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靶向促进植物氮同化的生物激素组合物及其制备方法和肥料

申请号 CN202311791901.2 申请日 2023-12-22 公开(公告)号 CN117776816A 公开(公告)日 2024-03-29
申请人 中化农业(临沂)研发中心有限公司; 发明人 李蓉; 魏延青; 付琦; 张自翔; 程希兰; 秦跃军; 曲树栋; 刘晓波; 刘冬;
摘要 本 发明 公开了一种靶向促进 植物 氮同化的 生物 刺 激素 组合物及其制备方法和 肥料 。该靶向促进植物氮同化的 生物刺激素 组合物包括:改性腐植酸、海藻肥、蛋白 水 解 物和糖类物质,改性腐植酸 侧链 上接枝羧基,蛋白水解物包括L型 单体 氨 基酸和小肽,改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的 质量 比为(1~5):(1~10):(1~10):(1~10),L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比为(7~30):(20~63):(30~45)。该生物刺激素组合物可以靶向促进植物氮素同化过程,提高氮素利用率,同时还可以促进植物生长、增产,与其他 农药 、微量元素等混配时具有良好的配伍性,且适用高硬度水,适用性广。
权利要求

1.一种靶向促进植物氮同化的生物激素组合物,其特征在于,包括:改性腐植酸、海藻肥、蛋白解物和糖类物质,所述改性腐植酸侧链上接枝羧基,所述蛋白水解物包括L型单体基酸和小肽,所述改性腐植酸、所述海藻肥、所述蛋白水解物和所述糖类物质的质量比为(1~5):(1~10):(1~10):(1~10),所述L型单体氨基酸、所述小肽和所述糖类物质的质量比为(7~30):(20~63):(30~45)。
2.根据权利要求1所述的生物刺激素组合物,其特征在于,所述改性腐植酸包括改性腐植酸、改性腐植酸钠、改性腐植酸锌和改性腐植酸铵中的至少之一;
任选地,所述海藻肥包括海藻提取物和海藻活素中的至少之一;
任选地,所述糖类物质包括几丁质、寡聚糖、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的至少之一;
任选地,所述L型单体氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的至少之一,优选甘氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸和脯氨酸中的至少之一;
任选地,所述小肽包括2‑5个氨基酸,优选2‑3个氨基酸。
3.根据权利要求2所述的生物刺激素组合物,其特征在于,所述海藻提取物包括海藻酸、海藻多糖、海藻寡糖、植物激素、甜菜和淄醇中的至少之一;
任选地,所述海藻活力素包括海藻酸、有机质和化钾;
任选地,所述海藻活力素中所述海藻酸的质量占比不小于30%,所述有机质的质量占比不小于25%,所述氧化钾的质量占比不小于18%,所述海藻活力素的pH为5~7。
4.权利要求1‑3中任一项所述生物刺激素组合物的制备方法,其特征在于,包括:
(1)建立植物氮同化、氮素利用效果评价体系,确定植物氮同化、氮素利用效果评价指标;
(2)靶向促氮同化功能物质的筛选;
(3)生物刺激素组合物的制备;
(4)根据植物氮同化、氮素利用效果评价指标,对生物刺激素组合物的应用实效进行检测。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述评价体系的评价指标包括植物营养生长期的生长指标、叶片氮同化转运生理指标、叶片代谢组学指标和根系生理指标;
任选地,所述生长指标包括株高、叶绿素相对含量、功能叶面积和地上部鲜重;
任选地,所述叶片氮同化转运生理指标包括硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性;
任选地,所述叶片代谢组学指标包括组内重复性及组间差异、代谢物表达差异变化和代谢通路富集结果;
+
任选地,所述根系生理指标包括根系鲜重、根系活力和根系H‑ATP酶活性。
6.一种肥料,其特征在于,包括权利要求1‑3中任一项所述生物刺激素组合物。
7.根据权利要求6所述的肥料,其特征在于,还包括氮肥。
8.根据权利要求7所述的肥料,其特征在于,所述氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥、铵态硝态氮肥、酰胺态氮肥和缓释氮肥中的至少之一;
任选地,所述氮肥与所述生物刺激素组合物的质量比为(2~4):(1~4)。
9.根据权利要求6或7所述的肥料,其特征在于,还包括钾源、锌源、锰源、源和助剂中的至少之一;
任选地,所述助剂包括甲阻聚剂和飞防助剂中的至少之一。
10.根据权利要求6所述的肥料,其特征在于,所述肥料中的所述生物刺激素组合物的浓度为80g/L~400g/L。

说明书全文

靶向促进植物氮同化的生物激素组合物及其制备方法和

肥料

技术领域

[0001] 本发明属于农业生产技术领域,具体涉及一种靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物及其制备方法和肥料。

背景技术

[0002] 我国肥料用量远超世界平均平,氮过量带来高能耗的同时,对环境的压也持续上升。目前通过缓释肥料、设施农业等方式,能解决部分问题,但是仍然存在氮素提升效果有限、效果不稳定、成本偏高等问题。目前通过生物刺激素的应用,是北美和欧洲等国家肥料利用率得以大幅度提升的重要方式之一。
[0003] 我国市场生物刺激素产品较多,但产品作用靶向性不强、效果不显著。另外,由于我国农业用水中含有大量离子、镁离子,水的硬度较高,与生物刺激素类物质混配,容易出现絮凝、沉淀等现象,造成喷头堵塞,影响无人机作业。无人机在飞施生物刺激素产品时,常会加一些农药、中微量元素等,由于生物刺激素产品混配性差,容易出现拮抗沉淀等问题,严重制约着生物刺激素产品的终端应用。因此,开发适用性强的生物刺激素产品,克服目前存在的上述问题,提高作物的氮素利用、促生和增产,具有巨大的市场空间和发展潜力。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物及其制备方法和肥料。该生物刺激素组合物可以靶向促进植物氮素同化过程,提高氮素利用率,同时还可以促进植物生长、增产,与其他农药、微量元素等混配时具有良好的配伍性,且适用高硬度水,适用性广。
[0005] 在本发明的一个方面,本发明提出了一种靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物。根据本发明的实施例,该靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物包括:改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质,所述改性腐植酸侧链上接枝羧基,所述蛋白水解物包括L型单体基酸和小肽,所述改性腐植酸、所述海藻肥、所述蛋白水解物和所述糖类物质的质量比为(1~5):(1~10):(1~10):(1~10),所述L型单体氨基酸、所述小肽和所述糖类物质的质量比为(7~30):(20~63):(30~45)。
