CN114467946A - 一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂、其制备方法及其应用 - Google Patents

一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂、其制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种促进生成β‑1,3‑葡聚糖的叶面调节剂，属于作物肥料技术领域，由下述质量百分比的组分组成：油菜素内酯0.3‑0.5％、生长调节剂1‑3％、有机质3‑6％、无机盐0.2‑0.5％，其余为水，共计100％，本发明还公开了上述调节剂的制备方法及其应用；施用本发明提供的调节剂后，能显著提升植物β‑1,3‑葡聚糖生成效率，从而提高种子和果实中β‑1,3‑葡聚糖含量，同时增强光合作用，促进作物的生长，促进种子或果实中多糖的积累，达到高产的目的，具有起效快、提高作物的品质和增产的效果，并且，本发明的调节剂使用方法操作简单，易于大规模实施。

Description

一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂、其制备方法及其 应用
技术领域
本发明涉及作物肥料技术领域，尤其涉及一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂、其制备方法及其应用。
背景技术
β-1,3-葡聚糖是一类具有以β-1,3-葡聚糖连接的具有多种生物活性的葡萄糖聚合物。现有研究表明，其主要功效表现为：辅助降血糖，促进胰岛细胞修复，保湿、抗炎、抗衰老、去皱、去头屑、退黄、加快修复、增加皮肤弹性、辅助抗菌、增强机体免疫力、辅助降血糖、降血脂、改善胃肠功能等活性。β-1,3- 葡聚糖广泛应用在医药、食品、化妆品、动物饲料添加剂等多个领域。
而在普通农作物、经济作物中，β-1,3-葡聚糖的含量较低，比如普通大米中，β-1,3-葡聚糖的质量含量一般为0.8-1.0％左右；小麦中β-1,3-葡聚糖的质量含量一般为0.5％左右；大豆中β-1,3-葡聚糖的质量含量一般为0.3％左右；西红柿中β-1,3-葡聚糖的质量含量一般为0.15％左右。据报道，青稞的β-1,3- 葡聚糖含量可以达到8-10％，是世界上自然生长的作物中β-1,3-葡聚糖含量最高的作物。
为了提高常见作物中β-1,3-葡聚糖的含量，本领域做了很多努力，目前一般是采用富含β-1,3-葡聚糖的物质对作物种子进行浸种，并采用富含β-1,3- 葡聚糖的物质施肥，包括基肥和追肥，比如申请号为201010131209.3、专利名称为“利用桦树蘑提高农作物中β-葡聚糖含量的方法”的中国专利，但是这种方法对于作物中β-葡聚糖含量的提高程度有限，而且操作复杂，成本高，不利于大规模应用。
申请人在这个领域进行了长期的研究，并进行了专利申请，比如CN201710402336.4，又比如CN201910030777.5，采用含有β-葡聚糖的材料，通过磁性材料以及有机无机材料的配合，通过多次施肥，包括施基肥、分蘖肥和穗肥等，提高作物中β-葡聚糖的含量，这些方法虽然能够显著提高作物中β-葡聚糖的含量，比如水稻中β-葡聚糖的含量能提高到5.33％，西红柿中β- 葡聚糖的含量能提高到2.69％；但是，仍然存在操作复杂，不易大规模实施等缺点。
因此，开发一种操作简单、易于实施的增加作物β-1,3-葡聚糖的含量的方法，是本领域亟需解决的问题。
植物叶面调节剂是以通过叶面吸收，快速调节植物生长代谢为目的，将作物所需养分或调节剂分子直接施用到叶面的物质，将调节剂施用于农作物叶片表面，通过叶片的吸收而发挥其功能。
目前未见通过叶面调节剂的方法来提高作物β-1,3-葡聚糖的含量的报道。
发明内容
