CN120463563A - 一种促进红花丰产的生物肥料及其施肥方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种促进红花丰产的生物肥料及其施肥方法，涉及红花种植技术领域。所述生物肥料包括以下重量份原料：200‑600份作物秸秆、1‑5份微生物菌剂和1‑3份负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊。本发明通过将作物秸秆作为肥料的基质，将负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙胶囊和微生物菌剂按特定比例混合发酵制备形成生物肥料。杜鹃花提取物中含有的多种生物活性成分，通过海藻酸钙胶囊结构的作用可以延长在土壤中的作用时间，调节红花的生长进程，从而提高红花产量。

Description

一种促进红花丰产的生物肥料及其施肥方法

技术领域

本发明涉及红花种植技术领域，具体涉及一种促进红花丰产的生物肥料及其施肥方法。

背景技术

红花（Carthamus tinctorius L.）是一种重要的经济作物，广泛应用于医药、食品、染料和观赏等领域。然而，传统种植中普遍存在肥料利用率低、土壤退化、环境污染等问题，制约了红花的产量和品质提升。现有的肥料技术包括化学肥料、有机肥料和生物肥料，虽然在一定程度上满足了红花的养分需求，但仍存在以下不足：

化学肥料（如尿素、磷酸二铵等）虽然养分含量高、肥效快，但长期使用会导致土壤板结、酸化，养分利用率低（仅30%-50%），且易造成环境污染（如水体富营养化）。此外，过量施用氮肥还会降低红花中有效成分的含量，影响其药用和经济价值。

有机肥料（如农家肥、堆肥等）虽然能改善土壤结构，但其养分含量低、肥效缓慢，难以满足红花快速生长期的养分需求。同时，未腐熟的有机肥可能携带病菌和虫卵，存在安全隐患。

生物肥料（如根瘤菌剂、解磷菌剂等）通过微生物活动提高土壤养分利用率，但其效果受环境因素（如温度、湿度、土壤pH值）影响较大，且见效较慢。此外，市场上生物肥料质量参差不齐，部分产品效果不佳。

而且传统施肥方法以撒施、表施为主，肥料利用率低，且缺乏针对红花不同生育期的精准施肥方案，导致养分供应与红花需肥规律不匹配，影响其生长发育和产量形成。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种促进红花丰产的生物肥料及施肥方法，通过复合微生物菌剂、有机物料和功能助剂红花提取物的协同作用，可以满足红花不同生育期的养分需求，实现红花的高产种植。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提出了一种促进红花丰产的生物肥料，包括以下重量份原料：200-600份作物秸秆、1-5份微生物菌剂和1-3份负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊。

进一步的，300份作物秸秆、1.2份微生物菌剂和1份负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊。

进一步的，所述作物秸秆选自小麦秸秆、大麦秸秆、蚕豆秸秆、豌豆秸秆以及油菜秸秆中的一种或多种混合。

进一步的，所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的复合菌种。

第二方面，本发明提出了一种促进红花丰产的生物肥料的制备方法，包括以下步骤：

杜鹃花提取物的提取：采用超声的方式提取杜鹃花提取物；

海藻酸钙微胶囊的制备：将杜鹃花提取物、海藻酸钠、吐温-80分散在水中后进行均质乳化，将乳液加入氯化钙和壳聚糖组成的交联液中，固化25min后洗涤，得到负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊；

生物肥料的制备：将粉碎后的秸秆混合堆肥，调节堆肥pH至6.5-7.0形成基质，45-60℃发酵5-11天，在温度下降至40℃以下时将微生物菌剂与海藻酸钙微胶囊混入基质中进行造粒，得到生物肥料。

进一步的，所述采用超声的方式提取杜鹃花提取物包括以下步骤：

将杜鹃花干花干燥粉碎，过筛得到杜鹃花粉末；

将杜鹃花粉末按照1:5-20g/mL的料液比加入浓度为60-80%的乙醇溶液中，搅拌均匀后置于35-45℃的超声波清洗器中超声提取25-35min，浓缩至浸膏后冷冻干燥，得到的棕黄色粉末即为杜鹃花提取物。

进一步的，所述海藻酸钠、杜鹃花提取物、吐温-80的质量比为1.5:1:0.05；

所述交联液为由质量分数为2%的CaCl₂水溶液和质量分数为0.1%的壳聚糖-乙酸溶液组成。

第三方面，本发明提出了一种促进红花丰产的施肥方法，所述方法包括：在红花种子种植前、苗期、现蕾期以及花期分别施用所述的生物肥料；

其中，种植前每亩生物肥料用量500-800kg，苗期每亩生物肥料用量50-200kg，现蕾期每亩生物肥料用量100-300kg，花期生物肥料每亩用量5-30kg。

