CN106689129A - 一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂，所述的调节剂由萘乙酸钠、聚天冬门冬氨酸、复硝酚钠组成，按重量配比计算，萘乙酸钠:聚天冬门冬氨酸为：复硝酚钠为1:10‑11:4‑5。所述调节剂采用水溶液，在黄瓜幼苗长至两叶一心时进行定植，定植后采用根部滴灌处理。本发明所述的调节剂能够促进植物生长、增强根系活力，提高光合速率，进而达到增加产量的效果。同时采用智能滴灌装置进行滴灌，与现有技术相比，根据进行合理肥水比例的滴灌，提高光合效率，充分利用资源，进而提高黄瓜产量。

Description

一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂
技术领域
本发明属于促进植物生长的技术领域，具体地，涉及一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂。
背景技术
设施蔬菜已经成为我国经济发展的支柱产业，2015年总面积达400万hm2以上，产值8000亿元以上，约占种植业产值25％。日光温室和塑料大棚是中国北方冬春季节最主要的蔬菜栽培设施。我国北方日光温室内长期存在亚适宜温光环境(10-18℃左右，200～400μmol·m-2·s-1)，蔬菜生长受到显著影响。对于喜温的黄瓜来说，在亚适宜温光逆境下，黄瓜叶片净光合速率降低，酶活性和根系活力下降，从而造成长势不良，严重影响产量和品质。目前，对缓解低温弱光不利影响的研究多集中在补光、增温等方面。补光、增温等措施虽可缓解或消除亚适宜温光对植物的影响，但大幅度增加生产成本，难以推广普及。
植物生长调节物质能对植物的生理过程进行调节，直接地或间接地影响植物体内的内源激素的平衡，提高植物的抗逆性，从而影响植物的生长发育，提高产量。
复硝酚钠(Compound Sodium Nitrophenolate，CSN)又名爱多收、特丰收、丰产素，是邻硝基苯酚钠、对硝基苯酚钠和5-硝基愈创木酚钠等三种硝基苯酚类化合物的混和制剂，在植物的整个生命期均可使用，是一种集营养、调节、预防为一体的新型植物生长调节剂，与化肥、农药复配以后提高肥、药效20％以上，减少肥、药用量15-30％，能广泛适用于粮食、蔬菜、瓜果、茶树、棉花、油料作物等，复硝酚钠能迅速渗透到植物体内，增强体内的生理活性，促进细胞内原生质流动，刺激细胞的新陈代谢促进细胞分裂和增殖，有利于叶绿素和蛋白质的合成，可打破种子休眠，促进花芽分化，提早开花和果实增重，防止落花落果，并可消除吲哚乙酸形成的顶端优势，以利于腋芽生长。具有调节植物体内内源激素的功效，复硝酚钠经植物吸收后，可以调节和平衡植物体内赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、生长素等的体内分配，使植物生长旺盛、健壮、高产、不易衰老，因此在一定程度上提高作物抗病、抗旱、抗涝、抗寒、抗盐碱等能力。
萘乙酸钠(Sodium Naphthalene Acetate，SNA)是一种广谱、高效、低毒的植物生长调节剂，水解后产生的萘乙酸根离子具有生物活性其具有促进细胞分裂与扩大，提高开花座果率，防止落花落果，膨大果实，促进早熟、增产，改善品质等功效，同时，还能有效地提高作物抗旱、抗寒、抗涝、抗盐碱等抗逆能力。研究表明，萘乙酸钠对果树、蔬菜等植物的生长、果实发育、果实产量和品质等方面有重要的调节作用。