本发明的目的之一，就在于提供一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种促进生成β -1,3-葡聚糖的叶面调节剂，由下述质量百分比的组分组成：
油菜素内酯 1-5％
生长调节剂 3-6％
有机质 5-8％
无机盐 1-1.5％
其余为水，共计100％。
油菜素内酯是一种新型植物内源激素，是公认的高效、广谱、无毒植物生长调节剂，渗透强、内吸快。在很低浓度下，油菜素内酯既能显著地增加植物的营养体生长和促进受精作用，也能有效增加叶绿素含量，提高光合作用效率，促根壮苗、保花保果；提高作物的抗寒、抗旱、抗盐碱等抗逆性，显著减少病害的发生；并能显著缓解药害的发生，使作物快速恢复生长，并能消除病斑。
通过发明人的大量研究发现，油菜素内酯除了可以增强植物抗病性外，还能促进植物生成胼胝质，但是，增加胼胝质(β-1,3-葡聚糖)生成会阻断物质传输，所以本申请同时配合合适的生长调节剂、有机质及无机矿物质元素，达到供需平衡，从而提高农产品保健功能同时满足产量的需求。
本发明的调节剂配方中，油菜素内酯起到主要的促进植物β-1,3-葡聚糖生成并在种子(比如玉米、小麦等)和果实(比如番茄等)中累积的作用，其他组分与油菜素内酯相互协同，进一步提高油菜素内酯的上述作用，并能够提高作物种子(比如玉米、小麦等)和果实(比如番茄等)中的多糖等有益物质的含量。
作为优选的技术方案：所述生长调节剂选自硅丰环、氯吡脲、增产胺(即 2-(3，4-二氯苯氧基)三乙胺)、二苯基脲磺酸钙中的至少一种。
作为优选的技术方案：所述有机质选自甲壳素(作为整体调节剂)、复合氨基酸及/或盐(作为营养肥)、多糖(作为营养肥)中的至少一种。
作为优选的技术方案：所述无机盐选自硫酸镁(作为镁肥)、硫酸铵(作为氮肥)、硫酸亚铁(作为铁肥)、氯化钠(作为无机盐)、氯化钾(作为钾肥)、硝酸钙(作为氮钙肥)中的至少一种，以及硼砂(作为硼肥)和硅酸钾(作为硅肥)。
作为优选的技术方案，由下述质量百分比的组分组成：
油菜素内酯 1-5％
硅丰环 0.5-1.5％
氯吡脲 1.6-1.8％
增产胺 0.6-1.5％
二苯基脲磺酸钙 0.5-1.2％
甲壳素 0.9-1.5％
复合氨基酸 2-3.5％
多糖 2.1-3％
硫酸镁 0.1-0.2％
硫酸铵 0.1-0.2％
硫酸亚铁 0.05-0.06％
氯化钠 0.2-0.3％
氯化钾 0.05-0.08％
硝酸钙 0.15-0.3％
硼砂 0.15-0.2％
硅酸钾 0.2-0.3％
其余为水，共计100％。
本发明的目的之二，在于提供上述的叶面调节剂的制备方法，采用的技术方案为，(1)将水与有机质混合，制成母液；(2)将母液与无机盐、生长调节剂混合，制备得到叶面调节剂。
本发明的目的之三，在于提供上述的叶面调节剂的应用：使用所述叶面调节剂的时间为挂果成熟期前10-15天或农作物成熟前15-20天。
作为优选的技术方案：将所述叶调节剂肥按质量比计，用水稀释50-100倍使用。
作为优选的技术方案：所述农作物为小麦、水稻。
与现有技术相比，本发明的优点在于：施用本发明提供的调节剂后，能显著提升植物β-1,3-葡聚糖生成效率，从而提高种子和果实中β-1,3-葡聚糖含量，同时增强光合作用，促进作物的生长，促进种子或果实中多糖的积累，达到高产的目的，具有起效快、提高作物的品质和增产的效果，并且，本发明的调节剂使用方法操作简单，易于大规模实施。
附图说明
图1为本发明实施例3的调节剂处理诱导拟南芥胼胝质的染色结果及胼胝质含量测试结果图；
图2为水杨酸处理诱导拟南芥胼胝质的染色结果及胼胝质含量测试结果图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1-5、对比例1-2：
一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂，其组分如下表1所示，表1中为质量百分比(％)
表1实施例1-5与对比例1-2的各组分含量
