CN104886058A - 促进作物根部繁育的复合营养液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种促进作物根部繁育的复合营养液及其制备方法和应用。本申请的复合营养液，包括活性成分和极性助溶剂，活性成分主要包括吲哚丁酸、甲壳素和维生素C，且三种活性成分的重量比为，吲哚丁酸：甲壳素：维生素C＝0.1-10：0.1-2.5：0.1-10。本申请的复合营养液，其各活性成分相互配合充分发挥作用，不仅提高了作物根部繁育促进效果，进一步加强了壮苗和抗病作用，而且还提高了作物的抗逆性，最终达到提高作物产量的目的。本申请的复合营养液促进作物根部繁育功能优良，使用效率高，在降低使用成本的同时，也避免了单一活性成份大量使用对环境造成的污染。

Description

促进作物根部繁育的复合营养液及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及农业肥料领域，特别是涉及一种用于促进作物根部繁育的复合营养液及其制备方法和应用。

背景技术

植物生长发育过程受外界环境因素，如温度、病害等影响和内部遗传因素影响。近年来极端天气气候因子对植物生长影响显著，并且造成病虫害发生世代数增加，严重对农业经济的发展。

现代农业通过使用植物生长激素化学调控植物生理生化活动，保障植物生长发育过程。生长调节剂是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的外源非营养性化学物质，以很低的浓度就能促进或抑制其生命过程的某些环节，如能对植物生长发育过程中的不同阶段包括发芽、生根、细胞伸长、器官分化、花芽分化、开花、结果、落叶等起到调节和控制作用，使之向符合人类的需要发展。

在作物营养生长的开始阶段，根强苗壮有利于作物吸收充足的养料为其生长发育积累必备的营养物质，保证作物高产。同时有利于增强苗期作物抗病性，避免侵染性病害发生。

目前，施用在农作物上的农药普遍仅具有单一的补肥，杀菌、抗病功能，在作物生长发育过程中受其自身生理病害和环境因素影响，导致单一功能农药高频量的大量使用，使施肥用药成本加大，却效果单一，并且过量使用造成污染、破坏生态环境，影响农产品的产量与质量，影响农民的经济效益。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的促进作物根部繁育的复合营养液及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请一方面公开了一种促进作物根部繁育的复合营养液，包括活性成分和极性助溶剂，活性成分主要包括吲哚丁酸、甲壳素和维生素C，且三种活性成分的重量比为，吲哚丁酸：甲壳素：维生素C＝0.1-10：0.1-2.5：0.1-10。

需要说明的是，本申请的复合营养液中各组分都是现有的产品，本申请的关键在于，将现有的产品科学合理的调配成一个复合营养液，各组分充分发挥其功能，实现有效促进根部繁育的目的；可以理解，在本申请之前，各组分都是单独使用或与填料或其它肥料配合使用，性能单一，促进根部繁育效果有限，无法实现综合调节。

还需要说明的是，极性助溶剂的作用是使三种活性成分溶解在一起，使三者的协同作用更完美，发挥更好的效果；因此，理论上，农业或医学上常规使用的能够溶解吲哚丁酸、甲壳素和维生素C的极性助溶剂都可以用于本申请。

优选的，本申请的复合营养液中，极性助溶剂为异丙醇。

优选的，异丙醇的用量为，重量比吲哚丁酸：甲壳素：维生素C：异丙醇＝0.1-10：0.1-2.5：0.1-10：20-30。

需要说明的是，异丙醇是助溶剂，其作用是使三种活性成分更好的溶解在一起，而真正的溶剂是水；可以理解，只要按照重量比添加异丙醇就可以实现其助溶剂的作用，至于溶剂水的用量，则跟最终配制成的复合营养液中各组分的浓度相关；而通常来说，复合营养液在使用时都是需要进一步进行稀释的，而稀释倍数跟不同作物所需要的施用量相关；因此，作为母液的复合营养液中各组分的浓度并不重要，重要的是各组分的配比；因此，本申请不对溶剂水的量进行限定。

