CN107858147B - 一种具有促根作用的土壤磷素活化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于农业技术领域的一种具有促根作用的土壤磷素活化剂。包括聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，衣康酸，山梨糖醇，柠檬酸，促根剂。本发明提供的土壤磷素活化剂富含氨基酸及多肽，且含有促根剂，在土壤中施用次磷素活化剂可提高土壤速效磷含量、提高土壤的供磷能力、增强作物对养分的吸收，促进作物根系生长，提高作物产量，从而可以减少磷肥的施用，很适宜土壤磷素的活化。本发明通过限定聚天门冬氨酸、聚谷氨酸，衣康酸，山梨糖醇，柠檬酸，亚氨基二琥珀酸的使用配比，大幅度提高磷肥的利用率，减低了土壤的磷肥使用量。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种对土壤中磷素具有活化作用，同时可促进植物根系生长的具有生物刺激作用的土壤磷素活化剂。
背景技术
我国农田土壤磷素自20世纪70年代末起有亏缺转为盈余，盈余量由80年代初的6.1kg P·hm-2增加到目前的26.1kg P·hm-2。目前我国是全世界磷盈余最严重的的国家之一。土壤中残留大量磷素，在降雨和灌溉条件下，会造成逐年淋洗，带来面源污染问题。且磷素残留于土壤中，活性低，无法被植物吸收利用，致使农民仍需不断投加磷肥，增加种植业成本，且浪费严重。我国土壤中残留磷素量逐年上升，但活性相对较低，主要因为磷素进入土壤后易于土壤中的钙、铁、铝结合沉淀，形成不溶性的金属磷酸盐，有效性低。
解决土壤缺磷的问题主要有两条途径：一是增加磷肥的施入量，二是提高磷肥的利用率。磷是不可再生资源，我国的磷矿资源又很贫乏，从农业可持续发展的角度来说，对土壤中的难溶态磷进行活化从而提高磷肥的利用率是一条切合实际的可行途径。现有的土壤磷素活化剂无促进植物根系生长的作用，仅从磷素活化角度考虑，活化效果不全面。如果活化根系仍需添加化学工业原料和微生物菌剂，价格相对较高，且对环境可能存在风险。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有土壤磷素活化剂对土壤中残留磷素的活化作用往往较弱且没有促进植物根系生长发育的缺陷，提供一种廉价易得，对土壤中磷素活化作用较强且能促进植物根系生长的具有生物刺激作用的土壤磷素活化剂。
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，衣康酸，山梨糖醇，柠檬酸，促根剂。
包括如下重量百分比的物质：衣康酸30％，聚天门冬氨酸25％，聚谷氨酸25％，山梨糖醇9.5％，柠檬酸9.5％，促根剂1％。
所述促根剂为亚氨基二琥珀酸。
所述促根剂为[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸。
所述促根剂为4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷。
将衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入促根剂，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供的一种具有生物刺激作用的土壤磷素活化剂富含氨基酸及多肽，且含有一定的促根剂，在土壤中施用次磷素活化剂可提高土壤速效磷含量、提高土壤的供磷能力、增强作物对养分的吸收，促进作物根系生长，提高作物产量，从而可以减少磷肥的施用，很适宜土壤磷素的活化。本发明通过限定聚天门冬氨酸、聚谷氨酸，衣康酸，山梨糖醇，柠檬酸，亚氨基二琥珀酸的使用配比，大幅度提高磷肥的利用率，减低了土壤的磷肥使用量。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，聚谷氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份，亚氨基二琥珀酸1份。
取衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入亚氨基二琥珀酸，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
实施例2
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，聚谷氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份，[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸1份。
取衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
实施例3
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，聚谷氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份，4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷1份。
取衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
实施例4
