CN106922739B - 抗旱生物源刺激剂、作物肥料及作物灌施方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于作物抗旱技术领域，公开了抗旱生物源刺激剂、作物肥料及作物灌施方法，其中，抗旱生物源刺激剂包括如下组分：木霉发酵提取物40‑60重量份、黄腐酸混合物20‑30重量份和柠檬酸盐10‑20重量份。本发明利用木霉发酵提取物作为激活抗旱活性成分，利用黄腐酸混合物作为有机质载体，利用中微量元素的柠檬酸盐作为营养调节成分，这样，作物在干旱环境下使用该抗旱生物源刺激剂，既可有效提升作物的抗旱能力，又能保证作物能有效吸收其成长所需的营养成分，实现了作物在干旱环境中增产的显著效果。

Description

抗旱生物源刺激剂、作物肥料及作物灌施方法
技术领域
本发明属于作物抗旱技术领域，尤其涉及抗旱生物源刺激剂、作物肥料及作物灌施方法。
背景技术
干旱是一个长期存在的世界性难题。目前世界上有1/3以上的土地处于干旱和半干旱地带，其他地区(干旱和半干旱地带除外的地区)在植物生长季节也常发生不同程度的干旱现象。干旱现象会直接影响植物各个阶段的生长发育和生理代谢过程，因此，提高植物的抗旱能力已经成为现代植物研究工作中急需解决的关键问题之一。现有技术，部分研究人员对植物抗旱生理生态、抗旱机理和抗旱指标鉴定等方面作了大量的研究工作，并取得了一定的突破性进展。但是，现有研发出的植物抗旱剂大多存在组分复杂、应用成本高的缺陷，难以得到推广应用。且作物抗旱是一个复杂的机理，不同作物和品种适应干旱的方式是多种多样的，一些作物具有综合性、几种机理共同作用的抗旱特性，因此，如何根据作物的生长环境特点，不断提升作物的抗旱能力以使作物在干旱环境下实现增产的问题，仍然是作物抗旱技术领域中普遍存在的一个技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足之处，提供了抗旱生物源刺激剂、作物肥料及作物灌施方法，其解决了如何提升作物抗旱能力以使作物在干旱环境下实现增产的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：抗旱生物源刺激剂，包括如下组分：木霉发酵提取物、黄腐酸混合物和柠檬酸盐，其中，所述木霉发酵提取物的重量份为40-60份，所述黄腐酸的重量份为20-30份，所述柠檬酸盐的重量份为10-20份。
可选地，所述抗旱生物源刺激剂的组分还包括硼酸，所述硼酸的重量份0.5-2份。
可选地，所述柠檬酸盐包括如下组分：柠檬酸钙5-10重量份，柠檬酸锌0.5-5重量份，柠檬酸铁0.5-2重量份。
可选地，所述木霉发酵提取物为哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉，且/或，所述黄腐酸混合物为生化黄腐酸混合物。
可选地，所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，水溶性生物腐植酸的含量大于或者等于8.5％；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，氮、五氧化二磷、氧化钾的含量总和大于或者等于5.0％；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，水分的含量小于或等于2.0％；且/或，
每克所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，有效活菌孢子数大于或等于4×105；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，氨基酸的含量大于或等于2.0％；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉的pH值在7.5-8.5之间；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，生化黄腐酸的含量大于或等于45％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，氮、五氧化二磷、氧化钾的含量总和大于或者等于13.0％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，水分的含量小于或等于2.0％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，氨基酸的含量大于或等于2.0％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物的pH值在6.0-7.0之间。
