花粉多糖提取液及其在促进植物生长中的应用的制作方法

本发明涉及花粉多糖提取液及其在促进植物生长中的应用，属于农业
技术领域：
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背景技术：
：在农业生产中，有时需要使用生长促进剂来促进植物生长，包括促进植物根系生长以及促进植物地上部分的茎、叶等的生长。目前，市场上应用较多的安全的促进生长的药剂为芸苔素内酯(br)，天然芸苔素内酯一般是从油菜花粉中通过醇提后得到，其提取率并不高，导致芸苔素内酯的价格较贵。而现有的芸苔素内酯类物质已发现有近40种，其中生物活性较高、有实用价值的只有四五种，虽然已实现了人工合成制造，但是合成成本也较高。本公司对天然芸苔素提取工艺有着近30年的研究，成功开发了从油菜花粉中提取天然芸苔素的绿色环保新工艺，并取得国内发明专利和美国、澳大利亚国际pct发明专利。在天然芸苔素提取过程中，会产生大量的花粉多糖，本发明发现天然芸苔素提取过程中所产生的副产物花粉多糖对农作物生长具有很好的促进作用，通过叶面喷施或灌根的方式，在一定浓度范围内对作物的根、茎、叶等均有很好的促进作用。对其中的成分进行了检测，该副产物中含有糖类、蛋白质、氨基酸和脂类等多种成分。目前关于油菜花粉多糖的研究报道多为食品和医药领域，在农业领域未见研究。技术实现要素：本发明解决的技术问题是提供一种花粉多糖提取液，该花粉多糖提取液的提取成本极低，可以促进植物生长。本发明花粉多糖提取液，采用如下方法制备得到：将油菜花粉和水混合，加热搅拌提取至少一次，过滤，合并滤液，将壳聚糖加入滤液，得待澄清液，将待澄清液于60～80℃维持至少1小时，冷却静置后，固液分离，所得液体即为花粉多糖提取液。优选的，每次提取时，搅拌温度为60～70℃，搅拌时间为3～5h，搅拌速率为3000～4000r/min。优选的，所述水为软水。进一步优选的，每次提取时，油菜花粉和水按重量比1:1.5～5混合；优选油菜花粉和水按重量比1:2混合。作为优选方案，加热搅拌提取两次。优选的，待澄清液中，壳聚糖的浓度为0.01～0.15wt％；优选壳聚糖的浓度为0.05～0.1wt％；更优选壳聚糖的浓度为0.08wt％。优选的，将待澄清液于70℃维持1小时。本发明解决的第二个技术问题是提供一种植物源生物刺激剂。本发明植物源生物刺激剂，由本发明所述的花粉多糖提取液浓缩后，加入农学上可接受的辅料制备而成。本发明还提供本发明所述花粉多糖提取液在农业中的应用。本发明还提供本发明所述的花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂在促进植物根系生长中的应用。优选的，使用时，将花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂施于植物根部。进一步优选的，所述植物为蔬菜、果树或花卉。作为优选方案，所述植物为小麦、生菜、芹菜、柑橘、猕猴桃或茶树。本发明还提供本发明所述花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂在促进植物生长中的应用。优选的，使用时，将花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂喷施于植物叶面或施于植物根部。进一步所述植物为蔬菜或果树。作为优选方案，所述植物为娃娃菜、莴笋、生菜、上海青、柑橘、猕猴桃、樱桃或苹果。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1)本发明采用水提后澄清的方法，得到花粉多糖提取液，该花粉多糖提取液具有很好的促进植物根系或茎叶生长的作用，其制备方法简单，安全环保。2)本发明能够充分利用芸苔素内酯生产工艺中的副产物，变废为宝，成本极低，能够产生较大环境和经济效益。3)本发明首次将花粉多糖用于农业领域中，拓展了花粉多糖的应用领域，同时也为植物源生物刺激剂提供了新的选择。附图说明图1为本发明实施例1中花粉多糖的提取工艺。图2为本发明试验例1中试验过程照片，其中，左上为小麦催芽浸种，右上为小麦发芽和生长过程(第2天)，左下为小麦发芽和生长过程(第8天)，右下为试验调查记录。具体实施方式本发明的花粉多糖提取液，采用如下方法制备得到：将油菜花粉和水混合，加热搅拌提取至少一次，过滤，合并滤液，将壳聚糖加入滤液，得待澄清液，将待澄清液于60～80℃维持至少1小时，冷却静置后，固液分离，所得液体即为花粉多糖提取液。