[0006] 根据本发明上述实施例的靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物,包括改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质。改性腐植酸侧链上接枝羧基,从而使改性腐植酸对金属离子的螯合能力大幅度提升,进而使改性腐植酸能够适应各种配伍条件,具体地,改性腐值酸的抗硬水能力可达50度,同时羧基作为含官能团具有较高活性,因而相比于腐值酸,改性腐植酸的生物活性大幅提高,从而显著提高了作物对氮素的吸收利用能力。改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质这四大生物刺激素相互协同对植物的自然生长进程具有刺激作用,特别是可以激发植物的生理活性,改善植物的生理生化特性,提高植物对养分吸收以及氮的同化能力,且不对植物和环境产生危害,实现植物的促生、增产等功效。同时,将改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比为(1~5):(1~10):(1~10):(1~10),发明人发现,基于一定质量的海藻肥、蛋白水解物和糖类物质,改性腐植酸添加太多,则可导致土壤酸化、降低土壤中微量元素的有效性以及导致氮的淋失,使土壤中的氮无法有效地被植物吸收,从而影响植物生长;改性腐植酸添加太少,则降低土壤肥力和土壤持水力,以及影响土壤结构,从而影响植物的生长发育以及根系生长和养分吸收。且通过控制改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比在上述范围内,可以显著激发植物的生理活性,改善植物的生理生化特性,提高植物对养分吸收以及氮的同化能力,且不对植物和环境产生危害,实现植物的促生、增产等功效。且L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比为(7~30):(20~63):(30~45),发明人发现,在L型单体氨基酸和小肽一定质量下,糖类物质添加太多,则会导致植物过度生长,导致过长的茎和大量的叶片,而影响到植物的整体结构和稳定性,同时,过多的糖分会为病原体的生长提供营养源,从而增加了植物受病害侵害的险,尤其是真菌性病害;糖类物质添加太少,则会导致植物缺乏足够的能量来执行生长、开花和果实发育等生命过程,同时糖类还起到调节植物抗逆性的作用,因此缺乏糖分会降低植物抗逆能力,且过少的糖分可能导致果实品质下降,使其口感不佳。在小肽和糖类物质一定质量下,L型单体氨基酸添加太多,则会抑制植物生长、会导致氮平衡失衡影响其他重要养分的吸收和利用、高浓度氨基酸会产生毒性损害细胞结构和功能;L型单体氨基酸添加太少,则会影响蛋白质合成、影响植物中氮素的养分吸收及其正常代谢过程、降低植物抗逆性。在L型单体氨基酸和糖类物质一定质量下,小肽添加太多,则会抑制植物生长,导致植物代谢通路紊乱,触发植物的应激反应导致植物受到外界环境压力的更大影响;小肽添加太少,则会导致植物生长受限,参与调控的许多生理过程会受到阻碍,降低抗逆性。本申请通过控制L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比在上述范围内,可以显著增强植物代谢,提高植物抗逆性和光合效率,调节植物体内的氮平衡,增加干物质积累。由此,该生物刺激素组合物可以靶向促进植物氮素同化过程,提高氮素利用率,同时还可以促进植物生长、增产,与其他农药、微量元素等混配时具有良好的配伍性,且适用高硬度水,适用性广。
[0007] 另外,根据本发明上述实施例的靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物还可以具有如下附加技术特征:
[0008] 在本发明的一些实施例中,所述改性腐植酸包括改性腐植酸、改性腐植酸钠、改性腐植酸锌和改性腐植酸铵中的至少之一。由此,提高植物的氮同化能力和配伍性。
[0009] 在本发明的一些实施例中,所述海藻肥包括海藻提取物和海藻活力素中的至少之一。由此,可以提高植物的氮同化能力,促进植物生长。
[0010] 在本发明的一些实施例中,所述糖类物质包括几丁质、寡聚糖、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的至少之一。由此,可以调节植物体内氮碳平衡,提高作物的品质和产量。
[0011] 在本发明的一些实施例中,所述L型单体氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的至少之一,优选甘氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸和脯氨酸中的至少之一。
[0012] 在本发明的一些实施例中,所述小肽包括2‑5个氨基酸组成的小肽,优选2‑3个氨基酸组成的小肽。
[0013] 在本发明的一些实施例中,所述海藻提取物包括海藻酸、海藻多糖、海藻寡糖、植物激素、甜菜和淄醇中的至少之一。由此,可以提高植物的氮同化能力,促进植物生长。
[0014] 在本发明的一些实施例中,所述海藻活力素包括海藻酸、有机质和氧化钾。由此,可以提高植物的氮同化能力,促进植物生长。
[0015] 在本发明的一些实施例中,所述海藻活力素中所述海藻酸的质量占比不小于30%,所述有机质的质量占比不小于25%,所述氧化钾的质量占比不小于18%,所述海藻活力素的pH为5~7。
[0016] 本发明的第二个方面,本发明提出了一种制备上述靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:
[0017] (1)建立植物氮同化、氮素利用效果评价体系,确定植物氮同化、氮素利用效果评价指标;
[0018] (2)靶向促氮同化功能物质的筛选;
[0019] (3)生物刺激素组合物的制备;
[0020] (4)根据植物氮同化、氮素利用效果评价指标,对生物刺激素组合物的应用实效进行检测。
[0021] 由此,本申请通过上述筛选方法,可以筛选出靶向促进植物氮同化、提高植物氮素利用率、促进植株生长、增产的生物刺激素组合物。且该方法简单、科学、准确。
[0022] 另外,根据本发明上述实施例的制备方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0023] 在本发明的一些实施例中,所述评价体系的评价指标包括植物营养生长期的生长指标、叶片氮同化转运生理指标、叶片代谢组学指标和根系生理指标。
[0024] 在本发明的一些实施例中,所述生长指标包括株高、叶绿素相对含量、功能叶面积和地上部鲜重。
[0025] 在本发明的一些实施例中,所述叶片氮同化转运生理指标包括硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性。
