本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)應(yīng)用生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能防御小麥春季凍害的復合調(diào)節(jié)劑及方法。

背景技術(shù)：

小麥是世界上最重要的糧食作物之一，在當前人口不斷增長、耕地面積逐年減少的嚴峻局面下，提高單產(chǎn)是保障小麥供給的最主要途徑。凍害是小麥生產(chǎn)上最嚴重的自然災害之一，在美國、韓國、澳大利亞等國家，嚴重凍害發(fā)生的頻率為2～4年1次，造成的產(chǎn)量損失達14%～85%。我國小麥種植區(qū)域廣，南北跨度大，地形多變，凍害發(fā)生頻率更為頻繁，給小麥產(chǎn)量造成的損失更大。小麥凍害類型主要分為冬季凍害和春季凍害，兩種凍害類型危害小麥的部位和機理不同，對產(chǎn)量的影響差異較大。冬季凍害主要危害營養(yǎng)器官-葉片，對單位面積小麥群體的數(shù)量（成穗數(shù)）影響較大，而春季凍害主要危害小麥生殖器官-幼穗，對每穗結(jié)實籽粒的數(shù)量（穗粒數(shù)）影響較大，對產(chǎn)量造成的危害更大。

在春季，小麥的春化作用一旦完成后，低溫響應(yīng)基因的表達就會停止，在冬季鍛煉過程中形成的抗凍性將會逐漸消失，抗凍性顯著降低，極易遭受春季低溫的傷害。同時，小麥生長發(fā)育開始也由營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變到營養(yǎng)生長和生殖生長并進階段，幼穗由冬季的層層葉片包裹到春季逐漸外露，對溫度變化的反應(yīng)更加敏感；此時小麥幼穗發(fā)育要求最適宜的日均氣溫為10℃～15℃，若最低氣溫低于4～6℃，就會對小麥植株的幼穗造成較大傷害。

近年來，我國小麥春季凍害呈加劇趨勢，主要原因在于，1.氣候變化因素：全球氣候變暖雖然造成平均氣溫不斷上升，但導致了年際間變幅增大，春季凍害寒潮頻繁出現(xiàn)，增加了小麥春季凍害的發(fā)生頻率；2.品種培育因素：由于小麥育種家在選育高產(chǎn)小麥品種時加大了對早熟性（能增加灌漿時間，有利于提高產(chǎn)量）的選擇，使得黃淮冬麥區(qū)上世紀五、六十年代生產(chǎn)上推廣種植的冬性小麥品種為主逐漸被現(xiàn)今偏春性、生長發(fā)育較快、開花期較早、豐產(chǎn)性較好而抗凍性較差的半冬性或弱春性小麥品種所替代；3.栽培種植因素：由于小麥種植效益較低，故導致農(nóng)民對小麥種植與管理粗放，如播期提前、播量較大、整地質(zhì)量差等，加大了小麥弱苗與旺苗的比例，也增加了小麥春季凍害發(fā)生的頻率。

但是，與小麥冬季凍害研究相比，目前有關(guān)小麥春季凍害的防護研究甚少，在小麥生產(chǎn)實踐中，尚無有效的能減輕或防護小麥春季凍害的技術(shù)措施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種能防御小麥春季凍害的復合調(diào)節(jié)劑及方法，施用該復合調(diào)節(jié)劑能顯著減輕小麥春季凍害，從而提高小麥產(chǎn)量。

通過顯微鏡觀察研究發(fā)現(xiàn)，可將小麥幼穗生長發(fā)育分為伸長期、單棱期、二棱期、護穎原基分化期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、藥隔形成期和四分體時期，而后開花結(jié)實。與幼穗發(fā)育階段相對應(yīng)，經(jīng)田間觀察研究發(fā)現(xiàn)，可將小麥生長和發(fā)育過程分為以下幾個階段：出苗期、越冬期、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期和灌漿期。小麥冬季凍害主要發(fā)生在返青期以前，此時小麥幼穗發(fā)育過程處于護穎原基分化期以前（包括護穎原基分化期）；而春季凍害主要發(fā)生在拔節(jié)期以后，此時小麥幼穗處于小花原基分化期以后（包括小花原基分化期），小麥植株非常容易遭受凍害。