本发明花粉多糖提取液，其提取方法简单，提取过程中无需用到有毒的有机试剂，安全环保，成本低廉，且该花粉多糖提取液来源于天然芸苔素提取过程中的副产物，成本极低，对农作物的根、茎、叶等促长效果显著。为了能更好的破坏细胞壁，使得多糖充分溶出，优选的，每次提取时，搅拌温度为60～70℃，搅拌时间为3～5h，搅拌速率为3000～4000r/min。优选的，搅拌时间为4h。作为优选方案，所述水为软水。软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。通常的，把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水。可以采用本领域常规方法来制备得到软水。油菜花粉中的花粉多糖是溶于水的，因此，本发明采用水提法，如果水用量过少，则会存在花粉多糖提取率不高的缺陷，而水用量太多的话，后期浓缩的成本较高。因此，优选的，每次提取时，将油菜花粉和水按重量比1:1.5～5混合。作为优选方案，油菜花粉和水按重量比1:2混合。为了尽可能的提取油菜花粉中的花粉多糖，同时兼顾提取效率，降低天然芸苔素提取工艺中的除杂难度，减少能耗和成本，优选的，加热搅拌提取两次。提取后合并滤液，再加入壳聚糖进行澄清，除去花粉多糖中的杂质。优选的，待澄清液中，壳聚糖的浓度为0.01～0.15wt％；优选壳聚糖的浓度为0.05～0.1wt％；更优选壳聚糖的浓度为0.08wt％。作为优选方案，将待澄清液于70℃维持1小时。本发明的植物源生物刺激剂，是由上述花粉多糖提取液浓缩后，加入农学上可接受的辅料制备而成。花粉多糖提取液可以按照制剂加工领域的常规生产方法，制备成各种常见的剂型，例如，将花粉多糖提取液浓缩后，与一种或多种辅料混合，根据需要，制备成水剂、可溶液剂、粉剂、粒剂等剂型。其中，浓缩程度本领域技术人员可以根据提取时加入水的量以及产品的最终需求来确定。为了使产品稳定、便于运输保存，需要加入辅料制成相应的剂型，本发明所述农学上可接受的辅料，这些辅料可以与花粉多糖提取液浓缩配制后便于施用于植物中，或者加入辅料后有利于贮存、运输或使用。辅料可以是本领域常规的辅料，例如，分散剂、润湿剂、粘结剂、乳化剂、稳定剂、溶剂等等。本发明提供本发所述的花粉多糖提取液在农业中的应用。与现有的花粉多糖应用于食品和医药领域中不同，本发明首次发现花粉多糖提取液可以用于在农业中，促进植物的生长。本发明还提供本发明所述的花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂在促进植物根系生长中的应用。本发明花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂，可以促进植物根系生长。优选的，在使用时，将花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂施于植物根部。其施用浓度以花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂中的粗多糖浓度计，控制该浓度为0.3～1ppm。使用量以能够使耕层土壤全部湿润为宜。作为优选方案，所述植物为蔬菜、果树或花卉。更优选的，所述植物为小麦、生菜、芹菜、柑橘、猕猴桃或茶树。本发明花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂，可以促进植物生长，即促进植物地上部分，包括茎和叶的生长。优选的，使用时，将花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂喷施于植物叶面或施于植物根部。其施用浓度以花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂中的粗多糖浓度计，控制花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂中粗多糖的浓度为0.75～12ppm；优选控制花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂中粗多糖的浓度为1.5～8ppm；更优选控制花粉多糖提取液或植物源生物刺激剂中粗多糖的浓度为3ppm。施用量为常规用量，比如，喷施时，以叶面全部湿润而不向下滴水为宜。