CN106472569A - 一种植物生长刺激素的制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物刺激素领域，具体涉及一种植物生长刺激素的制备方法和应用，由黄赭色链霉菌制成种子液，接种于含一定比例玉米粉、黄豆粉、谷氨酸、磷酸二氢钾、氯化钠、海藻粉、饴糖为混合培养基的发酵罐中发酵，将黄赭色链霉菌发酵液与一定比例的多元维生素、多元氨基酸、海藻多糖混合均匀制成的植物生长刺激素。本发明的植物生长刺激素可按一定比例添加于有机肥、水溶肥、杀菌剂中用于增效，增产，延长药物持效期，提高免疫力的作用。本发明的植物生长刺激素能其功效是对植物的自然进程起到刺激作用，包括有益加强营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质，促进作物根、茎、叶的生长，提高作物抗逆性，能刺激植物细胞分裂，促进叶绿素形成，增强植物光合作用，具有促进生长，提早成熟，保花保果，增加产量，改善作物品质达到作物增产、高产的目的。

Description

一种植物生长刺激素的制备方法和应用
技术领域
本发明属于农业生长刺激素技术领域，更具体涉及一种植物生长刺激素的制备方法和应用。
背景技术
我国传统农业生态系统在近百年来遭到很大的破坏；化学肥料、化学农药的使用越来越广泛，用量越来越多，使得环境污染加剧，土壤生态破坏，出现了土壤酸化，土壤盐渍化，土壤板结，土壤，肥力下降，难降解的化学物质积累越来越多，作物生长的瓶颈，使得农作物减产，品质下降，而且土传病害，植物缺素，植物病害越来越严重，应用物理、化学、治理方法调理收效甚微，如此发展下去，前景令人担忧，植物生长刺激素能对植物的自然进程起到刺激作用，包括有益加强营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质，因此在国家《化肥使用量零增长行动方案》和《农药使用量零增长行动方案》的倡导下，植物生长刺激素能有效提高化肥、农药利用率，逐步实现化肥、农药使用量零增长。植物生长刺激素将得到广泛的研究和应用。
植物生长刺激素具有，促进作物根、茎、叶的生长，提高作物抗逆性，能刺激植物细胞分裂，促进叶绿素形成，增强植物光合作用，具有促进生长，提早成熟，保花保果，增加产量，改善作物品质达到作物增产、高产，调控作物生长，增强作物防病抗病能力，提高农作物品质和产量，从而实现减肥减药，不污染环境等优点，所以将植物生长刺激素应用于农业具有重要意义，但是我国植物生长刺激素技术应用于农业方面发展较缓慢，一是由于科研力量薄弱，在发酵技术及制备方法和应用等方面缺乏突破性进展。二是应用与科研更是脱节、缺乏准确的应用数据使得推广应用工作发展滞后。
因此有必要运用植物生长刺激素技术，将高效菌株，优质环保的原料进行发酵，按一定比例复配多元维生素、多元氨基酸、多糖，生产出一种植物生长刺激素，在促进植物生长以及生理代谢各方面方面可以达到很好的效果，保护环境，制备方法易行，操作简单，同时又满足现代农业发展的需求，具有非常广阔的发展前景。
发明内容
为弥补以上技术的不足，本发明提供一种植物生长刺激素的制备方法和应用。
本发明一种植物生长刺激素具体技术方案是：
将纯化后的试管斜面上的黄赭色链霉菌，接种与液体培养基，液体培养基溶剂为蒸馏水，溶质组分及浓度为：硝酸钾1g/L、磷酸氢二钾0.5g/L、氯化钠0.5g/L、七水硫酸亚铁0.01g/L、可溶性淀粉20g/L、七水硫酸镁0.5g/L、PH7.2，在30℃,150r/min摇床培养24h，制成黄赭色链霉菌的种子液。
混合发酵培养基的配制:玉米粉5-7％、黄豆粉5-7％、酵母粉3-5％、谷氨酸0.8-1％磷酸二氢钾0.1-0.3％、氯化钠0.2-0.4％、0.2-0.4％碳酸钙、海藻粉1-5％、饴糖1-3％、葡萄糖1-3％，水补足100％。
将黄赭色链霉菌种子液以体积8-10％的接种量接种于发酵培养基中。
