CN107711337A - 一种用于改良草莓生长土壤环境和提高草莓生长品质的方法 - Google Patents

一种用于改良草莓生长土壤环境和提高草莓生长品质的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于改良草莓生长土壤环境和提高草莓生长品质的方法，包括对设施草莓土壤施用27‑33kg/hm2的海藻多糖组合物，其中所述海藻多糖组合物包含有机质30‑45％，L‑岩藻糖5‑15％，硫酸基5‑18％。本发明的方法可以提高土壤速效磷含量、有机质含量、全N含量等有效营养成分，用量低且有显著效果，改善土壤环境，从而使草莓品质和产量得到提高。

Description

一种用于改良草莓生长土壤环境和提高草莓生长品质的方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，更具体涉及一种用于改良草莓生长土壤环境和提高草莓生长品质的方法。
背景技术
草莓原产欧洲，本世纪初传入我国而风靡华夏。近年来，草莓产业发展迅速，产量迅速升高，新品种也不断涌现，许多学者对草莓的施肥和营养、病虫害防治等方面进行了大量研究，取得了一定的成果。但是许多农户为了提高草莓的产量，盲目施肥，导致施肥过量。危害土壤环境。随着我国草莓产业的高效持续发展，改善环境质量，加速现代化农业发展步伐，提高生态、经济和社会效益，科学、经济的施肥手段是至关重要的。
海藻在海洋植物中数量和品种最多，且多糖含量占干质量的50％以上，是目前最具有前景的一类活性物质。海藻多糖具有抗病毒、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化等多种生物活性。海带经提取褐藻胶、甘露醇和碘之后，剩余的废弃物中含有大量的多糖和蛋白质。过去这些废弃物多用于生产饲料或海藻肥，但利用率都不高。
有研究表明，海藻多糖可以改善柑橘的黄化病，促进根系生长，施用海藻多糖的黄瓜生长均匀，叶片翠绿，茎杆粗壮，植株健壮，生育期延长。而关于海藻多糖在草莓作物上的研究较少。因此，需要在此方面进行更多的研究。
发明内容
本发明通过研究发现，通过特定技术提取的海藻多糖，能够很大程度上保留了海藻多糖、海藻寡糖、有机氮、有机磷、海藻酸钾、有机微量元素等物质，具有调节土壤营养和防治土传病害双重功效，能够改善土壤环境，从而使草莓品质和产量得到提高。
为此，根据本发明的实施方案，提供一种用于改良草莓生长土壤环境和提高草莓生长品质的方法，包括对设施草莓土壤施用27-38kg/hm2的海藻多糖组合物，其中所述海藻多糖组合物包含有机质30-45％，L-岩藻糖5-15％，硫酸基5-18％。
其中各组成的检测均有现成的检测方法，例如有机质 30-45％的检测可以采用NYT1976-2010《水溶肥料 有机质含量的测定》，L-岩藻糖和硫酸基的检测可以采用SC/T3404-2012 《岩藻多糖》。
根据本发明的实施方案，所述海藻多糖组合物的用量为30 kg/hm2。
根据本发明的实施方案，其中所述海藻多糖组合物通过如下方法制备：
(1)海带经粗粉碎后，投入海带10～30倍的水中浸提，得到海带浸提液；
(2)将步骤(1)获得的海带浸提液离心除渣超滤后液体，按液体体积加入1～5％含氧化钙10％的石灰乳，75-85℃保温搅拌10～120min，溶液出现混浊，静止并自然降温，约1小时后絮凝物沉淀，离心除去沉淀，得净浸提液：
(3)将步骤(2)获得的净浸提液用酸调到pH值为3～6，并调节温度到30～55℃，按体积加入0.01％～0.1％的蛋白酶和纤维素酶，搅拌水解2～8小时，快速升温到95℃，保持适当时间例如10分钟左右以灭酶活，然后过滤或离心除去不溶物，清液通过截留分子量为30000 道尔顿超滤柱，并收集分子量大于30000道尔顿的产物，干燥处理后获得所述海藻多糖组合物。