聚天门冬氨酸(Sodium of Polyaspartic Acid，PASP)同源多肽是一种水溶性多肽。通常存在于带有贝壳的海洋生物如牡蛎粘液中。牡蛎靠此粘液富集周围环境中的钙、镁元素营造贝壳和珍珠。可生物降解，于环境友好型代谢仿生型产品，其原理是聚天门冬氨酸同源多肽的肽链上有大量羧基和氨基基团，阴阳离子发生化学键螯合作用，对土壤养分具有富集和缓释作用，有节约肥料和改善植物营养吸收的作用。人们已经在玉米、果树、甘蔗、天然橡胶等多种农作物上进行作用机理和应用效果试验，因此证明聚天门冬氨酸同源多肽对农作物具有促进生长发育、增加产量、节肥和改善植物营养吸收和提高品质的显著作用。
目前，为了提高植物产量主要研究是基于多种肥料混合协同起作用。中国专利CN104788176A公开了一种水溶速效滴灌肥，采用多种成分组合制成肥料，在使用时首先溶解肥料，滴灌施肥，虽然上述文献中制备的肥料溶解性较好，但是制备过程复杂，多种肥料同时添加，不能根据作物的生长情况进行合理施肥，造成肥料的浪费，有效利用率低。
此外，现有技术中，植物调节剂的稀释存在以下的缺点：(1)人工控制植物调节剂和水的体积比，容易造成配比不精确，影响了植物调节剂的效果；(2)人工进行植物调节剂和水的混合稀释，植物调节剂和水的混合不均匀，影响了植物调节剂的效果；(3)大面积种植植物时，需要进行大量的植物调节剂稀释，稀释效力低。
有签于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂，所述的调节剂能够促进黄瓜生长、提高其光合速率，进而达到增加产量的效果。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂，所述的调节剂由萘乙酸钠、聚天冬门冬氨酸、复硝酚钠组成，按重量配比计算，萘乙酸钠:聚天冬门冬氨酸为：复硝酚钠为1:10-11:4-5。
优选的，按重量配比计算，萘乙酸钠:聚天冬门冬氨酸为：复硝酚钠为1:10:5。
本发明还提供了一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂的使用方法，所述调节剂采用水溶液，其中，每株黄瓜施加2mg·株-1萘乙酸钠，20-22mg·株-1聚天冬门冬氨酸，施加8-10mg·株-1复硝酚钠。
优选的，所述调节剂采用水溶液，其中，每株黄瓜施加2mg·株-1萘乙酸钠，20mg·株-1聚天冬门冬氨酸，10mg·株-1复硝酚钠。
进一步，所述调节剂在黄瓜幼苗长至两叶一心时进行定植，定植后采用根部滴灌。
根据本发明的实施例，所述调节剂采用智能滴灌装置进行滴灌，所述调节剂采用智能滴灌装置进行滴灌，所述的滴灌装置包括信号处理模块、控制调节模块、输入模块、土壤湿度传感器、水箱、肥液箱以及滴灌管道；所述肥液箱内设置有液位仪，所述液位仪及土壤湿度传感器均与信号处理模块相连接，信号处理模块以及输入模块与控制调节模块连接，通过控制调节模块实现灌水与施肥。
所述的肥液箱包括肥液箱体、复合进料罐、搅拌装置；所述肥液箱体的进料口与复合进料罐相连；所述的复合进料罐内设置有重量传感器；所述搅拌装置包括驱动电机和搅拌杆，所述的搅拌杆上设置第二搅拌叶片和第一搅拌叶片。所述肥液箱体的侧壁上设置有第一液位计和第二液位计，其中第一液位计距离肥液箱体底壁的高度大于第一搅拌叶片距离肥液箱体底壁的高度。
优选的，所述的第二搅拌叶片上设置有加热层，加热层内安装有加热丝。
进一步，所述的复合进料罐包括第一进料单元、第二进料单元，且两个进料单元均含有重量传感器，其中第二进料单元、第一进料单元、肥液箱体依次相连接，所述的第二进料单元为多个进料罐，用于贮存多种不同物质。