将发酵菌的种子液接种于发酵培养基中，种子罐发酵时间24h，正常发酵时间46-60h，温度30-32℃，发酵pH7.2，通气量1:1，当pH超过7.8时，用盐酸调整PH于7.2。发酵液处理：用盐酸调整pH至5.0-6.5之间，加热60-65摄氏度，恒温30min，板框过滤除去部分蛋白，浓缩既得发酵液。
上述制得的发酵液，按重量百分比计；添加多元维生素，0.03-0.05％维生素B1、0.03-0.05％维生素B2、0.03-0.05％维生素B3、0.03-0.05％维生素B6、0.03-0.05％维生素B7于所述的发酵液中。
上述制得的发酵液，按重量百分比计，添加多元氨基酸，0.05-0.08％甘氨酸、0.05-0.08％亮氨酸、0.03-0.05％蛋氨酸、0.03-0.05％脯氨酸、0.01-0.03％丙氨酸、0.01-0.03％色氨酸、0.01-0.03％谷氨酸以及0.3-0.5％海藻多糖于所述的发酵液中最终制成一种植物生长刺激素。
本发明与现有技术的不同之处是：首先采用发酵菌对优质原料进行生物发酵，发酵菌中含有黄赭色链霉菌、黄赭色链霉菌菌种编号为ACCC40021。上述菌种可通过现有途径直接获得，发明人在此不在赘述。之所以选择上述菌株，原因如下：
所述黄赭色链霉菌是链霉菌属粉红孢类的一个新种，具有解磷、解钾，活化土壤中硅、钙、镁中量元素，提高铁锰铜锌钼硼供应的功效。提高或延长肥效和药效，减少化肥和农药的用量。提高作物抗逆性，预防或减轻病害。其发酵代谢产物促进农作物生长与根系发育，有利于农作物吸收营养和抗旱、保水，抑制病原微生物的生长，减少植物病害，达到增产、增质的功效，是集肥、药、生长调节剂于一身的多功能植物生长刺激素，是生产绿色产品的好生物刺激素。
所述黄赭色链霉菌是链霉菌属粉红孢类的一个新种，具有解磷、解钾，活化土壤中硅、钙、镁中量元素，提高铁锰铜锌钼硼供应的功效。提高或延长肥效，减少化肥用量。提高作物抗逆性，预防或减轻病害。其发酵代谢产物促进农作物生长与根系发育，有利于农作物吸收营养和抗旱、保水，抑制病原微生物的生长，减少植物病害，达到增产、增质的功效，是集肥、药、生长调节剂于一身的多功能微生态制剂，是生产绿色产品的好生物菌剂。
发明人经试验将黄赭色链霉菌种子液接种于含发上述发酵培养基的发酵罐中发酵，定时检测菌液中菌体的浓度，制成生长曲线，以及镜检观察菌丝部分大空，染色较浅，检测发酵液烯腺嘌呤和羟烯腺嘌呤含量达到0.5-1ppm，得出黄赭色链霉菌发酵的正常时间为48-60h。
发明人经过试验优化确定培养基有效成分和发酵参数：
培养基有效成分：发酵培养基中主要有效成分为玉米粉5-7％、黄豆粉5-7％、酵母粉3-5％、谷氨酸0.8-1％磷酸二氢钾0.1-0.3％、氯化钠0.2-0.4％、0.2-0.4％碳酸钙、海藻粉1-5％、饴糖1-3％、葡萄糖1-3％，水补足100％。
最终发明所获得植物生长刺激素其生物学活性高，有益加强营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质，促进作物根、茎、叶的生长，提高作物抗逆性，能刺激植物细胞分裂，促进叶绿素形成，增强植物光合作用，具有促进生长，提早成熟，保花保果，增加产量，改善作物品质达到作物增产、高产的目的。微生物菌复活快、效果好、调理土壤结构、提高土壤肥力、解除肥害药害、促进作物生根、提高抗病抗逆能力、改善作物品质、增加作物产量等优点。
本发明的有益效果是：
1、本发明的植物生长刺激素采用玉米粉、黄豆粉、酵母粉、谷氨酸磷酸二氢钾、氯化钠、碳酸钙、海藻粉、饴糖、葡萄糖，为基本原料应用生物发酵技术制成，具有高效的植物生长刺激，防病抗逆等功效；无污染、无公害、环保绿色、安全高效、使用方便，富含多种维生素素、氨基酸和海藻多糖，可以满足现代农业生产的良性可持续发展。