本申请的另一面公开了本申请的复合营养液在水稻、玉米、大豆、棉花、草莓和甘蔗等作物的生长过程中的应用。

需要说明的是，本申请的各组分都是具备良好生长调节功能的化合物，具备广泛的适用性，可以用于多种作物，本申请的关键是将各组分统一调制，使各组分充分发挥其功能，实现对生殖生长期的作物进行高效的综合调节；可以理解，各组分原本所适用的作物同样适用于本申请的复合营养液。

本申请的另一面还公开了一种调节作物生长的方法，包括在作物的苗期，采用本申请的复合营养液对作物的根部进行至少一次喷施。

优选的，在采用复合营养液对作物进行叶面喷施之前，还包括对复合营养液进行稀释，采用稀释液对作物进行喷施。

需要说明的是，为了方便运输和存储，复合营养液通常以高浓度溶液形式存在，因此需要对其进行稀释后才能使用，可以理解，稀释的倍数根据复合营养液中各组分本身的浓度，以及不同作物的实际情况而定，在此不做具体限定。

本申请的再一面还公开了本申请的复合营养液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将20-30重量份的异丙醇溶解于水中，然后加入0.1-10重量份的吲哚乙酸和0.1-10重量份的维生素C，加热至40℃-50℃，使吲哚乙酸和维生素C溶解，冷却至室温备用；

(2)将0.1-2.5重量份的甲壳素加入水中，加热至80℃-90℃高温使甲壳素溶解，获得甲壳素溶液；

(3)将冷却后的甲壳素溶液加入到冷却备用的吲哚乙酸、维生素C和异丙醇的混合溶液中，搅拌均匀，冷却至室温，即获得本申请的复合营养液。

需要说明的是，在步骤(1)中只要向水中添加20-30重量份的水，而异丙醇水溶液足以溶解0.1-10重量份的吲哚乙酸和0.1-10重量份的维生素C即可；同样的，步骤(2)中所采用的水可以溶解0.1-2.5重量份的甲壳素即可；至于两个步骤中水的具体用量，直接影响配制的复合营养液中各组分的浓度；而一般来说，复合营养液在使用时都是需要进一步进行稀释的，而稀释倍数跟不同作物所需要的施用量相关；因此，作为母液的复合营养液中各组分的浓度并不重要，重要的是各组分的配比；因此，本申请不对步骤(1)和步骤(2)中水的具体用量进行限定。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

本申请的复合营养液，其各活性成分相互配合充分发挥作用，不仅提高了作物根部繁育促进的效果，进一步加强了壮苗作用，而且还提高了作物的抗逆性，最终达到提高作物产量的目的。本申请的复合营养液促进作物根部繁育功能优良，使用效率高，在降低使用成本的同时，也避免了单一活性成份大量使用对环境造成的污染。

附图说明

图1是本申请实施例中水稻喷施复合营养液后7天的根系图；

图2是本申请实施例中水稻喷施复合营养液后14天的根系图；

图3是本申请实施例中水稻喷施复合营养液后21天的根系图；

图4是本申请实施例中大豆喷施复合营养液后7天的根系图；

图5是本申请实施例中大豆喷施复合营养液后14天的根系图；

图6是本申请实施例中玉米喷施复合营养液后7天的根系图；

图7是本申请实施例中玉米喷施复合营养液后14天的根系图；

图8是本申请实施例中玉米喷施复合营养液后21天的根系图。

具体实施方式

本申请的复合营养液从众多植物生长调节剂中创造性的选择吲哚丁酸、甲壳素和维生素C配制成一个整体，并通过剂量的调整，使得各组分充分发挥各自的功效，不仅有效的提高了促进作物根部繁育的效果，起到壮苗、抗病的作用，而且还提高了作物的抗逆性。与现有的单一活性成分产品相比，本申请的复合营养液，第一，进一步增强了根部繁育促进效果；第二，各组分科学合理的配合使用，提高了使用效率；第三，方便使用，为规模化的大农业生产提供了便利。其中，抗病作用主要是因为复合营养液中添加的甲壳素具有一定的抗病菌能力，与其它组分配合，从而综合性的起到壮苗、抗病效果。

