CN108341715A - 组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及肥料领域,特别涉及组合物及其制备方法和应用。本发明将组合物用于肥料助剂,不仅能有效提高肥料利用率,而且可以激活土壤中有益微生物的增殖,提高土壤酶活性,改善作物根际环境。同时能够诱导植物产生抗逆性,激活植物自身的免疫系统来抵御病害的侵染,减少化学农药的使用,进而缓解了化学农药带来的环境污染问题。

Description

组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及肥料领域,特别涉及组合物及其制备方法和应用。
背景技术
肥料是农业生产的必需品,但长期不合理使用给环境带来许多问题,例如,水体富营养化、土壤环境污染、土壤性质恶化、食品安全等问题。造成这些问题的主要原因是化肥的低利用率。目前我国化肥当季利用率不高,氮肥、磷肥、钾肥的当季利用率分别为33%、24%、42%,相较于发达国家60-70%的利用率,还有很大的提升空间。我们生存需要粮食,使用化肥是必须的,但是继续之前的使用方式必定继续带来环境问题,在二者相互矛盾但又必须并存的当下,我们需要改变传统化肥技术,提高肥料利用率,尽量使施入土壤的养分完全被植物吸收利用。
当前化肥行业发展的首要任务之一是提高肥料利用率,尤其是氮肥磷肥的利用率。提高化肥利用率有多种途径,从农业角度讲,通过多次施肥等农艺措施也可将化肥利用率提高,但随着现代经济及农业的发展,这种措施越来越不适应发展的要求。因此提高肥料利用率主要依靠改善化肥本身的特性来实现,也就是创制能提高肥料利用率的新型肥料。新型肥料可理解为以能提供植物矿质养分的物质为基础,通过物理、化学或生物作用,使土壤和作物的营养功能得到提升的一类肥料,其主要功效是改善养分利用条件或提高养分利用率。因此,研制一种既能保证作物生产所需营养,又能改良土壤条件的肥料成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
2015年国家农业部印发《到2020年化肥使用量零增长行动方案》,明确指出,到2020年化肥利用率要达到40%以上,力争实现农作物化肥使用量零增长,也就是新型肥料肩负着“化肥零增长行动”的战略使命。近几年,新型环保高效肥料的研制及应用日益受到重视,新型肥料如雨后春笋般迅速发展,在产品多样化的同时也出现了良莠不齐、鱼龙混杂的现象。目前市场上常见的复合肥产品主要有缓释型复合肥、包膜型复合肥、增效型复合肥及添加生物刺激素的复合肥。其中一些新型肥料存在产品同质化严重的问题,如腐殖酸类肥料;一些肥料存在环境不友好问题,如某些不可降解的包膜肥料;还有某些肥料效果好,但产品价格过高,如生物刺激素类肥料。因此寻求价格适中效果优良、富含活性物质成分、环境友好的新型助剂是未来复合肥发展的趋势。
化学农药具有防治效果好,作用速度快,使用简便、用量少、成本低等特点,能够及时控制甚至消灭大面积病虫草鼠害的发生。然而,看到效果的同时,我们不能回避化学农药带来的问题。化学农药是一种特殊的商品,若使用不当,不但达不到病虫防治的目的,还会造成人畜中毒死亡,作物受害、农副产品和环境污染等不良影响。因此,必须做到科学用药,达到安全、经济、有效的目的,发挥农药应有的作用。
糖在食品、保健、医药、饲料等领域有较多的应用,但在农业方面应用较少。壳聚糖类、海藻酸类肥料是糖类物质在农业上应用的典型示例,这两类物质主要来源于虾蟹壳和海洋藻类,提取成本较高,而且原材料受地域限制。近年来的研究表明,在高等植物中,糖及其衍生物不仅是光合同化物与能量的运输和贮藏形式,而且是能被植物细胞感知,进而调控基因表达和影响生理生化进程的强有力的信号分子。并且寡糖对植物具有一定的生理调节作用,一些植物细胞结构多糖经过酶的水解和糖苷键转移作用,释放出可溶性寡糖,能够调节植物的生长代谢。由此可见,糖对植物生长发育和基因表达起着至关重要的作用。糖作为植物的一种免疫激活因子,由于其用量少、无毒害、易分解、无残留的特性越来越受到人们的关注,目前常见的寡糖激发子种类有葡聚寡糖、寡聚半乳糖醛酸、几丁质寡糖、壳寡糖、甘露寡糖等。这类寡糖主要应用在新型生物农药上,但目前市场上开发的成熟产品并不多。
