专利名称：植物复合碳素营养液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物技术。
面对21世纪的挑战，高速发展的经济将需要超高产农业的发展，这势必伴随着农业生产技术的重大革新。高效无毒副作用的生长调节剂的使用便是重要的革新技术措施之一，因此植物生长调节剂的研究应用和发展非常快，使农业生产大大地提高了经济效益，它已成为现代农业的重要标志。
众所周知，地球上所有生物其生活所需要的食物或能源都直接或间接地来源于植物光合作用产物。光合作用即是植物通过自身的叶绿素在光照条件下，利用二氧化碳和水合成有机物质的过程。
光合作用所利用的日光能是取之不尽，用之不竭的，尤其在高原地区更是十分丰富。所用的原料是广布于地球表面的二氧化碳和水。但是实际上植物的光合生产对日光能的利用率很低，光合产物有限。全球平均日光能利用率不到1％，我国约为0.4％。据科学家理论推算，最大光能利用率可达5％左右。实际上的光合生产与理论值相差如此之大的原因是多方面的，除了自然条件、栽培技术、品种等等原因之外，就植物光合作用来说，大气中二氧化碳含量远远不足，植物的光合作用过程中往往处于“二氧化碳的饥饿状态”，这是在自然环境中影响植物光合作用和作物产量的重要原因之一。空气中的二氧化碳按体积计算平均含量为0.03％(不同海拔地区，一天中不同时间均有变化)，而植物若在充足的光照、适宜的温度和水肥条件下，小麦和甘蔗等作物对二氧化碳的最大需要量在0.05-0.15％，西红柿、马铃薯等最大需要量在0.12-0.15％之间。由此可见，大气中二氧化碳含量与植物光合作用所需相差甚远。在生产中，有人在温室或塑料大棚内采用熏烟或某些化学方法增加二氧化碳浓度，可以明显地增加蔬菜的产量，但是使用方法繁杂或费工费时，更不可能在大田广泛推广应用以达到增产目的。
多年来各国科学家就梦寐以求地不断探索，希望找到一种可以直接在叶面上喷洒的“液体碳源”，以满足作物对二氧化碳的需要，大幅度地提高农作物产量。有人预言，这种“液体碳源”的出现将预示又一次“绿色革命”！五十年代美国科学家发现一种醇类化合物如同二氧化碳一样，可以被绿色藻类和光合细菌进行同化，极大地提高生物产量，随后他们便进行了有关机理研究。近两年美国科学家又在维管植物上研究发现，经MTN处理后的棉花，2周后生长超过对照50％，在作物和果菜上应用也得到同样的增产效果。
近年来国内外植物调节物质研究发展十分迅速，种类繁多。各种新的人工合成的生长调节物质不断出现。但是直接影响光合作用，参加光合作用的有机物合成，加强二氧化碳固定的调节剂却少有报道。光合促进剂MTN的研究应用在国内尚属首次。
本发明的目的是为了提供一种可提高光合作用速率、促进作物生长发育，具显著增产效果，无毒副作用、成本低的植物复合碳素营养液。
本发明的目的可通过如下措施来实现一种植物复合碳素营养液是由下述重量百分含量的原料制成一元醇10-90％、氨基酸8-50％、磷酸脂1-20％、叶面展着剂1-20％，微量元素为上述原料总量的浓度的0-100ppm。
本发明相比现有技术具有如下优点1、本发明的营养液中主要含有一元醇和氨基酸，由于一元醇为液体碳源，在喷洒叶面时可增加碳素营养，弥补了大气中的二氧化碳的不足。
2、本发明可提高光合作用的速率，可大大提高农作物产量，其中对绿色叶菜类和根茎类蔬菜的一般增产可达30-60％，果菜类增产达15-30％，小麦增产达10-30％，油菜籽增产10％左右。
3、本发明使用方便、成本较低、无毒副作用。
4、本发明不但可以增产，还可提高作物的抗旱保水能力。
本发明在蔬菜上的应用及增产作用供试的蔬菜种类主要有胡萝卜、萝卜、油白菜、白菜、菠菜、黄瓜、西红柿、生菜、苋菜、莴笋、雪里蕻等。小区面积一般为10-30m2不等，设有2-3个重复。个别品种如生菜、苋菜、莴笋等做为一般性药效观察，只设处理和对照二个小区。试验查明本发明对胡萝卜、萝卜、油白菜、白菜、菠菜、雪里蕻等绿叶菜类增产作用明显(表1)，在如下表中本发明以MTN代表。
表1 本发明对几种蔬菜的增产效果比较蔬菜种类株高(cm) ±％ 鲜重(g)地上 ±％地下 ±％油白菜 对照36.7 910 ---- (1995)MTN 41.2 +13.0 1220 +35.2 ----花叶萝卜 对照31.9 330 670