Figure BDA0003520457080000051
Figure BDA0003520457080000061
上述的表1中的各组分，均为市购，其中，复合氨基酸购自艾力仕生物化工有限公司的“根多宝复合氨基酸水溶肥料”，多糖购自中粮的“海藻多糖有机肥料”；
其制备方法为：(1)将所述含量的水与有机质混合，制成母液；(2)将母液与无机盐、生长调节剂混合，制备得到调节剂。
效果验证例1
利用前述实施例3的调节剂对模式植物拟南芥的效果验证：
1.试验对象：拟南芥(Arabidopsis thaliana)又名鼠耳芥，阿拉伯芥，阿拉伯草；
2.处理方法：使用本发明前述实施例3的调节剂分别稀释100倍和1000倍，利用喷雾设备，均匀喷雾在24天拟南芥叶面上，喷施量为10ml/cm2，测试植物叶面及茎中胼胝质积累；
另外，采用水杨酸(SA)喷施(浓度和喷施量与上述试验例相同)作为对照 (即图2中的SA组)；
还采用未进行任何处理的作为空白对照(即图1、图2中的control组)；
胼胝质染色与荧光强度统计：胼胝质是一种以β-1，3-键结合的葡聚糖，在植物的筛管代谢、配子体发育等生命活动中发挥着重要的调节作用，其生成与分解直接关系植物正常的生长代谢过程。此外，当植物受到外界不良环境胁迫或强烈刺激，如病原菌侵染、营养胁迫、机械损伤、高温等逆境时，胼胝质代谢会立即反馈并调节植物细胞的生理活动(Wang,McCallum,Fetch等， 2012；Chapman等,2009；Saulnier等,2012)。
(1)胼胝质染色，采用苯胺蓝法，
1)采取新鲜的喷施实施例3的调节剂、水杨酸后的拟南芥样本，以及未进行任何处理的空白组的样本，包括：叶，根，茎；
2)保存方法：样本用卡诺固定液(乙醇：冰醋酸，G1120)固定，常温运输，夏季高温时需加冰袋；
3)切片：叶片不切片，整体染色，根、茎等组织按常规方法制备石蜡切片；
4)染色：苯胺蓝染色，荧光显微镜观察，由于荧光易淬灭，切片不能长久保存，采用整体扫描，所选用扫描荧光强度设备为：EVOS M5000细胞成像系统 (赛默飞)，数据统计软件：Celleste图像分析软件(赛默飞)。
其中，茎中的胼胝质积累结果如图1,2显示：SA提高胼胝质约40点，而本专利实施例3的调节剂提高150-200点，提高效果远远高于SA组。与空白组相比，实施例3的调节剂处理后的胼胝质积累超过约15倍；使用3天后增加约20 倍。
效果验证例2
水稻种植
本实施例以种植水稻为例，在四川中江某稻田进行试验。
试验田块：将稻田分为9块，每块稻田面积为1亩；
试验方法：采用川种优3877作为水稻种子，根据常规要求施基肥、分蘖肥和穗肥(包括氮磷钾等复合肥，根据现有的施肥管理技术进行施用)；在9块稻田进行平行试验：在水稻成熟前20天、15天、10天，分别喷施前述实施例3、实施例5、对比例1、对比例2的叶面调节剂，喷施量为：将所述的叶面调节剂，用水稀释60倍后，喷施至水稻叶面和谷穗充分润湿为准；
每种叶面调节剂喷施不相邻的2块，共喷施8块；另外一块不喷施，作为“空白例”；
将成熟后的水稻，干燥后除去稻壳，测量稻米中的β-葡聚糖含量，测量方法参照NY/T 2006-2011，每种叶面调节剂的2块稻田的稻米的测量值，取平均值，结果如下表2所示：
表2稻米中β-葡聚糖含量测定结果(wt％)
实施例3 实施例5 对比例1 对比例2 空白例
4.06 3.51 0.99 3.05 0.86
从表2中可以看出，本发明的叶面调节剂，能够显著提高大米中的β-葡聚糖含量，而其中的油菜素内酯，起到了关键性的作用，二苯基脲磺酸钙起到了较为明显的辅助作用。
效果验证例3
高粱种植
本实施例以种植高粱为例，在四川泸州泸县某高粱种植地块进行试验。
试验田块：将地块分为9块，每块地块面积为0.5亩；