[0026] 在本发明的一些实施例中,所述叶片代谢组学指标包括组内重复性及组间差异、代谢物表达差异变化和代谢通路富集结果。
[0027] 在本发明的一些实施例中,所述根系生理指标包括根系鲜重、根系活力和根系H+‑ATP酶活性。
[0028] 本发明的第三个个方面,本发明提出了一种肥料。根据本发明的实施例,该肥料包括上述靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物。由此,该肥料可以提高植物的氮同化过程,促进植物生长发育,提高作物的产量和品质,且肥料性质稳定,适用范围大。
[0029] 另外,根据本发明上述实施例的肥料还可以具有如下附加技术特征:
[0030] 在本发明的一些实施例中,该肥料还包括氮肥。由此,可以提高植物的氮同化过程。
[0031] 在本发明的一些实施例中,所述氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥、铵态硝态氮肥、酰胺态氮肥和缓释氮肥中的至少之一。
[0032] 在本发明的一些实施例中,所述氮肥与所述生物刺激素组合物的质量比为(2~4):(1~4)。由此,可以提高植物的氮同化过程。
[0033] 在本发明的一些实施例中,还包括钾源、锌源、锰源、源和助剂中的至少之一。由此,可以促进植物生长,提高植物抗病性。
[0034] 在本发明的一些实施例中,所述助剂包括甲阻聚剂和飞防助剂中的至少之一。由此,可以提高肥料稳定性和适用性。
[0035] 在本发明的一些实施例中,所述肥料中的所述生物刺激素组合物的浓度为80g/L~400g/L。由此,可以提高植物的氮同化过程,促进植物生长。
[0036] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0037] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0038] 图1是本发明对实施例6的玉米叶片代谢组学检测的主成分分析图;
[0039] 图2是本发明对实施例6的玉米叶片代谢组学检测的代谢火山图;
[0040] 图3是本发明对实施例6的玉米叶片代谢组学检测的代谢通路富集图。

具体实施方式

[0041] 下面详细描述本发明的实施例,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0042] 在本发明的一个方面,本发明提出了一种靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物。根据本发明的实施例,生物刺激素组合物包括:改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质,改性腐植酸侧链上接枝羧基,蛋白水解物包括L型单体氨基酸和小肽。改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质这四大生物刺激素相互协同对植物的自然生长进程具有刺激作用,特别是可以激发植物的生理活性,改善植物的生理生化特性,提高植物对养分吸收以及氮同化能力,且不对植物和环境产生危害,实现植物的促生、增产等功效。
[0043] 根据本发明的实施例,改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比为(1~5):(1~10):(1~10):(1~10),例如质量比为1:1:1:1,1:5:5:5,1:10:10:10,2:1:1:1,2:5:5:5,5:1:1:1,5:10:10:10等。发明人发现,基于一定质量的海藻肥、蛋白水解物和糖类物质,改性腐植酸添加太多,则可能导致土壤酸化、降低土壤中微量元素的有效性以及导致氮的淋失,使土壤中的氮无法有效地被植物吸收,从而影响植物生长;改性腐植酸添加太少,则降低土壤肥力和土壤持水力,以及影响土壤结构,从而影响植物的生长发育以及根系生长和养分吸收。且本申请通过控制改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比在上述范围内,可以显著激发植物的生理活性,改善植物的生理生化特性,提高植物对养分吸收以及氮的同化能力,且不对植物和环境产生危害,实现植物的促生、增产等功效。
[0044] 根据本发明的实施例,L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比为(7~30):(20~63):(30~45)。例如质量比为7:20:30,7:50:45,30:20:45,20:30:30,20:50:45,30:50:45,30:63:45等。发明人发现,在L型单体氨基酸和小肽一定质量下,糖类物质添加太多,则会导致植物过度生长,导致过长的茎和大量的叶片,而影响到植物的整体结构和稳定性,同时,过多的糖分会为病原体的生长提供营养源,从而增加了植物受病害侵害的风险,尤其是真菌性病害;糖类物质添加太少,则会导致植物缺乏足够的能量来执行生长、开花和果实发育等生命过程,同时糖类还起到调节植物抗逆性的作用,因此缺乏糖分会降低其抗逆能力,且过少的糖分可能导致果实品质下降,使其口感不佳。在小肽和糖类物质一定质量下,L型单体氨基酸添加太多,则会抑制植物生长、会导致氮平衡失衡影响其他重要养分的吸收和利用、高浓度氨基酸会产生毒性损害细胞结构和功能;L型单体氨基酸添加太少,则会影响蛋白质合成、影响植物中氮素的养分吸收及其正常代谢过程、降低植物抗逆性。在L型单体氨基酸和糖类物质一定质量下,小肽添加太多,则会抑制植物生长,导致植物代谢通路紊乱,触发植物的应激反应导致植物受到外界环境压力的更大影响;小肽添加太少,则会导致植物生长受限,参与调控的许多生理过程会受到阻碍,降低抗逆性。本申请通过控制L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比在上述范围内,可以显著增强植物代谢,提高植物抗逆性和光合效率,调节植物体内的碳氮平衡,增加干物质积累。
[0045] 根据本发明的实施例,改性腐植酸侧链上接枝羧基,具体地,腐植酸接枝羧酸原理如下: 腐植酸的侧链‑CH2‑上的一个氢被自由基夺走后成为活性位点,可以接枝羧酸,接枝羧酸后,改性腐植酸对金属离子的螯合能力大幅度提升,例如,改性腐植酸对钙离子的螯合如下: 具体地,改性腐值酸的
抗硬水能力可达50度,从而使改性腐植酸能够适应各种配伍条件,避免产品产生沉淀、絮凝等。同时羧基作为含氧官能团具有较高活性,因而相比于腐值酸,改性腐植酸的生物活性大幅提高,从而显著提高了作物对氮素的吸收利用能力。进一步的,改性腐植酸包括改性腐植酸钾、改性腐植酸钠、改性腐植酸锌和改性腐植酸铵中的至少之一。
[0046] 根据本发明的实施例,海藻肥富含促进植物生长的活性物质,可作为生物肥料、土壤调节剂和生物刺激素作用于土壤和植物,作用于土壤时,有利于凝胶的形成,维持土壤的保水性和透气性,同时海藻肥富含的聚阴离子化合物有利于阳离子的固定和交换、重金属的固定以及土壤的修复,并通过抑制细菌和病菌来促进植物生长,作用于植物时,海藻肥不仅提供养分,还提供类荷尔蒙活性物质,刺激细胞分裂和植物生长发育,进而促进植物对氮的同化作用。