进一步，所述肥液箱体的侧壁上还设置有溢流口I，溢流口I的位置高于第二液位计。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、在大棚种植中，一般使植物长时间处于亚适宜温光环境中，本发明所述的调节剂能够有效地防御亚适宜温光环境下黄瓜的生长障碍，促进根茎活力、提高黄瓜营养成分、增强黄瓜光合速率，进而达到增加产量的效果。
2、经实验证实，适宜浓度配比的萘乙酸钠、聚天冬门冬氨酸、复硝酚钠组成的植物生长调节剂可以显著缓解亚低温和亚弱光对黄瓜生长的抑制作用，增加单株结果率，增加黄瓜总产量。
3、在亚适宜低温弱光照的环境下，尤其黄瓜结果期，更需要对植株进行肥水气补充以促进叶片光合物质合成和根系生长，增强水分养分吸收能力。本发明采用的智能水肥气滴灌装置，与现有技术相比，根据土壤的干湿情况，进行合理的滴灌，并且在黄瓜定植后期根据环境中土壤湿度的变化情况进行合理的肥水比例的滴灌，提高光合效率，提高资源利用率，适用于作物的大面积一体化滴灌栽培。
4、本发明采用智能的方式进行肥水的滴灌，实现亚低温和亚弱光照温室蔬菜生产过程中的水肥气一体化综合调控，节省人力，节约水资源，有效提高了肥料的利用率，达到增产的目的。同时本发明采用肥水滴灌装置有效的减少了设施内的湿度，降低病虫害的发病率，对设施农业生产具有积极的推动作用。
附图说明
图1为本发明的滴灌装置结构示意图；
图2为本发明的肥液箱结构示意图；
图3为本发明的施肥流程示意图；
为了便于理解本发明，附图中主要部件符号说明如下:
1、水箱；2、肥液箱；3、第一电磁控制阀；4、第二电磁控制阀；5、第三电磁控制阀；6、流量计；7、滴灌管道；8、土壤湿度传感器；9、信号处理模块；10、控制调节模块；11、输入模块；21、肥液箱体；22、复合进料罐；23、搅拌装置；24、第一液位计；25、第二液位计；26、溢流口I；27、进水口；28、出料口；221、重量传感器；222、第一进料单元；223、第二进料单元；231、驱动电机；232、搅拌杆；233、第二搅拌叶片；234、第一搅拌叶片。
具体实施例
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
供试黄瓜(Cucumis sativus L.)品种为“中农26”，供试育苗基质为无土营养基质，主要为草炭、蛭石＝2:1(V/V)比例混合使用。
底肥施用鸡粪20袋共1000kg，复合肥50kg，过磷酸钙50kg。生长结果期追N-P-K(15-15-20))水溶肥12袋，共60kg。
育苗基质有机质含量全N为0.738％，全K为8900mg/kg，全P为3870mg/kg。速效N为450mg/kg，全K为450mg/kg，全P为1303mg/kg。
土壤有机质含量全N为1.06％，全K为7675mg/kg，全P为1570mg/kg。速效N为620mg/kg，全K为298mg/kg，全P为129mg/kg。
在黄瓜幼苗长至两叶一心时进行定植，定植后开始根施调节剂处理；主要分成以下9组：
第1组：CK(常规栽培，处理时浇同量的自来水)；
第2组：10mg·株-1复硝酚钠；
第3组：8mg·株-1复硝酚钠；
第4组：2mg·株-1萘乙酸钠；
第5组：20mg·株-1聚天冬门冬氨酸；
第6组：22mg·株-1聚天冬门冬氨酸；
第7组：2mg·株-1萘乙酸钠+20mg·株-1聚天冬门冬氨酸+10mg·株-1复硝酚钠；
第8组：2mg·株-1萘乙酸钠+22mg·株-1聚天冬门冬氨酸+10mg·株-1复硝酚钠；
第9组：2mg·株-1萘乙酸钠+20mg·株-1聚天冬门冬氨酸+8mg·株-1复硝酚钠；
以上9组均置于亚适宜温光环境处理的人工气候室，控制温度和光照强度分别为18℃左右，300μmol·m-2·s-1。一行10株为1个重复，6次重复，每组处理共60株。将聚天门冬氨酸、萘乙酸钠以及复硝酚钠溶于清水中，通过滴灌滴施到植株根部。每隔7d处理一次，共7次。
