專利名稱：小麥抗干熱風保護劑及其噴施方法
技術領域：
本發明涉及一種小麥抗干熱風保護劑及其噴施方法，用于提高小麥抗干熱風能力，從而提高小麥產量。
背景技術：
干熱風是溫、濕、風3個氣象要素綜合作用下使小麥受害。根據干熱風氣象要素組合對小麥的影響和危害的差異，我國的小麥干熱風主要有三種類型高溫低濕型、雨后熱枯型、旱風型。其中又以高溫低濕型干熱風最廣泛。高溫低濕型干熱風一般發生在小麥開花后20天左右至蠟熟期。干熱風發生時溫度猛升，空氣濕度劇降，最高氣溫可達32℃以上，甚至可達37～38℃，相對濕度可降至25％～35％或以下，風力在3～4m/s或以上。在小麥揚花灌漿過程中都可發生，造成小麥大面積干枯逼熟死亡，小麥產量顯著下降。雨后熱枯型又稱雨后青枯型或雨后枯熟型。一般發生在乳熟后期，即小麥成熟前10天左右。其主要特征是雨和熱的配合發生作用，即雨后猛晴，溫度驟升，濕度劇降。一般雨后日最高氣溫升至27～29℃或以上，14時相對濕度在40％左右，即能引起小麥青枯早熟。雨后氣溫回升越快，溫度越高，青枯發生越早，危害越重。雨后熱枯型干熱風發生區域雖不及高溫低濕型廣泛，但所造成的危害卻比較重，一般可使千粒重下降4～5g或以上，減產10％～20％或以上。旱風型又稱熱風型。其特點是大風與一定的低濕組合。它對小麥的危害除了與高溫低濕型相同外，大風還加強了大氣的干燥程度，加劇了農田蒸發蒸騰強度，使麥葉卷縮成繩狀，葉片撕裂破碎。這類干熱風主要發生在新疆地區和西北黃土高原的多風地區，在干旱年份出現較多。
干熱風對小麥的危害主要是高溫引起的熱害和低濕及風引起的旱害兩方面。小麥株體在高溫低濕持續脅迫到一定時間后，便使細胞代謝引起紊亂，生理變化失調。主要反映在蒸騰失水加劇、根系活力減弱、葉綠素含量降低、光合速率下降和灌漿速度減慢、灌漿期縮短等方面。干熱風導致小麥生長后期早衰，進而使小麥減產。一般減產5％-10％，嚴重時可達20％以上。因此，減輕干熱風災害，一直受到小麥生產和研究者的關注。目前小麥生產中減輕干熱風災害的常用措施有澆麥黃水(在小麥成熟前10天左右澆一次水)、葉面噴肥、葉面噴醋和葉面噴激素。上述措施能不同程度地減輕干熱風災害，主要因為澆麥黃水能降低田間溫度和提高田間空氣濕度，葉面噴肥、葉面噴醋和葉面噴激素能減小葉表皮氣孔開度，從而降低小麥葉的蒸騰速率，減少植物體內水散失。總之，目前的防止干熱風措施主要是通過供水或保水實現的，這些措施并沒有提高小麥的光合作用效率。
發明內容
本發明的目的是提供一種小麥抗干熱風保護劑，它能提高小麥的光合作用效率，從而達到減輕干熱風災害、提高小麥產量的目的。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種小麥抗干熱風保護劑，按重量百分比包含10-30％的蘆薈素、40-70％的蘆薈大黃素、10～40％的蘆薈多糖。
其中，蘆薈素、蘆薈大黃素具有提高光合色素含量、保護小麥細胞膜脂避免過氧化，提高小麥光合效率的功能，蘆薈多糖具有保水功能。將上述組份混合成具有保濕和提高小麥光合效率的組合物，葉面噴施后能有效減少植物體內水分散失和提高小麥光合效率，從而減輕干熱風對小麥造成的損傷，提高小麥產量。
本發明按按重量百分比還包含2～5％的異蘆薈素和2～5％的蘆薈寧。異蘆薈素、蘆薈寧也具有提高光合色素含量、保護小麥細胞膜脂避免過氧化，提高小麥光合效率的功能，添加有異蘆薈素和蘆薈寧的小麥抗干熱風保護劑能進一步減輕干熱風對小麥造成的損傷，提高小麥產量。
在小麥生長后期，在發生干熱風氣象災害時，將所述組合物的水溶液噴施到小麥葉面。所述組合物水溶液的濃度為1/1000～5/10000，將配制成的水溶液以50kg/667m2的噴施量噴施到小麥葉面。
具體實施例方式
以蘆薈葉、大黃根、虎杖根為原料，用100％甲醇或乙醇浸提，從植物中提取蘆薈素、異蘆薈素、蘆薈大黃素、蘆薈寧、蘆薈多糖。
本發明實施例如下表
表中“-”表示該實施例中無該組份。
在小麥生長后期，在發生干熱風氣象災害時，將上述物質的組合物溶于水中，配制成1/1000——5/10000水溶液，將配制成的水溶液以50kg/667m2的噴施量噴施到小麥葉面。