[0047] 根据本发明的实施例,海藻肥包括海藻提取物和海藻活力素中的至少之一。进一步地,海藻提取物包括海藻酸、海藻多糖、海藻寡糖、植物激素、甜菜碱、淄醇中的至少之一。海藻活力素包括海藻酸、有机质和氧化钾。具体地,海藻活力素中海藻酸的质量占比不小于
30%,有机质的质量占比不小于25%,氧化钾的质量占比不小于18%,海藻活力素的pH为5~7。
[0048] 根据本发明的实施例,L型单体氨基酸和小肽通过植物根部吸收和转运,从而可以调节植物的新陈代谢和生理生化反应,促进种子萌发与根系发育,进而促进植物对氮磷钾等营养元素的吸收和转运,提高植物的养分吸收利用效率,改善植物的生长和产量,提高农作物的产量。进一步地,L型单体氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的至少之一,优选甘氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸和脯氨酸中的至少之一;小肽包括2‑5个氨基酸组成的小肽,优选2‑3个氨基酸组成的小肽。
[0049] 根据本发明的实施例,糖类物质在植物生命周期中具有重要作用,作为呼吸底物为植物体的生长发育提供能量,调节植物体内的碳氮平衡,糖类物质可通过增加植物细胞渗透性来提高营养物质吸收,促进根系发育、提高植物光合作用、调节作物生长和诱导植物抗病性,同时糖类物质还能协助植物抑制土壤中病原菌,进而可有效改善土壤团粒结构,提高作物的产量和品质。进一步地,糖类物质包括几丁质、寡聚糖、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的至少之一。
[0050] 由此,该生物刺激素组合物可以靶向促进植物氮素同化过程,提高氮素利用率,同时还可以促进植物生长、增产,与其他农药、微量元素等混配时具有良好的配伍性,且适用高硬度水,适用性广。
[0051] 本发明的第二个方面,本发明提出了一种制备上述靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:
[0052] S100:建立植物氮同化、氮素利用效果评价体系
[0053] 该步骤中,基于发明人前期在植物氮吸收同化、转运、利用等方面开展的大量研究工作,完成植物氮同化、氮素利用评价指标的筛选,确定植物氮同化、氮素利用效果评价指标。
[0054] 根据本发明的实施例,评价体系的评价指标包括植物营养生长期的生长指标、叶片氮同化转运生理指标、叶片代谢组学指标和根系生理指标。进一步地,生长指标包括株高、叶绿素相对含量、功能叶面积和地上部鲜重。叶片氮同化转运生理指标包括硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性。叶片代谢组学指标包括组内重复性及组间差异、代谢物表达+差异变化和代谢通路富集结果。根系生理指标包括根系鲜重、根系活力和根系H‑ATP酶活性。
[0055] S200:靶向促氮同化功能物质的筛选
[0056] 该步骤中,筛选出靶向促进植物氮同化功能的生物刺激素,基于前期的研究和试验,主要确定四大类生物刺激素,包括腐植酸类、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质,进一步对腐植酸类进行功能改性,提高其配伍性和功能活性,将上述四大类生物刺激素进行配比设计,形成生物刺激素组合配方。
[0057] S300:生物刺激素组合物的制备
[0058] 该步骤中,根据S200形成的生物刺激素组合配方制备生物刺激素组合物。
[0059] S400:生物刺激素组合物的应用实效检测
[0060] 该步骤中,将S300制备的生物刺激素组合物喷施在植物生长期(例如玉米小喇叭口到大喇叭口期)的叶片上,施加一次即可。根据植物氮同化、氮素利用效果评价指标(植物营养生长期的生长指标、叶片氮同化转运生理指标、叶片代谢组学指标和根系生理指标)来检测生物刺激素组合物的效果。
[0061] 由此,本申请通过上述制备方法,可以制备出靶向促进植物氮同化、提高植物氮素利用率、促进植株生长、增产的生物刺激素组合物,且该方法简单、科学、准确。
[0062] 本发明的第三个方面,本发明提出了一种肥料。根据本发明的实施例,该肥料包括上述靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物。由此,该肥料可以提高植物的氮同化过程,促进植物生长发育,提高作物的产量和品质,且肥料性质稳定,适用范围大。需要说明的是,上述针对靶向促进植物氮同化的生物刺激素组合物所描述的特征和优点同样适用于该肥料,此处不在赘述。
[0063] 根据本发明的实施例,该肥料还包括氮肥。发明人发现,通过添加氮肥,可以提供植物生长所需氮源。本领域技术人员可以理解的是,氮肥是本领域常规的原料,本领域技术人员可根据实际进行选择,例如氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥、铵态硝态氮肥、酰胺态氮肥和缓释氮肥中的至少之一,优选缓释氮肥。
[0064] 根据本发明的实施例,氮肥与生物刺激素组合物的质量比为(2~4):(1~4),例如质量比为2:1,2:2,2:4,3:1,3:2,3:4,4:1,4:2,4:3等。发明人发现,控制肥料中氮肥与生物刺激素组合物的质量比为(2~4):(1~4),可以促进作物生殖生长,根系发育,提高产量与品质,提高作物抗逆性。
[0065] 根据本发明的实施例,肥料还包括钾源、锌源、锰源、硼源和助剂中的至少之一,从而可以为植物提供其他的营养元素,促进植物生长,提高植物抗病性。进一步地,助剂包括甲醛阻聚剂和飞防助剂中的至少之一,例如,甲醛阻聚剂包括但不限于甲醇甲醛阻聚剂、聚乙烯醇缩甲醛阻聚剂和聚醋酸乙烯甲醛阻聚剂中的至少之一;飞防助剂包括但不限于表面活性剂类、油类助剂、聚合物类、磷脂类和无机盐类中的至少之一。由此,甲醛阻聚剂在低温时,可以增强液体肥存储稳定性,不结;飞防助剂可以保证无人机作业时,使肥料雾滴粘附作物叶面,提高肥料的扩展、渗透、吸收能力。
[0066] 根据本发明的实施例,肥料中的生物刺激素组合物的浓度为80g/L~400g/L,例如浓度为80g/L,100g/L,150g/L,200g/L,250g/L,300g/L,350g/L,400g/L等。发明人发现,控制肥料中的生物刺激素组合物的浓度为80g/L~400g/L,可以促进植物生长,提高植物品质、提高植物抗逆行,增加产量。
[0067] 下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
[0068] 实施例1