实施例2
在黄瓜幼苗长至“两叶一心”时进行定植，定植后开始根施处理，设置第10组：2mg·株-1萘乙酸钠+20mg·株-1聚天冬门冬氨酸+10mg·株-1萘乙酸钠。与上述实施例1中第7组的不同在是，本实施例采用以下滴灌装置进行水肥一体化智能滴灌，如图1所示，该滴灌装置包括信号处理模块9、控制调节模块10、输入模块11、土壤湿度传感器8、水箱1、肥液箱2以及滴灌管道7；所述肥液箱2内设置有液位仪，所述液位仪及土壤湿度传感器8均与信号处理模块9相连接，信号处理模块9以及输入模块11与控制调节模块10连接；所述水箱1与肥液箱2通过第一管道连接，第一管道上设置有第一电磁控制阀3，所述水箱1下侧设置有出水口，并且与第二管道连接，所述第二管道上设置有第二电磁控制阀4，所述肥液箱2的下侧设置有出料口，并且与第三管道连接，所述第三管道上设置有第三电磁控制阀5；第一电磁控制阀3、第二电磁控制阀4、第三电磁控制阀5以及肥液箱2均与控制调节模块10相连接，通过控制调节模块10实现灌水与施肥。
其中，所述的肥液箱2包括肥液箱体21、复合进料罐22、搅拌装置23；所述肥液箱体21的进料口与复合进料罐22相连；所述的复合进料罐22内设置有重量传感器221；所述搅拌装置23包括驱动电机231和搅拌杆232，所述的搅拌杆上设置第二搅拌叶片233和第一搅拌叶片234。优选的，所述的第二搅拌叶片233上设置有加热层，加热层内安装有加热丝，便于整个箱体内的物质溶解；所述肥液箱体21的侧壁上设置有第一液位计24和第二液位计25，其中第一液位计24距离肥液箱体21底壁的高度大于第一搅拌叶片234距离肥液箱体21底壁的高度，控制搅拌时间，有效地提高搅拌效率。
所述的复合进料罐22包括第一进料单元222、第二进料单元223，其中第二进料单元223、第一进料单元222、肥液箱体21依次相连接，所述的第二进料单位223可以为多个进料罐，用于贮存多种不同物质。且两个进料单元均含有重量传感器，第一进料单元222的重量传感器221用于物质的精准测量，第二进料单元223的重量传感器221进一步对物质进行测量，同时用于一定浓度的肥料的配置。
所述肥液箱体21的上端通过法兰连接箱盖，箱盖与肥液箱体21之间设置有橡胶密封垫。
所述的控制调节模块10上还设置有显示器或者报警系统，当肥液箱体内的水面到达第二液位计25时，会启动显示器或者报警系统，提示肥液箱体21内溶液过高。同时在所述肥液箱体21的侧壁上还设置有溢流口I 26，溢流口I 26的位置高于第二液位计25。在发现肥液箱2内溶液过高时，可以通过顶开溢流口的顶帽，水从溢流口I 26流出，进行安全处理。
其中，所述水箱内设置有第三液位计以及溢流口II，溢流口II的位置高于第三液位计。在发现水箱1内溶液过高时，可以通过溢流口II进行安全处理。
需要说明的是，根据需要所述滴灌管道7可以分为多支路管道，每支路管道上设置有流量器，控制每支路的流量，实现大面积、均匀滴灌。
工作原理：在不施肥时期，肥液箱2以及施肥调控系统处于关闭状态，当土壤湿度传感器8检测到土壤适合输水浇灌的土壤湿度时，土壤湿度传感器8将湿度信号送至信号处理模块9，经过信号处理模块9转为电信号并传输给控制调控模块10，通过控制调节模块10控制第二电磁控制阀4开启，设置水流量，开始浇灌。
在黄瓜定值后，每次需要施加促进黄瓜生长的调节剂时，详见图3，具体流程步骤如下：
S01：将所需的萘乙酸钠、聚天冬门冬氨酸、复硝酚钠分别放入第二进料单元223的三个进料罐中，执行步骤S02；