MTN 42.6 +33.5 720 +118.2 1150+71.6(1996)雪里蕻 对照 ---- 2950MTN ---- 5340+81.0---- (1996)小白菜 对照 ---- 1480MTN ---- 2360+59.5---- (1996)一般喷药后一周左右即可见叶色深绿，长势明显好于对照。因为MTN用于叶面喷洒，喷药后被叶片光合作用所利用。如若每隔5-7天再喷药2-3次，增产效果更好。从表1看出，MIN对萝卜、白菜、雪里蕻等增产效果十分显著，均在50％以上。在1.3亩的胡萝卜大田苗期喷洒一遍，增产7.7％。
试验表明，MTN对莴苣属的莴笋、生菜无任何增产作用，对紫苋菜也无任何增产效果。从叶色上看，莴笋、生菜的叶子呈黄绿色，紫苋菜更缺乏叶绿素，这可能是MTN不起作用的主要原因。
在西宁市蔬菜研究所的塑料大棚内对黄瓜、西红柿分别进行了苗期及结果期MTN喷施试验。黄瓜处理面积0.2亩，西红柿为0.1亩，黄瓜和西红柿每次采摘上市前均单独过称、记录。早黄瓜和西红柿于开花、结果期开始喷药，晚黄瓜在苗期开始伸蔓时喷药共喷药6次。MTN对西红柿和黄瓜产量的影响如表2。
表2 塑料大棚内MTN喷洒黄瓜、西红柿对产量的影响处理 总株数产量 单株产量增产采收期采收次(公斤) (公斤/株)％早黄瓜*对照 60 97.81.63 16/6-31/8 24次MTN56 98.31.75 7.6晚黄瓜对照 144 237.91.65 5/7-5/10 26次MTN 140 250.61.83 10.9西红柿*对照 67 73.71.10 1/7-24/8 23次MTN59 91.31.55 40.7*早黄瓜及西红柿均在喷药之前已开始采收上市喷洒MTN的早黄瓜较对照增产7.6％，晚黄瓜较对照增产10.9％。西红柿经MTN处理后较对照增产40.7％，效果十分显著。对塑料大棚内蔬菜的初步试验表明，只要棚内有足够的光照，光合促进剂MTN是完全可以在塑料大棚内的蔬菜上应用，并具有一定的增产作用。曾有人做过测定，在塑料大棚内的CO2浓度低于田间自然条件下的CO2浓度。这样的塑料大棚内蔬菜或瓜果上喷施MTN以补充“碳源”，会更有意义，经济效益可能会更高。但在塑料大棚内广泛推广应用还有待进一步试验。
本发明在小麦上的应用及对产量的影响本发明在春小麦上的应用主要在大堡子乡、甘肃皋兰试验站及西北高原生物所院内进行。大田及小区施药处理面积共44亩。其中1994年4亩、1995年35亩、1996年5亩。一般于小麦分蘖末期、拔节初期或中期喷洒两次，个别试验于拔节中期或孕穗、抽穗、灌浆期等不同生育阶段喷洒，以观测不同施药期药效。试验表明，在分蘖末期至拔节中期喷药，促进茎杆发育，提前抽穗作用明显。1994年在所内的小区试验中，喷MTN的高原506小麦比对照提早抽穗5-7天，判若两个品种。在密度较高的情况下，处理比对照明显抗倒伏。
表3 MTN对大田小麦及胡萝卜的增产作用(1995)农户姓名品种 试验面积(亩) 产量(公斤/亩) 增产(％)陶廷顺 青春533 对照1.03 411.00处理1.04 424.80 3.40陶廷顺 阿勃 对照0.63 356.75处理0.74 451.70 26.60陶廷礼 青春533 对照0.50 518.00处理0.50 615.33 18.90李庆元 青春533 对照1.00 502.00处理1.00 557.00 11.75丁杰胡萝卜 对照2.6亩 3400.00处理1.3亩 3661.54 7.70表3为MTN在大田春小麦上使用后的产量情况，处理和对照均为单打单收。于拔节初期和中期喷洒2遍，药液浓度30％。可以看出MTN对小麦有一定增产作用，阿勃增产达26.6％。青春533分别增产3.4％、18.9％和11.75％，平均增产15.2％。考种结果表明，苗期施用MTN后由于叶片光合作用增强，有利于幼穗分化，增加了主穗和有效分蘖的穗粒数，并在不同程度上增加了千粒重。
表4 MTN对大田小麦的增产作用考种结果(1996)品种处理 株高穗下节长 主穗粒数 20株粒重千粒重实际产量增产