因此,提供一种高效、安全、成本低的复合肥具有重要的现实意义。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了组合物及其制备方法和应用。本发明将组合物用于肥料助剂,不仅能有效提高肥料利用率,而且可以激活土壤中有益微生物的增殖,提高土壤酶活性,改善作物根际环境。同时能够诱导植物产生抗逆性,激活植物自身的免疫系统来抵御病害的侵染,减少化学农药的使用,进而缓解了化学农药带来的环境污染问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种组合物,包括葡萄糖、半乳糖、甘露糖、葡甘露糖、果糖或木糖中的一种或两者以上的混合物。
在本发明的一些具体实施方案中,本发明提供的组合物包括甘露糖、半乳糖和葡萄糖,甘露糖、半乳糖和葡萄糖的质量比为5~30:1~10:5~25。
在本发明的一些具体实施方案中,本发明提供的组合物包括葡甘露糖和半乳糖,葡甘露糖和半乳糖的质量比为1~10:1~10。
在本发明的一些具体实施方案中,以质量份计,本发明提供的组合物包括如下组分:
在本发明的一些具体实施方案中,所述组合物还包括蛋白质、多肽、氨基酸、木质素或纤维素中的一种或多种。
在本发明的另一些具体实施方案中,所述组合物中糖、蛋白质、多肽、氨基酸、木质素、纤维素的质量比为:(20~65):(1~15):(1~5):(1~5):(5~30):(5~10)。
本发明还提供了所述组合物的制备方法,以植物为原料,在pH值为4~7,温度为40~60℃的条件下酶解。
在本发明的一些具体实施方案中,所述酶为纤维素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶或果胶酶中的一种或两者以上的混合物。
在本发明的一些具体实施方案中,所述纤维素酶的酶活为2000~100000u/g;木聚糖酶的酶活为2000~42000u/g;甘露聚糖酶的酶活为1000~50000u/g;果胶酶的酶活为1000~100000u/g。
在本发明的一些具体实施方案中,所述植物为魔芋、农作物秸秆或树木中的一种或两者以上的混合物。
在本发明的一些具体实施方案中,所述酶解的时间为10~20h。
在本发明的一些具体实施方案中,所述pH值为5~7。
在本发明的一些具体实施方案中,所述温度为40~60℃。
本发明还提供了所述的组合物或如本发明所述的制备方法制得的组合物在植物供给营养、抗病或抗逆中的应用。
本发明还提供了所述的组合物或如本发明所述的制备方法制得的组合物在制备肥料增效剂、土壤改良剂、微生物生长促进剂、浸种剂、生物农药、作物专用肥中的应用。
本发明还提供了一种助剂,包括本发明提供的所述组合物或如本发明所述的制备方法制得的组合物。
在本发明的一些具体实施方案中,所述助剂以质量份计,包括10~60份本发明提供的组合物,10~40份有机活性物质,1~10份中微量元素,1~10份植物生长调节因子,5~70份填充辅料。
其中,有机活性物质:包括腐植酸、腐植酸钾、黄腐酸、黄腐酸钾等中的一种或多种,所述腐植酸提取自风化煤、褐煤或泥炭中的至少一种。
中微量元素:包括硫酸锌、硫酸镁、钼酸铵、硫酸亚铁、硼砂、硫酸锰等的一种或多种,减少植物缺素症的产生。
植物生长调节因子:包括聚合氨基酸类、复硝酚钠、吲哚乙酸、萘乙酸、芸苔素内酯、三十烷醇、胺鲜酯等的一种或多种。植物生长调节因子和氨基酸聚合物,能促进植物生长,提高植物抗逆、抗旱能力,具有增产和改善品质作用。
