甜玉米浸种剂及其制备方法和应用

1.本发明涉及浸种剂领域。更具体地说，本发明涉及一种甜玉米浸种剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.甜玉米种子胚乳淀粉少，营养储存不足；同时，甜玉米种子在收获、加工、储运过程中易受损伤，种子含糖量高，种子吸胀速度过快而导致渗漏。所以甜玉米种子发芽力和顶土力较普通玉米低，对土壤墒情和地温要求比较严格，发芽过程更易受到病原菌侵染，生产中更易遭遇缺苗、苗弱和苗不整齐等问题。南方丘陵玉米区光热资源丰富，适合玉米生长。但也存在干旱、涝渍与高温等胁迫频发，土壤黏重易板结，病虫草害严重等不良条件。提高种子早期耐环境胁迫能力是保证该地区玉米丰产的重要手段。因此需外施植物生长调节物质来调节植物的生长发育进程，提高植物抗逆性、增加产量和改善品质。
3.浸种剂是一种包含一种或多种有效成分的种子处理剂，具有保护、营养、抗逆等作用，可提高种子出苗率和整齐度，减少虫害、病害危害，提升作物抗逆性等作用。
4.油菜素类固醇(brassinosteroid，br)是一种对植物的生长和发育有重要影响的新激素，br是迄今为止发现的生理活性最强的一种天然油菜素甾醇类化合物，能够对生物和非生物胁迫的逆境作出反应，参与高温胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、盐胁迫、涝渍胁迫和杀虫剂胁迫等多种生理过程。
5.甜菜碱(glycinebetain,gb)是一种天然无毒的渗透压调节物质，是最有潜力的渗透保护剂，在植物抗逆性研究中备受关注。适宜浓度的甜菜碱可提高植物体内保护酶活性及叶绿素含量，有效促进植物光合作用及干物质积累，从而缓解高温、盐碱、干旱和低氧等逆境对植物的伤害。
6.多胺(polyamines，pas)最常见的如腐胺(putrescine，put)、亚精胺(spermidine，spd)和精胺(spermine，spm)与植物的生长发育、形态建成和衰老及抗逆性等方面有密切关系。植物遭受胁迫时常常会积累多胺，在生理ph值条件下，多胺以多聚阳离子状态存在，可与带负电荷的核酸、蛋白质以及磷脂等牢固结合，从而维持膜的稳定性和完整性，而且多胺作为质子来源具有清除自由基的作用。
7.ca
2
作为植物细胞中主要信使受到广泛关注。环境变化能通过改变胞内ca
2
水平而将胞外信号转导成胞内生理生化反应。许多逆境胁迫如高温、低温、机械胁迫、氧化胁迫、缺氧胁迫、低渗胁迫和盐渍等都可引发胞内游离ca
2
水平的迅速上升。阻碍逆境锻炼过程中ca
2
水平上升将阻断植物抗逆性的形成，而人为增加细胞内ca
2
水平可诱发抗性相关基因的表达及提高植物的抗逆性。
8.黄腐酸(fulvic acid，fa)是农业生产中应用效果非常显著的生物刺激素，通过浸种或拌种等方式处理种子，可有效增加种子的多种酶活性，保护细胞膜的完整性，提高作物抵抗高温、冻害、盐碱、干旱、病害等胁迫能力，增加作物产量与品质。
9.壳聚糖(chltosan)又称脱乙酰几丁质，化学名为β-(1,4)-2-氨基-2脱氧-d葡聚糖
(即聚氨基葡萄糖)，是甲壳素(chitin)的一种重要衍生物，由甲壳素脱乙酰基转化而成，是氨基多聚葡萄糖的直链糖。壳聚糖对植物的生长、发育有调节作用，包括可以诱导植物产生广谱抗病性，抑制多种植物病原菌的生长，可以提高植物的抗胁迫能力等。


技术实现要素：

10.本发明的一个目的是解决至少上述问题，提供了一种甜玉米浸种剂以降低甜玉米萌发及苗期非生物胁迫和生物胁迫影响，提高甜玉米发芽率，促进其生长，提高其耐胁迫能力。
11.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种甜玉米浸种剂，按重量份计，包括以下组分：甜菜碱(20-80份)、24-表油菜素内酯(0.05-0.15份)、亚精胺(10-50份)、ca(no3)2(500-3600份)、黄腐酸(100-200份)、壳聚糖(100-200份)、咯菌腈(10-50份)、水(5820-9260份)。
12.优选的是，所述甜菜碱(40-60份)、24-表油菜素内酯(0.05-0.1份)、亚精胺(20-30份)、ca(no3)2(1000-1200份)、黄腐酸(100-120份)、壳聚糖(120-150份)、咯菌腈(20-30份)、水(8410-8700份)。
13.优选的是，制备上述的甜玉米浸种剂的方法，包括以下步骤：
14.a、将ca(no3)2、黄腐酸、壳聚糖、水混合后，升温，搅拌均匀，得到混合液；
15.b、待步骤a所得混合液冷却后，向混合液中加入甜菜碱、24-表油菜素内酯、亚精胺、咯菌腈，搅拌均匀，即得。
16.优选的是，所述步骤a中混合搅拌时温度为40-50℃。
