技术领域
本发明涉及一种植物生长调节剂，特别涉及一种玉米抗低温增产 调节剂。
背景技术
玉米是我国三大主粮作物之一，东北地区(包括黑龙江省、吉林 省、辽宁省)是我国最大的玉米优势种植区，对国内粮食市场影响巨 大。然而，东北地区位于北纬38°到53°之间，纬度高且跨越幅度大， 常年平均气温为0.5～6℃，气温低且积温也低，虽然可以满足一年一 熟作物生长的需要，但低温冷害是导致玉米产量不高不稳的主要影响 因子，遇到严重的低温冷害年可减产百亿公斤以上。
建国以来较严重的低温冷害年有5次，即1954、1957、1969、 1972、1976年。严重冷害的频率以大、小兴安岭、长白山地区和三 江平原最高，平均4～5年一次。其余地区的冷害频率在10～20％之间。 在低温冷害年，农作物平均减产约13—35％。
因此，增强玉米抗低温冷害的能力对保证东北地区春玉米高产稳 产具有极其重要的意义。
已有研究表明，在冷害胁迫下，采取合理的栽培生理措施可以在 一定范围内缓解冷害对玉米的影响。其中被动避冷措施包括深松伤根 促早熟，站秆晾晒增粒重，打老叶通风提温促早熟，去雄穗保养分促 早熟，扒苞叶提温促早熟等措施，但是，这些措施在一定程度上促早 熟，并不能使玉米正常成熟，同样导致减产；地膜覆盖、育苗移栽增 温措施可以有效地保护玉米免遭低温冷害的影响，但是费工费时费资 金，且只能在苗期有效，玉米生育后期没有可操作性，因此，不能大 面积推广。主动抗冷措施包括叶面喷磷肥、喷施增温剂和植物生长延 缓剂如乙烯利、多效唑、嘧啶醇、矮壮素等，虽然这些措施在一定程 度上增加了玉米的抗冷性，但是，叶面喷施延缓剂处理给玉米造成的 减产效果甚至大于冷害的影响，所以，实际应用效果不佳，无法大面 积应用于生产。
因此，协调抗冷性与高产性之间的关系，同时提高玉米的抗冷性 和高产性，将对稳定提高我国东北地区春玉米产量具有极其重要的意 义。
发明内容
本发明的目的是提供一种双重提高玉米抗冷性和高产性的植物 生长调节剂。
本发明提供一种玉米抗低温增产调节剂，该调节剂含有如下组 分：聚天冬氨酸盐100g/L，植物生长调节剂20.05～30.05g/L，活性剂 和展着剂65～67g/L，溶剂优选为水。
所述聚天冬氨酸盐优选为聚天冬氨酸钾(Polyaspartic acid potassium，PASPK)，主要功能为改善玉米内部生理代谢过程，提高 玉米抗冷性。优选地，本发明使用浓度为500g/L的聚天冬氨酸盐溶 液，该溶液可由如下方法制备得到：首先称取43.51g氢氧化钾或氢 氧化钠溶于80ml水中，然后，加入56.49g聚天冬氨酸，反应完全后， 用水定容至200ml即可得到500g/L的聚天冬氨酸盐溶液。其中聚天 冬氨酸(Polyaspartic acid，PASP)的分子式为 C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4，分子量为1000-5000，纯品为浅褐色结 晶，难溶于水、丙酮、乙酸乙酯。在玉米生长发育过程中，聚天冬氨 酸通过激活磷酸二酯酶和调节钙代谢改善细胞的生理功能，通过诱导 调控第二信使系统(钙调素)(董晓伟等，海洋科学，2004，28(4)： 62～65)，改善玉米生长发育过程中内源激素的平衡状态，提高玉米体 细胞的免疫力。聚天冬氨酸盐具有抗氧化、抗衰老的特性，可以清除 组织中产生的活性氧，具有保护酶的活性，可以提高玉米抵御低温胁 迫的能力，在低温胁迫下，保证玉米正常的生长发育。
所述植物生长调节剂优选为α-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤，其中α-萘 乙酸能够促进玉米根系和茎秆发育，6-糠氨基嘌呤能够促进玉米穗部 发育。