填充辅料:包括膨润土、高岭土、硅藻土、沸石粉、海泡石、麦饭石、凹凸棒土或钾长石粉中的一种或几种的组合。填充料能够改良土壤物理结构,还可吸附肥料离子,提高肥料利用率。
在本发明的一些具体实施方案中,本发明提供的助剂以质量百分含量计,包括如下组分:
组合物:甘露糖20%、半乳糖10%、葡萄糖5%
有机活性物质:黄腐酸10%,黄腐酸钾10%
中微量元素:硫酸镁3%,硫酸锌1%,硼砂1%
植物生长调节因子:芸苔素内脂3%,聚合氨基酸4%
填充辅料:凹凸棒土20%,钾长石粉13%。
在本发明的另一些具体实施方案中,本发明提供的助剂以质量百分含量计,包括如下组分:
组合物:葡甘露糖25%、半乳糖25%
有机活性物质:黄腐酸20%
中微量元素:硫酸镁2%,硫酸锌2%
植物生长调节因子:三十烷醇2%,聚合氨基酸4%
填充辅料:膨润土10%,凹凸棒土10%。
本发明还提供了一种肥料,包括本发明提供的所述组合物或如本发明所述的制备方法制得的组合物和肥料中可接受的辅料。
在本发明的一些具体实施方案中,将本发明提供的助剂按0.5%~5%均匀添加到普通复合肥中即得本发明提供的复合肥。
本发明还提供了一种农药,包括本发明提供的所述组合物或如本发明所述的制备方法制得的组合物和农药中可接受的辅料。
本发明将组合物用于肥料助剂,不仅能有效提高肥料利用率,而且可以激活土壤中有益微生物的增殖,提高土壤酶活性,改善作物根际环境。同时能够诱导植物产生抗逆性,激活植物自身的免疫系统来抵御病害的侵染,减少化学农药的使用,进而缓解了化学农药带来的环境污染问题。
本发明以通过先进生物技术从植物细胞中提取的组合物为主要成分,原料来源广,相对于其它功能性添加物大大降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1示酶解产物薄层层析定性分析的分析结果;
图2示蒽酮比色法测定酶解液中糖浓度的标准曲线。
具体实施方式
本发明公开了一种组合物及其制备方法和应用,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
糖具有调控植物生长和激活植物防御反应等功能,植物为了防御外界的侵害也会适时产生一些寡糖。糖作为植物外源诱导子的活性受其聚合度的影响,只有在一定的范围内才能发挥其激发子的活性,聚合度太小的寡糖不能诱导植物产生抗逆性,而聚合度太大的寡糖又由于细胞壁的屏蔽作用而无法与细胞膜接触,通常聚合度在4-16之间的寡糖具有较高的生物活性。我们从植物中提取出的糖的聚合度正好涵盖了这个范围,但不同植物对能诱导其产生生物反应的寡糖的聚合度要求也不同。寡糖诱导植物防卫反应涉及寡糖信号的识别、信号转导、防卫基因的活化等一系列的反应,这也反映出植物防卫反应是一个很复杂的过程。但目前人们对寡糖激发诱导植物防卫反应的认识还未完全清楚。
本发明通过酶解法获得组合物,所用的原料来源广泛,比如魔芋、农作物秸秆、树木等。所用的酶包括多种酶,比如纤维素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、果胶酶等,酶解后提取出的糖成分包括半乳葡甘露糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、葡甘露糖、果糖、木糖等多种糖。在pH5.5,50℃条件下,酶解得到的产物中糖含量最高。酶解后的产物除糖外,还有蛋白质、多肽、氨基酸、木质素、纤维素等。
本发明通过酶解发酵工艺获得糖,所用原料植物来源广泛,所用的酶包括纤维素酶、甘露聚糖酶、甘露糖苷酶等。在pH4-7之间,40-60℃温度条件下,酶解得到的产物含糖量较高。以硅胶板作为载体,正丁醇、乙酸乙酯和水的混合液作为展开剂对酶解后的糖进行分离,以苯胺-二苯胺的混合液为显色剂进行薄层层析定性分析,分析结果显示提取的糖成分包括甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖等。酶解后的产物除糖外,还有蛋白质、氨基酸、木质素、纤维素等。
