CN106748230A - 抗寒性叶面肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗寒性叶面肥及其制备方法，抗寒性叶面肥包括脱落酸10～15份、壳聚糖10～20份、硼酸20～30份、碳酸钾25～35份、ε‑聚赖氨酸5～15份、腐殖酸5～15份、甲叉琥珀酸10～30份、微量元素1.7～15份、己酸二乙氨基乙醇脂0.1～0.5份、水60～80份、螯合剂0.1～1份。抗寒性叶面肥包括：按照上述抗寒性叶面肥的成分获取原料；并将获取的原料于75～80℃条件下进行搅拌混合，搅拌混合时间25～35min。本发明的抗寒性叶面肥，直接喷洒施于作物的叶片，肥料中含有的最具环境敏感性的外源性的激素脱落酸，快速地调节作物改变代谢水平适应冷害环境下；并且通过多种功能成分减少低温对植物体内水分的影响，并补充多种促进生长和代谢的养分以及营养元素，稳定地维持作物在低温环境下的代谢能力。

Description

抗寒性叶面肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合肥料制备技术领域，尤其涉及一种含有外源性脱落酸的抗寒性叶面肥及其制备方法。

背景技术

冷害是多发性的全球性自然灾害，在农业生产中，温度是植物生长的必须条件，也是植物自然地理分布的主要限制因素。种植的农业或经济作物只有在一定的温度范围内才能正常生长和繁育，比如许多植物不能在北方或高寒地区生长，就是由于低温逆境限制的。当作物受到冷害时，除了产生外部形态上的变化之外，更重要的还会延缓植物一系列的生理活动的速度，甚至破坏其生理功能。生理的破坏有：细胞膜损伤、胞内溶质外渗；在低温状态蛋白质合成小于降解，叶绿体分解加速，叶绿素含量下降，加之酶活性又受到影响，因而光合速率明显降低；低温下吸水能力和蒸腾速率都明显下降，导致水分代谢失调，从而出现寒潮过后，植物的叶尖、叶片、枝条往往干枯，甚至发生器官脱落等等。因此作物遭遇冷害后，常常造成生长缓慢以及减产等，如水稻常减产10～15％、高粱10～30％、玉米10～20％、大豆10～20％。

在冷害防治中，除了注意农业活动的季节气候和时间之外，另一种比较常采用的就是通过施用一些提升作物抗寒性的肥料，增强作物对冷害的抵抗力。通过施用肥料调节作物代谢活动而提升作物抗寒的机理，基本上都是通过调节作物体内的水分/养分代谢相关蛋白来实现。比如施用黄腐酸抗寒肥料，一方面刺激植物体内酶的活性，调节催化植物体内的细胞加速对水分和养分的吸收、降低叶片水势、增强渗透压等代谢活动；另一方面抑制保卫细胞中K+的积累，植株遇旱寒时能自行提高保水能力，关闭叶片气孔或减小开张度，减少水分蒸腾，可显著增加叶片气孔扩散阻力，同时降低叶片蒸腾强度。又比如，CN105198575A专利所公开的“一种提高植物抗寒性蛋白肽肥料”，通过甜菜渣、石灰石粉、葡萄榨汁中的多种有机酸、多元醇和黄腐酸多种成分共同协作，经吸收后能与植物细胞结合成水合物，减少低温对植物体内水分的影响，从而提高抗寒性。

但是上述肥料在施用的过程中，基于本身的机理，肥料成分不直接作用于代谢，而是通过影响作物代谢的产物环境间接地影响在冷害环境下作物的水分/养分代谢程度，施用之后的抗寒效率较慢，效果并不明显；并且施用于于土壤介质，不能被作物快速有效的吸收。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗寒性叶面肥，旨在快速有效地提升作物的冷害环境下的抗寒能力。

为实现上述目的，本发明的抗寒性叶面肥，包括各重量份的如下成分：脱落酸10～15份、壳聚糖10～20份、硼酸20～30份、碳酸钾25～35份、ε-聚赖氨酸5～15份、腐殖酸5～15份、甲叉琥珀酸10～30份、微量元素1.7～15份、己酸二乙氨基乙醇脂0.1～0.5份、水60～80份、螯合剂0.1～1份。

