CN111423274A - 一种提高黑米花青素含量的叶面肥及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高黑米花青素含量的叶面肥及方法，叶面肥包括烟酰胺和硫酸亚铁，叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为15～25:1。本发明中提高黑米花青素含量的方法是先将叶面肥与水按10～12:1g/L的料液比混合，配成肥料溶液；然后向肥料溶液中添加表面活性剂，拌匀后得喷洒溶液；最后在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天叶面各喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟即可。本发明通过喷施叶面肥的方法提高黑米花青素含量，操作简单、成本低、形成的花青素天然健康，可同时满足直接食用对营养品质的需求和花青素提取的需求，提高黑米的营养价值和经济价值，促进黑米相关产业的健康发展。

Description

一种提高黑米花青素含量的叶面肥及方法
技术领域
本发明属于农作物优质技术领域，具体涉及一种提高黑米花青素含量的叶面肥及方法。
背景技术
黑米是一种药、食兼用的功能型大米，全球62％左右的黑米产自中国。在贵州、云南、陕西、四川、山西、湖南等多个省份均有种植。因其含有丰富的花青素而具有抗氧化、抗衰老等保健作用和药用价值，被称为“长寿米”，除直接蒸煮食用外还广泛的应用于食品加工。黑米花青素含量丰富，是重要的天然食用色素，较多企业利用黑米进行花青素的提取，也形成了较多的黑米花青素提取和纯化工艺专利。研究表明黑米花青素合成与积累受环境因素影响较大，可通过农艺措施影响黑米花青素的积累。叶面肥具有迅速补充营养、肥料效率高、经济划算、减轻对土壤的污染等特点，随着无人机喷施叶面肥技术的发展成熟，叶面肥的使用日趋广泛。
目前已有的叶面肥以复合型叶面肥居多，不仅成本高昂，而且配制困难，而且还没有关于提高黑米花青素含量的叶面肥的报道。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供一种提高黑米花青素含量的叶面肥及方法，以实现提升黑米花青素含量的目的。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种提高黑米花青素含量的叶面肥，本发明中的叶面肥包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为15～25:1。
在上述技术方案的基础上，本发明中的叶面肥还可以做如下改进。
进一步，叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为20:1。
本发明中的叶面肥包括硫酸亚铁，硫酸亚铁为植物提供铁元素，铁元素在黑米生命活动中，如光合作用、呼吸作用、氮代谢中铁都起着重要作用。二价铁是黑米吸收的形态，三价铁必须在输入细胞质之前还原成二价铁，本发明中直接以二价铁作为原料，可以增加黑米吸收铁的效率。另外，二价铁在黑米体内对磷有固定作用，并且可以提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性，而黑米体内花青素含量与PAL的活性呈即极显著的指数相关，即PAL活性越大，花青素含量越高，所以直接补充Fe2+，可以显著提高黑米中花青素的含量。
本发明中的叶面肥还包括烟酰胺，烟酰胺的主要功能是铁离子的储存和运输以及防止二价铁氧化为三价铁。烟酰胺不仅可作为Fe2+短距离运输的载体，而且也是Fe2+毒害作用的解毒剂，进入细胞质中的Fe2+以与烟酰胺结合的形式存在并分布在细胞质中。叶面施用烟酰胺，有利于提高Fe2+运输的效率，增加Fe2+在细胞质中的储存量。
本发明的叶面肥中烟酰胺与硫酸亚铁按10～21:1的质量比进行配合，烟酰胺的含量显著高于硫酸亚铁的含量，可以保证所有的Fe2+与烟酰胺结合以及Fe2+的氧化，Fe2+利用率更高。当烟酰胺与硫酸亚铁质量比低于15:1时，Fe2+含量较高，Fe2+不能完全与烟酰胺结合，Fe2+可能氧化成Fe3+，同时影响Fe2+的运输效率，Fe利用率较低，且存在Fe毒害的风险，影响生长，导致花青素含量降低。当烟酰胺与硫酸亚铁质量比高于25:1时，烟酰胺含量过高导致，易导致叶面肥离子浓度偏高，植株叶面渗透失水，易出现烧叶现象。相对有效Fe2+含量较低，对花青素合成和积累的影响较小，不能达到提高黑米花青素含量的目的。
本发明还要求保护一种提高黑米花青素含量的方法，该方法通过喷施上述叶面肥实现，具体包括以下步骤：
S1：将权利要求1或2所述的叶面肥与水按10～12:1g/L的料液比混合，配成肥料溶液；
S2：向肥料溶液中添加表面活性剂，拌匀后得喷洒溶液；
S3：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
