氨基酸在促进农作物对农药吸收中的应用

1.本发明属于生物防治技术领域，特别是氨基酸在促进农作物对农药吸收中的应用。


背景技术：

2.稻纵卷叶螟、稻飞虱和纹枯病是三大水稻病害，严重威胁水稻安全生产。可在水稻不同生育期进行为害，影响水稻产量。药剂拌种处理能够有效地防治水稻苗期病虫害的发生和危害,同时可以降低用药量,减少用药次数,减轻对环境的污染和蜜蜂等有益生物的伤害。防治稻纵卷叶螟、稻飞虱和纹枯病这三种水稻疾病目前使用的有效种衣剂分别为氯虫苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺，在田间的应用效果均能够实现一次用药，后期不用施药。
3.但是拌种处理作物仍旧存在着一些问题：一方面是农药利用率较低，用量大，导致一些地区用药后出现抗药性的问题，造成严重的农药残留及环境污染。另一方面土壤对农药均有一定的吸附作用，使得大部分农药被土壤吸附而没有被植物根系吸收，从而造成农药的利用率低、用药量增加、农田污染严重。因此，为了保护环境，建设绿色家园，如何降低农药使用量的问题受到越来越多的关注，农业生产过程中农药施用量大、污染严重的问题亟待解决。


技术实现要素：

4.针对目前农业生产过程中农药施用量大、有效利用率低，造成农田污染严重的缺陷和不足，本技术提供一种氨基酸在促进作物对农药吸收中的应用。
5.具体而言，本技术是通过如下技术方案实现的：
6.首先，本技术提供一种氨基酸在促进作物对农药吸收或制备促进作物对农药吸收的制剂(农药吸收促进剂)中的应用。
7.进一步，上述作物优选水稻。
8.进一步，上述农药包括内吸性杀虫剂，所述内吸性杀虫剂包括氯虫苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺、螺虫乙酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)中的至少一种。
9.其次，本技术提供一种促进作物对农药吸收的方法，即将氨基酸与农药混合后，对作物进行拌种，以促进作物对农药吸收。所述作物优选水稻，所述农药包括氯虫苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺、螺虫乙酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)中的至少一种。
10.进一步，上述拌种是指：将以清水浸种48h后沥干，每千克稻种加入10ml复合氨基酸(氨基酸浓度为0.09375g/ml)、农药(添加量参照说明书)拌种后再播种，即可促进作物对农药的吸收，增加防效。所述农药优选内吸性杀虫剂。
11.复合氨基酸属于生长调节剂的一种，可以为作物提供多种氨基酸，其分子量小，容易被水稻吸收，对植物起到刺激作用，呼吸强度的增加，光合作用的增加，各种酶的活动增强，抗胁迫能力增强。进而促进作物合成蛋白质，降低作物细胞膜脂质过氧化产物丙二醛的
含量，提高超氧化物歧化酶的活性，促进作物的生长，生长调节剂本技术首次发现氨基酸可以促进作物生长，促进对农药的吸收，使得农药在作物中的含量也显著提高，进而增加农药的利用率，在促进作物对农药的吸收、提高农药对作物病虫害的防治效果和减少农药的用量。
12.本发明的实施例中将能够促进水稻种子发芽与生长的生长调节剂与农药混合对作物进行拌种处理，然后播种至大田。利用氨基酸能够促进作物生长的特点，提高作物对农药的吸收率，同时为绿色用药引入新的用药方式。
13.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
14.1、复合氨基酸可以为作物提供多种氨基酸，促进作物合成蛋白质，促进作物的生长，以促进作物对农药的吸收，使得农药在作物中的含量也显著提高，进而增加农药的利用率；因此，生长调节剂在促进作物对农药的吸收、提高农药对作物病虫害的防治效果和减少农药的用量方面具有良好的应用价值。