需要说明的是，本申请的复合营养液，只要确保三种活性成分的重量比为，吲哚丁酸：甲壳素：维生素C＝0.1-10：0.1-2.5：0.1-10，并且按照正常的施用量，均可以达到本申请的效果；而为了使效果更佳则需要加入适量的异丙醇。可以理解，通常在制备成商业化的产品时，为了方便使用都会将复合营养液配制成高浓度产品，需要进行稀释后才能使用，至于正常的施用量，也就是稀释的倍数，则与两个因素相关，第一，制备成产品时各组分的本身浓度，第二，不同作物在不同具体情况下所需的施用量；对于第二种情况，可以根据具体生产实践和因地制宜的生产经验来确定，在此不做具体限定。

下面通过具体实施例结合附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。以下实施例中的复合营养液施用量可以作为正常施用量的参考，不同作物在不同的具体环境下，复合营养液的施用量可以在正常施用量的基础上进行农业生产实践可接受范围的调整。

实施例

本例的复合营养液的制备方法包括以下步骤：

(1)将异丙醇溶解于1L水中，然后加入吲哚乙酸(IBA)和维生素C(VC)，加热至45℃，使吲哚乙酸和维生素C溶解，冷却至室温备用；

(2)将甲壳素加入水中，加热至85℃高温使甲壳素溶解，获得甲壳素溶液；

(3)将甲壳素溶液加入到冷却备用的吲哚乙酸、维生素C和异丙醇的混合溶液中，搅拌均匀，冷却至室温，即获得本例的复合营养液。

本例按照表1的具体配方制备了五个复合营养液用于试验。

表1 组合物中各组分用量

配方	IBA(g)	甲壳素(g)	VC(g)	异丙醇(g)
					1	0.1	2.5	10	30

2	10	0.1	10	30
					3	10	2.5	10	30
4	0.1	2.5	0.1	20
					5	0.05	0.05	0.05	20

本例分别采用以上五个复合营养液对水稻、玉米和大豆进行了田间试验，具体如下。

试验1

试验在黑龙江东北农业大学香坊农场水稻田进行，测试品种为龙粳8号水稻种子。将水稻直播水田，将配制的五个复合营养液分别稀释1000倍，在水稻苗期一叶期喷施第一次，七天后喷施第二次，施于稻苗根部，另外以与配方3等浓度的吲哚乙酸稀释液和水作为对照，共计七个试验组，每个试验组设计三个重复小区，小区面积20m²。水稻生长期采用常规管理，四个半月后收获，每个小区采用五点取样法收割并测量产量，同时采用相同的取样方法分别对第二次喷施后7天、14天和21天的根部繁育情况进行观察。

(1)生物量分析

施用配方1-4复合营养液的试验组三个小区的水稻具有秧苗矮化、粗壮、且根系发达和水稻有效分蘖增加等性状；配方5虽然比两个对照组较好，但不及施用配方1-4复合营养液的试验组；水对照组无促进根部繁育效果，吲哚乙酸稀释液对照组与水对照组相比，效果不明显。收割时对植株高度、根部等进行测量，其部分统计数据如表2所示，表2中的数据是五个取样点获得的平均数据，表2中同列不同小写字母表示5％水平差异显著。

表2 水稻形态测量

配方	株高(cm/株)	根长(cm/株)	根数(个/株)	总茎数(株/m)
					1	31.88±4.1b	7.99±0.38a	24.3±2.6bc	162.2±9.4c
2	30.72±3.9c	7.45±0.35b	25.0±3.0b	160.7±8.7c
					3	29.30±3.3e	5.77±0.25d	26.5±2.9a	176.6±10.5a
4	30.06±2.8d	7.11±0.29c	24.5±2.5b	170.0±9.8b
					5	33.07±3.5a	7.99±0.34a	23.73±2.5c	130.5±8.6d
水	33.63±3.2a	8.04±0.31a	23.3±2.1c	125.5±7.6d