17.优选的是，所述步骤a中搅拌时间为1-2小时。
18.优选的是，所述步骤b中搅拌时间为20-30分钟。
19.优选的是，所述甜玉米浸种剂的应用，包括以下步骤：
20.首先，将甜玉米浸种剂稀释；
21.然后，用稀释后的甜玉米浸种剂浸泡甜玉米种子，浸泡完成后捞出甜玉米种子沥干用于播种。
22.优选的是，所述甜玉米浸种剂稀释是用水稀释100-120倍。
23.优选的是，所述甜玉米浸种剂浸泡甜玉米种子时，按照质量比例计，甜玉米浸种剂与甜玉米种子比例为2-3：1。
24.优选的是，所述甜玉米种子在甜玉米浸种剂中的浸泡时间为2-4小时。
25.本发明至少包括以下有益效果：
26.(1)本发明的甜玉米浸种剂对甜玉米种子安全，使用过程中无害、无残留；
27.(2)本发明的甜玉米浸种剂是一种由生长调节剂、生物刺激素、营养元素、杀菌剂多元复合的甜玉米种子处理剂，具有多重效应，更好应对甜玉米萌发期与苗期的环境胁迫影响；
28.(3)本发明的甜玉米浸种剂有效提高了甜玉米的顶土能力、出苗率、生长势，提高了甜玉米萌发与出苗期抗旱、抗涝、耐高温、抗病等能力，有效改善甜玉米苗期素质；
29.(4)本发明的甜玉米浸种剂使用方法简单，使用量少、成本低。
30.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本
发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
31.下面通过实施例来具体说明本发明的甜玉米浸种剂及其制备方法和应用。这些实例仅对本发明进行说明，而不对本发明进行限制。
32.实施例1
33.1、甜玉米种子浸种剂的制备步骤：
34.a、将ca(no3)2、黄腐酸、壳聚糖、水倒入混合器中，升温至45℃，保温搅拌混合1.5小时，混合均匀后得到混合液；
35.b、待步骤a所得混合液冷却至温度降到25℃，然后加入甜菜碱、24-表油菜素内酯、亚精胺、咯菌腈，继续在混合器中搅拌混合20分钟，即得甜玉米浸种剂。
36.2、对比试验
37.以甜菜碱、24-表油菜素内酯、亚精胺、ca(no3)2、黄腐酸、壳聚糖、咯菌腈、水分的重量份配比分别按以下九个配方准备原材料：
38.配方(1)10：0.01：5：250：25：30：5：9600；
39.配方(2)20：0.03：10：500：50：60：10：9300；
40.配方(3)40：0.05：20：1000：100：120：20：8700；
41.配方(4)40：0.06：30：1100：120：150：25：8500；
42.配方(5)50：0.07：26：1100：110：140：30：8500；
43.配方(6)60：0.08：30：1100：120：150：30：8500；
44.配方(7)60：0.10：30：1200：120：150：30：8500；
45.配方(8)120：0.20：60：2400：240：300：60：6800；
46.配方(9)240：0.40：120：4800：480：600：120：3800；
47.将上述九种配方的原材料分别按照上述甜玉米种子浸种剂的制备步骤进行配制，得到9种配方的甜玉米种子浸种剂。
48.将9个配方所得的甜玉米种子浸种剂分别稀释120倍，按照浸种剂稀释液与甜玉米种子2：1的比例分别浸种2小时，对照种子用等量清水浸泡2小时，试验品种为荣玉甜1号。浸泡完成后捞出种子沥干，随后在土壤湿度为24％的土壤中播种(正常水分条件)，播种地点为百色市右江区永乐镇。于四叶期调查苗率、株高、主根长和根条数。
49.表1为不同配方甜玉米浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响。由配方(1)～配方(9)实验结果可知，随甜玉米浸种剂中各成分浓度的增加，甜玉米的出苗率、株高、主根长和根条数均呈先增长后降低的趋势；配方(1)～配方(8)实验结果均优于对照组，证明配方(1)～配方(8)甜玉米浸种剂具有提高甜玉米出苗率、增加株高、主根长和根条数的作用，其中，配方(3)～配方(7)均显著提高甜玉米出苗率，出苗率高于92.7％，出苗率增幅较大，对甜玉米萌发与苗期生长促进效果较好，配方(5)对甜玉米萌发与苗期生长促进效果最优，出苗率高达96.8％，配方(9)的甜玉米出苗率和根条数低于对照组，证明高浓度的配方(9)对甜玉米种子生长出现抑制作用。
50.由实验数据可知，甜玉米浸种剂各组分浓度较低时，对甜玉米种子的出苗率及苗期影响增幅较小，当甜玉米浸种剂各组分浓度过高时，会抑制甜玉米种子生长，本发明经过