(cm) ±％ (cm) ±％ ±％(g) ±％(g)±％ (公斤/亩)％阿勃对照 103.740.5 29 24.743.5501.35(沈生云)(1.0亩)MTN 112.0 8.047.517.3 35 20.743.244.853.823.7532.48 6.2(0.83亩)青春533 对照 107.049.1 38.626.334.44 463.09(李仓元)(0.97亩)MTN 108.3 1.247.5-3.3 39.8 2.929.813.234.54 0.30542.2413.2(1.00亩)表5 小麦MTN小区试验结果(1996年所内高原506)*株高 穗下节长主穗粒数 20株粒重 千粒重 经济系数(cm)±％(cm) ±％ ±％(g)±％ (g) ±％％对照 77.037.0 41.4 61.97 50.3 0.4430％MTN79.9+3.838.9 +5.150.6 +22.2 79.5 +28.5 50.9 +1.2 0.47 +6.8*均为20株考种数据从以上小区试验结果也可以看出，MTN对小麦的增产作用中以对主穗粒数及单株粒重增加幅度较大。小区试验与大田试验结果趋势一致。为了进一步了解本发明MTN对小麦及油菜籽的增产效果，我们以当地农区常用的生长调节物质1％的农一清，2％叶得灵及0.5％尿素与30％MTN的效果进行对比试验。小区试验面积为30M2。设3个重复，于分蘖初、中期喷洒2遍，油菜籽在苗期喷药1遍。表6不同生长调节剂和尿素对小麦青春533产量的影响(考种结果)(1996)处理 株高 主穗粒数 20株粒重 千粒重产量增产(cm)±％ (cm)±％(g)±％ (g) ±％ (斤/亩)％对照103.5 31.7 24.4 37.8 391.89MTN 108.34.639.6 24.935.643.0 40.9 8.4 496.2126.0农一情 106.42.433.45.426.1 7.1 40.3 6.8 409.99 4.6叶得灵 108.04.937.3 17.731.930.8 41.5 9.9 471.9920.4对照 38.31 375.5630％MTN 39.84 9.3 410.00 4.030％MTN+0.5尿素 40.61 17.2440.00 6.00.5％尿素40.47 7.4 403.34 5.6从表中看出，几种生长调节物质及0.5％尿素于苗期喷洒叶面的均有一定的增产作用相比较以MTN增产作用明显些，尤其在主穗粒数和20株粒重方面较对照增加幅度较大。若加入0.5％尿素效果更好，因喷施MTN后对生长发育及光合作用都有不同程度的促进，补充适量氮肥较好。油菜籽因现蕾、结荚期植株较高，难以进入地块喷药。另外收割时连日阴雨，落粒发芽严重，未测产。
本发明还将结合实施例作进一步详述实施例1一种植物复合碳素营养液是由下述重量百分含量的原料制成一元醇60％、氨基酸30％、磷酸脂5％、氮素2％、磷素3％。
微量元素为上述原料总量的浓度的10ppm。
实施例2一种植物复合碳素营养液是由下述重量百分含量的原料制成一元醇90％、氨基酸8％、磷酸脂1％、氮素0.5％、磷素0.5％。
微量元素为上述原料总量的浓度的100ppm。
实施例3一种植物复合碳素营养液是由下述重量百分含量的原料制成一元醇10％、氨基酸50％、磷酸脂20％、氮素10％、磷素10％。
微量元素为上述原料总量的浓度的0ppm。
实施例4一种植物复合碳素营养液是由下述重量百分含量的原料制成一元醇30％、氨基酸40％、磷酸脂20％、氮素5％、磷素5％。
微量元素为上述原料总量的浓度的50ppm。
权利要求
1.一种植物复合碳素营养液，其特征在于该营养液是由下述重量百分含量的原料制成一元醇10-90％ 氨基酸8-50％ 磷酸脂1-20％叶面展着剂1-20％，微量元素为上述原料总量的浓度的0-100ppm。
2.如权利要求1所述的植物复合营养液，其特征在于所述的叶面展着剂为氮素和磷素。
全文摘要
本发明涉及一种植物复合碳素营养液,它是由一元醇、氨基酸、磷酸脂、叶面展着剂、微量元素原料制成;本发明可提高光合作用速率、促进作物生长发育,具显著增产效果,无毒副作用、成本低。
文档编号A01N59/00GK1360830SQ0013712
公开日2002年7月31日 申请日期2000年12月28日 优先权日2000年12月28日
发明者贲桂英, 韩发, 师生波 申请人:中国科学院西北高原生物研究所