一种用于苜蓿种植的抗逆剂及其使用方法

本技术涉及豆科植物抗逆种植领域，具体而言涉及一种用于苜蓿种植的抗逆剂及其使用方法。

背景技术：

1、饲草是发展草畜产业的重要基础支撑。随着居民消费水平的提高，使得我国居民对膳食结构的需求发生改变，肉、蛋、奶类消费在居民食物中占比逐渐升高，人们对奶类制品需求的增长促使苜蓿产业蓬勃发展。苜蓿产能的提高，一方面能够缓解我国优质饲草不足的问题；另一方面，还能够在实现“锁风沙、治盐碱、改生态、美环境”的生态治理同时，提高经济效益。

2、然而，我国苜蓿基地集中的北方气候环境恶劣、土地贫瘠，牧草生长常面临着严重的逆境胁迫。植被退化所造成的生物胁迫，以及干旱、盐碱、冷害、重金属毒素等造成的非生物胁迫，均会严重影响苜蓿生长。其中干旱、盐碱、极端温度，是影响苜蓿种植分布、限制其产量和安全性的主要因素。

3、鉴于豆科牧草的逆境生长环境，增强其抗逆能力是满足我国畜牧业不断增长的对高品质饲草需求的关键。因此，探究苜蓿对盐碱胁迫与冬春季低温的响应以及更新缓解措施增强苜蓿耐性，对保障我国优质牧草安全生产具有重要意义。

技术实现思路

1、本技术针对现有技术的不足，提供一种苜蓿种植抗逆剂及其使用方法，本技术利用甜菜碱与葡萄糖、磷酸二氢钾复配制成高效的抗逆剂以提高苜蓿中叶绿素的合成效率，对抗逆境胁迫时ros及自由基对苜蓿的伤害。本技术具体采用如下技术方案。

2、首先，为实现上述目的，提出一种用于苜蓿种植的抗逆剂，其包括溶解于蒸馏水中的：0.5~0.7重量份的甜菜碱；0.2~0.3重量份的磷酸二氢钾；0.5~0.7重量份的葡萄糖。

3、可选的，如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂，其中，还包括0.5重量份的非离子型表面活性剂。

4、可选的，如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂，其中，每千克所述抗逆剂包括：6g甜菜碱，2g磷酸二氢钾，5g葡萄糖，余量为水。

5、可选的，如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂，其中，每千克所述抗逆剂中溶解有：6g甜菜碱，2.5g磷酸二氢钾，6g葡萄糖，以及5ml非离子型表面活性剂。

6、可选的，如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂，其中，非离子型表面活性剂为吐温20。

7、可选的，如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂，其中，按照如下步骤配置：首先，在500ml蒸馏水中加入甜菜碱、磷酸二氢钾、葡萄糖，使其充分溶解；然后，向溶解所得的混合液中加入水定容至1000ml。

8、如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂，其中，所述抗逆剂的ph值在5.5-6之间。

9、同时，为实现上述目的，本技术还提供一种如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂的使用方法，其步骤包括：在播种前3-5天使用所述抗逆剂浸润苜蓿种；在春季苜蓿返青后的第6-8天的早晚，选择叶片气孔打开时，分别对苜蓿叶面各喷施所述抗逆剂；和/或在越冬前6-8天的早上及傍晚，选择苜蓿叶片气孔打开时，按照一天一次的频率分别对苜蓿叶面各喷施所述抗逆剂；和/或在苜蓿返青后6-8天早晚选择苜蓿叶片气孔打开时分别对苜蓿叶面喷施上述的抗逆剂；和/或在冬季寒潮天气来临前2-5天，选择晴天傍晚对苜蓿植株进行喷施。

10、可选的，如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂的使用方法，其在浸润苜蓿种时，需浸种24小时，然后阴干。

11、可选的，如上任一所述的用于苜蓿种植的抗逆剂的使用方法，其在喷施苜蓿叶时，以喷淋至所述抗低温保护剂水滴挂叶为止，或按照每公顷750kg的剂量喷施。

12、有益效果

13、本技术所提供的用于苜蓿种植的抗逆剂利用甜菜碱、葡萄糖与磷酸二氢钾之间的协同作用，通过浸种或叶面喷施方式，一方面可诱导一系列与抗逆相关基因的表达，降低活性氧自由基等对质膜的伤害，清除逆境所激发产生的ros，增强抗氧化酶活性及增强渗透调节物质积累，显著提高苜蓿叶片叶绿素合成，从而增强植株的抗逆能力，缓解逆境胁迫对苜蓿植株的伤害。本技术的抗逆剂呈弱酸性，能够有效减少制剂的刺激性气味并降低对运输存储条件的要求。本技术的抗逆剂成分简单、无刺激性气味、抗逆效果好，且具有无污染环境、零排放、无残留的特点，可以明显地促进苜蓿种子的萌发，调控苜蓿幼苗的生长，提高幼苗的抗逆性。

14、本发明的创新点在于：用较简单的化学组分与较少的用量，使苜蓿生长能够在抵御逆境胁迫的同时，实现高产。且本发明成分环保不污染，配比简单，易操作。本技术之所以能够通过少量简单组分实现如此的抗逆效果，其原因在于：