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，聚谷氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份，亚氨基二琥珀酸1份，十二烷二酸二异十三烷醇酯1份。
取衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入亚氨基二琥珀酸，十二烷二酸二异十三烷醇酯，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
实施例5
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，聚谷氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份，亚氨基二琥珀酸1份，长叶蕗蕨提取物1份。
所述长叶蕗蕨提取物的提取方法为：将长叶蕗蕨晒干，磨成粉末，加3-5倍重量份数的水回流提取3次，合并滤液，蒸干制成。
取衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入亚氨基二琥珀酸，长叶蕗蕨提取物，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
对比例1亚氨基二琥珀酸
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，聚谷氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份。
取衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
对比例2聚谷氨酸
一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份，亚氨基二琥珀酸1份。
取衣康酸，聚天门冬氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入亚氨基二琥珀酸，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
实验例1：
两种土样分别采于北京郊区荒地，土壤磷素累积严重，但由于弃耕导致速效磷逐步下降，取耕作层土壤过2mm筛后，混匀备用。经分析，两种土壤一种为低磷土壤，一种为中低磷土壤。其中低磷土壤pH7.73，EC177μs/cm，有效磷6.54mg/kg，属沙壤土；中低磷土pH6.83，EC3786.7，有效磷68.72mg/kg。
采集0-30cm北京房山两种荒地土壤，混合均匀后过2mm筛。取风干土壤每份1.00g，置于圆底离心管中，配制0.4g/L实施例1-5及对比例1、2的活化剂溶液，分别取25ml置于含土壤圆底离心管中，加入3滴氯仿抑制微生物，以去离子水为对照。25℃，180r/min振荡24小时，4000r/min离心后取上清液，以0.45μm滤膜过滤得过滤液，测定其中无机磷含量。无机磷提升率用下式计算：
无机磷提升率％＝(无机磷提升值/去离子水处理无机磷值)*100
实验数据如表1所示，由表1可以看出，实施例2-5的无机磷提升率明显高于实施例1，与实施例1相比，实施例2和实施例3的其他实验条件完全相同，仅仅是实施例2和实施例3分别采用[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷替换了亚氨基二琥珀酸，说明[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷活化磷素的性能优于亚氨基二琥珀酸；实施例4和实施例5与实施例1相比，其他实验条件完全相同，仅仅是实施例4和实施例5分别多加入了十二烷二酸二异十三烷醇酯和长叶蕗蕨提取物，证明十二烷二酸二异十三烷醇酯和长叶蕗蕨提取物具有活化磷素的功效；对比例1和对比例2的无机磷提升率明显低于实施例1，与实施例1相比，其他实验条件完全相同，仅仅是对比例1和对比例2中分别少加入了亚氨基二琥珀酸和聚谷氨酸，证明亚氨基二琥珀酸和聚谷氨酸具有活化磷素的功效。
表1对浸提液无机磷的提升效果
| 编号 | 处理g/L | 无机磷提升率％ |
| 实施例1 | 0.4 | 24％ |
| 实施例2 | 0.4 | 30％ |
| 实施例3 | 0.4 | 31％ |
| 实施例4 | 0.4 | 30％ |
| 实施例5 | 0.4 | 31％ |
| 对比例1 | 0.4 | 11％ |
| 对比例2 | 0.4 | 12％ |
实验例2：
两种土样分别采于北京郊区荒地，土壤磷素累积严重，但由于弃耕导致速效磷逐步下降，取耕作层土壤过2mm筛后，混匀备用。经分析，两种土壤一种为低磷土壤，一种为中低磷土壤。其中低磷土壤pH7.73，EC177μs/cm，有效磷6.54mg/kg，属沙壤土；中低磷土pH6.83，EC3786.7，有效磷68.72mg/kg。
采集0-30cm北京房山两种荒地土壤，混合均匀后过2mm筛。取风干土壤每份300g，加入实施例1-5的具有促根作用的土壤磷素活化剂。将土壤与物料充分混匀后装入直径8cm，高8.8cm的广口瓶中，加水调节湿度至田间持水量(田持为29.2％，w:w，加水量为52.56g)的60％，再用带小孔的塑料膜封口后放入25℃遮光培养箱内进行培养，培养过程中，每天补加水分一次，保持土壤含水量为田间持水量在60％。培养5d后取样，取土约50g后继续培养，测定土壤0.01M CaCl2浸提磷含量(CaCl2-P)和0.5M NaHCO3浸提磷含量(Olsen-P)，磷素提升率用下式计算：
CaCl2-P提升率％＝(CaCl2-P提升值/原始土壤CaCl2-P值)*100
