在衰老或感病植物中，乙烯利提高过氧化物酶活性，延缓衰老或提高抗病性；乙烯能抑制内源生长素的合成，因此，乙烯利具有延缓植物生长的作用；乙烯利释放乙烯，诱导植物器官(叶片、茎秆)发生“三重反应”，即抑制纵向生长、促进径向生长、诱导偏向上生长；乙烯诱导黄瓜雌花分化。在甘蔗上，乙烯利抑制细胞伸长，矮化株高，促进甘蔗节根发育，抗倒伏。
本发明的第二方面提供一种制备甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂的方法，包括以下步骤：分别将萘乙酸钠、噁霉灵和乙烯利溶于水中，然后将三种溶液混合后加入活性剂和展着剂，用水定容即得。
本发明的第三方面进一步提供上述甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂在甘蔗种植中的应用，将施用甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂时兑水稀释成500～700倍液进行浸种处理或叶面喷施。
具体步骤包括：在播种前，将上述稀释后的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂浸没甘蔗种子10-15分钟；在甘蔗拔节期，即甘蔗存在5-8个展开叶或存在7-11个可见叶时，使用上述稀释后的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂进行叶面喷施。
本发明具有以下有益效果：
本发明所提供的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂主要含有萘乙酸钠、噁霉灵和乙烯利，这三种物质共同作用，使该产品具有增强甘蔗抗逆性、抗倒伏性能、提高产量和产糖量的多重功能，并且这三种物质具有显著的协同增效作用。
因此，本发明调节剂能够显著增强甘蔗种茎的发根能力，诱导侧根发育，提高根系数量，增加根系长度，促进甘蔗建构成庞大的根系，提高甘蔗抗根倒伏能力；提高甘蔗抵御低温冷害和干旱胁迫的能力，促进茎秆发育，增加干物质积累量，显著提高甘蔗的抗茎倒伏能力，使甘蔗产量提高10％以上。同时该产品具有成本低、使用方便、田间残留少等特点，易于推广应用，对促进我国甘蔗高产稳产具有积极的推动作用。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
预实验1萘乙酸钠、噁霉灵、乙烯利对甘蔗产量及构成因素的影响
选择萘乙酸钠、噁霉灵和乙烯利，分别设置0、1、2三个浓度梯度(浓度梯度见表1)，进行排列组合，共计27个处理，以桂糖42为测试品种，在广西壮族自治区甘蔗研究所隆安县丁当实验站进行大田实验，于甘蔗下种前浸种处理(浸种10-15分钟)，并于拔节期(5-8展叶期)叶面喷施，每处理三次重复。甘蔗下种量(双芽苗)3000个/亩。成熟期收获，测定产量和产量构成因素，测定含糖量和产糖量。
表1萘乙酸钠、噁霉灵和乙烯利的浓度梯度
表2萘乙酸钠(n)、噁霉灵(h)和乙烯利(e)对甘蔗产量和产量构成因素的影响
注：亩有效茎数和成茎率为小区实际调查值，亩产量为小区实际收获产量，单茎重为每小区20根蔗茎的平均值数据；糖分含量＝锤度*1.0825-7.703，其中，1.0825为蔗糖分与锤度的直线回归系数，7.703为经验系数；锤度于工艺成熟期取6株甘蔗，从甘蔗基部、中部和上部取蔗汁，应用atago手持糖度计测量值的平均值。
如表2所示，实验结果表明，按照不同浓度配比组合共同施用该三种组分，26个组合均能够显著提高甘蔗亩产量和亩产糖量，其中，甘蔗亩产量增加4.40％-52.54％，亩产糖量增加4.07％-59.22％；成茎率和有效茎数分别增加1.48％-29.22％和1.06％-28.68％，单茎重增加3.16％-8.73％；糖分含量增加0.34％-52.54％。而三种组分单独施用时，甘蔗亩产量、亩有效茎数、单茎重和蔗糖含量、亩产糖量均比对照有不同程度增加，但是，增加幅度低于三种组分(或三组分中的两者)共同使用时的增加幅度，并且，三种组分共用的效果高于两种组分共用，可见这三种组分共同施用具有显著的协同增效作用。预实验2萘乙酸钠、噁霉灵和乙烯利对根茎形态和茎秆推倒力的影响
选择萘乙酸钠、噁霉灵和乙烯利，分别设置0、1、2三个浓度梯度(浓度梯度见表3)，进行排列组合，共计27个处理，以桂糖42为测试品种，在广西壮族自治区甘蔗研究所隆安县丁当实验站进行大田实验，于甘蔗下种前浸种处理(浸种10-15分钟)，并于拔节期(5-8展叶期)叶面喷施，每处理三次重复。甘蔗下种量(双芽苗)3000个/亩。成熟期收获，测定甘蔗茎秆推倒力(茎秆重心位点推倒力)和根茎形态指标。
表3：萘乙酸钠(n)、噁霉灵(h)和乙烯利(e)对甘蔗根茎形态指标的影响
注：蔗茎高、蔗茎直径、总根长度为连续20株平均值，茎秆推倒力为连续20株茎秆重心位点实际推倒力测定值。
如表3所示，实验结果表明，按照不同浓度配比组合共同施用该三种组分，26个组合均能够显著提高蔗茎高、蔗茎直径、总根长度和甘蔗茎秆推倒力，其中，甘蔗茎秆(茎秆重心位点)推倒力增加1.24％-55.67％，蔗茎高增加1.34％-11.41％，蔗茎直径和总根长度分别增加0.38％-5.77％和4.70％-60.03％。而三种组分单独施用时，甘蔗蔗茎高、蔗茎直径、总根长度和甘蔗茎秆推倒力均比对照有不同程度增加，但是，增加幅度低于三种组分(或三组分中的两者)共同使用时的增加幅度，并且，三种组分共用的效果高于两种组分共用，可见这三种组分共同施用具有显著的协同增效作用。
实施例1
将1.5g萘乙酸钠溶于5ml水中，完全溶解后得溶液i；将8g噁霉灵溶于10ml水中，完全溶解后得溶液ii；然后取13g乙烯利加入到20ml水中，完全溶解后得溶液iii；将溶液i、溶液ii和溶液iii混合，加入1ml吐温20，摇匀，最后用水定容至100ml，即得本发明的甘蔗抗倒防衰高光效抗倒伏增产调节剂。
实施例2