[0069] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.05kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.1kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.1kg(L型单体氨基酸0.05kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.05kg)和糖类物质0.1kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0070] 改性腐植酸钾购于心连心化工股份有限公司;海藻活力素购于山东海大生物科技有限公司的“海藻活力素”,为全水溶的棕黄色粉末,包含:海藻酸占30wt%(咔唑法);有机质占25wt%;氧化钾占18wt%;pH为6;L型单体氨基酸包括谷氨酰胺、赖氨酸、精氨酸、苯胺酸、苏氨酸、苯丙氨酸。
[0071] 实施例2
[0072] 实施例2与实施例1的主要区别为:
[0073] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.01kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.1kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.01kg(L型单体氨基酸0.005kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.005kg)和糖类物质0.01kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0074] 实施例3
[0075] 实施例3与实施例1的主要区别为:
[0076] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.03kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.06kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.05kg(L型单体氨基酸0.025kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.025kg)和糖类物质0.05kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0077] 实施例4
[0078] 实施例4与实施例1的主要区别为:
[0079] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.04kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.04kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.1kg(L型单体氨基酸0.05kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.05kg)和糖类物质0.1kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0080] 实施例5
[0081] 实施例5与实施例1的主要区别为:实施例5采用的海藻肥为海藻提取物,具体包括35wt%的海藻多糖、35wt%的海藻酸和30wt%的海藻寡糖。
[0082] 实施例6
[0083] (1)缓释氮肥的制备:将尿素和氨水混合后,调节pH至11,采用蒸汽加热方式,反应釜内温控制在100℃,搅拌转速1000r/min,反应进行6h后,降温至60℃,合成缓释氮肥;
[0084] (2)生物刺激素组合物与实施例1相同;
[0085] (3)将步骤(1)得到的0.2kg的缓释氮肥、0.1kg的钾源(磷酸二氢钾)、3g甲醛阻聚剂、12g飞防助剂与步骤(2)的生物刺激素组合物混合搅拌2h,得到含有生物刺激素组合物的肥料。
[0086] 实施例7
[0087] (1)缓释氮肥的制备:将尿素和氨水混合后,调节pH至8,采用蒸汽加热方式,反应釜内温控制在70℃,搅拌转速1000r/min,反应进行0.5h后,降温至40℃,合成缓释氮肥;
[0088] (2)生物刺激素组合物与实施例2相同;
[0089] (3)将步骤(1)得到的0.2kg的缓释氮肥、0.15kg的钾源(磷酸二氢钾)、1.2g甲醛阻聚剂、4.8g防助剂与步骤(2)的生物刺激素组合物混合搅拌0.5h,得到含有生物刺激素组合物的肥料。
[0090] 实施例8
[0091] (1)缓释氮肥的制备:将尿素和氨水混合后,调节pH至9,采用蒸汽加热方式,反应釜内温控制在85℃,搅拌转速1000r/min,反应进行3h后,降温至55℃,合成缓释氮肥;
[0092] (2)生物刺激素组合物与实施例3相同;
[0093] (3)将步骤(1)得到的0.2kg的缓释氮肥、0.15kg的钾源(磷酸二氢钾)、0.2g甲醛阻聚剂、0.8g飞防助剂与步骤(2)的生物刺激素组合物混合搅拌1.5h,得到含有生物刺激素组合物的肥料。
[0094] 实施例9
[0095] (1)缓释氮肥的制备:将尿素和氨水混合后,调节pH至10,采用蒸汽加热方式,反应釜内温控制在90℃,搅拌转速1000r/min,反应进行4h后,降温至45℃,合成缓释氮肥;
[0096] (2)生物刺激素组合物与实施例4相同;
[0097] (3)将步骤(1)得到的0.2kg的缓释氮肥、0.1kg的钾源(磷酸二氢钾)、2g甲醛阻聚剂、8g飞防助剂与步骤(2)的生物刺激素组合物混合搅拌2h,得到含有生物刺激素组合物的肥料。
[0098] 实施例10
[0099] 实施例10与实施例1的主要区别为:
[0100] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.05kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.01kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.01kg(L型单体氨基酸0.005kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.005kg)和糖类物质0.01kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0101] 实施例11
[0102] 实施例11与实施例1的主要区别为:
[0103] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.01kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.1kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.1kg(L型单体氨基酸0.05kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.05kg)和糖类物质0.1kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0104] 实施例12