试验方法：采用酿酒高粱的常规种植方法，进行前期高粱种植管理，每个地块的种植方法和管理方法均完全相同，直至高粱成熟前20天、15天、10天，分别在其中8个地块喷施前述实施例3、实施例5、对比例1、对比例2的叶面调节剂，喷施量为：将所述的叶面调节剂，用水稀释60倍后，喷施至高粱叶面和高粱穗充分润湿为准；
每种叶面调节剂喷施不相邻的2块，共喷施8块；另外一块不喷施，作为“空白例”；
将高粱后的水稻，干燥后除去外壳，测量高粱米中的β-葡聚糖含量，测量方法参照NY/T 2006-2011，每种叶面调节剂的2块地块的高粱米的测量值，取平均值，结果如下表3所示：
表3稻米中β-葡聚糖含量测定结果(wt％)
实施例3 实施例5 对比例1 对比例2 空白例
4.20 3.39 1.05 2.98 0.66
从表3中可以看出，本发明的叶面调节剂，能够显著提高高粱中的β-葡聚糖含量，而其中的油菜素内酯，起到了关键性的作用，二苯基脲磺酸钙起到了较为明显的辅助作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂，其特征在于，由下述质量百分比的组分组成：
油菜素内酯 1-5％
生长调节剂 3-6％
有机质 5-8％
无机盐 1-1.5％
其余为水，共计100％。
2.根据权利要求1所述的一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂，其特征在于：所述生长调节剂选自硅丰环、氯吡脲、增产胺、二苯基脲磺酸钙中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂，其特征在于：所述有机质选自甲壳素、复合氨基酸、多糖中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂，其特征在于：所述无机盐选自硫酸镁、硫酸铵、硫酸亚铁、氯化钠、氯化钾、硝酸钙中的至少一种，以及硼砂和硅酸钾。
5.根据权利要求1所述的一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂，其特征在于，由下述质量百分比的组分组成：
油菜素内酯 1-5％
硅丰环 0.5-1.5％
氯吡脲 1.6-1.8％
增产胺 0.6-1.5％
二苯基脲磺酸钙 0.5-1.2％
甲壳素 0.9-1.5％
复合氨基酸 2-3.5％
多糖 2.1-3％
硫酸镁 0.1-0.2％
硫酸铵 0.1-0.2％
硫酸亚铁 0.05-0.06％
氯化钠 0.2-0.3％
氯化钾 0.05-0.08％
硝酸钙 0.15-0.3％
硼砂 0.15-0.2％
硅酸钾 0.2-0.3％
其余为水，共计100％。
6.权利要求1所述的一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将水与有机质混合，制成母液；(2)将母液与无机盐、生长调节剂混合，制备得到叶面调节剂。
7.权利要求1所述的一种促进生成β-1,3-葡聚糖的叶面调节剂的应用，其特征在于：使用所述叶面调节剂的时间为挂果成熟期前10-15天或农作物成熟前15-20天。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：将所述叶面调节剂按质量比计，用水稀释50-100倍使用。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述农作物为小麦、水稻。
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Citations (6)

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CN104370656A (zh) * 2014-11-07 2015-02-25 张爱丽 一种开心果专用化肥及其制备方法
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