大量实验证明甜玉米浸种剂重量份配比范围为甜菜碱(20-80份)、24-表油菜素内酯(0.05-0.15份)、亚精胺(10-50份)、ca(no3)2(500-3600份)、黄腐酸(100-200份)、壳聚糖(100-200份)、咯菌腈(10-50份)、水(5820-9260份)时为宜，优选甜玉米浸种剂重量份配比范围为甜菜碱(40-60份)、24-表油菜素内酯(0.05-0.1份)、亚精胺(20-30份)、ca(no3)2(1000-1200份)、黄腐酸(100-120份)、壳聚糖(120-150份)、咯菌腈(20-30份)、水(8410-8700份)时更优。
51.表1甜玉米种子浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响
[0052][0053]
实施例2
[0054]
甜玉米浸种剂组成成分对比
[0055]
将不同成分组成的10种配方(如表2所示)制备的甜玉米种子浸种剂分别用水稀释100倍，按照甜玉米浸种剂稀释液与甜玉米种子2：1的质量比例浸种4小时，对照种子用等量清水浸泡4小时，试验品种为荣玉甜1号。浸泡完成后捞出种子沥干，随后分别在土壤湿度为24％(正常水分条件)和16％的土壤中播种(干旱条件)，播种地点为百色市右江区永乐镇。于四叶期调查出苗率、株高、主根长和根条数。
[0056]
表2为甜玉米种子浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响。结果表明正常条件和干旱条件下，各不同成分的甜玉米浸种剂均具有提高甜玉米出苗率及株高的作用；含有成分a b c d e f g的甜玉米浸种剂显著提高甜玉米出苗率，正常条件下出苗率可达96.6％，株高达35.9cm，特别是在干旱条件，对甜玉米出苗率有显著的促进作用，出苗率由58.4％提高至90.5％，出苗率增长了55％。证明甜玉米浸种剂主要成分为甜菜碱、24-表油菜素内酯、亚精胺、ca(no3)2、黄腐酸、壳聚糖、咯菌腈时对甜玉米萌发与苗期生长具有更好促进作用。
[0057]
表2甜玉米种子浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响
[0058][0059]
注：成分中字母分别代表如下，a代表甜菜碱，浓度为5
‰
；b代表24-表油菜素内酯，浓度为7ppm；c代表亚精胺，浓度为2.6
‰
；d代表ca(no3)2，浓度为11％；e代表黄腐酸，浓度为1.1％；f代表壳聚糖，浓度为1.4％；g代表咯菌腈，浓度为3
‰
。
[0060]
实施例3
[0061]
甜玉米种子浸种剂的应用(抗旱性能)
[0062]
将实施例1中配方(5)所制备的甜玉米种子浸种剂用水稀释100倍，按照甜玉米浸种剂稀释液与甜玉米种子2：1的质量比例浸种4小时，对照种子用等量清水浸泡4小时，试验品种为荣玉甜1号。浸泡完成后捞出种子沥干，随后在土壤湿度为16％的土壤中播种(干旱条件)，播种地点为百色市右江区永乐镇。四叶期调查出苗率、株高、主根长和根条数。
[0063]
表3为甜玉米种子浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响。结果表明干旱条件下甜玉米种子浸种剂更能显著提高甜玉米出苗率，增加株高、主根长和根条数，对甜玉米抗旱和生长具有较好促进作用。
[0064]
表3甜玉米种子浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响
[0065][0066]
实施例4
[0067]
甜玉米种子浸种剂的应用(耐涝渍性能)
[0068]
将实施例1中配方(5)所制备的甜玉米种子浸种剂用水稀释100倍，按照甜玉米浸种剂稀释液与甜玉米种子2：1的质量比例浸种4小时，对照种子用等量清水浸泡4小时，试验品种为荣玉甜1号。浸泡完成后捞出种子沥干，随后在土壤湿度为31％的土壤中播种(涝渍
条件)，播种地点为百色市右江区永乐镇。四叶期调查出苗率、株高、主根长和根条数。
[0069]
表4为甜玉米种子浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响。结果表明涝渍条件下甜玉米种子浸种剂可显著提高甜玉米出苗率，增加株高、主根长和根条数，对甜玉米耐涝渍和生长具有较好促进作用。
[0070]
表4甜玉米种子浸种剂对甜玉米出苗及苗期影响
[0071][0072]
由以上实施例可证明，本发明的甜玉米浸种剂可显著提高甜玉米出苗率，增加株高、主根长和根条数，对甜玉米萌发与苗期生长具有更好的促进作用，并且提高了甜玉米萌发与出苗期抗旱、抗涝的能力，且该甜玉米浸种剂成份同时具有杀菌、抗高温作用，可有效提高甜玉米萌发与出苗期耐高温、抗病能力，有效改善甜玉米苗期素质。
[0073]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。