[0105] 实施例12与实施例1的主要区别为:
[0106] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.05kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.1kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.07kg(L型单体氨基酸0.007kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.063kg)和糖类物质0.03kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0107] 实施例13
[0108] 实施例13与实施例1的主要区别为:
[0109] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.05kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.1kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.05kg(L型单体氨基酸0.03kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.02kg)和糖类物质0.03kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0110] 对比例1
[0111] 对比例1与实施例6的主要区别是:对比例1没有添加改性腐植酸钾。
[0112] 对比例2
[0113] 对比例2与实施例6的主要区别是,对比例2没有添加海藻肥。
[0114] 对比例3
[0115] 对比例3与实施例6的主要区别是:对比例3没有添加蛋白水解物。
[0116] 对比例4
[0117] 对比例4与实施例1的主要区别为:
[0118] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.005kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.12kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.12kg(L型单体氨基酸0.06kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.06kg)和糖类物质0.12kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0119] 对比例5
[0120] 对比例5与实施例1的主要区别为:
[0121] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.57kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.086kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.086kg(L型单体氨基酸0.043kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.043kg)和糖类物质0.086kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0122] 对比例6
[0123] 对比例6与实施例1的主要区别为:
[0124] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.05kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.1kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.023kg(L型单体氨基酸0.005kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.018kg)和糖类物质0.05kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0125] 对比例7
[0126] 对比例7与实施例1的主要区别为:
[0127] 生物刺激素组合物:将改性腐植酸0.05kg(改性腐植酸钾),海藻肥0.1kg(海藻活力素)、蛋白水解物0.1kg(L型单体氨基酸0.035kg、2‑3个氨基酸组成的小肽0.065kg)和糖类物质0.025kg(壳寡糖)混合加水至1L搅拌均匀,得到生物刺激素组合物产品。
[0128] 对实施例1‑5、实施例10‑13和对比例4‑7制备的生物刺激素组合物,实施例6‑9制备的肥料以及对比例1‑3制备的肥料的性能进行测定。实施例1‑5、实施例10‑13、对比例4‑7制备的生物刺激素组合物,实施例6‑9和对比例1‑3制备的肥料以下统称为目标产品。
[0129] 试验材料:土壤采自临沂市河东区梅埠大田土壤,将土壤过筛,剔除大的石块及杂物。供试玉米品种为郑丹958。试验于2021年5月至2021年11月在中化农业(临沂)研发中心温室大棚内进行。试验采用盆栽,每盆装土20kg。
[0130] 选取长势一致的玉米幼苗630株,其中对照组(未使用任何产品)30盆;每个实施例和每个对比例(实施例1‑13和对比例1‑7)(本处理在玉米小喇叭口期施一次目标产品)30盆,共21个处理共630盆。目标产品稀释30倍后,均匀喷施在每盆玉米叶片上,使其叶片完全润湿。在生长期内根据盆内土壤湿度适当浇水。于喷施目标产品3天后进行叶片氮同化转运生理指标(硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶)、叶片代谢组学检测、喷施7天后进行玉米生长指标株高、功能叶面积、地上部鲜重测定、SPAD、根系鲜重、根系生理指标测定;收获期进行玉米产量指标测定。
[0131] 各项指标测定方法
[0132] 生长指标测定:于喷施目标产品7d后,取玉米植株进行SPAD、株高、功能叶面积、地上部鲜重和根鲜重指标测定(其中待测根系用自来水和去离子水清洗干净并用吸水纸吸干浮水后供测)。
[0133] 根系生理指标测定:于喷施目标产品7d后,取幼嫩根尖(<2cm)用于根系活力测定。采用TTC法进行,根系活力定量方法:称取0.5g根尖,依次加入0.4wt%TTC溶液和(1/15)mol/L磷酸缓冲液各5mL,充分混合,并使根尖切段完全浸入上述反应液中,置于37℃的恒温箱内暗培养2h,以使根尖切段显色(红色)。将已显色的根尖切段装入具塞刻度试管中,加入10mL甲醇,使根尖切段完全浸入甲醇中,然后将试管置于37℃的保温箱中,使根尖切段完全变白为止,用分光光度计在波长485nm下比色,以空白试验作参比测出吸光度,基于标准曲线,即可求出提取液中四氮唑还原量。
[0134] 叶片生理指标测定