优选的，所述植物为蔬菜或果树。更优选所述植物为娃娃菜、莴笋、生菜、上海青、柑橘、猕猴桃、樱桃或苹果。下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例1将油菜花粉和软水按重量比1:2混合，加热搅拌提取两次，每次提取时，搅拌温度为65℃，搅拌时间为4h，搅拌速率为3500r/min，搅拌后过滤，滤即脱糖花粉2，用于提取芸苔素内酯，滤液(即花粉多糖滤液1和花粉多糖滤液2)合并后，加入壳聚糖进行澄清。控制加入了壳聚糖的待澄清液中，壳聚糖的浓度为0.08％，待澄清液于70℃水浴中反应1小时，常温放置24小时后抽取上层清液为澄清液，过滤后减压浓缩至浓缩前液体重量的1/4，得到花粉多糖提取液。检测该花粉多糖提取液的成分，结果见表1。表1注：总脂肪＝饱和脂肪+单元不饱和脂肪+多元不饱和脂肪+反式脂肪。nd＝未检出。试验例1本试验主要采用小麦水培的方法来探索实施例1所得花粉多糖提取液对作物生长情况的影响，其中，花粉多糖提取液的浓度均以粗多糖计。试验过程为：1、小麦催芽：①小麦种子浸泡在5％次氯酸钠溶液中，消毒10min后，用水清洗5-6次，洗去次氯酸钠；②将清洗后的种子浸泡在清水中，浸泡6～8个小时；③将浸泡的种子铺平放置于25℃恒温培养箱过夜，防止种子之间重叠影响发芽。2、水培实验：①取花粉多糖提取液，再将花粉多糖稀释成不同的倍数，待用；②挑选大小一致、无病虫害饱满、且露白程度一致的小麦种子，移植定植篮，定植篮中放入10颗小麦种子；③将装有催芽小麦种子的定植篮移植不同稀释倍数的花粉多糖溶液上，确保种子刚刚接触液面，每个不同浓度的花粉多糖处理设置三个重复；④同时设置清水对照。3、调查测试：①对不同浓度处理的小麦整体外观进行拍照；②调差植株的根长(根茎结合点至根尖的距离)，植株全长(植株基部到最上部展开叶的叶尖的距离)；③植物样品用蒸馏水反复冲洗干净并吸干水分，从根茎结合点出剪切小麦，分别测试地上部分和地下部分的重量；④再分别放入烘箱105℃下杀青半个小时，再经70℃烘干至衡重后测定干重；4、数据处理：抑制率/增长率(％)＝|处理后根系或株高长度-对照根系或株高长度|/对照根系长度或株高*100花粉多糖处理7天后的结果见表2和3。表2试验结果表3试验结束后数据分析(注：-代表抑制、+代表促进)从表3中可以看出，本发明的花粉多糖提取液，低浓度(0.125～0.2ppm)促进根系生长，而高浓度(2～10ppm)则抑制根系生长。而根据本领域经验，灌根时，所用浓度一般为水培的3～5倍。因此，优选灌根处理时，花粉多糖的浓度为0.3～1ppm。实施例21、材料准备试验名称：花粉多糖促娃娃菜幼苗茎叶生长的生物活性试验试验对象：娃娃菜购买市售娃娃菜幼苗(2～3片叶)移栽，每盆种植1棵，待恢复生长后挑选长势相近幼苗用于试验。2、施药方法此次试验共计7个处理组，每个处理组6盆娃娃菜幼苗植株。试验前测量每棵幼苗地上部分的高度，最新叶叶绿素含量spad值，然后按照试验设计喷施药剂，药液量以使植株湿润为宜(约3ml/株)。阳性对照处理喷施推荐浓度5000倍的海藻提取物(10％粉剂，海鲸灵，2018年4月由厂家提供)，空白对照喷等量清水，施药后各处理组在相同自然条件下进行培养。3、药剂设计试验浓度设置见表4。表4试验浓度设置编号样品稀释后花粉多糖的浓度1花粉多糖提取液12ppm2花粉多糖提取液6ppm3花粉多糖提取液3ppm4花粉多糖提取液1.5ppm5花粉多糖提取液0.7ppm6海藻提取物20ppm7清水--其中，稀释后花粉多糖的浓度均以粗多糖计。4、调查方法试验前测量每棵幼苗地上部分的高度和最新叶spad值，连续施药二次，间隔时间为7天，第二次施药后一周进行调查，测量娃娃菜幼苗地上部分的高度和同一片叶spad值。测定spad时连续测定3次，取平均值记录。计算药前和药后株高增长率和株高相对增长率及spad增加值。株高增长率＝(处理后株高-处理前株高)*100％/处理前株高；相对增长率＝(处理株高增长率-空白株高增长率)*100％/空白株高增长率。施药14天后各处理组指标测定结果如下表5和表6所示，表中的数据均为平均值。