本发明以植物为原料,其中植物优选热带海岸植物。将热带海岸植物清洗去掉灰尘以后,自然条件晾晒,经粉碎处理后烘干。加入一定量的甘露聚糖酶和纤维素酶液,设定温度和转速,在控温摇床中反应。温度对化学反应影响很大,对于酶催化反应,低于某一温度,反应可能无法进行,高于某一温度,酶可能已失活。酶解时间在实际生产中很重要,有助于合理调配生产任务,在不同酶解时间点,测定酶解液中糖含量。在一定温度条件下酶解一定时间后,取酶解液沸水浴终止反应,以蒽酮比色法测定酶解液中的糖含量,探究不同温度不同时间下酶解反应的效率。
首先控制酶解时间为10小时,在30~60℃之间探索最佳的酶促反应温度,具体结果见表1。从不同温度下糖含量可得知50℃时该酶解反应效率较高。上述温度探究实验已知该酶解反应在50℃效率最高,将温度控制在50℃,根据不同时间点酶解液中的糖含量来探究最佳酶促反应时间。如表2所示,在酶解时间达20h时,酶解液中糖含量达到较高水平,时间再延长对于提高糖含量没有太大作用,综合考虑,酶解适宜时间为20h。
本发明提供的助剂的组分主要有:10~60份本发明提供的组合物,10~40份有机活性物质,1~10份中微量元素,1~10份植物生长调节因子,5~70份填充辅料,将以上组分混合均匀即得本发明产品。其中:
本发明提供的组合物:经酶解工艺从植物中提取得到。得到的糖为聚糖和寡糖的混合体,能有效增强植物对养分的吸收利用,并诱导植物产生抗逆性。
有机活性物质:包括腐植酸、腐植酸钾、黄腐酸、黄腐酸钾等中的一种或多种,所述腐植酸提取自风化煤、褐煤或泥炭中的至少一种。
中微量元素:包括硫酸锌、硫酸镁、钼酸铵、硫酸亚铁、硼砂、硫酸锰等的一种或多种,减少植物缺素症的产生。
植物生长调节因子:包括聚合氨基酸类、复硝酚钠、吲哚乙酸、萘乙酸、芸苔素内酯、三十烷醇、胺鲜酯等的一种或多种。植物生长调节因子和氨基酸聚合物,能促进植物生长,提高植物抗逆、抗旱能力,具有增产和改善品质作用。
填充辅料:包括膨润土、高岭土、硅藻土、沸石粉、海泡石、麦饭石、凹凸棒土或钾长石粉中的一种或几种的组合。填充料能够改良土壤物理结构,还可吸附肥料离子,提高肥料利用率。
将本发明提供的助剂按0.5~5%均匀添加到普通复合肥中即得本发明提供的复合肥。
本发明将提供的助剂按0.5~5%添加到复合肥中得到本发明提供的复合肥,可以促进土壤中有益微生物的繁殖和生长,有效调节作物生长,提高肥料养分利用率,并能激活作物抗氧化基因的表达,增强作物抗逆抗病能力,改善作物品质。
目前多数复合肥产品只能给植物提供营养。本发明主要是将以本发明提供的组合物为主要成分的肥料增效剂添加到复合肥中,将营养供给和抗病抗逆功能集成优化,丰富了现有复合肥产品的功能,可以有效地减少化学农药的使用,避免化学农药使用带来的环境污染、食品安全等问题。
常规增效类肥料添加的有机质短期内不能溶于水,导致作物吸收氮素较多但碳营养不足,影响作物健康生长。本发明提供的组合物制得的助剂水溶性成分含量高,不经任何分解也无需消耗土壤氧气与能量即可被作物吸收,真正给作物提供水溶性碳源。将本发明提供的助剂添加到肥料中,可以有效提高肥料的碳氮比(C/N),提高作物对营养元素的吸收利用。
本发明产品中的糖以聚糖、寡糖、单糖不同形式存在,具有多重作用机制。聚糖具有网状结构,可以保水保肥,达到缓释的作用。聚糖在土壤中会逐渐降解为寡糖,而寡糖是一种天然的植物生长调节剂,能有效激活植物防卫反应,提高植物抗逆性。本发明提供的组合物及助剂中不同形式的糖可以在不同时期起不同作用,达到一剂多用的效果。
常规肥料施入土壤会导致板结酸化,降低土壤活力。本发明提供的组合物及助剂中含有大量的糖和小分子蛋白等有效成分,可以增加土壤的肥力,促进有益菌的增殖,形成微生态竞争优势,抑制有害菌的粘附与定殖。