进一步的，在红花种子种植前、苗期、现蕾期以及花期分别施用所述的生物肥料，具体包括：

整地时，将生物肥料翻耕入土，深度为15-20cm，每亩用量500-800kg；

当红花幼苗长出3-4片真叶时，结合中耕除草，在距离植株根部5-10cm处开沟或挖穴，每亩追施生物肥料50-200kg，施肥后覆土；

植株开始现蕾时，距离植株根部10-15cm处开沟或挖穴、每亩追施生物肥料100-300kg，施肥后覆土，并浇透水；

初花期至盛花期，将生物肥料进行浸泡，浸泡后将上清液稀释600-800倍，对植株进行喷施。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过将作物秸秆作为肥料的基质，将负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙胶囊和微生物菌剂按特定比例混合发酵制备形成生物肥料。杜鹃花提取物中含有的多种生物活性成分，通过海藻酸钙胶囊结构可以避免杜鹃花提取物中的活性成分在土壤中被快速降解，延长作用时间，调节红花的生长进程，从而提高红花产量。而且本发明在红花的生长过程中，根据生长阶段的不同采用不同的施肥方法，在增加红花产量的同时还可以延长花期，更具观赏性。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中实验组1的红花植株的现蕾期图；

图2示出了本发明实施例中实验组1的红花植株的初花期图；

图3示出了本发明实施例中实验组1的红花植株的盛花期图；

图4示出了本发明实施例中对照组1的红花植株的现蕾期图；

图5示出了本发明实施例中实验组1和对照组1中同生长时期红花植株的对比图；

图6示出了本发明实施例中对照组3中红花植株的开花情况。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例中所涉及的部分实验材料如下：杜鹃花干花（马缨杜鹃）、乙醇（国药集团，浓度大于99.7%）、超声波清洗器（上海跃进医用光学仪器厂，YJ-2010）；海藻酸钠（山东昊洋海藻工业有限公司）、吐温-80（国药集团、Sigma-Aldrich）、静电微胶囊发生器（苏州纳微科技有限公司）、氯化钙（阿拉丁（Aladdin）、上海麦克林）、壳聚糖（脱乙酰度≥90%，浙江金壳生物、Sigma-Aldrich）、枯草芽孢杆菌（湖北鸣拓生物科技有限公司，每1吨有机肥加入1-5kg解淀粉芽孢杆菌）、解淀粉芽孢杆菌（湖北玖丰隆化工有限公司）。

实施例1

杜鹃花提取物的制备：采用单因素实验和正交实验优化提取条件：

按一定的料液比（杜鹃花粉末质量和乙醇的体积的比值，g/mL）称取杜鹃花干花，以料液比、乙醇浓度、提取温度、提取时间为考察因素，分别选取料液比1:5、1:10、1:20、1:30、1:40g/mL、乙醇浓度30%、50%、70%、90%、100%、提取温度30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、提取时间10min、20min、30min、40min、50min，进行单因素试验，最终筛选出料液比1:20、1:30、1:40g/mL、乙醇浓度50%、70%、90%、提取温度30℃、40℃、50℃、提取时间10min、20min、30min的四因素三水平设计正交实验，根据正交实验结果（最高提取率27.5%）确定最佳提取条件为料液比为1：15g/mL、乙醇浓度为70%，提取温度为40℃、最佳提取时间为30min。

实施例2

生物肥料的制备，包括以下步骤：

（1）杜鹃花提取物的提取：取杜鹃花叶片干燥粉碎后，过60目筛，得到杜鹃花粉末，再用质量分数70%的乙醇40℃超声提取30min（料液比1:15g/mL），将提取液浓缩至浸膏后冷冻干燥，得棕黄色粉末，即为杜鹃花提取物；

（2）海藻酸钙微胶囊的制备：将杜鹃花提取物、海藻酸钠、吐温-80按照1.5:1:0.05的质量比分散在水中进行均质乳化，乳化后，通过静电微囊发生器（电压6kV，流速0.4mL/min）将乳液加入到质量分数为pH为5.8的交联液中（交联液由质量分数2%的CaCl₂水溶液和质量分数为0.1%的壳聚糖乙酸溶液组成）进行交联，固化25min后用PBS洗涤，得到负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊；

（3）生物肥料的制备：将300kg秸秆粉碎后进行混合堆肥，调节pH至6.5形成基质，55℃发酵7天，在基质温度下降至37℃时将1.2kg微生物菌剂（含质量比为2:1的枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的复合菌种，用质量分数为2%的蔗糖溶液活化）与1kg海藻酸钙微胶囊混入基质中继续发酵48h，将发酵好的生物肥料进行筛分，去除未完全腐熟的粗大物质，干燥至水分含量低于20%后进行造粒，得到生物肥料A。