将2g萘乙酸钠溶于5ml水中，完全溶解后得溶液i；将5g噁霉灵溶于10ml水中，完全溶解后得溶液ii；然后取13g乙烯利加入到20ml水中，完全溶解后得溶液iii；将溶液i、溶液ii和溶液iii混合，加入1ml吐温20，摇匀，最后用水定容至100ml，即得本发明的甘蔗抗倒防衰高光效抗倒伏增产调节剂。
实施例3
将2g萘乙酸钠溶于5ml水中，完全溶解后得溶液i；将8g噁霉灵溶于10ml水中，完全溶解后得溶液ii；然后取11g乙烯利加入到6ml水中，完全溶解后得溶液iii；将溶液i、溶液ii和溶液iii混合，加入1ml吐温20，摇匀，最后用水定容至100ml，即得本发明的甘蔗抗倒防衰高光效抗倒伏增产调节剂。
实施例4
将2g萘乙酸钠溶于5ml水中，完全溶解后得溶液i；将8g噁霉灵溶于10ml水中，完全溶解后得溶液ii；然后取13g乙烯利加入到6ml水中，完全溶解后得溶液iii；将溶液i、溶液ii和溶液iii混合，加入1ml吐温20，摇匀，最后用水定容至100ml，即得本发明的甘蔗抗倒防衰高光效抗倒伏增产调节剂。
实施例5
将2g萘乙酸钠溶于5ml水中，完全溶解后得溶液i；将8g噁霉灵溶于10ml水中，完全溶解后得溶液ii；然后取15g乙烯利加入到6ml水中，完全溶解后得溶液iii；将溶液i、溶液ii和溶液iii混合，加入1ml吐温20，摇匀，最后用水定容至100ml，即得本发明的甘蔗抗倒防衰高光效抗倒伏增产调节剂。
实施例6
以桂糖42为测试品种，进行大田实验，取实施例1、2、3、4、5、6调节剂兑水稀释成500倍液，实施例7、8、9、10、11、12兑水稀释成1000倍液，于甘蔗播前浸种(浸种15分钟)和拔节期(5-8展叶期)叶面喷施，每处理三次重复，设置清水对照。甘蔗下种量(双芽苗)3000个/亩。于收获期，测定甘蔗亩产量、亩产糖量，统计倒伏率。
表4：甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂对甘蔗产量、产糖量和倒伏率的影响
注：表中数据为6个测定值的平均值。
实验结果(如表4所示)表明共同施用这三种组分能够显著提高甘蔗的亩产量和亩产糖量，降低倒伏率。其中，亩产量和亩产糖量提高16.21％-22.70％和16.87％-23.39％，倒伏率降低17.30-35.58％。表明：甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂有效提高了甘蔗的抗倒伏能力，提高了甘蔗的产量和产糖量。
实施例7本发明甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂对甘蔗抗倒伏性和增产效果的影响
于2018年和2019年分别在广西壮族自治区农业科学研究院甘蔗研究所隆安县丁当实验站和中国农业科学院作物科学研究所新乡实验站进行多点实验示范，取实施例1甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂稀释1000倍，于播种前浸种10-15分钟；于甘蔗拔节期(5-8展叶)进行叶面喷施，对照不喷施。实验结果如表5所示，施用该甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂所有参试甘蔗倒伏率降低17.40％-37.50％，平均亩产量提高11.67％-51.20％，平均亩产糖量提高14.62％-55.19％。
表5甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂对甘蔗增产效果的影响
注：倒伏率为收获期实际调查值，亩产量为实收产量。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
1.一种甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂，其特征在于，所述调节剂含有植物生长调节剂、内吸性杀菌剂、活性剂和展着剂、水。
2.如权利要求1所述的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂，其特征在于，所述植物生长调节剂包括乙烯利、萘乙酸钠；所述内吸性杀菌剂包括噁霉灵。
3.如权利要求2所述的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂，其特征在于，所述活性剂和展着剂选自吐温20或吐温60或曲拉通中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂，其特征在于，萘乙酸钠、噁霉灵、乙烯利的重量比为1：(2.5-5.3)：(5.5-10)。
5.如权利要求4所述的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂，其特征在于，包括以下组分：萘乙酸钠15-20g/l，噁霉灵50-80g/l，乙烯利110-150g/l，活性剂和展着剂5-20g/l，水730-820g/l。
6.制备权利要求1-5任一所述的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：分别将萘乙酸钠、噁霉灵和乙烯利溶于水中，然后将三种溶液混合后加入活性剂和展着剂，用水定容即得。
7.如权利要求1-5任一所述的甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂在甘蔗种植中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，将所述甘蔗促根壮秆抗倒伏增产调节剂稀释成500-700倍液进行浸种处理和/或叶面喷施。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述浸种的时间为播种前，所述叶面喷施的时间为甘蔗拔节期。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述浸种是浸没甘蔗种子10-15分钟；所述甘蔗拔节期是存在5-8个展开叶或可见叶为7-11个的时期。
技术总结