多数生物刺激素类添加剂效果虽好但价格较高,增加了农业成本。本发明提供的组合物及助剂原料来源广泛,易于生产获得,降低了成本,质优价廉。
本发明提供的组合物及助剂还能用在小麦、玉米田等,同样具有增产、促生长的作用。
本发明提供的组合物及其制备方法和应用中所用原料及试剂均可由市场购得。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1组合物
配方包括:
实施例2组合物
配方包括:
实施例3组合物
配方包括:
实施例4组合物的制备
以魔芋为原料,在pH值为7,温度为55℃的条件下,经酶活为100000u/g的纤维素酶、50000u/g的甘露聚糖酶、20000u/g的木聚糖酶及100000u/g的果胶酶酶解20h。
制得的组合物中,糖的含量为60%(w/w);蛋白质的含量为15%(w/w);多肽的含量为1%(w/w);氨基酸的含量为1%(w/w);木质素的含量为5%(w/w);纤维素的含量为10%(w/w)。
所得糖包括葡萄糖6%(w/w)、半乳糖8%(w/w)、甘露糖30%(w/w)、葡甘露糖10%(w/w)、果糖5%(w/w)、木糖1%(w/w)。
实施例5组合物的制备
以农作物秸秆为原料,在pH值为6,温度为40℃的条件下,经酶活为30000u/g的纤维素酶、30000u/g的甘露聚糖酶、42000u/g的木聚糖酶及1000u/g的果胶酶酶解17h。
制得的组合物中,糖的含量为65%(w/w);蛋白质的含量为5%(w/w);多肽的含量为1%(w/w);氨基酸的含量为2%(w/w);木质素的含量为10%(w/w);纤维素的含量为5%(w/w)。
所得糖包括葡萄糖25%(w/w)、、半乳糖1%(w/w)、甘露糖10%(w/w)、葡甘露糖2%(w/w)、果糖2%(w/w)、木糖25%(w/w)。
实施例6组合物的制备
以树木为原料,在pH值为5,温度为60℃的条件下,经酶活为2000u/g的纤维素酶、1000u/g的甘露聚糖酶、2000u/g的木聚糖酶及20000u/g的果胶酶酶解10h。
制得的组合物中,糖的含量为30%(w/w);蛋白质的含量为1%(w/w);多肽的含量为5%(w/w);氨基酸的含量为3%(w/w);木质素的含量为30%(w/w);纤维素的含量为8%(w/w)。
所得糖包括葡萄糖5%(w/w)、半乳糖10%(w/w)、甘露糖5%(w/w)、葡甘露糖1%(w/w)、果糖1%(w/w)、木糖8%(w/w)。
实施例7~12助剂的制备
实施例13助剂的制备
组合物:甘露糖20%、半乳糖10%、葡萄糖5%
有机活性物质:黄腐酸10%,黄腐酸钾10%
中微量元素:硫酸镁3%,硫酸锌1%,硼砂1%
植物生长调节因子:芸苔素内脂3%,聚合氨基酸4%
填充辅料:凹凸棒土20%,钾长石粉13%。
实施例14助剂的制备
组合物:葡甘露糖25%、半乳糖25%
有机活性物质:黄腐酸20%
中微量元素:硫酸镁2%,硫酸锌2%
植物生长调节因子:三十烷醇2%,聚合氨基酸4%
填充辅料:膨润土10%,凹凸棒土10%。
实施例15
游离的己糖或多糖中的己糖基、戊糠醛及己糖醛酸在浓硫酸的作用下脱水生成糠醛衍生物,糠醛衍生物与蒽酮缩合成蓝色的化合物,在620nm处有最大吸收,在一定糖浓度范围内(200ug/ml),溶液吸光度值与糖溶液的浓度成线性关系。实验中用蒽酮比色法测定酶解液中糖浓度,先测定标准葡萄糖溶液的吸光度,制作标准曲线,如表2所示。在探索酶解工艺条件时,用吸光度作为糖含量的量化标准。
温度对化学反应影响很大,对于酶催化反应,低于某一温度,反应可能无法进行,高于某一温度,酶可能已失活,以实施例4组合物制备为例,采用魔芋为原料,在纤维素酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶及果胶酶的共同作用下酶解,探究该酶解过程中在30~60℃之间的最适酶促反应温度,具体结果见表1。从不同温度下糖含量可知50℃时该酶解反应效率较高。