需要说明的是，发酵过程中温度会逐渐升高，最高可达60-70℃，需要控制温度不超过70℃，以免杀死有益微生物；并且保持堆体水分在50%-60%，过干或过湿都会影响发酵效果。

生物肥料B的制备：按照步骤（3）的方法制备生物肥料B，不同之处在于将1kg海藻酸钙微胶囊替换成杜鹃花提取物。

实施例3

红花的种植：

3.1种子的选择：选择饱满、色泽均匀的种子（本实施例中播种所使用的红花种子为红花新品种云红七号种子），放入10%的盐水中，搅拌后静置10分钟，捞出浮在水面的瘪粒和杂质，沉底的饱满种子用清水冲洗晾干。

3.2试验过程：将筛选后的种子播种于云南红花实践基地内（秋播，本实施例中播种时间为10月），实验基地内共分设4个处理，每个处理设3次重复，共12个实验小区，实验小区面积14m²，长5m，宽3m，行距40cm，株距16cm，每小区种13行，每行16株，密度为每亩1万株，小区间设宽25-35cm排水沟，四周设保护行。

处理1：采用生物肥料A对上述云红七号种子进行施肥，施肥方法如下：

基肥：整地时，使用旋耕机或犁将肥料翻耕入土，深度为15-20cm，每亩用量600kg，随后翻耕入土。

追肥：在红花的苗期、现蕾期以及花期分别进行追肥，具体如下：

苗期：当红花幼苗长出3-4片真叶时，结合中耕除草，在距离植株根部5-10cm处挖穴，每亩追施生物肥料100kg，施肥后覆土，并浇透水，促进肥料溶解和吸收。

现蕾期：植株现蕾时（如图1所示），距离植株根部10-15cm处开沟或挖穴，每亩追施生物肥料260kg，施肥后覆土，并浇透水，促进花蕾发育。

花期：初花期（图2）至盛花期（图3）将生物肥料浸泡24h后得到上清液，将上清液稀释800倍后，对植株进行喷施。喷施时间：选择晴天上午10点前或下午4点后喷施，避免高温蒸发。喷施次数：每隔10天喷施一次，连续喷施2-3次，喷施稀释后的生物肥料溶液，可以进一步快速补充养分，延长花期。

本处理组中的红花记为实验组1。

处理2：采用处理组1的方式对上述云红花七号种子进行施肥，不同的是施用生物肥料B；本处理组中的红花记为对照组1。该处理导致红花植株的叶片大面积枯黄，其现蕾期情况如图4所示。

处理3：采用处理组1的方式对云红七号种子进行施肥，不同的是在花期同样采用挖穴或开沟的施肥方式而不采用喷施的方式，本处理组中的红花记为对照组2。且同时期的实验组1的红花植株开花时间明显早于对照组2（如图5所示，右边为实验组1，左边为对照组2）。

处理4：按照实施例3的方式对云红七号种子进行施肥，不同的是在现蕾期采用花期同样喷施的施肥方式，本处理组中的红花记为对照组3，如图6所示，可以看出，植株开花时间相差较大。

测试例1

本实施例中以《红花种质资源描述规范数据标准》为标准，测量红花在出苗期、分枝期、现蕾期以及盛花期的生长指标，包括测量株高和分枝数，具体方法如下：

株高：反映红花的营养生长状况，用卷尺测量从子叶痕量至最高处的距离（单位，cm）。随机在每个处理组的三个实验小区内分别选取10株进行测量，取平均值，结果如表1所示：

表1

一级有效分枝数：反映红花的生殖生长潜力，在红花盛花期（50%植株开花时）进行计数，随机在每个处理组的三个实验小区内分别选取10株分别统计后取平均值（单位，个）。本实施例中有效的标准：分枝长度≥5cm（避免短小无效分枝干扰计数）；分枝顶端能正常形成花蕾并结实（无畸形或早衰）；分枝健壮，无病虫害或机械损伤导致的发育停滞。结果如表2所示：