α-萘乙酸的分子式为C12H10O2，分子量为186.21，沸点285℃，熔 点126-135℃，为白色至米黄色结晶性粉末，无臭无味，微溶于冷水、 乙醇，溶于苯、乙酸，易溶于碱液等。α-萘乙酸能够促进作物的新陈 代谢和光合作用，如促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根等，也可 促使各种植物插条生根、开花，提高发芽率，使农作物早熟、多产。 其主要功能为促进玉米建立庞大根系和强壮植株体，增强茎秆抗倒力 学强度，延长叶片寿命和功能期。
6-糠氨基嘌呤(6-(Furfurylamino)purine，6-KT)的化学名称为 6-呋喃甲基氨基嘌呤，分子式为C10H9N5O，分子量为215.21。其为 白色结晶粉末，熔点266-269℃，系两性化合物，易溶于稀盐酸或稀 碱溶液；难溶于水、乙醇、乙醚和丙酮。6-糠氨基嘌呤能够促进细胞 分裂、分化、和生长并延缓衰老，同时能够调节营养物质的运输，促 进结实。其主要功能为改善玉米穗部发育状况，减少秃尖，提高受精 率，增加单穗籽粒数，提高千粒重等。
所述活性剂和展着剂可以选用曲拉通(Triton)和吐温(Tween)系 列，优选为吐温系列。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。
在上述玉米抗低温增产调节剂中，所述α-萘乙酸、6-糠氨基嘌呤 与聚天冬氨酸盐的重量百分比为400～600:1～2.5:2000。
本发明还提供了一种制备上述玉米抗低温增产调节剂的制备方 法，该方法包括以下步骤：首先将配方比例的氢氧化钾或氢氧化钾溶 于水中，然后加入配方比例的聚天冬氨酸，合成配方比例的聚天冬氨 酸盐溶液；然后依次加入配方比例的α-萘乙酸、6-糠氨基嘌呤及活性 剂与展着剂，最后用水定容。
本发明玉米抗低温增产调节剂可以在玉米三叶期、拔节期、灌浆 期施用，施用时兑水稀释成500～700倍液，然后喷施于叶面。
本发明玉米抗低温增产调节剂主要含有聚谷氨酸盐、α-萘乙酸和 6-糠氨基嘌呤，这三种物质共同作用，使该产品具有增强抗冷性和抗 倒伏能力、提高产量三重功能，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玉米抵御低温冷害的能力， 增加玉米的穗粒数和千粒重，使玉米产量提高20％以上。同时该产品 具有成本低、使用方便等特点，易于推广应用，对我国玉米生产具有 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。
实施例1
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20g α-萘乙酸、50mg 6- 糠氨基嘌呤和65g土温20，最后用水定容至1000ml，即得本发明的玉 米抗低温增产调节剂。
实施例2
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20g α-萘乙酸、75mg 6- 糠氨基嘌呤和65g土温40，最后用水定容至1000ml，即得本发明的玉 米抗低温增产调节剂。
实施例3
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20g α-萘乙酸、100mg 6- 糠氨基嘌呤和67g土温20，最后用水定容至1000ml，即得本发明的玉 米抗低温增产调节剂。
实施例4
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入20g α-萘乙酸、125mg 6- 糠氨基嘌呤和67g土温20，最后用水定容至1000ml，即得本发明的玉 米抗低温增产调节剂。
实施例5
将43.51g氢氧化钠溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入22.5g α-萘乙酸和50mg 6-糠氨基嘌呤和67g土温40，最后用水定容至1000ml，即得本发明的 玉米抗低温增产调节剂。
实施例6