可选地，所述抗旱生物源刺激剂包括如下组分：木霉发酵提取物55重量份，生化黄腐酸混合物21重量份，柠檬酸钙10重量份，柠檬酸锌5重量份，柠檬酸铁2重量份，硼酸2重量份；或者，
所述抗旱生物源刺激剂包括如下组分：木霉发酵提取物60重量份，生化黄腐酸混合物21重量份，柠檬酸钙10重量份，柠檬酸锌5重量份，柠檬酸铁2重量份，硼酸2重量份。
本发明提供的抗旱生物源刺激剂，利用木霉发酵提取物作为激活抗旱活性成分，利用黄腐酸混合物作为有机质载体，利用中微量元素的柠檬酸盐作为营养调节成分，这样，作物在干旱环境下使用抗旱生物源刺激剂，既可有效提升作物的抗旱能力，又能保证作物能有效吸收其成长所需的营养成分，实现了作物在干旱环境中增产的显著效果。
进一步地，本发明还提供了作物肥料，其包括上述的抗旱生物源刺激剂和与所述抗旱生物源刺激剂混合的农用化合物，所述农用化合物为尿素、磷酸二胺、钾肥中的至少一种。
本发明提供的作物肥料，由于采用了上述的抗旱生物源刺激剂和农用化合物组合，故，其在能满足作物特定的营养需求外，还能有效提高作物的抗旱能力，利于实现作物在干旱环境中产量增加的效果。
进一步地，本发明还提供了作物灌施方法，其具体实施方案为：在播种作物前，浇灌一次水；在作物的出苗期至团棵期，使作物充分受旱后，采用上述的抗旱生物源刺激剂与水调配后进行第一次灌施操作；在作物的膨大期，采用上述的抗旱生物源刺激剂与水调配后进行第二次灌施操作。
可选地，所述第一次灌施操作为：按两公斤每亩的量称取所述抗旱生物源刺激剂，用水稀释250倍制成第一灌施溶液，浇灌所述第一灌施溶液；且/或，
所述第二次灌施操作为：按两公斤每亩的量称取所述抗旱生物源刺激剂，用水稀释250倍制成第二灌施溶液，浇灌所述第二灌施溶液。
可选地，所述作物为马铃薯或者花生或者豇豆。
本发明提供的作物灌施方法，采用上述的抗旱生物源刺激剂进行优化设计作物的灌施方法，既充分保证了作物的产量，又减少了灌水的量，即在保证作物产量的前提下还有效节约了水源，非常利于在干旱环境下的大量推广使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的抗旱生物源刺激剂，包括如下组分：木霉发酵提取物、黄腐酸混合物和柠檬酸盐，其中，所述木霉发酵提取物的重量份为40-60份，所述黄腐酸的重量份为20-30份，所述柠檬酸盐的重量份为10-20份。木霉发酵提取物主要用于激活作物的抗旱活性；黄腐酸混合物作为有机质载体，主要用于对作物进行生长调节；柠檬酸盐主要用于调节作物根部的渗透势(渗透势亦称溶质势，由于溶质颗粒的存在降低了水的自由能，因而其水势低于纯水的水势，以负值表示)和为作物根部补充营养。本发明实施例提供的抗旱生物源刺激剂，利用木霉发酵提取物作为激活抗旱活性成分，利用黄腐酸混合物作为有机质载体，利用中微量元素的柠檬酸盐作为营养调节成分，这样，作物在干旱环境下使用抗旱生物源刺激剂，既可有效提升作物的抗旱能力，又能保证作物能有效吸收其成长所需营养成分，实现了作物在干旱环境中产量增加的显著效果。
具体地，木霉属于半知菌门，常见的木霉有绿色木霉、康宁木霉、棘孢木霉、深绿木霉、哈茨木霉、长枝木霉等。研究表明木霉所产生的次生代谢产物中，含有对作物生长发育起到刺激作用的物质，如生长素(IAA)、赤霉素GA5和细胞***素(CTK)等。具体地，在木霉生命活动过程中，可分泌抗生素，抑制土壤中病原微生物的生长与繁殖，减少作物病原菌对作物的危害，如减少Azospirillum(固氮螺菌)、Klebsiella(克雷白氏杆菌)、Alcaligenes(产碱杆菌)等菌种所分泌的氧肪酸类或邻苯二酚等高铁载体对作物的危害。
优选地，所述抗旱生物源刺激剂的组分还包括硼酸，所述硼酸的重量份0.5-2份。此处，在抗旱生物源刺激剂的组分中增设硼酸，利于促进作物根系更好地吸收营养成分。