采用本发明的抗寒性叶面肥，作为土壤施肥的补充，直接喷洒施于作物的叶片，肥料中含有的最具环境敏感性的外源性的激素脱落酸，快速地调节作物改变代谢水平适应冷害环境下；并且通过多种功能成分直接影响作物叶片的蒸腾作用和水分流失情况，减少低温对植物体内水分的影响，利于作物在冷害环境下的水环境；同时还补充多种促进生长和代谢的养分以及营养元素，稳定地维持作物在低温环境下的代谢能力；相比现有的其他复合肥料，在迅速补充营养、充分发挥肥效的效果上更加显著。

本发明还进一步提出制备上述抗寒性叶面肥的方法，包括：按照上述抗寒性叶面肥的成分获取原料；并将获取的原料于75～80℃条件下进行搅拌混合，搅拌混合时间25～35min。

采用上述制备方法过程简单，物料成分分散均匀，成分之间吸附亲核、螯合充分，利于大量生产；且制备的抗寒性叶面肥料具有多种促进生长和代谢的养分以及营养元素，能稳定地维持作物在低温环境下的代谢能力。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种抗寒性叶面肥，包括各重量份的如下成分：脱落酸10～15份、壳聚糖10～20份、硼酸20～30份、碳酸钾25～35份、ε-聚赖氨酸5～15份、腐殖酸5～15份、甲叉琥珀酸10～30份、微量元素1.7～15份、己酸二乙氨基乙醇脂0.1～0.5份、水60～80份、螯合剂0.1～1份。

本发明的抗寒性叶面肥，首先肥料中所含有的适当量的脱落酸作为作物外源性的激素直接调节作物在冷害环境下的SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)等保护酶系的代谢量和活性，从而直接影响作物的抗寒性。脱落酸(abscisic acid，简称ABA)本身是植物中普遍含有的一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名；本发明中作为作物的外源性激素添加在肥料中，一方面在于其结构上本身也是不饱和的倍半萜结构，与作物细胞表层结合后，提高膜脂不饱和度，保持生物膜稳定，减少冷害环境对膜的伤害；而另一方面其作为作物细胞代谢最敏感的环境响应激素(在水分胁迫下叶片中的ABA浓度短时间内可以上升50倍，是一个介导环境因子的信号物质)，可以迅速作用于作物的细胞代谢，提升SOD、CAT、POD等保护酶系的表达量，并延缓SOD、CAT等酶活性的下降。

当然上述SOD、CAT、POD等保护酶系活性的下降率与植物抗寒性强弱呈负相关，早已于1996年石雪晖等在柑桔中的研究、以及1998年易金鑫等在不同品种茄子幼苗在低温处理研究中表明。在抗寒性强的品种SOD活性较抗寒性弱的品种高，并且抗寒性强的品种SOD同工酶谱带数目及同工酶活性具有明显的优势，且多一条特征酶带。且抗寒性品种的SOD、CAT、POD活性与抗寒力的相关性随着处理温度的降低表现得更加明显。因此脱落酸在促进SOD、CAT、POD等保护酶系活性下，能提升作物的抗寒能力。

并且，脱落酸还能促进渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖等增加及促进植物叶片气孔的关闭等，减少低温对植物体内水分的影响，有助于作物在冷害环境下的代谢稳定。

同时，肥料成分中含有的壳聚糖其本身可以作为植物的营养成分吸收利用。并且其本身是线型高分子直链多糖，一方面具有良好的成膜性，施用到植物叶片上之后有利于保持作物的水分；另一方面其结构所具有的多孔型和吸附性，可以作为其他成分的载体，增强肥料的保水型控释效果。

甲叉琥珀酸、ε-聚赖氨酸作为辅助要成分，共同协助提升在冷害环境下的作物光合/养分代谢水平。其中，甲叉琥珀酸含有丰富的有机物质和蛋白质，并含有植物所必须的氮、钾，能促进植物光合作用，还参与植物体内生长素的合成，有利于在低温冷害环境中缓解作物光合速率的降低问题。ε-聚赖氨酸本身的聚合分子结构，含有蛋白质、矿物质、维生素及多种生化活性物质，有利于作物代谢水平的提升；并且其聚合的长链结构具有很强的保肥、保水能力，可大幅度减少在冷害环境下的水分和养分的流失，提高肥料利用率。

