[发明专利]甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物种植技术领域，具体涉及甜菜抗逆增产增糖系列复合生长调节剂及系统化学调控方法。

背景技术

甜菜不仅是一种制糖原料，而且也是一种重要的生产乙醇的原料。栽培甜菜是在人工选择的作用下，由野生普通甜菜(B.Vulgaris)逐步培育而形成的。野生普通甜菜起源于西亚、地中海沿岸及西欧一带，具备各种抗逆基因。甜菜经二百余年人工栽培，适应在舒适的条件下生长发育，使其某些抗逆机能逐渐衰退，某些基因由于长期未能充分表达而逐渐处于休眠状态，成为所谓的隐性基因。现代科学研究表明，只要探明激活基因的条件和方法，创造适当的环境与条件就可以将生物体内固有而处于休眠状态的隐性基因加以激活，使生物自身的潜能得以充分发挥，而生物在这方面的潜能是很大的。随着人们对植物基因诱导活化作用研究的逐步深入，发现农作物的某些抗逆功能往往是由多种基因控制的复杂生命过程，常常要多种信号物质(如植物激素和Ca²⁺等)协同作用方能奏效。抗逆基因的表达需要有多种基因诱导剂从各种信号传递途径去激发有关的基因，使其充分表达而完成不同的抗逆需求。已表明脱落酸、水杨酸、甜菜碱与Ca²⁺等信号物质在植物的生长发育过程中，其主要功能是诱导植物产生对不良生长环境(逆境)的抗性，如诱导植物产生抗旱性、抗病性、耐盐性等。它们作为逆境信号，活化了有关抗性基因。

植物细胞中钙/钙调素信号系统被证明是广泛存在的胞内信号传导途径之一。钙在植物生理活动中起着重要的作用，各种外界和内在的信号因子所导致的植物反应大多通过钙信号来转导。钙作为简单的金属离子调控如此众多的细胞活动，主要是通过作用于其下游的信号分子来实现的。蛋白质的磷酸化与去磷酸化是生物体内的一种重要的调节方式，几乎参与了所有的生理及病理过程，如糖代谢、光合作用、细胞的生长发育、基因表达和神经递质的合成与释放等等，在细胞的信号转导过程中起极其重要的作用。

中国甜菜的种植区域主要分布在“三北”地区，由于受到盐碱、干旱和病害蔓延的影响，甜菜产量和含糖率在逐年降低。解决这一问题的最有效的办法就是推广抗逆性强的甜菜品种。然而，目前的现实是，缺乏抗逆性甜菜品种，事实上培育集抗盐碱、抗旱和抗病于一身的甜菜品种是相当困难的。因此，可行的技术措施是采用系统化学调控技术调控有效基因的表达，增强抗逆性，配合现有技术如纸筒育苗技术，提高产量和含糖。早在1928年，Went就曾指出“如果没有生长素(植物激素)，植物就不可能生长”。植物生长是受许多内、外界因素调节的，但植物激素在植物生长中起着非常重要的作用。在甜菜生育代谢过程中，任何一种促进根分生组织的活跃性、加强物质代谢活动、控制生长中心适期转移、提高光合性能、增加物质积累以及合理分配等措施，都对提高甜菜的产量及含糖率具有重要作用，而植物生长调节剂恰具有上述作用。

Monowhite(1989～1991)在合理施用氮肥的情况下，8月中旬和9月初对甜菜叶喷MH的胆碱盐，提高了根产量及含糖率。张宗涛，刘墨祥等研究了增糖剂一号(MH)和增糖剂二号(AP)对甜菜的增糖作用(中国糖料，1986年01期)。通过不同剂量、不同喷药时间、不同地点和正交试验的研究，证明MH、AP与增甘膦一样都是有效的甜菜增糖剂。

20世纪后期，田文勋、赵景阳等发明了甜菜壮苗剂(中国专利号：CN1042890C)，解决了甜菜育苗过程中幼苗存在徒长、易感病和苗弱问题，有效地控制了甜菜的徒长，使幼苗根系发达，植株健壮，提高了抗病性。该发明提供了一种壮苗剂，为甜菜纸筒育苗培育壮苗提供了一种有效措施。

张忠俊、任凤清等在“糖用甜菜‘三高’栽培技术”(农村实用科技信息，2007年第11期)中提出：在8月中下旬叶面喷施矮壮素，能够防止叶片徒长。

中国农业科学院甜菜研究所经研究指出了甜菜低产低糖的原因，并提出了高产高糖的栽培技术措施。高产高糖的栽培技术措施是：亩苗数控制在3500株以上，单株根重控制在0.5-0.75千克左右；调节氮、磷肥配比，一次性深施；甜菜生长后期喷洒增糖剂和磷酸二氢钾；糖份积累期喷洒MH增糖剂；施用药剂防治甜菜病虫害。采用该成果，经生产示范，平均亩产1.29吨，含糖16.4％(《农产品加工产业化适用科技成果详细信息》，成果名称：甜菜低产低糖原因及高产高糖栽培技术的研究，中国农业科学院甜菜研究所，评价单位：农牧渔业部，1985年)。