优选地，所述柠檬酸盐包括如下组分：柠檬酸钙5-10重量份，柠檬酸锌0.5-5重量份，柠檬酸铁0.5-2重量份。柠檬酸钙、柠檬酸锌和柠檬酸铁可分别为作物根部补充钙、锌、铁营养成分，且作物吸收效果较好。
优选地，所述木霉发酵提取物为哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉。研究表明哈茨木霉T2-16在改良后的GPF培养基中培养所获得的发酵产物，其可对作物根瘤菌菌株耐逆性及对抗生素抗性等多个表型性状产生影响。试验结果表明，经该发酵产物处理后，可明显提高作物根系的活力，供试的一些根瘤菌菌株的耐高温、耐盐碱能力有所提高，对一些抗生素的抗性也有一定的增加，显示了木霉发酵产物在提高土著根瘤菌固氮活性方面的潜能。
优选地，所述黄腐酸混合物为生化黄腐酸混合物。生化黄腐酸是从微生物发酵后的植物废料中提取的，其组成结构较复杂，主要成分除了芳香族羟基羧酸外，还有一定数量的水溶性碳水化合物、氨基酸、蛋白质、糖酸类物质。
优选地，所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，水溶性生物腐植酸的含量大于或者等于8.5％；且/或，氮、五氧化二磷、氧化钾的含量总和大于或者等于5.0％，即N+P2O5+K2O≥5.0％；且/或，水分的含量小于或等于2.0％；且/或，有效活菌孢子数大于或等于4×105；且/或，氨基酸的含量大于或等于2.0％；且/或，所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉的pH值在7.5-8.5之间。
优选地，所述生化黄腐酸混合物中，生化黄腐酸的含量大于或等于45％；且/或，氮、五氧化二磷、氧化钾的含量总和大于或者等于13.0％，即N+P2O5+K2O≥13.0％；且/或，水分的含量小于或等于2.0％；且/或，氨基酸的含量大于或等于2.0％；且/或，所述生化黄腐酸混合物的pH值在6.0-7.0之间。
作为本发明实施例的一较佳实施方案，所述抗旱生物源刺激剂包括如下组分：木霉发酵提取物55重量份，生化黄腐酸混合物21重量份，柠檬酸钙10重量份，柠檬酸锌5重量份，柠檬酸铁2重量份，硼酸2重量份；或者，作为本发明实施例的另一较佳实施方案，所述抗旱生物源刺激剂包括如下组分：木霉发酵提取物60重量份，生化黄腐酸混合物21重量份，柠檬酸钙10重量份，柠檬酸锌5重量份，柠檬酸铁2重量份，硼酸2重量份。经试验发现，在干旱环境下使用这两个实施方案的抗旱生物源刺激剂，都能达到提升作物抗旱能力、提高作物增产的目的。
进一步地，本发明实施例还提供了作物肥料，其包括上述的抗旱生物源刺激剂和与抗旱生物源刺激剂混合的农用化合物，所述农用化合物为尿素、磷酸二胺、钾肥中的至少一种。
其中，尿素是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物，含氮量为46.65％，是含氮量最高的固体氮肥。尿素作为一种中性肥料，适用于各种土壤和植物，其在土壤中不会残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。
磷酸二铵是一种含氮、磷二种营养元素的二元高效复合肥，它既可作基肥，又可作追肥，既适应旱地作物，也适应水田作物，不仅适用于酸性土壤，也可用于碱性土壤，对各种农作物均有显著的增产效果，并且比同等养份的单体氮肥和磷肥增产幅度大。
钾肥全称钾素肥料，它是以钾为主要养分的肥料。钾肥能被土壤吸收，不易流失，且能提高土壤供钾能力和植物的钾营养水平。钾肥施用适量时，能使作物茎秆长得坚强，防止倒伏，促进开花结实，增强抗旱、抗寒、抗病虫害能力。
本发明实施例提供的作物肥料，由于采用了上述的抗旱生物源刺激剂和农用化合物组合，故，其在能满足作物特定的营养需求外，还能有效提高作物的抗旱能力，利于实现作物在干旱环境中产量增加的效果。
进一步地，本发明实施例还提供了作物灌施方法，其具体实施方案为：在播种作物前，浇灌一次水，以保证苗全；在作物的出苗期至团棵期不浇水，使作物充分受旱后，采用上述的抗旱生物源刺激剂与水调配后进行第一次灌施操作；在作物的膨大期，采用上述的抗旱生物源刺激剂与水调配后进行第二次灌施操作。经试验证明，采用本发明实施例提供的作物灌施方法，既充分保证了作物的产量，又减少了灌水的量，即在保证作物产量的前提下还有效节约了水源，非常利于在干旱环境下的大量推广使用。