最后腐殖酸、微量元素、硼酸、碳酸钾和己酸二乙氨基乙醇脂共同协助提升作物叶片的代谢能力以及对肥料的吸收能力。其中，钾元素(碳酸钾)、多种微量元素促进农作物吸收和发育，提高光合利用率；硼酸促进根系生长，对光合作用的产物(碳水化合物)的合成与转运有重要作用；腐殖酸是植物的遗骸，经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质，属于有机酸，本身是良好的螯合剂，能与微量元素的金属离子结合形成螯合物，利于作物的吸收；己酸二乙氨基乙醇脂能提高植物的同化能力，加速叶片对肥料的吸收利用，缓解冷害造成代谢能力下降影响。

当然，肥料制备中上述各成分的结合，在其中还需要添加水作为介质，使各成分能充分均匀的反应结合；并且，由于其中含有的聚合物、微量元素等分别是类型不同的不相容物质，因此为了促进成分之间的相互溶解和结合，在水作为介质进行制备的过程中还添加有适量的螯合剂。

本发明的抗寒性叶面肥通过上述成分选择，在提供全面均衡的养分、提升冷害环境下作物代谢能力、增强抗逆性的基础上，进一步通过适当的成分量比的控制和调节，抑制外源性激素脱落酸的促进脱落的副作用，使肥料成分在本案抗寒性促进的效果内产生作用。

采用本发明的上述抗寒性叶面肥，作为土壤施肥的补充，直接喷洒施于作物的叶片，肥料中含有的最具环境敏感性的外源性的激素脱落酸，快速地调节作物改变代谢水平适应冷害环境下；并且通过多种功能成分直接影响作物叶片的蒸腾作用和水分流失情况，减少低温对植物体内水分的影响，利于作物在冷害环境下的水环境；同时还补充多种促进生长和代谢的养分以及营养元素，稳定地维持作物在低温环境下的代谢能力；相比现有的其他复合肥料，在迅速补充营养、充分发挥肥效的效果上更加显著。

通常在植物肥料中所添加的微量元素一般由铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯中的几种或者多种组成，在本发明中基于促进叶片光合以及作物低温抗逆代谢的目的，优选采用锌、铜、铁、锰、钼中的几种或者多种组合。当然优选可以包括锌1～10份、铜0.2～1份、铁0.2～2份、锰0.2～1.5份、钼0.1～0.5份这些重量份的元素之外，剩余的其他微量元素，技术人员可以依所种植作物的实际需要酌情调整。

当然，在实施中本发明的上述微量元素添加时，肯定不是直接以金属单质的形式进行，技术人员可以自行考量用含有上述金属元素的可溶性化合物进行，比如具有上述金属元素的硝酸盐、盐酸盐(可以辅助补充微量元素Cl)等。

其中，在肥料中添加的上述螯合剂优选采用乙二胺四乙酸二钠(即EDTA的二钠盐)，当然基于不影响成分功能的情形下，技术人员也可以采用类似功能的乙二胺二羟基苯乙酸(EDDHA)和羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)等替代，在此不做赘述。

同时，由于本发明的具有上述配伍的叶面肥制备之后本身的浓度较高，在施用于叶片之前需要稀释至适当的倍数，以防止高浓度烧苗或者叶片脱水等问题。通常在使用中，稀释350～450倍即可。

基于本发明的肥料成分功效，本发明还提出上述抗寒性叶面肥的制备方法，方法步骤包括如下步骤：

S10，按照上述抗寒性叶面肥的配伍获取各重量份的物料；

S20，将步骤S10获取的全部物料于搅拌机中混合，并于75～80℃条件下反应25～35min，反应完成后出料即为本发明的抗寒性叶面肥。

采用上述制备方法过程简单，物料成分分散均匀，成分之间吸附亲核、螯合充分，利于大量生产；且制备的抗寒性叶面肥料具有多种促进生长和代谢的养分以及营养元素，能稳定地维持作物在低温环境下的代谢能力；相比现有的其他复合肥料，在迅速补充营养、充分发挥肥效的效果上更加显著。

为使本发明上述叶面肥的细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及突出本案的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。

实施例1

在本实施例1中，按照如下成分比例获取叶面肥的原料(所有成分均为标准有售产品，通过直接购买获得)：脱落酸10份、壳聚糖10份、硼酸20份、碳酸钾25份、ε-聚赖氨酸5份、腐殖酸5份、甲叉琥珀酸10份、锌(硝酸盐)1份、铜(硝酸盐)0.2份、铁(硝酸盐)0.2份、锰(硝酸盐)0.2份、钼(硝酸盐)0.1份、己酸二乙氨基乙醇脂0.1份、水60份、乙二胺四乙酸二钠0.1份。