試驗例干熱風氣象條件下小麥抗干熱風保護劑對小麥生理特征的影響1材料與方法1.1實驗材料實驗于2006年5月10-20日在新鄉地區進行。平均日最高氣溫34℃，14時相對濕度為24-26％，14時風速2-3m/s，屬于中度干熱風氣象災害條件。供試材料為冬小麥(T.aestivum L.)。實驗儀器有722光柵分光光度計(上海精密科學儀器有限公司)，電熱恒溫水浴鍋(北京市長風儀器儀表公司)，高速臺式冷凍離心機(上海安亭科學儀器廠)，離心沉淀器(上海手術器械廠)，賽多利斯電子天平。
1.2實驗方法將保護劑分別配成1/1000濃度和/10000濃度的溶液，于上午9:00噴灑小麥，50kg/667m2的噴施量。在處理后第3天、第6天分別取樣進行旗葉干重、葉綠素、類胡蘿卜素、丙二醛(MDA)等形態結構和生理生化方面指標的測定。并在收獲時對其考種，進行穗粒重、穗粒數、千粒重等指標方面的測定。
1.2.1.旗葉干重測定同一時間段取各個水平的旗葉于80度干燥5-6小時，于電子天平測重。
1.2.2穗粒重、穗粒數、千粒重測定在小麥成熟后每個水平隨機選取莖稈高度基本一致、穗大小均等而無病蟲害的單莖20株，室內考種，測其穗粒重、穗粒數、千粒重等指標，每個水平取三次重復。
1.2.3葉綠素、類胡蘿卜素含量測定將葉片洗凈并吸干水分，取剪去主脈的各處理葉片0.05g，剪碎，用丙酮∶無水乙醇＝1∶1溶液10ml浸泡，40℃恒溫箱中提取葉綠素24h，在波長645nm、663nm、470nm處分別測OD值，代入下列公式，計算葉綠素、類胡蘿卜素含量葉綠素a(mg/L)Ca＝12.7OD663-2.69OD645葉綠素b(mg/L)Cb＝22.9OD645-4.68OD663葉綠素(a+b)(mg/L)Ca+Cb類胡蘿卜素(mg/L)Cxc＝(1000OD470-3.27Ca-104Cb)/2291.2.4 MDA的測定用硫代巴比妥酸法，取0.2g樣品加5ml蒸餾水于研磨中充分研磨，轉至試管，并加入5ml藥品(用0.25g硫代巴比妥酸加20g三氯乙酸于100ml蒸餾水中混勻)，沸水浴10min，取出后放入冷水冷卻，3000r/min離心15min，取上清測其450nm、532nm、600nm處OD值，代入下列公式計算(空白對照為5ml蒸餾水加入5ml藥品仍沸水浴)MDA(mmolg-1FW)＝[6.452(OD532-OD600)-0.599OD450]Vt/(Vs×Wf)Vt提取液總體積(ml)；Vs測定時加樣量(ml)；Wf樣品鮮種(g)2 實驗結果2.1保護劑對旗葉干重的影響通過不同濃度保護劑液噴灑，我們發現，在噴灑后第三天和第六天，1/10000濃度處理的旗葉干重比未處理的高出18.0％和36.7％，1/1000濃度處理的旗葉干重比1/10000濃度處理的高出10.1％和30.1％，而1/1000濃度處理的旗葉干重比未處理的高出30.1％和77.8％。另外，在噴灑后第六天，對照組、1/10000濃度、1/10000濃度處理的旗葉干重分別比噴灑后三天的相應值降低32.3％、21.6％、7.5％。在噴灑過蘆薈提取液后的第六天，各個水平的小麥旗葉干重均比第三天有所下降，這是因為現在處于灌漿后期，貯存于小麥旗葉中的大部分營養物質已輸送到籽粒中去的緣故。1/1000濃度噴灑的小麥旗葉干重降低程度最緩，這說明保護劑可以相對增加小麥旗葉干重，并以1/1000濃度最為有效。
2.2保護劑對穗粒重、穗粒數、千粒重影響在小麥成熟后每個水平隨機選取莖稈高度基本一致、穗大小均等而無病蟲害的單莖20株，室內考種。考種項目包括穗粒重、穗粒數和千粒重，結果如下表1 蘆薈提取液對穗粒重、穗粒數、千粒重影響
由上表可知，經用噴灑保護劑后的小麥穗粒重、穗粒數、千粒重比對照組有很大提高，其中，1/1000濃度處理的效果更明顯。