优选地，所述第一次灌施操作为：按两公斤每亩的量称取所述抗旱生物源刺激剂(即每亩地称取两公斤的抗旱生物源刺激剂)，用水稀释250倍制成第一灌施溶液，浇灌所述第一灌施溶液。采用这种灌施方式，可使得作物的产量有效增加。
优选地，所述第二次灌施操作为：按两公斤每亩的量称取所述抗旱生物源刺激剂(即每亩地称取两公斤的抗旱生物源刺激剂)，用水稀释250倍制成第二灌施溶液，浇灌所述第二灌施溶液。采用这种灌施方式，可使得作物的产量有效增加。第一次灌施操作和第二次灌施操作的操作过程相同，只是实施时间段不同。
优选地，所述作物为马铃薯，即本发明实施例提供的抗旱生物源刺激剂、作物肥料及作物灌施方法可用于马铃薯，有效提升了马铃薯的抗旱能力，并使得马铃薯在干旱环境下实现产量增加的效果。当然了，具体应用中，作物也可为其它物品，如花生或者豇豆等。
研究表明，脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标，这是因为：脯氨酸是作物蛋白质的组分之一，其能够以游离状态广泛存在于作物体中；在干旱、盐渍等胁迫条件下，许多作物体内脯氨酸大量积累；积累的脯氨酸除了可作为作物细胞质内渗透调节物质外,还在稳定生物大分子结构、降低细胞酸性、解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原势等方面起到重要作用；在逆境条件下(旱、盐碱、热、冷、冻)，作物体内脯氨酸的含量显著增加；作物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了作物的抗逆性，抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸，因此，测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标。
为了验证本发明实施例提供的抗旱生物源刺激剂、作物肥料及作物灌施方法的效果，申请人做了如下试验，试验中将脯氨酸含量作为抗旱育种的生理指标。
具体试验如下：
试验地为云南石林县，试验时间为2015年11月-2016年4月，该试验时间段内降雨量为115mm。试验地前茬作物为番茄，试验作物为马铃薯。播种前结合整地施入复合肥100公斤/亩，试验过程分为干旱处理、灌水处理、干旱-灌水处理三种不同处理方式，每种处理方式的马铃薯均采用随机区组排列，其行长为1.5m、行距为50cm、穴距为10cm，采用3行区、3次重复的分布方式。为了便于分析试验结果，将灌水处理方式定义为处理方式1，将干旱-灌水处理方式定义为处理方式2，将干旱处理方式定义为处理方式3，各处理方式的处理过程如下：
处理方式1(灌水处理)：按当地大田生产管理，全生育期灌水6次，以满足正常生长发育的水分需要，整个生产过程总计用水8立方/亩。
处理方式2(干旱-灌水处理)：按当地大田生产管理，全生育期灌水6次，灌水时期与处理方式1中的灌水时期一致，但用水量减少一半，整个生产过程总计用水4立方/亩。
处理方式3(干旱处理)：播种马铃薯前灌一次水，以保证苗全；出苗至团棵期不灌水，使其充分受旱；然后灌水冲施一次抗旱生物源刺激剂(按2公斤/亩的量配比，并用水稀释250倍后灌施)，即进行第一次灌施操作；在薯块膨大期再灌水冲施一次抗旱生物源刺激剂(按2公斤/亩的量配比，并用水稀释250倍后灌施)，即进行第二次灌施操作，整个生产过程总计用水2立方/亩。
据试验观察，施用本发明实施例提供的抗旱生物源刺激剂(即采用处理方式3)得到的马铃薯植株较壮，薯块较大，脯氨酸含量高，其具体试验结果如表1所示。
表1
Figure BDA0001223354930000091
表1中数据后面不同小写字母(a、b、c)表示经Duncan法(p＜0.05)检测的差异显著性。