将上述所有物料导入搅拌机进行混匀，搅拌机的转速设定为200～300r/min；搅拌过程中温度设定75℃，反应时间为30min；完成之后制得本实施例1的样品叶面肥。

然后将上述制备的样品叶面肥用于农化试验，对肥料功能验证，包括：

S1，幼苗孵育：利用穴盘育苗，培育出黄瓜幼苗，一直到三叶一心时停止育苗；

S2，幼苗处理：对步骤S1孵育的黄瓜幼苗叶面喷施本实施1制备好的叶面肥，每天下午喷施，喷施浓度为400倍液，每隔三天喷施一次，总共喷施3次；

S3，低温诱导：将处理过的黄瓜幼苗置于10℃人工光照培养箱中，在10℃条件下进行低温胁迫处理；

S4，数据采集：低温胁迫7天后，统计植株生长数量、结果实数量、叶绿素含量、电导率以及丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)，抗坏血酸系统APX的数值。

当然，为了体现本案抗寒性叶面肥施用的效果，上述步骤进行的同时用空白组作对照。

实施例2

在该实施例2中，分别按照如下成分比例获取叶面肥的原料：脱落酸10份、壳聚糖10份、硼酸20份、碳酸钾25份、ε-聚赖氨酸10份、腐殖酸10份、甲叉琥珀酸15份、锌5份、铜0.5份、铁0.5份、锰0.5份、钼0.3份、己酸二乙氨基乙醇脂0.3份、水60份、乙二胺四乙酸二钠0.5份。

将上述所有物料导入搅拌机进行混匀，搅拌机的转速设定为200～300r/min；搅拌过程中温度设定80℃，反应时间为30min；完成之后制得本实施例2的样品叶面肥。

然后用上述制备的样品叶面肥，同样按照与实施例1相同的过程用于农化试验，对肥料功能验证，并最终检测植株的生理指标、统计结果。

实施例3

在该实施例3中，分别按照如下成分比例获取叶面肥的原料：脱落酸15份、壳聚糖15份、硼酸30份、碳酸钾35份、ε-聚赖氨酸15份、腐殖酸10份、甲叉琥珀酸15份、锌10份、铜1份、铁2份、锰1.5份、钼0.5份、己酸二乙氨基乙醇脂0.5份、水80份、乙二胺四乙酸二钠1份。

按照与实施例2相同的步骤制备叶面肥料之后，同样按照与实施例1相同的过程用于农化试验，对肥料功能验证，并最终检测植株的生理指标、统计结果。。

结果对比：

从结果的统计数据比较，施用本发明实施例的叶面肥的黄瓜植株在低温下不生长成活的数量相比空白组冷害的生长不良率低约60％，结出来的黄瓜的果实的数量产量提高16％，生理指标的代谢数量上看可溶性糖含量提高20％，氧化酶系的表达量相比高出约30％。从结果可以看出，在冷害的环境下植株的抗性有显著的增强。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种抗寒性叶面肥，其特征在于，包括各重量份的如下成分：脱落酸10～15份、壳聚糖10～20份、硼酸20～30份、碳酸钾25～35份、ε-聚赖氨酸5～15份、腐殖酸5～15份、甲叉琥珀酸10～30份、微量元素1.7～15份、己酸二乙氨基乙醇脂0.1～0.5份、水60～80份、螯合剂0.1～1份。

2.如权利要求1所述的抗寒性叶面肥，其特征在于，所述微量元素包括锌、铜、铁、锰、钼中的两种以上。

3.如权利要求1所述的抗寒性叶面肥，其特征在于，所述微量元素包括锌1～10份、铜0.2～1份、铁0.2～2份、锰0.2～1.5份、钼0.1～0.5份。

4.如权利要求2或3所述的抗寒性叶面肥，其特征在于，所述微量元素中的金属元素为硝酸盐或盐酸盐形态。

5.如权利要求1至3任一项所述的抗寒性叶面肥，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。

6.如权利要求如权利要求1至5任一项所述的抗寒性叶面肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照权利要求1至5任一项所述的抗寒性叶面肥的成分获取原料；

将获取的原料于75～80℃条件下进行搅拌混合，搅拌混合时间25～35min。