2、本发明的植物生长刺激素中含，维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B6、维生素B7多种维生素，具有促进植物根系生长、促进分蘖、诱导开花、促进叶片生长、延缓衰老、保护作用，调节植物体内源激素的含量、促进细胞分生和生长，进而调节植物生长发育、生理代谢、提高作物产量和品质的作用。其中维生素B1是生物体有氧呼吸必须物质，是把葡萄糖转化而来的丙酮酸转化为乙酰辅酶A的复合酶辅基，参与植物体内糖的分解代谢。维生素B2为黄素酶类的辅酶组成部分，在生物氧化的呼吸链中起递氢作用，；碳水化合物，是许多酶系统的重要辅基的组成成分，参与脂肪、糖类和氨基酸的代谢，促进光合作用，增加植物细胞胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b的积累，从而促进植物生长。维生素B3是辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的组成部分，在植物体生化反应中起到辅酶的作用，也起到抗氧化剂的作用，提高植物抗逆性，延缓植物细胞组织衰老。维生素B6包括三种物质，即吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。它们是许多种有关氨基酸代谢酶的辅酶，对氨基酸代谢十分重要，促进核酸的合成，防止植物组织器官的老化。维生素B7即生物素、辅酶R、维生素H。是合成维生素C的必要物质；对于脂肪和蛋白质的正常代谢作用是不可或缺的物质，是生物体固定二氧化碳的重要因素从而增强光合作用，也是脂肪合成、糖类新生等生化反应的影响因子，从而增加作物果实糖度，改善作物品质。
3、本发明的植物生长刺激素中含甘氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、丙氨酸、色氨酸、谷氨酸等多种氨基酸，能促进根系生长，壮苗、健株、增强叶片的光合功能及作物的抗逆。抗病虫害能力，对多种作物均有较显著的增产效果。其中甘氨酸增加植物对磷钾元素的吸收；提高植物抗逆性；对植物的生长特别是光合作用具有独特的促进作用，它可以增加植物叶绿素含量，提高酶的活性，促进二氧化碳的渗透，使光合作用更加旺盛，对提高作物品质，增加Vc和糖的含量都有着重要作用。亮氨酸对植物物有着特殊的光合作用有调节作用、蛋氨酸能防止根菌的侵害，杀死许多寄生病菌、脯氨酸在植物干旱胁迫下，能引起渗透压下降；在植物发育起重要作用，与植物的发育阶段、器官类型有关。丙氨酸有抵抗和消灭植物物病菌的作用、色氨酸抵抗和消灭植物病菌的作用；色氨酸经脱羧、脱氨、氧化，生成吲哚乙酸，一种植物体内普遍存在的内源生长素。谷氨酸在光呼吸氮代谢中的作用；降低植物体内硝酸盐的含量；对植物有着特别的光合作用和调节作用。
4、本发明的植物生长刺激素中含有海藻多糖，海藻多糖对植物体机体免疫功能具有重要的调节作用，对病毒生长有明显的作用，促进有益菌的增殖，提高植物叶片叶绿素的含量，改善植物叶片的光合生理。促进植物养分和干物质的积累和运移，提高作物产量。
5、提高作物防病抗逆能力。
本发明的植物生长刺激素采用的黄赭色链霉菌复活快、繁殖快等优点，施用后可快速形成优势菌群，从而有效抑制有害病菌的繁殖，达到以菌抑菌的目的，预防作物根部病害效果十分显著；另外有益微生物菌可促进作物根系生长，主根健壮，侧根发达，防病抗逆能力有效增强。
6、本发明的植物生长刺激素在施用后提高肥料利用率，提高作物产量及品质。明显提高作物多有机质的分解吸收，使无机肥的吸收利用率提高，作物除了增产之外，抗病抗逆，抗寒，抗旱能力有效提高并可提高作物干物质含量和SOD、POD、改善作物品质。
本发明的植物生长刺激素。原料来源广泛，成本低廉，可进行大规模的生产，产品成本低、效果好、安全性高、发酵周期短、制备工艺简单方便、适合普及和推广。
具体实施方式
下面结合实施来进一步说明本发明，可以使本领域技术人员更全面理解本发明，不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种植物生长刺激素，其发酵培养基主要有效成分：玉米粉5％、黄豆粉5％、酵母粉3％、谷氨酸0.8％磷酸二氢钾0.1％、氯化钠0.2％、0.2％碳酸钙、海藻粉1％、饴糖1％、葡萄糖1％，水补足100％。
所述的发酵菌为黄赭色链霉菌，菌种编号为ACCC40021，种子液混合物占总发酵液8％。