[0135] 硝酸还原酶活性测定:利用北京Boxbio公司硝酸还原酶(NR)活性检测试剂盒进行检测。
[0136] 谷氨酰胺合成酶活性测定:利用北京Boxbio公司谷氨酰胺合成酶(GS)活性检测试剂盒进行检测。
[0137] 代谢组学检测:选取喷施目标产品3天后,从上部数第三片叶子,取材均一且迅速。2
将样品剪切成1‑2mm小块,精确称量后装入预冷的离心管中,将盖子拧紧,在液氮速冻5min以上。或使用干净的箔纸包裹样品(精确称量后),再用液氮速冻5min以上,包装好的样品再放入自封袋,并清晰标示样品名称,‑80℃箱保存,利用LC‑MS仪器进行检测,借助非靶向代谢交互式数据平台进行数据处理分析。
[0138] 数据分析:采取Microsoft Excel 2007、DPS、美吉生物非靶向代谢交互式数据平台对数据进行处理分析。
[0139] 实施例1‑13和对比例1‑7的玉米各项指标测定结果如下:
[0140] 实施例1‑13和对比例1‑7的目标产品对玉米的SPAD值、株高、功能叶面积、地上部鲜重的影响见表1。
[0141] 表1
[0142]
[0143]
[0144] 由表1可知,13个实施例的目标产品均在不同程度影响玉米的SPAD值、株高、功能叶面积、地上部鲜重,综合各项指标,促进了玉米植株的生长。与对照相比,实施例1‑13的玉米在喷施7天后分别提高SPAD值8.55%、5.41%、7.26%、7.01%、7.29%、15.56%、9.63%、9.54%、14.53%、4.69%、4.45%、3.82%、3.33%,均与对照相比差异显著;对比例1‑7分别提高SPAD值2.44%、2.09%、1.80%、3.05%、1.85%、2.65%、2.6%,差异显著。实施例1‑13分别提高株高3.50%、2.69%、2.79%、4.02%、3.47%、7.72%、4.17%、4.74%、6.23%、
2.49%、1.88%、1.63%、1.55%均与对照相比差异显著;对比例1‑7分别提高株高0.89%、
0.68%、0.45%、1.40%、1.18%、1.15%、1.54%,差异显著。实施例1‑13分别提高功能叶面积1.79%、1.45%、1.53%、1.45%、1.61%、3.21%、2.34%、2.47%、2.56%、1.37%、
1.33%、1.30%、1.25%,以及分别提高地上部鲜重3.40%、3.45%、3.54%、3.63%、
3.23%、6.90%、4.14%、4.18%、6.15%、2.88%、2.69%、2.66%、2.49%,均与对照相比差异显著;对比例1‑7分别提高功能叶面积1.09%、0.86%、0.63%、1.24%、1.22%、1.14%、
1.13%,以及提高地上部鲜重2.42%、1.81%、1.21%、2.48%、2.45%、2.49%、2.45%,均与对照相比差异显著。表1中同一生育期对照和处理不同字母表示差异显著(p<0.05)。对比实施例1‑13与对比例1‑3可知,实施例1‑13的目标产品对玉米的SPAD值、株高、功能叶面积、地上部鲜重的影响较对比例1‑3显著提高,说明本申请将改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质四类物质组合形成生物刺激素组合物效果最佳。同时,实施例1‑13的目标产品对玉米的SPAD值、株高、功能叶面积、地上部鲜重的影响较对比例4‑7也较好,说明本申请控制改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比以及控制L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比在一定的范围内形成的生物刺激素组合物效果较佳。
[0145] 实施例1‑13和对比例1‑7的目标产品对玉米的叶片氮同化(硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶)影响结果见表2。
[0146] 表2
[0147]编号 硝酸还原酶活性(IU/g) 谷氨酰胺合成酶活性(IU/g)
对照(CK) 2.282b 10.91b
实施例1 2.823a 17.58a
实施例2 2.568a 14.69a
实施例3 2.529a 15.58a
实施例4 2.618a 15.72a
实施例5 2.719a 16.59a
实施例6 3.148a 19.84a
实施例7 2.699a 14.98a
实施例8 2.822a 17.53a
实施例9 2.943a 17.88a
实施例10 2.512a 14.23a
实施例11 2.494a 14.08a
实施例12 2.487a 13.99a
实施例13 2.482a 13.89a
对比例1 2.326a 12.71a
对比例2 2.305a 11.52a
对比例3 2.301a 11.29a
对比例4 2.464a 13.60a
对比例5 2.441a 13.42a
对比例6 2.398a 13.21a
对比例7 2.365a 12.99a
[0148] 由表2可知,施用目标产品后,对玉米叶片中硝酸还原酶活性有明显影响。与对照相比,实施例1‑13的目标产品提高硝酸还原酶活性约23.71%、12.53%、10.82%、14.72%、19.15%、37.95%、18.27%、23.66%、28.97%、10.08%、9.29%、8.98%、8.76%,且差异显著;对比例1‑7提高硝酸还原酶活性约1.93%、1.01%、0.83%、7.98%、6.97%、5.08%、
3.64%,均与对照相比差异显著。施用目标产品后,对玉米叶片中谷氨酰胺合成酶活性有明显影响,与对照相比,实施例1‑13提高谷氨酰胺合成酶活性约61.14%、34.65%、42.8%、
44.09%、52.06%、81.85%、37.31%、60.68%、63.89%、30.43%、29.06%、28.23%、
27.31%,且差异显著;对比例1‑7中物质组合提高谷氨酰胺合成酶活性约16.50%、5.59%、
3.48%、24.66%、23.01%、21.08%、19.07%,均与对照相比差异显著。对比实施例1‑13与对比例1‑3可知,对玉米的叶片氮同化(硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶)影响方面,改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质四类物质的组合效果最佳。且实施例1‑13相比于对比例
4‑7也效果相对较好,说明控制改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比以及控制L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比在一定的范围内形成的生物刺激素组合物效果较佳。
[0149] 实施例1‑13和对比例1‑7的目标产品对玉米的根系的影响见表3。
[0150] 表3
[0151]
[0152]