15.2、利用复合氨基酸拌种促进作物吸收农药的方法具有操作简单、绿色环保的优点，对提高农药的利用率、减少农药用量和降低对农田的污染具有重要意义。
附图说明
16.图1为实施例盆栽试验水稻茎叶中三种农药的含量示意图；
17.图1中，(a)-(c)分别为水稻茎叶中氯虫苯甲酰胺、三氟苯嘧啶、噻呋酰胺含量。
18.图2为实施例盆栽试验水稻幼苗生理参数检测结果示意图；
19.图2中，(a)-(c)分别为添加氯虫苯甲酰胺后，水稻幼苗中超氧化物歧化酶的活性、丙二醛含量和脯氨酸的含量检测结果。
20.图3为实施例盆栽试验水稻叶片中螺虫乙酯浓度检测结果示意图。
21.图4为实施例水稻植株中甲维盐含量检测结果示意图。
22.图4中，(a)-(c)分别为水稻根、茎、叶中甲维盐含量检测结果。
具体实施方式
23.以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
24.除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
25.以下实施例中氨基酸的来源：氨基酸购自源叶生物，名称复合氨基酸粉(complex amino)，编号：s20168-100g。
26.实施例1氨基酸增加水稻对杀虫剂的吸收
27.1、实验方法
28.1)实验药剂、试剂和对象
29.实验药剂：20％(质量百分数)氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole,cap)悬浮剂由美国杜邦公司生产、10％(质量百分数)三氟苯嘧啶、24％(质量百分数)噻呋酰胺；
30.实验试剂：氨基酸0.09375g/ml；氨基酸试剂的制备：称取0.9375g的复合氨基酸粉末于10ml的容量瓶中，用水定容至10ml可制得所使用的0.09375g/ml氨基酸试剂。红色指示剂；
31.实验对象：水稻，水稻品种为南粳9108。
32.实验药剂、试剂用法用量：
33.实验分以下三组处理(如表1-3所示)：
34.1)每千克干稻种加入1.125g(75％药剂说明书推荐量，以药剂有效成分计，下同)20％氯虫苯甲酰胺 1ml红色指示剂 10ml氨基酸，拌种；
35.以及，每千克干稻种加入1.5g(100％药剂说明书推荐量)20％氯虫苯甲酰胺 1ml红色指示剂 10ml氨基酸，拌种；
36.同时设立不加氨基酸的对照组和空白对照组；
37.2)每千克干稻种加入0.28125g(75％药剂说明书推荐量)10％三氟苯嘧啶 1ml红色指示剂 10ml氨基酸，拌种；
38.以及，每千克干稻种加入0.375g(100％药剂说明书推荐量)10％三氟苯嘧啶1ml红色指示剂 10ml氨基酸，拌种；
39.同时设立不加氨基酸的对照组和空白对照组；
40.3)每千克干稻种加入3.74976g(75％药剂说明书推荐量)24％噻呋酰胺 1ml红色指示剂 10ml氨基酸，拌种；
41.以及，每千克干稻种加入4.9992g(100％药剂说明书推荐量)24％噻呋酰胺 1ml红色指示剂 10ml氨基酸，拌种；
42.同时设立不加氨基酸的对照组和空白对照组；
43.试验步骤：
44.于室内进行盆栽实验，将水稻种子进行拌种处理:种子处理方法采用湿拌法，称取12kg的干稻种清水浸种48h后捞出沥干12h，分成12份，每份为1kg干稻种对应的种子的量。拌种时按照上述添加量，将20％氯虫苯甲酰胺、10％三氟苯嘧啶、24％噻呋酰胺三种药剂单独拌种，每种药剂各拌种75％推荐量100％推荐量两个对照处理共6个处理。即20％氯虫苯甲酰胺药剂有效成分1.125g/kg种子、1.5g/kg种子；10％三氟苯嘧啶药剂有效成分0.28125g/kg种子、0.375g/kg种子；24％噻呋酰胺药剂有效成分3.74976g/kg种子、4.9992g/kg种子。