从表1可以看出，采用处理方式3得到的马铃薯脯氨酸含量显著高于其它两个处理方式处理得到的马铃薯脯氨酸含量，这表明处理方式3中已经激活了马铃薯的抗逆反应，实现了提高马铃薯抗旱能力的效果；同时，从表1也可以看出，采用处理方式3得到的马铃薯产量显著高于采用处理方式2得到的马铃薯产量，且与采用处理方式1得到的马铃薯产量之间没有很大的差异，从而表明采用处理方式3得到的马铃薯产量显著增加了。由此进一步验证了采用本发明实施例提供的抗旱生物源刺激剂，能够达到提升作物抗旱能力、提高作物增产的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.抗旱生物源刺激剂，其特征在于：包括如下组分：木霉发酵提取物、黄腐酸混合物和柠檬酸盐，其中，所述木霉发酵提取物的重量份为40-60份，所述黄腐酸的重量份为20-30份，所述柠檬酸盐的重量份为10-20份；所述木霉发酵提取物为哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉，哈茨木霉T2-16为在GPF培养基中培养所获得的发酵产物，且/或，所述黄腐酸混合物为生化黄腐酸混合物。
2.如权利要求1所述的抗旱生物源刺激剂，其特征在于：所述抗旱生物源刺激剂的组分还包括硼酸，所述硼酸的重量份0.5-2份。
3.如权利要求1所述的抗旱生物源刺激剂，其特征在于：所述柠檬酸盐包括如下组分：柠檬酸钙5-10重量份，柠檬酸锌0.5-5重量份，柠檬酸铁0.5-2重量份。
4.如权利要求1至3中任一项所述的抗旱生物源刺激剂，其特征在于：所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，水溶性生物腐植酸的含量大于或者等于8.5％；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，氮、五氧化二磷、氧化钾的含量总和大于或者等于5.0％；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，水分的含量小于或等于2.0％；且/或，
每克所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，有效活菌孢子数大于或等于4×105；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉中，氨基酸的含量大于或等于2.0％；且/或，
所述哈茨木霉T2-16菌株的发酵提取干粉的pH值在7.5-8.5之间；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，生化黄腐酸的含量大于或等于45％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，氮、五氧化二磷、氧化钾的含量总和大于或者等于13.0％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，水分的含量小于或等于2.0％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物中，氨基酸的含量大于或等于2.0％；且/或，
所述生化黄腐酸混合物的pH值在6.0-7.0之间。
5.如权利要求4所述的抗旱生物源刺激剂，其特征在于：所述抗旱生物源刺激剂包括如下组分：木霉发酵提取物55重量份，生化黄腐酸混合物21重量份，柠檬酸钙10重量份，柠檬酸锌5重量份，柠檬酸铁2重量份，硼酸2重量份；或者，
所述抗旱生物源刺激剂包括如下组分：木霉发酵提取物60重量份，生化黄腐酸混合物21重量份，柠檬酸钙10重量份，柠檬酸锌5重量份，柠檬酸铁2重量份，硼酸2重量份。
6.作物肥料，其特征在于：包括如权利要求1至5任一项所述的抗旱生物源刺激剂和与所述抗旱生物源刺激剂混合的农用化合物，所述农用化合物为尿素、磷酸二胺、钾肥中的至少一种。
7.作物灌施方法，其特征在于：在播种作物前，浇灌一次水；在作物的出苗期至团棵期，使作物充分受旱后，采用权利要求1至5任一项所述的抗旱生物源刺激剂与水调配后进行第一次灌施操作；在作物的膨大期，采用权利要求1至6任一项所述的抗旱生物源刺激剂与水调配后进行第二次灌施操作。
8.如权利要求7所述的作物灌施方法，其特征在于：
所述第一次灌施操作为：按两公斤每亩的量称取所述抗旱生物源刺激剂，用水稀释250倍制成第一灌施溶液，浇灌所述第一灌施溶液；且/或，
所述第二次灌施操作为：按两公斤每亩的量称取所述抗旱生物源刺激剂，用水稀释250倍制成第二灌施溶液，浇灌所述第二灌施溶液。
9.如权利要求7或8所述的作物灌施方法，其特征在于：所述作物为马铃薯或者花生或者豇豆。
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