将43.51g氢氧化钠溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入25g α-萘乙酸、50mg 6- 糠氨基嘌呤和65g土温20，最后用水定容至1000ml，即得本发明的玉 米抗低温增产调节剂。
实施例7
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入27.5g α-萘乙酸、50mg 6- 糠氨基嘌呤和67g曲拉通X-100，最后用水定容至1000ml，即得本发明 的玉米抗低温增产调节剂。
实施例8
将43.51g氢氧化钾溶于80ml水中，然后加入56.49g聚天冬氨酸， 反应完全后用水定容至200ml，然后依次加入30g α-萘乙酸、50mg 6- 糠氨基嘌呤和65g曲拉通X-114，最后用水定容至1000ml，即得本发明 的玉米抗低温增产调节剂。
实施例9
叶面喷施调节剂
将实施例1、2、3、4的调节剂兑水稀释成700倍液，实施例5、6、 7、8兑水稀释成500倍液，在玉米三叶期、拔节期、灌浆期喷施于叶 面。
表1 聚天冬氨酸钾(PASPK)、α-萘乙酸(NAA)和6-糠氨基嘌呤
(6-KT)的浓度梯度(浓度单位：g/L)
表2 聚天冬氨酸钾(PASPK)、α-萘乙酸(NAA)和6-糠氨基嘌呤
(6-KT)对玉米抗冷性的影响
实施例10 协同作用实验
实验一、本发明玉米抗低温增产调节剂对玉米抗冷性的影响
选择聚天冬氨酸钾、α-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤为主要组分，分别 设置0、1、2、3四个浓度梯度(浓度梯度见表1)，进行排列组合，共 计63个处理1个对照，以郑单958为测试品种，于玉米幼苗三叶一心期 叶面喷施6小时后，放入4℃低温培养室处理4天，取样测定超氧化物 歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA) 含量，每处理3次重复。
实验结果(如表2所示)表明共同施用这三种组分能够显著提高 玉米幼苗的抗冷性，使玉米幼苗中超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活 性分别提高了123.4％和155.0％，丙二醛含量降低了51.6％，其效果显 著优于单独施用其中任一组分的效果，其中SOD活性的增加幅度 (123.4％)高于这三种组分单独施用时SOD活性的增加幅度之和 (111％)。
表3 聚天冬氨酸钾(PASPK)、α-萘乙酸(NAA)和6-糠氨基嘌呤
(6-KT)对玉米产量的影响
实验二、本发明玉米抗低温增产调节剂对玉米产量的影响
选择聚天冬氨酸钾、α-萘乙酸和6-糠氨基嘌呤为主要组分，分别 设置0、1、2、3四个浓度梯度(浓度梯度见表1)，进行排列组合，共 计63个处理1个对照，以郑单958为测试品种，进行大田实验，于大喇 叭口期叶面喷施，每处理三次重复。成熟期收获，测产。
如表3所示，实验结果表明共同施用这三种组分能够显著提高玉 米产量，使玉米植株的干物质重量增加2.5％，穗粒数增加14％，千粒 重增加14％，亩产量平均提高20.3％，而三种组分单独施用时植株干 物重增加幅度之和仅为2.1％、亩产量增加幅度之和仅为16.2％，低于 三种组分共同施用时的增加幅度，可见这三种组分共同施用具有显著 的协同增效作用。
表4 聚糠萘合剂对玉米抗冷性、抗倒伏性和增产效果的影响
实施例11 抗冷性、抗倒伏性和增产实验
于2006年和2007年辽宁省、吉林省和黑龙江省进行多点示范试 验，取实施例1抗低温增产调节剂稀释500倍，于玉米3叶期、拔节期 和灌浆期进行叶面喷施，对照不喷施。实验结果如表4所示，施用该 玉米抗低温增产调节剂的所有参试玉米均未发生冷害，而对照田均发 生不同程度的冷害影响，冷害包括弱小苗和红紫苗，受害率介于 42％～80％；施用该玉米抗低温增产调节剂的所有参试玉米均未发生 倒伏，而对照田均倒伏发生率介于18.2％～51.1％；施用抗低温增产调 节剂的玉米产量平均比对照提高27％以上。