本发明中将叶面肥配成溶液进行喷施，肥料更溶液被叶面吸收。在配制肥料溶液时，向溶液中添加有表面活性剂。黑米叶片最外侧的蜡质层具有疏水性，使叶片形成低能表面，肥料溶液无法在叶面湿润，叶面施肥难以充分湿润铺展，养分难以向叶面内部渗透。表面活性剂可以明显提高肥料溶液在叶片表面的附着能力，增加肥料溶液在叶面的润湿作用，使有用元素可以充分向叶片内部渗透，肥料利用率更高；表面活性剂还可以起到保湿、粘着、助渗的作用，极大地提高了肥料养分的叶面吸收效果。
本发明中将叶面肥配成喷洒溶液，于抽穗开花初期和齐穗期各喷施一次，黑米稻开花至灌浆中后期为花青素合成启动并快速积累的一段时间，因此在抽穗开花初期和齐穗期进行本发明所述叶面肥喷施可取得最佳效果。仅在抽穗开花初期喷施一次不能提供充足的养分以达到提高花青素含量的目的，提高喷洒溶液浓度，易导致叶片渗透失水，出现烧叶现象，因此叶面肥与水按10～12:1g/L的料液比混合，并在抽穗开花初期和齐穗期各喷施一次。
在上述技术方案的基础上，本发明中提高黑米花青素含量的方法还可以做如下改进。
进一步，肥料溶液的浓度为10.5g/L。
进一步，喷洒溶液中表面活性剂的质量百分比为4.0×10-3～2.0×10-2％。
进一步，表面活性剂为吐温-20或洗洁精。
进一步，S3中喷洒溶液的喷施量为30～31kg/亩。
本发明的有益效果是：
本发明叶面肥组分配合合理，可以为花青素的合成提供必要的营养物质。通过喷施叶面肥的方法提高黑米花青素含量，操作简单、成本低、形成的花青素天然健康，可同时满足直接食用对营养品质的需求和花青素提取的需求，提高黑米的营养价值和经济价值，促进黑米相关产业的健康发展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
一种提高黑米花青素含量的叶面肥，包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为20:1。
利用本实施例中的叶面肥喷洒黑米植株，以提高黑米中花青素的含量，具体包括以下步骤：
S1：将烟酰胺和硫酸亚铁按20:1的质量比混合，得到叶面肥；
S2：按每亩黑米用叶面肥315g兑30kg水的用量配成肥料溶液，肥料溶液中FeSO4·7H2O浓度为0.5g/L，烟酰胺的浓度为10g/L；
S3：向得到的肥料溶液中添加1.5g的吐温-20(肥料溶液中吐温-20的质量百分比约为4.95×10-3)，拌匀后得喷洒溶液；
S4：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
实施例二
一种提高黑米花青素含量的叶面肥，包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为15:1。
利用本实施例中的叶面肥喷洒黑米植株，以提高黑米中花青素的含量，具体包括以下步骤：
S1：将烟酰胺和硫酸亚铁按15:1的质量比混合，得到叶面肥；
S2：按每亩黑米用叶面肥240g兑30kg水的用量配成肥料溶液，肥料溶液中FeSO4·7H2O浓度为0.5g/L，烟酰胺的浓度为7.5g/L；
S3：向得到的肥料溶液中添加1.5g的吐温-20(肥料溶液中吐温-20的质量百分比约为4.95×10-3)，拌匀后得喷洒溶液；
S4：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
实施例三
一种提高黑米花青素含量的叶面肥，包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为25:1。
利用本实施例中的叶面肥喷洒黑米植株，以提高黑米中花青素的含量，具体包括以下步骤：
S1：将烟酰胺和硫酸亚铁按25:1的质量比混合，得到叶面肥；
S2：按每亩黑米用叶面肥312g兑30kg水的用量配成肥料溶液，肥料溶液中FeSO4·7H2O浓度为0.4g/L，烟酰胺的浓度为10g/L；
S3：向得到的肥料溶液中添加5mL左右的洗洁精(肥料溶液中洗洁精的质量百分比约为1.73×10-2)，拌匀后得喷洒溶液；
S4：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
对比例一
一种黑米用叶面肥，包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为20:1。
利用本实施例中的叶面肥喷洒黑米植株，具体包括以下步骤：
S1：将烟酰胺和硫酸亚铁按20:1的质量比混合，得到叶面肥；
S2：按每亩黑米用叶面肥315g兑30kg水的用量配成肥料溶液，肥料溶液中FeSO4·7H2O浓度为0.5g/L，烟酰胺的浓度为10g/L；
S3：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
对比例二
一种黑米用叶面肥，包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为20:1。
利用本实施例中的叶面肥喷洒黑米植株，具体包括以下步骤：
S1：将烟酰胺和硫酸亚铁按20:1的质量比混合，得到叶面肥；
S2：按每亩黑米用叶面肥315g兑30kg水的用量配成肥料溶液，肥料溶液中FeSO4·7H2O浓度为0.5g/L，烟酰胺的浓度为10g/L；
S3：向得到的肥料溶液中添加5mL左右的洗洁精(肥料溶液中洗洁精的质量百分比约为1.73×10-2)，拌匀后得喷洒溶液；