S02：在输入模块11设置需要的物料量、搅拌时间以及进水量，执行步骤S03；
S03：按下溶解按钮，启动配料系统，执行步骤S04；
S04：进行灌水，此时，控制调节模块10控制开启第一电磁控制阀3，执行步骤S05；
S05：判断水面高度是否到达第一液位计；判断结果为是，执行步骤S06；判断结果为否，执行步骤S04；
S06：判断水面高度是否到达第二液位计；判断结果为是，执行步骤S11；判断结果为否，执行步骤S07；
S07：开启搅拌装置23，对水进行搅拌，此时，第一进料单元的控制阀打开，开始向肥液箱2中投料，执行步骤S08；
S08：直至所需的水以及药物都投放完毕，第一进料单元的控制阀以及第一电磁控制阀3关闭，执行步骤S09；
S09：当达到预设的搅拌时间后，搅拌装置停止运转，完成配料过程，执行步骤S10；
S10：完成配料后，控制调节模块10控制开启第二电磁控制阀5，进行缓慢滴灌施肥；
S11：当肥液箱体内的水面到达第二液位计25时，启动报警系统。
采用本发明所述的滴灌装置通过设置土壤湿度检测传感器8以及控制水箱电磁阀的控制调节模块10，实现了按需滴灌，大大提高了滴灌的效果。尤其是黄瓜在定值后的植物生长期，黄瓜坐果采收期瓜条密、生长快，所以更需要对植株进行肥水气补充以增加光合作用促进作物根系生长，扩大水分养分吸收，从而大幅度提高作物产量。本发明将植物调节剂送至作物根部，促进吸收，并且结合土壤湿度的情况，采用合理配比的水肥进行滴灌，施肥均匀，可控，因此进行合理配比的肥水补充，一则增施植物生长调节剂有利于促进叶片生长，因为植株的枝繁叶茂需要地下部分大量吸收肥水养料，二则提高了资源的有效利用率。
其次，本发明采用滴灌的方式进行肥水的滴灌，有效的减少了设施内的湿度，降低病虫害的发病率。本发明采用智能的肥水滴灌装置适用于大面积一体化滴灌，节省人力，节约水资源，有效提高了肥料的利用率，达到增产的目的。
实验例1
对上述10组的黄瓜产量以及相关质量进行检测，具体结果见下表1-5：
表1生长调节剂对亚适宜温光环境黄瓜产量的影响
组别 总产量kg 单株产量kg
第1组 24.52 2.3
第2组 29.45 3.0
第3组 27.35 2.8
第4组 31.51 3.2
第5组 24.32 1.9
第6组 24.31 2.0
第7组 42.64 4.2
第8组 41.84 3.9
第9组 39.98 3.6
第10组 44.01 4.4
表2生长调节剂对亚适宜温光环境黄瓜生长形态的影响
表3生长调节剂对亚适宜温光环境黄瓜产品质量的影响
表4生长调节剂亚适宜温光环境黄瓜幼苗地上部、地下部和全株鲜/干质量的影响
表5生长调节剂对亚适宜温光环境黄瓜光合特性参数的影响
由以上结果可以看出，本发明在亚适宜温光环境下，在黄瓜幼苗定植后开始根施本发明所述的调节剂，与第一组相比，第7、8、9组施加本发明的调节剂总产量分别提高73.90％、70.63％、63.05％，并且有效的地促进黄瓜根茎的增长，株高增加，营养成分提高，改善黄瓜的光合作用。单一施加复硝酚钠(第2组、第3组、)单一施加萘乙酸钠(第4组)，单一施加聚天冬门冬氨酸(第5组、第6组)也能在一定程度上提高黄瓜的产量，但是施加本发明的调节剂(第7、8、9组)产量提高明显。因此，施用本发明制备的植物生长调节剂可以显著减少黄瓜在亚适宜温光环境的伤害，增加每株的结果率，提高黄瓜总产量，特别适用于大棚种植地区。同时，第10组实验采用本发明实施例2中的智能滴灌装置，总产量提高了79.49％，与第7组相比，可见总产量增加明显，本发明的智能滴灌装置合理地补充水分及养料，提高了植物生长调节剂的利用率，同时采用本滴灌装置省时省力。
