新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(PGRs)的研制及其應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、隨著地球上可耕地面積日趨減少，而人口卻日益增長(zhǎng)，加上自然災(zāi)害的頻發(fā)，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（簡(jiǎn)稱(chēng)植生劑）在保障糧食安全和提高產(chǎn)量方面越來(lái)越受到關(guān)注。我國(guó)許多種類(lèi)的植生劑有這樣或那樣的缺點(diǎn)如施用效果不好、使用安全性較差或者其使用的成本太高等，這些不足很難與我國(guó)的農(nóng)、林業(yè)發(fā)展速度保持一致。因此，為了提高我國(guó)農(nóng)作物單產(chǎn)，滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的人口的需求，研制新型多功能的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是一條可取之路。
　　本文首先采用活性拼接原理、生物電子等排原理，將不

2、同的活性基團(tuán)進(jìn)行拼接，設(shè)計(jì)合成了6個(gè)新型的酰胺類(lèi)化合物，6個(gè)新型的季銨鹽類(lèi)化合物，一個(gè)系列肉桂酸酯化合物和一個(gè)系列磷酸酯鹽型化合物，采用GC-MS和1H NMR等技術(shù)對(duì)所合成的新型化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，證明其結(jié)構(gòu)與預(yù)期相符。其中新型酰胺類(lèi)和季銨鹽類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑成本低廉，合成步驟簡(jiǎn)單，是一類(lèi)新型植生劑。所有的植生劑未見(jiàn)報(bào)道，其中有6個(gè)化合物已經(jīng)被中國(guó)國(guó)家專(zhuān)利局授權(quán)為發(fā)明專(zhuān)利。文中同時(shí)對(duì)合成的所有化合物進(jìn)行綠色實(shí)用劑型的研制。
　　

3、合成的新型化合物均為首次應(yīng)用于植物種子萌發(fā)上，將其用于單子葉和雙子葉植物種子的室內(nèi)發(fā)芽和室內(nèi)生根實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究了各個(gè)植生劑的浸種時(shí)間、浸種溫度、浸種濃度等因素對(duì)小麥和苔菜兩類(lèi)種子發(fā)芽的影響，同時(shí)針對(duì)不同的生根方式（基施和浸種）研究了各調(diào)節(jié)劑不同濃度對(duì)植物生根的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，無(wú)論是單子葉的小麥種子或是雙子葉的苔菜種子，新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在浸種時(shí)間為8～10小時(shí)之間，溫度為25℃，濃度為125 mg/L時(shí)種子的發(fā)芽率最高。單子葉植物在

4、各調(diào)節(jié)劑濃度為30 mg/L時(shí)浸種方式生根具有最高值，其在10 mg/L時(shí)基施方式生根有最高值。雙子葉植物在各調(diào)節(jié)劑濃度為50 mg/L時(shí)浸種方式和基施方式生根有最高值。2，4-二氯肉桂酸酯在100 mg/L時(shí)采用黃瓜子葉生根時(shí)具有最大的生根活性。50％磷酸酯鉀鹽可濕性粉劑采用黃瓜子葉生根時(shí)較CK促進(jìn)率達(dá)77％。對(duì)于所研究的幾種植物根系，在濃度為62.5 mg/L的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑水劑作用下，植物的根系活力最強(qiáng)。同時(shí)對(duì)調(diào)節(jié)劑生根機(jī)理進(jìn)行了

5、初步探討，研究發(fā)現(xiàn)化合物RGXA具有較優(yōu)的生根活性可能是由于其對(duì)植物根尖的細(xì)胞及其細(xì)胞壁有所改善所致。
　　合成的所有化合物均為首次應(yīng)用于植物幼苗生長(zhǎng)上，將其作為種子的浸種液對(duì)5種不同的種子進(jìn)行浸種后培育，在生長(zhǎng)期進(jìn)行噴灑，定期采取葉片進(jìn)行植物生理生化性質(zhì)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，62.5 mg/L濃度的各調(diào)節(jié)劑處理的苔菜和小麥，其葉片中的一些生理生化指標(biāo)含量（如:葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸）的數(shù)值高于CK，而可滴定酸含