表5各处理组指标测定结果编号药前株高(cm)药后株高(cm)药前spad药后spad17.6815.8327.7629.9728.2117.8824.0926.9137.7817.7323.0127.0847.6916.6328.8932.2357.8714.9225.3727.6268.0117.5727.6631.1577.8914.2228.529.83表6各处理组指标测定结果编号株高增长率(％)相对增长率(％)叶绿素变化1106.1232.272.212117.7846.802.823127.8959.404.074116.2544.903.34589.5811.652.256119.3548.763.49780.2301.33spad能够反应叶片中叶绿素的含量，spad值越大，代表叶绿素含量越高。由以上数据可得，各处理组花粉多糖均能够使植物叶片spad值增加，促进植物地上部分生长。其中叶面喷施浓度为3ppm花粉多糖的娃娃菜幼苗地上部分株高相对增长率为59.40％，spad增加值为4.07，明显优于空白对照清水和阳性对照海藻提取物。综上所述，叶面喷施稀浓度为0.75～12ppm的花粉多糖能够促进娃娃菜幼苗的生长,其中3ppm的花粉多糖叶面喷施促长效果最佳。实施例31、材料准备试验名称：花粉多糖促莴笋幼苗茎叶生长的生物活性试验试验对象：莴笋幼苗购买市售莴笋幼苗(4～5片叶)移栽，每盆种植1棵，待恢复生长后挑选长势相近幼苗用于试验。2、施药方法此次试验共计7个处理组，详见表4，每个处理组6盆莴笋幼苗植株。试验前测量每棵幼苗地上部分的高度，最新叶spad值，然后按照试验设计喷施药剂，药液量以使植株湿润为宜(约3ml/株)。阳性对照处理喷施推荐浓度5000倍的海藻提取物(10％粉剂，海鲸灵，2018年4月由厂家提供)，空白对照喷等量清水，施药后各处理组在相同自然条件下进行培养。3、药剂设计试验浓度设置见表7。表7试验浓度设置编号样品稀释后花粉多糖浓度1花粉多糖提取液12ppm2花粉多糖提取液6ppm3花粉多糖提取液3ppm4花粉多糖提取液1.5ppm5花粉多糖提取液0.75ppm6海藻提取物20ppm7清水--其中，稀释后花粉多糖浓度均以粗多糖计。4、调查方法试验前测量每棵幼苗地上部分的高度和最新叶spad值，连续施药二次，间隔时间为7天，第二次施药后一周进行调查，测量莴笋幼苗地上部分的高度和同一片叶spad值。测定spad时连续测定3次，取平均值记录。计算药前和药后株高增长率和株高相对增长率及spad增加值。株高增长率＝(处理后株高-处理前株高)*100％/处理前株高；相对增长率＝(处理株高增长率-空白株高增长率)*100％/空白株高增长率。施药14天后各处理组指标测定结果如下表8和表9所示，表中的数据均为平均值。表8各处理组指标测定结果编号药前株高(cm)药后株高(cm)药前spad药后spad111.1421.5017.6919.81210.8821.9416.8219.12311.0723.8520.0923.93410.9422.3419.3121.82511.3722.4518.6620.91610.5622.4119.2022.81711.2319.8718.8219.98表9各处理组指标测定结果编号株高增长率(％)相对增长率(％)叶绿素变化193.0020.872.122101.6532.122.303115.4550.053.844104.2035.432.51597.4526.662.256112.2245.853.61776.940.001.16由以上数据可得，各处理组花粉多糖均能够使植物叶片spad值增加，促进植物地上部分生长。其中浓度为3ppm的花粉多糖效果最好，喷施14天后其株高相对增长率为50.05％，spad增加值为3.84，促长效果明显优于空白对照清水和阳性对照海藻提取物。综上所述，叶面喷施浓度为0.75～12ppm的花粉多糖能够促进莴笋幼苗的生长,其中3ppm的效果最好。实施例41、材料准备试验名称：花粉多糖促生菜幼苗茎叶生长的生物活性试验试验对象：生菜幼苗购买市售生菜幼苗(2～3片叶)移栽，每盆种植1棵，待恢复生长后挑选长势相近幼苗用于试验。2、施药方法此次试验共计7个处理组，详见表7，每个处理组10盆生菜幼苗植株。试验前测量每棵幼苗地上部分的高度，最新叶spad值，然后按照试验设计喷施药剂，药液量以使植株湿润为宜(约3ml/株)。阳性对照处理喷施10000倍的氨基酸(40％粉剂，成都螯合生物技术有限公司，2018年4月由厂家提供)，空白对照喷等量清水，施药后各处理组在培养箱中进行培养(温度25℃，湿度50％)。3、药剂设计试验浓度设置见表10。