尽管己经示出和描述了本发明的实施例，并不用以限制本发明,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种促进黄瓜在亚适宜温光环境中生长的调节剂，其特征在于：所述的调节剂由萘乙酸钠、聚天冬门冬氨酸、复硝酚钠组成，按重量配比计算，萘乙酸钠:聚天冬门冬氨酸为：复硝酚钠为1:10-11:4-5。
2.根据权利要求1所述的调节剂，其特征在于：按重量配比计算，萘乙酸钠:聚天冬门冬氨酸为：复硝酚钠为1:10:5。
3.一种如权利要求1所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述调节剂采用水溶液，其中，每株黄瓜施加 2mg·株-1 萘乙酸钠，20-24mg·株-1 聚天冬门冬氨酸，施加8-10mg·株-1复硝酚钠。
4.根据权利要求3所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述调节剂采用水溶液，其中，每株黄瓜施加 2mg·株-1 萘乙酸钠，20mg·株-1 聚天冬门冬氨酸，10mg·株-1复硝酚钠。
5.根据权利要求3或4所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述调节剂在黄瓜幼苗长至两叶一心时进行定植，定植后采用根部滴灌。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述调节剂采用智能滴灌装置进行滴灌，所述的滴灌装置包括信号处理模块（9）、控制调节模块（10）、输入模块（11）、土壤湿度传感器（8）、水箱（1）、肥液箱（2）以及滴灌管道（7）；所述肥液箱（2）内设置有液位仪，所述液位仪及土壤湿度传感器（8）均与信号处理模块（9）相连接，信号处理模块（9）以及输入模块（11）与控制调节模块（10）连接，通过控制调节模块(10)实现灌水与施肥。
7.根据权利要求6所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述的肥液箱(2)包括肥液箱体（21）、复合进料罐（22）、搅拌装置（23）；所述肥液箱体（21）的进料口与复合进料罐（22）相连；所述的复合进料罐（22）内设置有重量传感器（221）；所述搅拌装置（23）包括驱动电机（231）和搅拌杆（232），所述的搅拌杆上设置第二搅拌叶片（233）和第一搅拌叶片（234），所述肥液箱体（21）的侧壁上设置有第一液位计（24）和第二液位计（25），其中第一液位计（24）距离肥液箱体（21）底壁的高度大于第一搅拌叶片（234）距离肥液箱体（21）底壁的高度。
8.根据权利要求7所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述的第二搅拌叶片（233）上设置有加热层，加热层内安装有加热丝。
9.根据权利要求7所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述的复合进料罐（22）包括第一进料单元（222）、第二进料单元（223），且两个进料单元均含有重量传感器（221），其中第二进料单元（223）、第一进料单元（222）、肥液箱体（21）依次相连接，所述的第二进料单元（223）为多个进料罐，用于贮存多种不同物质。
10.根据权利要求7所述的调节剂的使用方法，其特征在于：所述肥液箱体（21）的侧壁上还设置有溢流口I（26），溢流口I（26）的位置高于第二液位计（25）。
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