[0153] 与对照相比,施用目标产品促进根系发育,增加根系鲜重,同时提高根系活力,及根系H+‑ATP酶活性,从而提高作物根系吸收养分的能力。由表3可知,与对照相比,施用目标产品可提高玉米根系鲜重,实施例1‑13分别可提高15.50%、7.98%、10.00%、12.56%、13.07%、18.55%、10.67%、12.74%、15.68%、7.86%、7.58%、7.37%、6.67%,差异显著;
对比例1‑7可提高玉米鲜重2.41%、2.16%、2.12%、5.4%、4.14%、3.07%、2.56%,均与对照相比差异显著。实施例1‑13可分别提高玉米根系活力24.06%、18.84%、20.58%、
21.74%、22.03%、30.72%、23.19%、19.42%、26.96%、14.78%、15.65%、14.49%、
15.36%,差异显著;对比例1‑7可提高玉米根系活力9.86%、8.99%、6.67%、13.33%、
11.30%、12.46%、11.01%,均与对照相比差异显著。实施例1‑13可分别提高玉米根系H+‑ATP酶活性73.55%、49.32%、51.58%、59.22%、64.56%、101.60%,72.93%、71.26%、
79.90%、46.14%、45.15%、44.59%、43.73%,差异显著;对比例1‑7可提高玉米根系H+‑ATP酶活性26.98%、25.59%、24.86%、30.95%、30.16%、27.87%、27.77%,均与对照相比差异显著。对比实施例1‑13与对比例1‑3可知,在促进根系发育方面,改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质四类物质的组合效果最佳。对比实施例1‑13与对比例4‑7可知,控制改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比以及控制L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比在一定的范围内形成的生物刺激素组合物效果较佳。
[0154] 实施例1‑13和对比例1‑3的目标产品对玉米的体内氮素吸收的影响见表4。
[0155] 表4
[0156]
[0157]
[0158] 由表4可知,与对照相比,实施例1‑13分别可提高可提高玉米体内氮素的总含量14.59%、9.51%、10.89%、14.27%、13.85%、16.97%、10.41%、12.63%、15.59%、
8.40%、6.50%、4.39%、3.70%,均与对照相比差异显著;对比例1‑7可提高玉米体内氮素总含量2.01%、1.06%、0.48%、3.33%、3.12%、2.64%、2.38%,均与对照相比差异显著。
通过前期靶向促进氮素的吸收、同化转运及提高根系对养分的吸收,最终促进玉米体内氮素总量积累;目标产品对玉米产量的影响,经理论测产,与对照相比,实施例1‑13分别可提高玉米最终产量12.4%、3.76%、5.72%、9.8%、2.61%、15.69%、6.86%、10.62%、
14.05%、3.27%、2.61%、1.80%、1.63%,均与对照相比差异显著;对比例1‑7可提高玉米最终产量0.82%、0.82%、0.49%、1.31%、1.14%、1.14%、0.98%,均与对照相比差异显著。目标产品对玉米最终的产量具有明显的促进效果。对比实施例1‑13与对比例1‑3可知,对玉米的体内氮素吸收的影响方面,改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质四类物质复配的组合效果最佳。对比实施例1‑13与对比例4‑7可知,控制改性腐植酸、海藻肥、蛋白水解物和糖类物质的质量比以及控制L型单体氨基酸、小肽和糖类物质的质量比在一定的范围内形成的生物刺激素组合物效果较佳。
[0159] 目标产品对玉米代谢通路的影响
[0160] 对通过阈值的目标产品进行代谢组学分析,根据结果可知与对照相比,施用目标产品可靶向调控植物体内氮代谢通路,提高氮代谢通路上关键代谢物谷氨酰胺类物质的生物合成。根据植株生长指标、叶片生理指标和根系生理指标得到实施例6效果最优,因此对实施例6的玉米进行叶片代谢组学检测及分析。由图1可知,主成分PCA图展示了组内重复性及组间差异。组内样本间的距离反应了样本的代谢模式的相似,组间差异大于组内差异。PC1和PC2的贡献值分别为26.8%和17.8%。与对照相比,使用目标产品后玉米体内代谢物差异明显。由图2可知,代谢火山图横坐标为代谢物表达差异的倍数变化值,越大表达差异越显著,纵坐标为代谢物表达量变化差异的统计学检验值,越高表达差异越显著。分析可知,与对照相比,施用目标产品可提高玉米体内谷氨酰胺类物质,差异显著。由图3的代谢通路富集图可知,与对照相比,施用目标产品主要显著靶向调控玉米体内氮代谢通路、氨基酸生物合成,并进一步影响下游柠檬酸循环通路。
[0161] 玉米小喇叭口期施目标产品能够促进玉米植株的生长、提高玉米植株根系活力、根系H+‑ATP酶活性,增强根系对养分的吸收能力。目标产品的使用提高了玉米叶片SPAD值,增强了玉米的光合作用,促进了氮素吸收转化相关的关键酶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,促进了氮素的吸收和转化。同时目标产品可对作物体内氮代谢通路进行靶向调控,通过提高氮代谢通路上关键代谢物质如谷氨酰胺类物质的生物合成,来调控氮素的转运,同化。目标产品可以靶向促进玉米氮素同化过程,提高氮素利用效率,并具有植株促生、增产等功效。
[0162] 实施例1‑4和对比例1的生物刺激素组合物的稳定性测试,具体方法如:将实施例1‑4和对比例1的生物刺激素组合物常温储存14天后,观察产品的稳定性。具体结果见表5。
[0163] 表5
[0164]
[0165]
[0166] 从表5中的数据可以看出,本申请的生物刺激素组合物的稳定性优异,在放置较长时间后,没有出现析固,营养元素没有发生变化,从而保证了生物刺激素组合物功效的稳定。实施例1‑4和对比例1的生物刺激素组合物的配伍稳定性测试,具体方法如:将实施例1‑4和对比例1的生物刺激素组合稀释25倍与农药进行桶混实验,采用TurbisCan多重光稳定性分析仪进行测评,其结果用TSI(Turbiscan稳定性指数)表示。仪器设置以下条件,测量时间为30min;扫描速率为每30s;温度为30℃。具体结果见表6。
[0167] 表6
[0168] 编号 TSI(整体)30min30s30℃实施例1 4.1
实施例2 4.3
实施例3 4.8
实施例4 4.6
对比例1 15.8
[0169] 从表6可以看出,改性腐植酸钾的加入可以降低TSI值。高TSI值表示样本不稳定,低TSI值表示样本稳定。因此从结果中可以看出改性腐殖酸钾可以明显改善目标产品中各组分的桶混稀释兼容性,减少絮凝沉淀。
[0170] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0171] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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