為解決上述小麥春季凍害技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明在充分了解掌握小麥春季凍害發(fā)生的時機及危害機理之后，有針對性地設(shè)計一種用于防御小麥春季凍害的復合調(diào)節(jié)劑，其為含水楊酸0.021～0.11g/l、表面活性劑0.5～1.0g/l的溶液。

上述復合調(diào)節(jié)劑可采用如下配制方法：

先取水楊酸與有機溶劑按1g：8～15ml的固液比進行溶解，再加入表面活性劑后用水定容成含水楊酸0.021～0.11g/l、表面活性劑0.5～1.0g/l的溶液。

所述表面活性劑優(yōu)選為吐溫系列。

在所述吐溫系列中優(yōu)選吐溫40，其濃度優(yōu)選為0.8g/l。

以上述水楊酸也可用乙酰水楊酸替代，能起到同等的作用。

利用上述復合劑防御小麥春季凍害的方法，在春季凍害天氣來臨前1～2d前，對小麥葉面噴施以上所述復合調(diào)節(jié)劑，噴施用量以溶液自葉片自然即將流下為準。

本發(fā)明具有以下積極有益的技術(shù)效果：

1.本發(fā)明復合調(diào)節(jié)劑增強小麥植株對春季凍害抵抗力的生理機理主要在于，其有效成分被小麥植株吸收利用后，能顯著降低小麥葉片的電導率和丙二醛含量，顯著增加脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、過氧化物酶活性和過氧化氫酶活性。

2.本發(fā)明復合調(diào)節(jié)劑組方是針對小麥春季凍害的危害機理而擬定，其各成分相互配合，在小麥上施用，能明顯降低其幼穗受凍的傷害程度，進而避免因受凍害而導致減產(chǎn)。

3.本發(fā)明組方簡單、原料廉價易得，施用操作方法簡單，易于推廣普及。

具體實施方式

以下實施例用來詳細說明本發(fā)明，但并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

實施例1盆栽防凍試驗

在實驗室內(nèi)選擇小麥品種矮抗58的種子，播種在小塑料盆（直徑18cm×高20cm，盆栽用土配比為土壤：腐殖質(zhì)：有機肥=5：3：2），種子發(fā)芽后，幼苗移入在光照培養(yǎng)箱內(nèi)，每天照光14h，生長溫度為25/15℃（光/黑暗），光照度為240μmolm^–2s^–1，相對濕度60～75%。在小麥植株生長至6葉一心時，進行幼穗觀察，發(fā)現(xiàn)此時小麥幼穗發(fā)育處于藥隔形成初期，對應(yīng)于田間小麥植株處于孕穗初期，此發(fā)育階段小麥植株所遭受的凍害，屬于春季凍害。

將處于藥隔形成初期的小麥植株，一部分小麥植株噴施復合調(diào)節(jié)劑溶液（水楊酸濃度為0.069g/l、吐溫40濃度為0.8g/l），噴施標準以溶液自葉片自然即將流下為準，1d后移至低溫培養(yǎng)箱進行連續(xù)3d的–5°c春季凍害脅迫處理；另一部分小麥植株噴施蒸餾水（對照），1d后同樣移入低溫培養(yǎng)箱進行連續(xù)3d的–5°c春季凍害脅迫處理。在凍害脅迫3d后，通過測定小麥葉片的相對電導率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、保護酶（超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶）活性等評價凍害的生理指標，來判斷復合調(diào)節(jié)劑溶液提高小麥春季凍害的效果。

測定結(jié)果表明，小麥植株遭受–5°c春季凍害脅迫3d后，復合調(diào)節(jié)劑溶液能顯著降低小麥葉片的電導率和丙二醛含量，但顯著增加了脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、過氧化物酶活性和過氧化氫酶活性，表明本發(fā)明復合調(diào)節(jié)劑溶液能顯著增強小麥植株對春季凍害的抵抗力。

實施例2一種防御小麥春季凍害的方法，包括以下步驟：

（1）配制復合調(diào)節(jié)劑：取水楊酸先與少量無水乙醇進行溶解，然后與水進行定量混合，配制成水楊酸濃度為0.021～0.11g/l吐溫40濃度為0.5～1.0g/l的復合調(diào)節(jié)劑水溶液。