表2

测试例2

本实施例统计了红花植株现蕾期到终花期的平均时长（单位，天），结果如表3所示：

表3

可以看出，按照实验组1的方法种植的红花，其花期要长于对照组。

测试例3

测量红花产量构成因素，包括单株有效果球数、千粒重、单株干花重、单株花瓣产量，测量方案如下：

单株有效果球数：红花单株上能正常发育、成熟并结实的可收获花球（头状花序）的平均数量，在盛花期至成熟期，随机选取生长均匀的植株，仅统计主茎和一级有效分枝上的花球。

千粒重：在自然干燥的红花种子中，随机取每个1000粒的重量（单位：克），反映种子大小、饱满度和贮藏物质的积累程度。

单株籽粒产量：红花在成熟期所有有效果球（头状花序）所产出的干燥种子的总重量（单位：克/株）。

单株花瓣产量：单株上所有花球的花瓣经采摘、阴干后的重量（单位：克）。随机在每个处理组的三个实验小区内分别选取50株进行统计，计算平均单株花瓣重量。

结果如表4所示。

表4

可以看出，实验组1中的红花植株的单株有效果球数、千粒重、单株籽粒产量以及单株花瓣产量均高于其余对照组。

测试例4

按照2020版《中国药典》0512通则分别测定红花中红花羟基黄色素A（HSYA）和山柰酚质量分数，结果如表5所示。本实施例中，对照品羟基红花黄色素A（纯度：93.20%）、对照品山柰酚（纯度：93.20%）均购于中国食品药品检定研究院；甲醇（国药集团化学试剂有限公司）、乙腈（德国默克集团公司）均为色谱纯；其他试剂均为分析纯。LC-2030 Plus型高效液相色谱仪（岛津（中国）有限公司）。

表5

可以看出，实验组1中羟基红花黄色素A和山柰酚的含量均高于其余对照组。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种促进红花丰产的生物肥料，其特征在于，包括以下重量份原料：200-600份作物秸秆、1-5份微生物菌剂和1-3份负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊。

2.根据权利要求1所述的促进红花丰产的生物肥料，其特征在于，300份作物秸秆、1.2份微生物菌剂和1份负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊。

3.根据权利要求1所述的促进红花丰产的生物肥料，其特征在于，所述作物秸秆选自小麦秸秆、大麦秸秆、蚕豆秸秆、豌豆秸秆以及油菜秸秆中的一种或多种混合。

4.根据权利要求1所述的促进红花丰产的生物肥料，其特征在于，所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的复合菌种。

5.一种权利要求1-4任一项所述的促进红花丰产的生物肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

杜鹃花提取物的提取：采用超声的方式提取杜鹃花提取物；

海藻酸钙微胶囊的制备：将杜鹃花提取物、海藻酸钠、吐温-80分散在水中后进行均质乳化，将乳液加入氯化钙和壳聚糖组成的交联液中，固化25min后洗涤，得到负载有杜鹃花提取物的海藻酸钙微胶囊；

生物肥料的制备：将粉碎后的秸秆混合堆肥，调节堆肥pH至6.5-7.0形成基质，45-60℃发酵5-11天，在温度下降至40℃以下时将微生物菌剂与海藻酸钙微胶囊混入基质中进行造粒，得到生物肥料。

6.根据权利要求5所述的促进红花丰产的生物肥料的制备方法，其特征在于，所述采用超声的方式提取杜鹃花提取物包括以下步骤：

将杜鹃花干花干燥粉碎，过筛得到杜鹃花粉末；

将杜鹃花粉末按照1:5-20g/mL的料液比加入浓度为60-80%的乙醇溶液中，搅拌均匀后置于35-45℃的超声波清洗器中超声提取25-35min，浓缩至浸膏后冷冻干燥，得棕黄色粉末即为杜鹃花提取物。

7.根据权利要求5所述的促进红花丰产的生物肥料的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠、杜鹃花提取物、吐温-80的质量比为1.5:1:0.05；

所述交联液为由质量分数为2%的CaCl₂水溶液和质量分数为0.1%的壳聚糖-乙酸溶液组成。

8.一种促进红花丰产的施肥方法，其特征在于，所述方法包括：在红花种子种植前、苗期、现蕾期以及花期分别施用权利要求1或2所述的生物肥料；

其中，种植前每亩生物肥料用量500-800kg，苗期每亩生物肥料用量50-200kg，现蕾期每亩生物肥料用量100-300kg，花期生物肥料每亩用量5-30kg。

9.根据权利要求8所述的促进红花丰产的施肥方法，其特征在于，在红花种子种植前、苗期、现蕾期以及花期分别施用所述的生物肥料，具体包括：

整地时，将生物肥料翻耕入土，深度为15-20cm，每亩用量500-800kg；

当红花幼苗长出3-4片真叶时，结合中耕除草，在距离植株根部5-10cm处开沟或挖穴，每亩追施生物肥料50-200kg，施肥后覆土；

植株开始现蕾时，距离植株根部10-15cm处开沟或挖穴、每亩追施生物肥料100-300kg，施肥后覆土，并浇透水；

初花期至盛花期，将生物肥料进行浸泡，浸泡后将上清液稀释600-800倍，对植株进行喷施。