上述植物生长刺激素的生产制备方法步骤，具体如下：玉米粉5％、黄豆粉5％、酵母粉3％、谷氨酸0.8％磷酸二氢钾0.1％、氯化钠0.2％、0.2％碳酸钙、海藻粉1％、饴糖1％、葡萄糖1％，水补足100％灭菌，种子罐发酵时间24h，将制得的黄赭色链霉菌种子液混合物占总发酵液8％接种于发酵培养基中，正常发酵时间48-60h，温度30-32℃，发酵pH7.2，通气量1:1，当pH超过7.8时，用盐酸调整PH于7.2。发酵液处理：用盐酸调整pH至5.0-6.5之间，加热60-65摄氏度，恒温30min，板框过滤除去部分蛋白，浓缩既得发酵液。
将发酵液，按重量百分比计，添加0.03％维生素B1、0.03％维生素B2、0.03％维生素B3、0.03％维生素B6、0.05％维生素B7、0.05％甘氨酸、0.05％亮氨酸、0.03％蛋氨酸、0.01％脯氨酸、0.01％丙氨酸、0.01％色氨酸、0.01％谷氨酸以及0.3％海藻多糖于所述发酵液中，制成一种植物生长刺激素。
实施例2
一种植物生长刺激素，其发酵培养基主要有效成分：玉米粉7％、黄豆粉7％、酵母粉5％、谷氨酸1％磷酸二氢钾0.3％、氯化钠0.3％、0.4％碳酸钙、海藻粉5％、饴糖3％、葡萄糖3％，水补足100％。
所述的发酵菌为黄赭色链霉菌，菌种编号为ACCC40021，种子液混合物占总发酵液10％。
上述植物生长刺激素的生产制备方法步骤，具体如下：玉米粉7％、黄豆粉7％、酵母粉5％、谷氨酸1％磷酸二氢钾0.3％、氯化钠0.3％、0.4％碳酸钙、海藻粉5％、饴糖3％、葡萄糖3％，水补足100％灭菌，种子罐发酵时间24h，将制得的黄赭色链霉菌种子液混合物占总发酵液10％接种于发酵培养基中，正常发酵时间48-60h，温度30-32℃，发酵pH7.2，通气量1:1，当pH超过7.8时，用盐酸调整PH于7.2。发酵液处理：用盐酸调整pH至5.0-6.5之间，加热60-65摄氏度，恒温30min，板框过滤除去部分蛋白，浓缩既得发酵液。
将发酵液，按重量百分比计，添加0.05％维生素B1、0.05％维生素B2、0.05％维生素B3、0.05％维生素B6、0.05％维生素B7、0.08％甘氨酸、0.08％亮氨酸、0.05％蛋氨酸、0.05％脯氨酸、0.03％丙氨酸、0.03％色氨酸、0.03％谷氨酸以及0.5％海藻多糖于所述发酵液中，制成一种植物生长刺激素。
实施例3
一种植物生长刺激素，其发酵培养基主要有效成分：玉米粉6％、黄豆粉6％、酵母粉4％、谷氨酸0.9％磷酸二氢钾0.2％、氯化钠0.3％、0.3％碳酸钙、海藻粉3％、饴糖2％、葡萄糖2％，水补足100％。
所述的发酵菌为黄赭色链霉菌，菌种编号为ACCC40021，种子液混合物占总发酵液9％。
上述植物生长刺激素的生产制备方法步骤，具体如下:将玉米粉6％、黄豆粉6％、酵母粉4％、谷氨酸0.9％磷酸二氢钾0.2％、氯化钠0.3％、0.3％碳酸钙、海藻粉3％、饴糖2％、葡萄糖2％，水补足100％灭菌，将制得的黄赭色链霉菌种子液混合物占总发酵液9％，，正常发酵时间48-60h，温度30-32℃，发酵pH7.2，通气量1:1，当pH超过7.8时，用盐酸调整PH于7.2。发酵液处理：用盐酸调整pH至5.0-6.5之间，加热60-65摄氏度，恒温30min，板框过滤除去部分蛋白，浓缩既得发酵液。
将发酵液，按重量百分比计，添加0.04％维生素B1、0.04％维生素B2、0.04％维生素B3、0.04％维生素B6、0.06％维生素B7、0.07％甘氨酸、0.07％亮氨酸、0.04％蛋氨酸、0.04％脯氨酸、0.02％丙氨酸、0.02％色氨酸、0.02％谷氨酸以及0.4％海藻多糖于所述发酵液中，制成一种植物生物刺激素。
实验例1
实验作物：葡萄
实验产品：实施例1中所述的植物生长刺激素
实验使用方法以及用量：按水溶肥用量的3‰混匀叶面喷施。
实验结果：与对照组比较实验组在萌芽期和花期花器官发育充分达极显著差异，花脱落率与对照比较明显降低，坐果率提高。叶片长势好，叶色浓绿，促进果粒提早膨大，早着色，早成熟，糖度提高，增产达20％，对土壤表层去除青苔明显，整个生长期灰霉病、霜霉病、黑痘病、白腐病、炭疽病、穗轴褐枯明显减轻。土壤疏松、根系发达，延缓叶片衰老、推迟落叶。