45.实验组：将每份种子(1kg)分别倒入小型拌种设备(购自邢台双恒机械制造有限公司)，缓慢加入上述各个处理的药剂使用量，每个处理添加1ml红色指示剂(指示剂作用是颜色均匀后表示药剂已经均匀分散在所有拌种的种子上，再具体应用中，也可以不加入指示)和10ml的氨基酸试剂，连续搅拌2min，待种子着色均匀后平铺于纸上阴干待播种。
46.试验用土为未施用过农药的土壤,将过筛细土与水稻基质土1:1混合装入直径4.2cm、宽4.2cm高5cm的塑料花盆中,每盆的装土量30克，浇水保持土壤湿润，每盆播6粒拌好药和生长调节剂的种子,覆土5.0克,每个处理4盆，放到日光温室中正常管理，每天定时定量浇水。
47.同时设立不添加氨基酸(其他步骤与实验组相同)的对照组，以及清水拌种作为空白对照处理。待水稻幼苗生长15天时取样,分别测量水稻幼苗茎叶的农药含量以及氯虫苯甲酰胺拌种后幼苗的生理指标(丙二醛含量、脯氨酸含量超氧化物歧化酶活性)。20％氯虫苯甲酰胺农药的含量测定方法参考参见文献“司文帅,张颖,张其才,等.植物源性食品中氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺残留的lc-ms/ms检测方法研究[j]上海农业学报.2019,35
(01):76-9.”中所公开的方法；10％三氟苯嘧啶农药的含量测定方法参考文献“郭亚军,赵明,陈小军,等.三氟苯嘧啶在稻田中的降解动态和残留分析[j]江苏农业科学.2021,49(02):71-5 80.”中所使用的方法，24％噻呋酰胺农药的含量测定方法参考文献“段婷婷,张盈,魏进,等.超高效液相色谱-串联质谱快速检测精米、玉米与土豆样品中噻呋酰胺残留[j]分析测试学报.2014,33(05):598-601.”中所公开的方法；测定幼苗的生理指标参考文献“黄显波,严寒,胡建林,等.高温胁迫下水稻幼苗几个相关生理指标的变化[j]长江大学学报(自然科学版)农学卷.2008,02):50-3 112.”中所公开的方法。以上实验组、对照组、空白对照组拌种制剂具体如下表1-3所示：
[0048]
表1杀虫剂20％氯虫苯甲酰胺和生长调节剂氨基酸的用量
[0049][0050]
表2杀虫剂10％三氟苯嘧啶和生长调节剂氨基酸的用量
[0051][0052][0053]
表3杀虫剂24％噻呋酰胺和生长调节剂氨基酸的用量
[0054][0055]
2、实验结果
[0056]
(1)通过室内盆栽实验，添加氨基酸与农药混合处理水稻种子后，水稻幼苗对杀虫剂氯虫苯甲酰胺、三氟苯嘧啶、噻呋酰胺的吸收含量增加，其检测结果如图1所示。
[0057]
(2)通过室内盆栽实验，添加氨基酸与农药氯虫苯甲酰胺混合处理水稻种子后，可以降低水稻幼苗中丙二醛和脯氨酸的含量以及超氧化物歧化酶的活性，其检测结果如图2所示。
[0058]
实施例2氨基酸增加水稻对杀虫剂螺虫乙酯、甲维盐的吸收
[0059]
1、实验方法
[0060]
1)实验药剂、试剂和对象
[0061]
实验药剂：螺虫乙酯(麦克林)、甲维盐(北京艾克塞仑生物科技有限公司)；
[0062]
实验试剂：氨基酸的使用浓度：氨基酸0.9375g/l。
[0063]
实验对象：水稻，水稻品种为南粳9108。
[0064]
试验步骤：
[0065]
于室内进行水培实验，将螺虫乙酯、甲维盐配成1mg/l作为对照组，将氨基酸和螺虫乙酯、甲维盐配成0.9375g/l氨基酸 螺虫乙酯1mg/l、0.9375g/l氨基酸 甲维盐1mg/l作为实验组。每个处理杯装950ml溶液，4个重复，每个重复1株水稻，水稻为四叶一心期。
[0066]
处理48小时取样分别测每个处理根、茎和叶的农药含量。
[0067]