表1温度对酶解效果的影响
温度(℃) 30 35 40 45 50 55 60
吸光度值 0.27 0.38 0.53 0.72 0.92 0.77 0.54
酶解时间在实际生产中很重要,有助于合理调配生产任务。同样,以实施例4组合物制备为例,在不同酶解时间点,测定酶解液中糖含量,如表2所示,在酶解时间达20h时,酶解液中糖含量达到较高水平,时间在延长对于提高糖含量没有太大作用,综合考虑,酶解适宜时间为20h。
表2酶解时间对酶解效果的影响
酶解时间(h) 4 8 12 16 20 24 28
吸光度值 0.07 0.25 0.52 0.73 0.89 0.90 0.91
实施例16
将本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂用于土壤试验表明,本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂能显著提高土壤中酶活性。在土壤中,微生物分布广、数量大、种类多,能分泌出各种酶,构成了土壤肥力的重要组成部分。土壤酶在土壤微生物转化过程中,特别是对有机质的分解和转化过程中具有重要作用,土壤酶活性是衡量土壤肥力高低的一个重要参考指标。其中,土壤磷酸酶可以催化土壤有机磷化合物矿化,而土壤中有机磷含量通常占土壤全磷的30-70%,是一种非常重要的磷源,故磷酸酶活性的高低直接影响着土壤中有机磷的分解转化及其生物有效性,进而影响土壤中可被作物吸收的磷含量。将本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂按0.2~1‰添加到土壤中,在28℃下培养,分别于第7天、21天取样测定土壤中磷酸酶活性,数据如表3所示,可知组合物能显著提高磷酸酶活性,培养7天、21天后,土壤样品磷酸酶活性提高率分别是17%和171%,加了本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂的土壤样品酶活性在第7天和第21天提高率分别是109%~174%和260%~313%。说明本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂能够促进土壤有益菌的繁殖,促进肥料养分以利于植物吸收的形态存在,抑制肥料的流失或固定,提高肥料利用率。
表3组合物增效剂对土壤酶活的影响
实施例17
本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂能显著促进种子的发芽。用5%次氯酸钠溶液浸泡水稻种子15min,然后清水反复冲洗3-5次,分别用清水、组合物增效剂、壳寡糖、海藻酸溶液在25℃恒温箱中浸种24H。将种子取出平铺于铺有3层滤纸的培养皿中,加蒸馏水6ml,每个培养皿放置20粒种子,置于25℃恒温培养箱中进行萌芽实验,每天视情况补等量水。培养7天后统计种子的发芽率、芽长、主根长度、须根数量等农艺指标,通过对比实验组和对照组种子农艺指标的差异,发现本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂对种子发芽表现了良好的促进作用,与市场上同类产品具有同等效果,甚至在某些指标上优于市场现有产品。
表4对种子发芽的影响
实施例18