由表2的数据显示，施用配方1-4复合营养液的试验组，其每株根的个数和总茎数上明显提高，具有促进根系繁育的效果，且植株也明显较矮，具有较强的抗倒伏和抗逆能力；而配方5，虽然每株根的个数和总茎数较水对照组好一点，但是，效果不明显，且植株高度上也与水对照组差不多。

本例特别选取了四叶期水稻，对其第二次喷施后7天、14天和21天的根部繁育情况进行观察，结果如图1-图3所示，图1为喷施后7天的根部图，图2为喷施后14天的根部图，图3为喷施后21天的根部图，图中CK为水对照组，A为施用配方1的复合营养液的试验组，B为施用配方2的复合营养液的试验组，C为施用配方3的复合营养液的试验组，D为施用配方4的复合营养液的试验组。施用配方5复合营养液的试验组与水对照组相似。由图可以看出，施用配方1-4复合营养液的试验组，其每株根的个数比水对照组多，虽然根的长度差不多，但根系发达。

(2)产量分析

施用配方1-4复合营养液的试验组三个小区的水稻，其营养期叶片颜色比对照组浓绿，叶绿素含量丰富，有助幼苗免受紫外伤害。茎粗，抗倒伏能力强，籽粒饱满。对收割水稻的产量进行测量，部分统计数据如表3所示，表3中同列不同小写字母表示5％水平差异显著。

表3 水稻产量的测量

配方	穂长(cm)	千粒重(g)	结实率(％)	产量(Kg/hm2)
					水	18.72±2.1a	26.56±2.8c	90.34±4.9c	6588±69d
1	18.80±1.9a	28.07±2.3b	93.34±5.5b	6946±75c
					2	18.58±1.7a	28.57±2.9b	93.44±5.8b	7130±76b
3	18.92±2.4a	30.27±2.7a	97.06±6.0a	7325±80a
					4	18.83±2.0a	30.16±3.1a	96.61±5.1a	7306±81a
5	18.78±2.3a	27.51±2.4c	91.38±4.4c	6680±79d

表3的数据显示，施用配方1-4复合营养液的试验组，其水稻的穗长、千粒重、结实率和产量均高于对照组；配方5的穗长、千粒重、结实率和产量虽然都比水对照组好，但是效果远不及配方1-4，可见，在较次的方案中复合营养液各组分的用量虽然不再本申请的比例范围内，但仍然可以具备一定的效果。

综上所述，配方1-4复合营养液在水稻苗期使用，具有促进根系分化、矮化秧苗、壮苗、提高幼苗抗逆性和抗病性，增加水稻有效分蘖和提高产量等效果。

试验2

在大豆上的应用，选择饱满均匀的大豆种子培养至豆苗四叶期，将配制的五个复合营养液分别稀释1000倍，在豆苗四叶期喷施于豆苗根部，另外以与配方3等浓度的吲哚乙酸和甲壳素稀释液，以及水作为对照，共计七个试验组，每个试验组设计三个重复小区，小区面积20m²。

(1)生物量分析

对喷施后14d的植株进行测量，测量时采用五点取样法，统计各试验组和对照组的平均值，部分统计结果如表4所示。

表4 豆苗形态的测量

表4中的根系生物活性，氯化三苯基四氮唑(TTC)是标准氧化电位为80mV的氧化还原色素，溶于水中成为无色溶液，但还原后即生成红色而不溶于水的三苯甲(TTF)，因此，本例中以TTF的检测含量表征根系生物活性。