螺虫乙酯的检测方法参考文献“韩丙军,林冰,黄海珠,等.超高效液相色谱-串联质谱法测定动物源食品中螺虫乙酯及其代谢物残留[j]食品科技.2017,42(12):297-302.”中公开的方法；甲维盐的检测方法参考文献“吴宇宽,赵静,高进,等.高效液相色谱-串联质谱法检测蔬菜、水果中阿维菌素、甲维盐残留[j]湖北大学学报(自然科学版).2013,35(04):461-4.”中公开的方法。
[0068]
以上实验组、对照组拌种制剂用量具体如下表4所示：
[0069]
表4杀虫剂螺虫乙酯、甲维盐和生长调节剂氨基酸的用量
[0070][0071]
2、实验结果
[0072]
(1)通过室内水培实验，添加氨基酸与农药螺虫乙酯混合处理水稻后，水稻中叶组织对杀虫剂螺虫乙酯吸收含量增加，如图3所示。
[0073]
(2)通过室内水培实验，添加氨基酸与甲维盐混合处理水稻后，水稻中根、茎和叶组织对杀虫剂甲盐吸收含量增加，如图4所示。
[0074]
实施例3氨基酸增加水稻对杀虫剂的防治效果
[0075]
1、实验方法
[0076]
1)实验药剂、试剂和对象
[0077]
实验药剂：20％氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole,cap)悬浮剂由美国杜邦公司生产
[0078]
实验试剂：氨基酸0.09375g/ml。
[0079]
实验对象：水稻，水稻品种为南粳9108(购于种子库)。
[0080]
试验步骤：
[0081]
于田间进行氨基酸对氯虫苯甲酰胺的防治效果，将种子进行拌种处理:种子处理方法采用湿拌法，称取3kg干稻种清水浸种48h后捞出沥干12h，分成3份，每份为1kg干稻种对应的种子的量。20％氯虫苯甲酰胺100％推荐量处理的制剂有效成分为2g/kg种子。将每份种子分别倒入小型拌种设备(邢台双恒机械制造有限公司)，缓慢加入上述对照处理对应的药剂使用量，每个处理添加1ml红色指示剂(种子着色剂,购自济南亚中颜料有限公司)，待种子着色均匀后平铺于纸上阴干后播种。氨基酸的添加处理是在对照处理的基础用量上加入10ml的氨基酸试剂，再添加1ml红色指示剂，连续搅拌2min，待种子着色均匀后平铺于纸上阴干待播种。
[0082]
试验于镇江市农业科学院农业科技创新中心基地(句容市行香镇)进行，该地区田块为砂质壤土，肥力中等。各处理稻种播种于8个硬质塑料育秧盘(60cm
×
30cm
×
3.5cm)中，2021年6月7日播种，秧田管理按照常规进行，7月2日大田移栽，利用久保田2zs-6(spw-68c)手扶式插秧机进行移栽，行距30cm，穴距14cm。3种方式均设置独立空白对照，各处理设3个重复小区，每个重复小区移栽面积100m2以上，重复小区之间用单泥埂分开，各处理之间用双泥埂隔开并单独排灌，避免田水串流。
[0083]
调查方法：
[0084]
调查日期为8月22日，此时期为稻纵卷叶螟为害盛期。每个小区调查200穴水稻，分别记录水稻总叶片数、白叶数，白叶数以剑叶和倒2叶出现虫苞或遭幼虫啃食出现新鲜白斑为标准，计算白叶率、保叶效果和杀虫效果。
[0085]
白叶率(％)＝总白叶数/总叶片数
×
100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；
[0086]
保叶效果(％)＝(对照区白叶率
–
处理区白叶率)/对照区白叶率
×
100
ꢀꢀꢀꢀ
(2)；
[0087]
以上实验组、对照组.空白对照拌种制剂用量具体如下表5所示：
[0088]
表5杀虫剂20％氯虫苯甲酰胺和生长调节剂、氨基酸的用量
[0089][0090]
2、实验结果
[0091]
表6氨基酸与氯虫苯甲酰胺100％推荐量拌种对水稻田间白叶率的影响以及防治效果
[0092][0093]
大田试验结果如上表6所示，以上大田试验证明利用氨基酸与农药混合处理水稻种子后，极大的促进植株对农药的吸收，进而增强氯虫苯甲酰对稻纵卷叶螟的防治效果。