S4：在黑米抽穗扬花初期选择晴天的傍晚叶面喷施一次肥料溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
对比例三
一种提高黑米花青素含量的叶面肥，包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为5:1。
利用本实施例中的叶面肥喷洒黑米植株，以提高黑米中花青素的含量，具体包括以下步骤：
S1：将烟酰胺和硫酸亚铁按5:1的质量比混合，得到叶面肥；
S2：按每亩黑米用叶面肥360g兑30kg水的用量配成肥料溶液，肥料溶液中FeSO4·7H2O浓度为2g/L，烟酰胺的浓度为10g/L；
S3：向得到的肥料溶液中添加1.5g的吐温-20(肥料溶液中吐温-20的质量百分比约为4.95×10-3)，拌匀后得喷洒溶液；
S4：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
对比例四
一种提高黑米花青素含量的叶面肥，包括烟酰胺和硫酸亚铁，并且叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为28:1。
利用本实施例中的叶面肥喷洒黑米植株，以提高黑米中花青素的含量，具体包括以下步骤：
S1：将烟酰胺和硫酸亚铁按28:1的质量比混合，得到叶面肥；
S2：按每亩黑米用叶面肥261g兑30kg水的用量配成肥料溶液，肥料溶液中FeSO4·7H2O浓度为0.3g/L，烟酰胺的浓度为8.4g/L；
S3：向得到的肥料溶液中添加1.5g的吐温-20(肥料溶液中吐温-20的质量百分比约为4.95×10-3)，拌匀后得喷洒溶液；
S4：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
对比例五
直接用清水喷洒黑米，并进行与实施例一相同的田间管理，至黑米成熟。
结果分析
参照农业行业标准NY/T 832-2004“黑米”中的规定，测定上述各实验组所得黑米的花青素含量，结果列于表1。
表1叶面肥对黑米糙米花青素含量的影响(字母表示方差分析结果)
花青素含量(U/g)
实施例一 0.887a
实施例二 0.879a
实施例三 0.881a
对比例一 0.691b
对比例二 0.601c
对比例三 0.714b
对比例四 0.648bc
对比例五 0.491d
从表中可以看出，采用本发明中叶面肥和喷施方式，可以显著提高黑米糙米中的花青素含量。
对比例一与实施例一相比，在配制肥料溶液时没有添加表面活性剂，喷施肥料溶液后，肥料在黑米叶片表面附着力差，停留时间短，营养物质不能充分渗透进入叶片，对花青素含量提高作用有限。
对比例二与实施例一相比，仅在抽穗开花初期喷施一次，齐穗期没有喷施，喷施次数不够，导致有效养分供应不足，对花青素的提高效果有限。
对比例三与实施例一相比，叶面肥中烟酰胺与硫酸亚铁的质量比为5:1，低于15:1，此时过高的Fe2+浓度造成一定程度Fe2+毒害作用，叶片在叶面肥喷施后几天出现斑点，虽然一段时间后斑点消失，但影响植株生长，从而影响花青素的积累，同时Fe2+含量较高，Fe2+不能完全与烟酰胺结合，Fe2+利用率较低。
对比例四与实施例一相比，叶面肥中烟酰胺与硫酸亚铁的质量比为28:1，高于25:1，此时Fe2+含量较低，对花青素合成和积累的影响较小，黑米花青素含量提高程度有限。
对比例五与实施例一相比，单纯的喷水，促进花青素合成的营养物质缺失，不能促进花青素积累。
虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种提高黑米花青素含量的叶面肥，其特征在于：包括烟酰胺和硫酸亚铁，所述叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为15～25:1。
2.根据权利要求1所述的提高黑米花青素含量的叶面肥，其特征在于：所述叶面肥中烟酰胺和硫酸亚铁的质量之比为20:1。
3.一种提高黑米花青素含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将权利要求1或2所述的叶面肥与水按10～12:1g/L的料液比混合，配成肥料溶液；
S2：向肥料溶液中添加表面活性剂，拌匀后得喷洒溶液；
S3：在黑米抽穗扬花初期和齐穗期选择晴天的傍晚或阴天分别叶面喷施一次喷洒溶液，然后按常规管理方法进行田间管理，至黑米成熟。
4.根据权利要求3所述的提高黑米花青素含量的方法，其特征在于：所述肥料溶液的浓度为10.5g/L。
5.根据权利要求3所述的提高黑米花青素含量的方法，其特征在于：所述喷洒溶液中表面活性剂的质量百分比为4.0×10-3～2.0×10-2％。
6.根据权利要求3或5所述的提高黑米花青素含量的方法，其特征在于：所述表面活性剂为吐温-20或洗洁精。
7.根据权利要求3所述的提高黑米花青素含量的方法，其特征在于：S3中喷洒溶液的喷施量为30～31kg/亩。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200717

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