根据本发明的方法，施用一定量的海藻多糖组合物，可以提高土壤速效磷含量、有机质含量、全N含量等有效营养成分，用量低且有显著效果，改善土壤环境，从而使草莓品质和产量得到提高。
附图说明
图1为不同用量海藻多糖对草莓叶片SPAD值的影响结果示图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为常规商店购买得到。
实施例1—海藻多糖组合物的制备
海带经粗粉碎后，投入海带10倍的水中浸提，得到海带浸提液:将海带浸提液离心除渣超滤后液体，按液体体积加入 1％含氧化钙10％的石灰乳，80℃保温搅拌10min，溶液出现混浊，静止并自然降温，约1小时后絮凝物沉淀，离心除去沉淀，得到净浸提液:将此净浸提液用酸调到pH值为3，并升温到50℃，按体积加入0.01％的蛋白酶和纤维素酶，搅拌水解2 小时，快速升温到95℃，保持10分钟灭酶活，过滤或离心除去不溶物，清液通过截留分子量为30000的超滤柱，并收集分子量大于30000道尔顿的浓缩液，并分别用乙醇沉淀多糖(使乙醇浓度为60％)，经脱水、烘干即得到本发明所述的海藻多糖组合物。
利用上述方法进行检测，其中有机质含量为35％，L-岩藻糖 6％，硫酸基7％。
实施例2—海藻多糖组合物的制备
海带经粗粉碎后，投入海带30倍的水中浸提，得到海带浸提液:将海带浸提液离心除渣超滤后液体，按液体体积加入5％含氧化钙10％的石灰乳，80℃保温搅拌120min，溶液出现混浊，静止并自然降温，约1小时后絮凝物沉淀，离心除去沉淀，得到净浸提液:将此净浸提液用酸调到pH值6，并升温到50℃，按体积加入0.1％的蛋白酶和纤维素酶，搅拌水解8小时，快速升温到95℃，保持10分钟灭酶活，过滤或离心除去不溶物，清液通过截留分子量为30000道尔顿的超滤柱，并收集分子量大于 30000道尔顿的浓缩液，并用乙醇沉淀多糖(使乙醇浓度为 60％)，经脱水、烘干即得到本发明所述的海藻多糖组合物。
利用上述方法检测，组合物中有机质含量为42％，L-岩藻糖12％，硫酸基16％。
实施例3-利用上述海藻多糖组合物来处理设施草莓土壤
实验时间和地点：2016年8月24日至2017年2月24日，北京平谷区沱沱有机农场；
实验对象：设施草莓“红颜”(草莓品种)；
实验条件：供试肥料：本发明的海藻多糖组合物，形态为粉剂，实验前利用常规的方法检测了其中的部分指标：有机质 43.6％，N 2.26％，P2O5 1.7％，K2O 2.47％，pH值6.52。土壤为潮土，全N 0.41％，有效磷15.0mg/kg，速效钾134.25mg/kg，有机质37.52g/kg，含水量16.15％，Ec值376.33μs/cm，pH值 7.60。
采用田间小区试验，设4个海藻多糖水平处理，用量分别为0、30、60、90kg/hm2，记作：CSP0、CSP1、CSP2、CSP3，CSP0作为对照。每个海藻多糖水平3次重复(也即，共计12个小区)，随机区组排列。50％的海藻多糖在定植后冲施，缓苗生长12后，剩下的50％在恢复生长后冲施。全部草莓畦宽40cm，畦沟宽40cm，畦高25—30cm。即每畦长6.5m，宽0.4m，面积为2.6m2。
实验过程：
于草莓苗期、生长期、开花期、成熟期，用叶绿素仪(型号SPAD-502Plus)分别测定草莓叶片的叶绿素含量(SPAD)。开花期记录每个小区的开花数。刚进入成熟期每个小区随机取5 株测定株高、茎粗、根长、白根数，取平均值。同时，于草莓成熟期每个小区采集0～20cm鲜土样，取一定量土样在105℃的烘箱内将其烘6～8h至恒重，计算土样含水量，其余土样放在阴凉通风处自然风干，测定其有机质、全氮、速效磷含量。
实验结果：
图1中示出了不同用量海藻多糖对草莓SPAD值的影响。如图1所示，施用海藻多糖处理的SPAD值均对照高。苗期和生长期SPAD值均随着海藻多糖施用量的增加而增加，且CSP3处理均显著高于CSP0处理。开花期和成熟期不同处理之间SPAD值无显著性差异。且在成熟期CSP1处理的SPAD值最大。