将本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂按2%比例添加到复合肥中得到本发明提供的复合肥。将本发明的复合肥用于农业盆栽试验表明,以本发明实施例1~14对应的复合肥和市面上同类产品为实验组,清水为对照组,通过冲施不同处理对比小白菜各项生长指标,发现施用本发明提供的复合肥的小白菜长势都优于对照组。我们通过干重生物量、叶绿素含量、抗氧化物酶活性(POD、CAT)、细胞膜脂过氧化产物(MDA)等指标来具体对比实验组和对照组的差别。一般植物在逆境条件下,如高温,盐碱,以及强光等逆境条件下就会产生膜质过氧化,丙二醛含量是植物细胞膜质过氧化程度的体现,丙二醛含量高,说明植物细胞膜质过氧化程度高,细胞膜受到的伤害严重。从这些指标可以探测本发明实施例1~14制得的组合物对应的复合肥诱导植物产生抗逆性的效果。从表5中实验组和对照组生物量和叶绿素含量对比可知,施用含本发明的复合肥处理的小白菜长势优于对照组,本发明实验组的叶绿素含量和干重生物量均比对照组有不同程度的提高。表6中POD、CAT的值都是施用本发明实施例1~14对应的复合肥处理的实验组的数值最高,但是MDA的值却是最低,说明本发明可以激发植物抗氧化酶活性,清除植物体内过量的活性氧自由基,和膜脂过氧化作用产生的MDA,维持活性氧的代谢平衡,最终起到保护膜结构的作用,进而说明本发明可以诱导植物产生抗逆性,减缓植物受到的外界胁迫。
表5对叶绿素含量和干重生物量的影响
处理 叶绿素含量 干重(g/株)
对照 1.35±0.007b 0.096±0.011b
海藻糖 1.58±0.092a 0.156±0.019a
壳寡糖 1.46±0.028ab 0.150±0.014a
市面产品 1.59±0.028a 0.136±0.018ab
实施例1 1.61±0.021a 0.177±0.019a
实施例2 1.59±0.032a 0.163±0.015a
实施例3 1.56±0.015ab 0.159±0.017a
实施例4 1.63±0.027a 0.172±0.021a
实施例5 1.58±0.019a 0.176±0.016a
实施例6 1.53±0.035ab 0.158±0.017a
实施例7 1.48±0.028ab 0.139±0.013ab
实施例8 1.56±0.026a 0.164±0.022a
实施例9 1.60±0.018a 0.156±0.018a
实施例10 1.59±0.030a 0.161±0.011a
实施例11 1.61±0.025a 0.153±0.023a
实施例12 1.55±0.029ab 0.155±0.015a
实施例13 1.57±0.021a 0.147±0.017ab
实施例14 1.52±0.027ab 0.152±0.013a
表6对抗氧化物酶活性和细胞膜脂过氧化产物的影响
实施例19
将本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂按5%比例添加到复合肥中得到本发明提供的复合肥。
将本发明的复合肥用于小区水稻实验,实验设计了16个处理,分别为(1)不施肥,(2)常规复合肥(N-P-K:18-10-12),(3~16)等养分本发明提供的复合肥(N-P-K:18-10-12常规复合肥+实施例1~6提供的组合物或实施例7~14提供的助剂)。小区长10米,宽4米,面积40m2,四周设保护行,肥料为基施40Kg/亩。
通过对植株长势及产量对比,得知本发明提供的复合肥在水稻种植上取得了很好的应用效果。在同养分等量施肥情况下,本发明提供的复合肥处理的水稻根系更加发达,叶片更绿,有效分蘖数更多。由表7可知,本发明提供的复合肥能够提高水稻有效穗数、千粒重和水稻产量。与普通肥料相比,本发明提供的复合肥可增产3.53%~15.30%,说明本发明用于水稻具有很好的增产作用。
表7对水稻产量的影响
实施例20