2.3保護劑對葉綠素、類胡蘿卜素的影響分別在噴灑保護劑后第三天和第六天取樣測量旗葉中葉綠素、類胡蘿卜素的含量。在噴灑保護劑后第三天，1/1000濃度處理的葉片中的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素(a+b)和類胡蘿卜素含量分別比1/10000濃度處理的葉片的對應值高16.2％、17.1％、16.4％和7.7％，比對照組葉片的對應值高出30.4％、21.1％、28.4％和27.7％，而1/10000濃度處理的葉片的相應值比對照組的對應值高出12.3％、3.4％、10.3％和18.6％。第六天，1/1000濃度處理的葉片中的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素(a+b)和類胡蘿卜素含量分別比1/10000濃度處理的葉片的對應值高出3.0％、2.5％、2.9％和4.7％，比對照組葉片的對應值高出6.7％、11.8％、7.9％和9.1％，而1/10000濃度處理的葉片的相應值比對照組的對應值高出3.6％、9.0％、4.9％和4.2％。此外，噴灑保護劑后第六天小麥在CK、1/10000濃度、1/1000濃度三種水平上三種色素含量分別比第三天的對應值降低。對照組的小麥旗葉葉綠素、類胡蘿卜素含量比噴灑保護劑的有所降低，這說明保護劑可以相對提高小麥中的色素含量，進而延緩小麥葉片的衰老。
2.4保護劑對小麥葉片中MDA的影響在干熱風氣象災害下，伴隨著葉片衰老膜脂過氧化作用加劇，葉片中MDA含量反映了細胞膜脂過氧化水平，是衰老的重要指標之一。在研究中人們常以膜脂過氧化的主要產物MDA的含量來說明細胞膜的破壞程度，其含量越高，細胞膜的破壞程度越大，細胞越趨于快速衰老死亡。在噴灑保護劑后第三天和第六天，而1/1000濃度處理的葉片中的MDA含量分別比1/10000濃度處理的葉片的對應值降低14.3％和10.5％，比對照組葉片的對應值降低67.8％和34.9％，而1/10000濃度處理的葉片的相應值比對照組葉片的對應值降低46.8％和27.3％。與此同時，噴灑蘆薈提取液后第六天小麥在CK、1/10000濃度、1/1000濃度三種水平上MDA含量分別比第三天的對應值高出8.3％、18.8％、13.3％。這說明保護劑可以保護小麥細胞膜脂避免過氧化，從而實現對小麥的保護作用。
3.結語小麥葉片是光合作用的重要器官，它的大小和功能的強弱將會影響到穗粒的重量，灌漿期是小麥產量形成的關鍵時期。小麥籽粒產量的70％～90％來自于抽穗后的光合產物，特別是旗葉對籽粒干物質累積的貢獻最大，而此時也是黃淮小麥產區干熱風氣象災害易發季節。本研究中，經小麥抗干熱風氣保護劑處理后，小麥旗葉在灌漿后期葉綠素和類胡蘿卜素的降解速度明顯減緩，而與生物膜破壞相關的MDA含量顯著下降，同時，與產量相關的穗粒重、穗粒數、千粒重等指標亦比對照組有很大提高，這是因為保護劑中所含的蒽醌類物質能吸收照射到小麥葉片上的光能，阻止了過強光對植物內部核酸、脂類、蛋白和糖類等大分子的破壞作用，進而能有效延緩小麥生育后期葉片的衰老。具有減輕小麥午休程度、提高光合色素含量、提高小麥光合效率的功能。可溶性多糖具有保水功能。將上述單體混合成具有保濕和提高小麥光合效率的組合物，葉面噴施后能有效減少植物體內水分散失和提高小麥光合效率，從而減輕干熱風對小麥造成的損傷，提高小麥產量，其中以1/1000濃度最為有效。
權利要求
1.一種小麥抗干熱風保護劑，其特征在于，按重量百分比包含10-30％的蘆薈素、40-70％的蘆薈大黃素、10～40％的蘆薈多糖。
2.如權利要求1所述的小麥抗干熱風保護劑，其特征在于，按重量百分比還包含2～5％的異蘆薈素和2～5％的蘆薈寧。
3.權利要求1或2所述的小麥抗干熱風保護劑的噴施方法，其特征在于，在小麥生長后期，在發生干熱風氣象災害時，將所述組合物的水溶液噴施到小麥葉面。
4.如權利要求3所述的噴施方法，其特征在于，所述組合物水溶液的濃度為1/1000～5/10000，將配制成的水溶液以50kg/667m2的噴施量噴施到小麥葉面。
全文摘要
本發明涉及一種小麥抗干熱風保護劑，按重量百分比包含10－30％的蘆薈素、40－70％的蘆薈大黃素、10～40％的蘆薈多糖。按重量百分比還包含2～5％的異蘆薈素和2～5％的蘆薈寧。在小麥生長后期，在發生干熱風氣象災害時，將所述組合物的水溶液噴施到小麥葉面，葉面噴施后能有效減少植物體內水分散失和提高小麥光合效率，從而減輕干熱風對小麥造成的損傷，提高小麥產量。
文檔編號A01P21/00GK101081026SQ20071005454
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月8日 優先權日2007年6月8日
發明者李景原, 王太霞 申請人:河南師范大學