表4的数据显示，在试验第14d时，施用配方1-4复合营养液的试验组，其豆苗的根长、根活性和鲜干重比均高于水对照组和施用配方5复合营养液的试验组，可见，配方1-4的复合营养液能有效促进豆苗根系分化和营养物质积累，为豆苗生殖生长储蓄物质基础。另外，施用吲哚乙酸和甲壳素混合稀释液的对照组，其豆苗的根长、根活性和鲜干重比均高于水对照组，与配方5的效果相当。

本例特别对四叶期豆苗喷施后7天和14天的根部繁育情况进行观察，结果如图4和图5所示，图4喷施后7天的根部图，图5为喷施后14天的根部图，图中CK为水对照组，A为施用配方1的复合营养液的试验组，B为施用配方2的复合营养液的试验组，C为施用配方3的复合营养液的试验组，D为施用配方4的复合营养液的试验组。施用配方5复合营养液的试验组与水对照组相似。由图可以看出，施用配方1-4复合营养液的试验组，其每株根的个数比水对照组多，且根系发达。

(2)抗逆性分析

对喷施后14天的植株进行叶绿素、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA₁)、细胞因子(ZRs+iPAs)和脱落酸(ABA)含量测定，部分测量统计结果如表5所示。表5分别为施用配方3复合营养液的试验组和水对照组的测量结果。

表5 豆苗中植物激素含量检测(单位×10^-12mol/g Fw)

处理	叶绿素	吲哚乙酸	赤霉素	细胞因子	脱落酸
						水	2.762	305	1646	2.8	189
3	3.004	7760	1783	13	195

注：单位“×10^-12mol/g Fw”表示每克鲜重作物中各激素的含量，其中Fw即fresh weight鲜重；例如水处理的叶绿素含量为，每克新鲜植株中含2.762×10^-12mol叶绿素。

表5的数据显示，施用配方3复合营养液的试验组，其豆苗中吲哚乙酸、赤霉素和细胞因子的含量显著增加，能够有效的促进豆苗的生长发育，增强豆苗抗病害能力；而脱落酸在豆苗中含量微量增加，能有效激活植物体内的抗逆免疫系统；叶绿素的含量增加有助于保护幼苗免于紫外伤害，使豆苗的抗逆能力加强。

综上所述，在豆苗四叶期使用配方1-4的复合营养液，具有促进大豆根系发育的作用，从而有效的加强了根系吸收营养物质的能力，为生殖期大豆开花、挂果储备了物质基础。此外，还能增加豆苗植株中的植物激素和细胞因子含量，有利于提高豆苗的抗逆和抗病虫害能力。

试验3

在玉米上的应用，选择饱满均匀的玉米种子，培养至玉米2-6片叶期，将配制的五个复合营养液分别稀释1000倍，施于玉米苗根部。另外以与配方3等浓度的甲壳素和VC稀释液，以及水作为对照，共计七个试验组，每个试验组设计三个重复小区，小区面积20m²。

(1)生物量分析

对喷施后21d的植株进行测量，测量时采用五点取样法，统计各试验组和对照组的平均值，部分统计结果如表6所示。

表6 玉米苗形态的测量

表6的数据显示，在试验第21d时，施用配方1-4复合营养液的试验组，其植株的根长、根活性和鲜干重比均高于水对照组和施用配方5复合营养液的试验组，可见，配方1-4的复合营养液能有效促进玉米苗根系分化、促进其快速生长和营养物质积累。此外根据观察显示，施用配方1-4复合营养液对四叶期的玉米苗效果最好，对玉米苗的形态影响和营养物质积累效果最优，另外，施用甲壳素和VC混合稀释液的对照组，其玉米苗的根长、根活性和鲜干重比均高于水对照组，与配方5的效果相当。

