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与流程

本发明属于农业生产，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：

1、我国肥料用量远超世界平均水平，氮过量带来高能耗的同时，对环境的压力也持续上升。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。

2、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钙离子、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。

技术实现思路

1、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。

2、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型单体氨基酸和小肽，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)。

3、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。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。本技术通过控制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。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。

4、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：

5、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。由此，提高植物的氮同化能力和配伍性。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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、甜菜碱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。

11、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。

12、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。

13、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：

14、(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；

15、(2)靶向促氮同化功能物质的筛选；

16、(3)生物刺激素组合物的制备；

17、(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。

18、由此，本技术通过上述筛选方法，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。

19、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：

20、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。

21、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。

22、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。

23、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。

24、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。

25、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。

26、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：

27、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。

28、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。

29、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。

30、在本发明的一些实施例中，还包括钾源、锌源、锰源、硼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。

31、在本发明的一些实施例中，所述助剂包括甲醛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。

32、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。

33、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。