以夏玉米为实验对象进行小区实验,实验将本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂按0.5%比例添加到复合肥中得到本发明提供的复合肥。将本发明的复合肥用于小区夏玉米实验,实验设计了16个处理,分别为(1)不施肥,(2)4:6基追常规复合肥(N-P-K:32-5-5)55kg/亩,大喇叭口期追施,(3~16)基施等养分本发明提供的肥料(N-P-K:32-5-5常规复合肥+实施例1~6提供的组合物或实施例7~14提供的助剂)50kg/亩。小区长10米,宽4米,面积40m2,四周设保护行。对比不同处理得知在同养分减量施肥情况下,组合物增效复合肥处理的夏玉米长势最好,由表8可知,组合物增效复合肥能够提高夏玉米的穗粒重、百粒重和产量。与普通肥料相比,组合物复合肥可增产1.86~10.94%,说明本发明在玉米应用上具有很好的增产作用。
表8组合物肥料对夏玉米产量的影响
实施例21
(1)尿素化学式为CO(NH2)2,尿素肥料含碳量为20%,含氮量为46.67%,其碳氮比为42.85%。本发明组合物增效剂中的主要成分为六碳糖,而六碳糖中不含氮,糖单元含碳量为44.4%。如果按照5%的比例将本发明增效剂添加至尿素中得到组合物增效尿素,则该增效尿素中碳的总含量为21.2%
(95%×20%+5%×44.4%),氮的总含量为44.3%(95%×46.67%),计算出碳氮比为47.86%,相对比纯尿素肥料碳氮比提高了5.01%。
(2)15-15-15养分配比的复合肥料,其含氮量为15%,含碳量为一固定值X%,碳氮比为X/15。组合物增效剂糖单元的含碳量为44.4%,不含氮。以5%添加比例将本发明实施例1~6制得的组合物以及实施例7~14制得的助剂加入复合肥料得到本发明提供的复合肥,则该复合肥含碳量为95%*X%+5%*44.4%,含氮量为95%*15%,碳氮比为(95%*X%+5%*44.4%)/(95%*15%)=X/15+15.6%。则碳氮比提高了15.6%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.组合物,其特征在于,包括葡萄糖、半乳糖、甘露糖、葡甘露糖、果糖或木糖中的一种或两者以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,包括甘露糖、半乳糖和葡萄糖,甘露糖、半乳糖和葡萄糖的质量比为5~30:1~10:5~25。
3.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,包括葡甘露糖和半乳糖,葡甘露糖和半乳糖的质量比为1~10:1~10。
4.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,以质量份计,包括如下组分:
5.根据权利要求1~4任一项所述组合物的制备方法,其特征在于,以植物为原料,在pH值为4~7,温度为40~60℃的条件下酶解。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述酶为纤维素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶或果胶酶中的一种或两者以上的混合物;所述植物为魔芋、农作物秸秆或树木中的一种或两者以上的混合物;所述酶解的时间为10~20h。
7.根据权利要求1至4任一项所述的组合物或如权利要求5或6所述的制备方法制得的组合物在植物供给营养、抗病或抗逆中的应用。
8.根据权利要求1至4任一项所述的组合物或如权利要求5或6所述的制备方法制得的组合物在制备肥料增效剂、土壤改良剂、微生物生长促进剂、浸种剂、生物农药、作物专用肥中的应用。
9.一种助剂,其特征在于,包括如权利要求1至4任一项所述的组合物或如权利要求5或6所述的制备方法制得的组合物。
10.一种肥料,其特征在于,包括如权利要求1至4任一项所述的组合物或如权利要求5或6所述的制备方法制得的组合物和肥料中可接受的辅料。
11.一种农药,其特征在于,包括如权利要求1至4任一项所述的组合物或如权利要求5或6所述的制备方法制得的组合物和农药中可接受的辅料。
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