本例特别对四叶期玉米喷施后7天、14天和21天的根部繁育情况进行观察，结果如图6-图8所示，图6喷施后7天的根部图，图7为喷施后14天的根部图，图8为喷施后21天的根部图，图中CK为水对照组，A为施用配方1的复合营养液的试验组，B为施用配方2的复合营养液的试验组，C为施用配方3的复合营养液的试验组，D为施用配方4的复合营养液的试验组。施用配方5复合营养液的试验组与水对照组相似。由图可以看出，施用配方1-4复合营养液的试验组，其每株根的个数比水对照组多，且根系发达。

(2)抗逆性分析

对喷施后21天的植株进行叶绿素、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA₁)、细胞因子(ZRs+iPAs)和脱落酸(ABA)含量测定，部分测量统计结果如表7所示。表7分别为施用配方3复合营养液的试验组和水对照组的测量结果。

表7 玉米苗中植物激素含量检测(单位×10^-12mol/g Fw)

处理	叶绿素	吲哚乙酸	赤霉素	细胞因子	脱落酸
						水	2.55	708	1636	4.6	639
3	2.90	3306	1805	11	621

注：单位“×10^-12mol/g Fw”表示每克鲜重作物中各激素的含量，其中Fw即fresh weight鲜重；例如水处理的叶绿素含量为，每克新鲜植株中含2.55×10^-12mol叶绿素。

表7的数据显示，施用配方3复合营养液的试验组，其玉米苗植株中吲哚乙酸、赤霉素和细胞因子的含量显著增加，能够有效的促进玉米苗的生长发育，增强玉米苗的抗病害能力；脱落酸在玉米苗中微量增加，能有效激活植物体内的抗逆免疫系统；叶绿素的含量增加有助于保护幼苗免于紫外伤害，使幼苗的抗逆能力加强。在体内激素和细胞因子的综合作用下玉米幼苗抵抗逆境的能力增强。

综上所述，在玉米苗2-6片叶期使用配方1-4的复合营养液，具有促进玉米根系发育、产生大量根毛的作用，从而有效的加强了根系吸收营养物质的能力，为玉米营养生长和生殖生长提供充分的物质基础。此外，增加玉米苗植株中的植物激素和细胞因子含量，有利于玉米苗抗病害能力提高，利于玉米苗快速、健康生长发育。

可见，本例的配方1-4的复合营养液能够有效的促进水稻、大豆和玉米的根系繁育，提高其抗逆性和抗病性，最终达到提高产量的目的。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种促进作物根部繁育的复合营养液，包括活性成分和极性助溶剂，所述活性成分主要包括吲哚丁酸、甲壳素和维生素C，且三种活性成分的重量比为，吲哚丁酸：甲壳素：维生素C＝0.1-10：0.1-2.5：0.1-10。

2.根据权利要求1所述的复合营养液，其特征在于：所述极性助溶剂为异丙醇。

3.根据权利要求2所述的复合营养液，其特征在于：所述异丙醇的用量为，重量比吲哚丁酸：甲壳素：维生素C：异丙醇＝0.1-10：0.1-2.5：0.1-10：20-30。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合营养液在水稻、玉米、大豆、棉花、草莓和甘蔗等作物的生长过程中的应用。

5.一种调节作物生长的方法，包括在作物的苗期，采用权利要求1-3任一项所述的复合营养液对作物的根部进行至少一次喷施。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在采用所述复合营养液对作物进行叶面喷施之前，还包括对复合营养液进行稀释，采用稀释液对作物进行喷施。

7.一种权利要求1-3任一项所述的复合营养液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将20-30重量份的异丙醇溶解于水中，然后加入0.1-10重量份的吲哚乙酸和0.1-10重量份的维生素C，加热至40℃-50℃，使吲哚乙酸和维生素C溶解，冷却至室温备用；

(2)将0.1-2.5重量份的甲壳素加入水中，加热至80℃-90℃高温使甲壳素溶解，获得甲壳素溶液；

(3)将冷却后的甲壳素溶液加入到冷却备用的吲哚乙酸、维生素C和异丙醇的混合溶液中，搅拌均匀，冷却至室温，即获得所述复合营养液。