表10试验浓度设置编号样品稀释后花粉多糖浓度1花粉多糖提取液12ppm2花粉多糖提取液6ppm3花粉多糖提取液3ppm4花粉多糖提取液1.5ppm5花粉多糖提取液0.75ppm640％复合氨基酸粉剂40ppm7清水--其中，稀释后花粉多糖浓度均以粗多糖计。4、调查方法试验前测量每棵幼苗地上部分的高度和最新叶spad值，连续施药二次，间隔时间为7天，第二次施药后一周进行调查，测量生菜幼苗地上部分的高度和同一片叶spad值。测定spad时连续测定3次，取平均值记录。计算药前和药后株高增长率和株高相对增长率及spad增加值。株高增长率＝(处理后株高-处理前株高)*100％/处理前株高；相对增长率＝(处理株高增长率-空白株高增长率)*100％/空白株高增长率。施药14天后各处理组指标测定结果如下表11和表12所示，表中的数据均为平均值。表11各处理组指标测定结果表12各处理组指标测定结果编号株高增长率(％)相对增长率(％)叶绿素变化179.5142.881.62285.8954.341.79396.0572.593.64478.4040.882.79573.0631.291.84691.5964.592.10755.650.000.90由以上数据可得，各处理组花粉多糖均能够使植物叶片spad值增加，促进植物地上部分生长。其中浓度为3ppm的花粉多糖效果最好，喷施14天后其株高相对增长率为72.59％，spad增加值为3.64，氨基酸处理组株高相对增长率为64.59％，spad增加值为2.10，花粉多糖促长效果优于氨基酸阳性对照组。综上所述，叶面喷施浓度为0.7～12ppm的花粉多糖能够促进生菜幼苗的生长,其中3ppm的效果最好。实施例51、材料准备试验名称：花粉多糖促上海青幼苗茎叶生长的生物活性试验试验对象：上海青幼苗购买市售上海青幼苗(3～4片叶)移栽，每盆种植1棵，待恢复生长后挑选长势相近幼苗用于试验。2、施药方法此次试验共计7个处理组，详见表10，每个处理组8盆上海青幼苗植株。试验前测量每棵幼苗地上部分的高度，最新叶spad值，然后按照试验设计喷施药剂，药液量以使植株湿润为宜(约3ml/株)。阳性对照处理喷施10000倍的氨基酸(40％粉剂，成都螯合生物技术有限公司，2018年4月由厂家提供)，空白对照喷等量清水，施药后各处理组在培养箱中进行培养(温度25℃，湿度50％)。3、药剂设计试验浓度设置见表13。表13试验浓度设置编号样品稀释后花粉多糖浓度1花粉多糖提取液12ppm2花粉多糖提取液6ppm3花粉多糖提取液3ppm4花粉多糖提取液1.5ppm5花粉多糖提取液0.75ppm640％复合氨基酸粉剂40ppm7清水--其中，稀释后花粉多糖浓度均以粗多糖计。4、调查方法试验前测量每棵幼苗地上部分的高度和最新叶spad值，连续施药二次，间隔时间为7天，第二次施药后一周进行调查，测量上海青幼苗地上部分的高度和同一片叶spad值。测定spad时连续测定3次，取平均值记录。计算药前和药后株高增长率和株高相对增长率及spad增加值。株高增长率＝(处理后株高-处理前株高)*100％/处理前株高；相对增长率＝(处理株高增长率-空白株高增长率)*100％/空白株高增长率。施药14天后各处理组指标测定结果如下表14和表15所示，表中的数据均为平均值。表14各处理组指标测定结果编号药前株高(cm)药后株高(cm)药前spad药后spad15.319.8519.2221.0225.2010.3818.2720.9335.0010.6919.8123.0244.929.9218.8921.0955.019.5220.1021.3164.8510.1019.7221.0474.978.3918.3119.11表15各处理组指标测定结果编号株高增长率(％)相对增长率(％)叶绿素变化185.5024.251.80299.6244.772.663113.8065.383.214101.6347.692.20590.0230.821.216108.2557.311.32768.810.000.80由以上数据可得，各处理组花粉多糖均能够使植物叶片spad值增加，促进植物地上部分生长。其中浓度为3ppm的花粉多糖效果最好，喷施14天后其株高相对增长率为65.38％，spad增加值为3.21，氨基酸处理组株高相对增长率为57.31％，spad增加值为1.32，花粉多糖促长效果优于氨基酸对照组。综上所述，叶面喷施浓度为0.75～12ppm的花粉多糖能够促进上海青幼苗的生长,其中3ppm的花粉多糖效果最好。当前第1页12