可见本发明提供的植物生长刺激素能加强营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质，促进作物根、茎、叶的生长，提高作物抗逆性，能刺激植物细胞分裂，促进叶绿素形成，增强植物光合作用，具有促进生长，提早成熟，保花保果，增加产量，改善作物品质达到作物增产、高产。
实验例2
实验作物：柑橘
实验产品：实施例2中所述的植物生长刺激素。
实验使用方法以及用量：按有机肥用量的4‰混匀底施。
实验结果：实验组各项生理生化指标均明显高于对照组；糖分、蛋白质积累增加，整个生长期疫病、病毒病、黄化、明显减少且延长收获期，果实耐储运，商品期长。
可见本发明提供的植物生长刺激素能刺激植物细胞分裂，调节生长发育，调节生理代谢活动，促进叶绿素形成，增强植物光合作用，提早成熟，保花保果，增加产量，激发细胞活力，快速诱导细胞分裂，修复受损细胞，增强抗病抗逆能力，快速提高土壤肥力，促进植株根、茎、叶长势，促进营养生长和生殖生长。
实验例3
实验作物：芒果
实验产品：实施例3中所述的植物生长刺激素。
实验使用方法以及用量：按杀虫剂用量的5‰喷施。
实验结果：与对照组比较实验组杀虫效果明显高于对照组并且药效的持效期显著延迟。，其中害虫死亡率以及虫口减退率均达极显著差异。整个生长期与对照相比组比较，芒果蓟马、芒果天蛾，芒果实蝇、芒果木虱、芒果果实象明显减少。
可见本发明提供的植物生长刺激素应用于杀菌剂有增效，延长药物持效期，提高免疫力的作用，并且具有成本低、效果好、使用方便、安全、绿色、无公害、是现代农业生产的高效、经济型植物生长刺激素。

Claims (6)

1.一种植物生长刺激素，其特征在于：其混合发酵培养基中主要有效成分为玉米粉5-7％、黄豆粉5-7％、酵母粉3-5％、谷氨酸0.8-1％磷酸二氢钾0.1-0.3％、氯化钠0.2-0.4％、0.2-0.4％碳酸钙、海藻粉1-5％、饴糖1-3％、1-3％葡萄糖，水补足100％。
2.根据权利要求1所述的植物生长刺激素，其特征在于：所述的发酵菌为黄赭色链霉菌种子混合液占总发酵液8-10％，所述的发酵菌：黄赭色链霉菌菌种编号为ACCC40021。
3.根据权利要求1或2所述的的植物生长刺激素，其特征在于：种子罐发酵时间24h，正常发酵时间48-60h，温度30-32℃，发酵pH7.2，通气量1:1，当pH超过7.8时，用盐酸调整PH于7.2。发酵液处理：用盐酸调整pH至5.0-6.5之间，加热60-65摄氏度，恒温30min，板框过滤除去部分蛋白，浓缩既得发酵液。
4.根据权利要求3所述的植物生长刺激素，其特征在于：按重量百分比计，添加多元维生素，0.03-0.05％维生素B1、0.03-0.05％维生素B2、0.03-0.05％维生素B3、0.03-0.05％维生素B6、0.05-0.07％维生素B7于所述的发酵液中。
5.根据权利要求3所述的植物生长刺激素，其特征在于：按重量百分比计，添加多元氨基酸，0.05-0.08％甘氨酸、0.05-0.08％亮氨酸、0.03-0.05％蛋氨酸、0.03-0.05％脯氨酸、0.01-0.03％丙氨酸、0.01-0.03％色氨酸、0.01-0.03％谷氨酸以及0.3-0.5％海藻多糖于所述的发酵液中最终制成一种植物生长刺激素。
6.根据权利要求3所述的一种植物生长刺激素的应用，其特征在于：按重量百分比计，添加3-5‰该植物生长刺激素于有机肥、水溶肥、杀菌剂特别是生物发酵类杀菌剂中用于增效，增产，延长药物持效期，提高免疫力的作用，对植物的自然进程起到刺激作用，包括有益加强营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力，促进作物根、茎、叶的生长。
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