表1示出了不同用量海藻多糖对草莓生育性状的影响：
表1：不同用量海藻多糖对草莓生育性状的影响
注：表中每列数字后的不同字母表示处理间差异显著，达0.05水平。
从表1可以看出，不同用量海藻多糖处理间草莓各生长指标之间均无显著性差异(均为a)。各施海藻多糖处理的茎粗、白根数以及开花率均高于对照。CSP1处理的茎粗、白根数以及开花率均最大，且与对照相比分别增加31.59％、34.68％、 35.00％。CSP1处理株高和根长分别低于对照处理18.09和7.9 个百分点，且与CSP2、CSP3处理相当。
表2表示不同用量海藻多糖对土壤各项指标的影响
表2：不同用量海藻多糖对土壤各项指标的影响
注：表中每列数字后的不同字母表a，b示处理间差异显著，达0.05水平。
由表2可知，与对照相比，各施海藻多糖处理土壤速效磷、全氮、有机质、Ec值以及含水量指标含量均有所增加，pH值有所下降。随着海藻多糖的增加，且各处理间速效磷、有机质、全氮含量无显著性差异。CSP1处理的速效磷、有机质、全氮含量分别高于对照处理26.28、25.16、14.63个百分点。CSP1处理的Ec值、pH值和含水量均显著高于对照，与CSP2、CSP3处理相比无显著性差异。且与其他处理相比，CSP1处理的Ec值和含水量均最大，分别达704.14μs/cm和18.67％，CSP1处理的 pH值最小，较对照、CSP2、CSP3处理pH值分别降低0.18、0.1、 0.07。
本发明的优点
(1)本发明所用的海藻多糖保留了海藻多糖、海藻寡糖、有机氮、有机磷、海藻酸钾、有机微量元素等物质，具有调节土壤营养和防治土传病害双重功效，且具有来源丰富，制作简单的特点，对植物以及人类无毒无害，在环境中可以自然降解，无污染。
(2)本发明设施草莓土壤施用一定量25-35kg/hm2例如 30kg/hm2海藻多糖不仅能够增加植株的开花数、植株叶片 SPAD值以及白根数等指标，而且可以提高土壤速效磷含量、有机质含量、全N含量等有效营养成分，用量低且有显著效果，改善土壤环境，从而使草莓品质和产量得到提高。
上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，本发明的范围由所附权利要求限定，可以在不脱离本发明的精神和范围之内，进行各种修改和变化，这些变化和修改均应理解为涵盖在本发明的所保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种用于改良草莓生长土壤环境和提高草莓生长品质的方法，包括对设施草莓土壤施用27-33kg/hm2的海藻多糖组合物，其中所述海藻多糖组合物包含有机质30-45％，L-岩藻糖5-15％，硫酸基5-18％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述海藻多糖组合物的用量为30kg/hm2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述海藻多糖组合物通过如下方法制备：
(1)海带经粗粉碎后，投入海带10～30倍的水中浸提，得到海带浸提液；
(2)将步骤(1)获得的海带浸提液离心除渣超滤后液体，按液体体积加入1～5％含氧化钙10％的石灰乳，75-85℃保温搅拌10～120min，溶液出现混浊，静止并自然降温，约1小时后絮凝物沉淀，离心除去沉淀，得净浸提液：
(3)将步骤(2)获得的净浸提液用酸调到pH值为3～6，并调节温度到30～55℃，按体积加入0.01％～0.1％的蛋白酶和纤维素酶，搅拌水解2～8小时，快速升温到95℃，保持一段时间以灭酶活，过滤或离心除去不溶物，清液通过截留分子量为30000道尔顿超滤柱，并收集分子量大于30000道尔顿的产物，获得所述海藻多糖组合物。
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