Olsen-P提升率％＝(Olsen-P提升值/原始土壤Olsen-P值)*100
实验数据如表2和表3所示，由表2和表3可以看出，实施例2-5对于土壤速效磷及氯化钙磷提升率明显高于实施例1，与实施例1相比，实施例2和实施例3的其他实验条件完全相同，仅仅是实施例2和实施例3分别采用[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷替换了亚氨基二琥珀酸，说明[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷对于土壤速效磷及氯化钙磷的活化性能优于亚氨基二琥珀酸；实施例4和实施例5与实施例1相比，其他实验条件完全相同，仅仅是实施例4和实施例5分别多加入了十二烷二酸二异十三烷醇酯和长叶蕗蕨提取物，证明十二烷二酸二异十三烷醇酯和长叶蕗蕨提取物具有活化土壤速效磷及氯化钙磷的功效；对比例1和对比例2对于土壤速效磷及氯化钙磷提升率明显低于实施例1，与实施例1相比，其他实验条件完全相同，仅仅是对比例1和对比例2中分别少加入了亚氨基二琥珀酸和聚谷氨酸，证明亚氨基二琥珀酸和聚谷氨酸具有活化土壤速效磷及氯化钙磷的功效。
各个实施例及对比例均可以显著性提高土壤速效磷及氯化钙磷含量，说明该磷素活化剂配方确实具有磷素活化功能。
表2对土壤CaCl2-P的提升效果
表3对土壤Olsen-P的提升效果
| 编号 | 处理g/Kg | Olsen-P提升率％ |
| 实施例1 | 5 | 12％ |
| 实施例2 | 5 | 17％ |
| 实施例3 | 5 | 18％ |
| 实施例4 | 5 | 17％ |
| 实施例5 | 5 | 18％ |
| 对比例1 | 5 | 3％ |
| 对比例2 | 5 | 4％ |
实验例3：
以番茄(粉冠一号)为试验番茄进行水培试验。选择2叶一心至3叶一心时期的番茄幼苗，以改良Hoagland营养液为基础营养液，加入不同实施例及对比例，测定根长与根干重。
试验共计15天，分别在第1,4,7,10,13天更换营养液。第1天以半改良Hoagland营养液浓度配制营养液培养，且24小时无光照，用以缓苗，第4,7,10,13天以全改良Hoagland营养液浓度配制营养液，并加入不同实施例及对比例，配制成0.4g/L处理溶液，每天14小时光照，10小时黑暗处理。以全改良Hoagland营养液浓度营养液为对照。每个处理包含2盆重复，每盆3.3L营养液，5株番茄苗。第15天取样，取根系测定根长及根干重。根长在取样时即测定，根干重则需先105℃杀青30min后60℃烘干3天测定。根长及根干重提升率用下式计算：
根长提升率％＝(根长提升值/纯营养液处理根长值)*100
根干重提升率％＝(根干重提升值/纯营养液处理根长值)*100
实验数据如表4和表5所示，由表4和表5可以看出，实施例2-5提升根长及根干重明显高于实施例1，与实施例1相比，实施例2和实施例3的其他实验条件完全相同，仅仅是实施例2和实施例3分别采用[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷替换了亚氨基二琥珀酸，说明[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷对于提升根长及根干重的效果优于亚氨基二琥珀酸；实施例4和实施例5与实施例1相比，其他实验条件完全相同，仅仅是实施例4和实施例5分别多加入了十二烷二酸二异十三烷醇酯和长叶蕗蕨提取物，证明十二烷二酸二异十三烷醇酯和长叶蕗蕨提取物具有提升根长及根干重的功效；对比例1和对比例2对于提升根长及根干重的效果明显低于实施例1，与实施例1相比，其他实验条件完全相同，仅仅是对比例1和对比例2中分别少加入了亚氨基二琥珀酸和聚谷氨酸，证明亚氨基二琥珀酸和聚谷氨酸具有提升根长及根干重的功效。
表4对根长的提升效果
| 编号 | 处理g/Kg | 根长提升率％ |
| 实施例1 | 0.4 | 12％ |
| 实施例2 | 0.4 | 16％ |
| 实施例3 | 0.4 | 16％ |
| 实施例4 | 0.4 | 17％ |
| 实施例5 | 0.4 | 16％ |
| 对比例1 | 0.4 | 4％ |
| 对比例2 | 0.4 | 5％ |
表5对根干重的提升效果
| 编号 | 处理g/Kg | 根干重提升率％ |
| 实施例1 | 0.4 | 20％ |
| 实施例2 | 0.4 | 25％ |
| 实施例3 | 0.4 | 24％ |
| 实施例4 | 0.4 | 24％ |
| 实施例5 | 0.4 | 25％ |
| 对比例1 | 0.4 | 13％ |
| 对比例2 | 0.4 | 12％ |
以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种具有促根作用的土壤磷素活化剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚天门冬氨酸25份，聚谷氨酸25份，衣康酸30份，山梨糖醇9.5份，柠檬酸9.5份，[9,9-二（2-乙基己基）-9H-芴-2,7-二基]二硼酸1份；
其中所述具有促根作用的土壤磷素活化剂的制备方法如下：
取衣康酸，聚天门冬氨酸，聚谷氨酸，山梨糖醇和柠檬酸干燥、研磨，过筛，用水溶解，加入[9,9-二（2-乙基己基）-9H-芴-2,7-二基]二硼酸，混匀分散，喷雾干燥制得粉状高效促根型磷素活化剂。
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