6、量呈現(xiàn)低于CK的現(xiàn)象。在烤煙試驗(yàn)中，對(duì)供試的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑各2個(gè)稀釋倍數(shù)下，烤煙幼苗葉片中含糖量均高于CK，5％ RGXA水劑和5％ RGJA的500倍稀釋液處理葉片中可溶性糖含量較CK分別提高3.9、4.0個(gè)百分點(diǎn)，5％ NAXA水劑的500倍液處理的葉片中氨基酸含量高于CK48.31％，綜合烤煙品質(zhì)的多個(gè)指標(biāo)來(lái)看新植生劑在烤煙幼苗葉片的糖含量、Vc含量、氨基酸含量、蛋白質(zhì)含量各方面具有較高的改善作用。NAXA處理的生菜葉片中葉綠素含量在

7、濃度為62.5 mg/L時(shí)達(dá)到最高值，較CK提高42.03％，低于或高于這個(gè)濃度葉綠素含量均下降。NAXA及其季銨鹽的不同濃度處理的生菜隨著處理濃度的增加葉片中蛋白含量先增加后減少，在濃度為125 mg/L時(shí)達(dá)到最高。62.5 mg/L濃度NAXA處理的生菜健壯生長(zhǎng)，葉綠且茂密。62.5 mg/L和125 mg/L的SLXA處理的黃瓜幼苗葉子長(zhǎng)勢(shì)較好，葉片面積大，處于一種旺長(zhǎng)的狀態(tài)。
　　本文首次對(duì)33種天然中草藥進(jìn)行生根活性篩選

8、，得到7種效果較好的具有促生根作用的中草藥。優(yōu)選制備出ZCY的混合制劑，并將其用于盆栽苔菜和小麥，研究其對(duì)植物生長(zhǎng)和葉片品質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)62.5 mg/L的ZCY處理的苔菜葉片葉綠素含量較CK促進(jìn)率達(dá)5.47％，125 mg/L的ZCY處理的葉片葉綠素含量促進(jìn)率較CK達(dá)3.02％。62.5 mg/L的ZCY處理的小麥出苗促進(jìn)率為4.50％、苗高較CK增加0.49％，苗鮮重較CK增加6.19％，62.5 mg/L的ZCY處理的小麥葉片葉綠

9、素含量促進(jìn)率較CK達(dá)6.33％，125 mg/L的ZCY處理的小麥葉片葉綠素含量較CK促進(jìn)率達(dá)4.52％，其對(duì)于小麥葉片中的可溶性糖含量和游離氨基酸含量均有不等的正促進(jìn)作用?？梢?jiàn)ZCY制劑具有天然、綠色、無(wú)公害、促生根促生長(zhǎng)的作用。
　　ZCY與合成的新植生劑均為首次應(yīng)用于大田作物上，并將它們與現(xiàn)有調(diào)節(jié)劑“噴施寶”進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)對(duì)原陽(yáng)小麥噴施調(diào)節(jié)劑后，RGXA對(duì)小麥千粒重影響最大，比清水增加3.9克，增幅為9.4％，以RGXA處理

10、的產(chǎn)量增產(chǎn)效果最顯著，平均產(chǎn)量為546.63 kg，比清水每畝增產(chǎn)84.6 kg，增幅為18.1％，其次為NAXA，增幅為14.7％，噴施ZCY的小麥產(chǎn)量增產(chǎn)62.8 kg，增幅為13.3％，與噴施寶相比，僅RGXA和NAXA兩種藥劑的產(chǎn)量超過(guò)噴施寶，分別比噴施寶增加3.9％和0.9％。對(duì)周口小麥噴施調(diào)節(jié)劑后，與清水相比較，噴施調(diào)節(jié)劑后千粒重全部增加，其中NAXA增幅最大，平均增加3.4克，增幅為10.4％，與噴施寶相比，除了SLJA的

11、千粒重低外，其余的幾個(gè)藥劑的千粒重均高于噴施寶。與清水相比，噴施調(diào)節(jié)劑的小麥產(chǎn)量全部增加，其中以NAXA的增產(chǎn)效果最好，畝產(chǎn)平均為464.8 kg，較CK畝產(chǎn)增加64.8 kg，增產(chǎn)幅度為16.2％，其中NAXA、RGXA、ZCY、SLXA分別較噴施寶增產(chǎn)7.52％、5.87％、5.72％、2.9％。幾種調(diào)節(jié)劑對(duì)實(shí)驗(yàn)水稻的畝產(chǎn)產(chǎn)生程度不等的增產(chǎn)效果，其中以NAXA的增產(chǎn)效果最為顯著，增產(chǎn)率達(dá)8.97％，其次為RGXA，再其次為中草藥組合