15、其一，甜菜碱作为一种重要的渗透保护剂，主要在植物叶绿体和细胞质，外源甜菜碱可增强低温胁迫下叶片叶绿素含量，光合作用能力以及植物细胞内抗氧化系统活性和抗氧化物质积累，稳定植物细胞膜进而维持植物的抗逆性。本技术利用外源甜菜碱易通过植物叶片和根系部位吸收并运输到整个植物体内，且长时间不会被轻易代谢的特性，一方面保证了甜菜碱在植物体中达到一定缓解保护的效果，另一方面能够通过甜菜碱与磷酸二氢钾的协同促进cox途径的电子传递速率，从而促进线粒体atp含量，提高线粒体细胞色素细胞氧化酶活力，实现抗逆效果。其原因在于，植物遭受逆境胁迫时，甜菜碱在植物体内的积累可以帮助植物细胞维持稳定的渗透压，在植物叶绿体和细胞质中逐渐积累以降低细胞的渗透势，保护细胞免受不良环境的伤害盐胁迫下，还可以不同程度地提高抗氧化酶的活性，降低盐胁迫对保护酶系统的破坏，减少活性氧自由基对质膜的伤害和膜脂过氧化的加剧，保护细胞质膜维持稳定性和完整性，进而维持物正常的生理功能和代谢活动。

16、其二，葡萄糖作为植物的主要能量来源，其同时也是合成其他有机物质的重要原料。如果植物体内的葡萄糖绝对量不足，会导致植物的免疫力和抵抗力下降，容易受到病虫害的侵袭。在正常情况下，植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放出氧气。各种生物和非生物胁迫(例如高盐、干旱和病菌侵染等)都会导致植物体内能量的亏进而抑制植物生长甚至死亡，因此维持体内能量平衡对于植物抵抗逆境至关重要。本技术在通过外源的可溶性糖促进平衡光合作用、呼吸作用及脂肪酸β-氧化过程，增强细胞的氧化还原过程的同时，还可将植物内部的葡萄糖用于合成其他对于植物的生长和发育也是至关重要的有机物质，如蛋白质、脂肪和核酸等。糖作为一种信号分子调节细胞内碳水化合物的含量、新陈代谢相关酶的活性，并且控制基因的表达。盐胁迫时，本技术能够通过外源葡萄糖提高感盐水稻葡萄糖和果糖的含量，提高感盐水稻的耐盐性。通过对拟南芥基因转录水平分析表明，葡萄糖能够诱导大量逆境响应基因的表达。此外，非生物胁迫下拟南芥体内多种糖代谢酶的表达量都显著提高，说明糖信号对植物响应逆境具有重要的调控作用。

17、其三，本技术配比中的磷酸二氢钾作为一种含磷、钾元素的高浓度二元复合肥，其本身具有较高的营养价值和较低的盐分指数，且不会对种子、幼苗和根系造成灼伤。本技术利用磷酸二氢钾，不仅促进作物对氮、磷的吸收提高粒重和产量，还可以配合甜菜碱及葡萄糖共同增强作物抗逆性，促使作物损伤组织愈合。磷酸二氢钾安全无毒，100%植物营养，用以叶面肥喷施，吸收利用率高，可在关键时期补足作物营养不足，还可调节作物生长，使作物代谢旺盛，达到增质增产的作用。尤其，磷酸二氢钾中钾元素，作为植物细胞内含量最高的阳离子,能高速通过生物膜，作为大多数酶的关键辅助因子，促进抗氧化酶系统中酶活性的启动；磷的化合物和核酸又能够参与花芽的分化，本技术通过同步增施磷肥，可以增加花序数量，保障逆境下花芽的分化不受抑制，保持植株活性。

18、此外，本技术的抗逆剂还能够同时通过磷酸二氢钾提供微酸性的溶剂环境，能够直接溶解各溶剂。本技术抗逆剂中各组成成分简单，浓度较低，毒性小，可进一步通过吐温等非离子型表面活性剂的高表面活性降低其水溶液的表面张力，使得抗逆剂胶团聚集数增大，保证强增溶性。此外，由于吐温等非离子型表面活性剂在溶液中不带电荷，不会与蛋白质结合，毒性较低也能进一步保证上述制剂的生物学效果。因此，本技术所提供的制剂可实现无刺激性气味。其在苜蓿播种前进行抗逆剂浸种；和/或在苜蓿越冬前6-8天早晚选择苜蓿叶片气孔打开时分别对苜蓿叶面喷施上述的抗逆剂；和/或在苜蓿返青后6-8天早晚选择苜蓿叶片气孔打开时分别对苜蓿叶面喷施上述的抗逆剂。或者，在冬季寒潮天气来临前2-5天，选择晴天傍晚对苜蓿植株喷施的抗逆剂。

19、本技术抗逆剂的浸种能够提高苜蓿在盐碱胁迫下的抗逆性，提高苜蓿叶片叶绿素含量，增强各种抗氧化迷惑性，减少活性氧积累，有助于苜蓿的建植；抗逆剂的喷施能够增强苜蓿在低温越冬环境下的生长性能，能够在提高苜蓿草产量的同时，稳定其品质，提高生产效益。

20、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。