（2）施用復合調(diào)節(jié)劑：2010年4月河南省平均氣溫為13.3℃，較常年同期偏低1.9℃，其中4月中旬氣溫偏低4.0℃，4月13～15日河南出現(xiàn)大范圍降溫過程，大部分地區(qū)日最低氣溫降至2℃以下，其中豫北、豫西和豫東南等地最低氣溫下降到了0℃以下，河南三門峽和鶴壁部分地區(qū)氣溫分別降到–3.2℃和–2.7℃（河南氣象臺預報），出現(xiàn)晚霜凍害，個別山區(qū)還出現(xiàn)了4月降雪的罕見氣象。由于此時河南地區(qū)小麥已處于拔節(jié)-抽穗的春季凍害敏感階段，因此，這次降溫造成了河南省大部分地區(qū)小麥遭受春季凍害，導致許多已經(jīng)拔節(jié)和孕穗的小麥植株死亡，造成嚴重的減產(chǎn)損失。

在春季凍害來臨前1d（2010年4月12日），發(fā)明人在河南農(nóng)業(yè)大學科教園區(qū)試驗地（鄭州市惠濟區(qū)）田間在矮抗58小麥品種葉片背面上均勻噴施所述復合調(diào)節(jié)劑溶液，以溶液在葉片上即將流下為準，施用面積為2畝（1333.4m²），用量為40kg/666.7m²，即完成。對照試驗為噴施等量的蒸餾水（其它均相同）。此次春季凍害脅迫發(fā)生后15d，此時氣溫已經(jīng)回升，與常年同期差異不大。測定結(jié)果表明，與對照相比，噴施所述溶液的小麥植株葉片受凍率降低21.4%，幼穗凍傷率降低36.5%；成熟時小麥穗粒數(shù)提高4～6粒，收獲時小麥籽粒產(chǎn)量提高了40kg/666.7m²。

實施例3一種防御小麥春季凍害的方法，包括以下步驟：

（1）配制復合調(diào)節(jié)劑：取水楊酸先與少量無水乙醇進行溶解，然后與蒸餾水進行定量混合，配制成水楊酸濃度為0.021～0.11g/l吐溫40濃度為0.5～1.0g/l的復合調(diào)節(jié)劑水溶液。

（2）施用復合調(diào)節(jié)劑：2013年春季（3和4月）河南氣候非常異常（河南氣象臺預報），3月上旬氣溫創(chuàng)紀錄高達32℃。3月中旬～4月中旬前后，低溫多次接近0℃。4月20日，高溫接近28℃，而最低溫度降至0℃，一天出現(xiàn)了四季。高溫和低溫天氣多次交替出現(xiàn)，呈“過山車”式狀態(tài)變化。3月上旬與中旬高溫促使小麥生長迅速、發(fā)育加快、抗寒力降低。但隨后突然降溫，致使處于凍害敏感期的小麥遭受春季凍害?？箖瞿芰姷男←溒贩N在穗子上部、中部或下部的部分籽粒受凍，而抗凍能力較差的小麥品種，如鄭麥7698、鄭麥366和花培8號，出現(xiàn)全穗或半截穗受凍，嚴重減少了穗粒數(shù)，造成收獲時籽粒產(chǎn)量明顯下降。

根據(jù)天氣預報，發(fā)明人在此次春季凍害來臨前1d（2013年4月19日），于河南省焦作市溫縣國家科技支撐計劃試驗地，田間在花培8號小麥品種葉片背面上均勻噴施所述復合調(diào)節(jié)劑溶液，以溶液自葉片上即將流下為準，施用面積為2.5畝（1667.8m²），用量為40kg/666.7m²，即完成。對照試驗為噴施等量的蒸餾水。此次春季凍害脅迫發(fā)生后10d測定的結(jié)果表明，與對照相比，噴施所述溶液的小麥植株葉片與幼穗受凍害程度明顯降低了18.6%～23.6%；成熟時小麥穗粒數(shù)提高3～5粒，收獲時小麥籽粒產(chǎn)量提高了30kg/666.7m²。

本發(fā)明并不局限于上述具體實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或者類似的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。