一种烟草专用促根剂及其制备和应用

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一种烟草专用促根剂及其制备和应用\n技术领域\n[0001] 本发明属于植物生长调节剂技术领域，特别涉及一种促进烟草根系生长的调节剂（以下简称：促根剂）。\n背景技术\n[0002] 根系是烟株吸收矿质营养和水分的主要部位，要使烟株根系有强大的吸收能力，促进根系发育十分必要。烟苗移栽后，如果生根速率快，这样烟株抵抗外界胁迫能力就强。同时，烟草根系扎根深度大，烟株抗干旱能力就强，而且不易倒伏。由于烟草根系能合成激素、生物碱，烟草根系很可能是烟株的大脑或控制中心，烟草根的生物量与烟草产量及叶片烟碱含量有密切关系，烟碱与产量呈正相关，但这种正相关通过根系生物量来影响（Pate NM.Correlation analysis in studying influence of root growth in yield and quality of Bidi tobacco.Tobacco Research.1988.14:25-27）。烤烟根长、根数及根干物质重与株高呈正相关，根干重与茎叶干物重呈正相关（马新明等，烟草根系生长发育与地上部相关性的研究，中国烟草学报，2002.8(3):26-29）。这些研究表明，促进根系发育非常重要。目前，促进烟草根系发育的措施有：(1)通过培土或起垅栽培，促进根系生长；(2)烟苗移栽时，将烟苗深栽，然而，这受到烟苗株高的限制；(3)松土，深耕，增施有机肥等底肥。这些措施对促进烟草根系发育起了重要作用，然而这些措施存在费工费时、功效不稳定等问题。尽管目前已有一些作物促根剂的专利报道，如：一种适用于南方山葡萄育苗的促根剂（申请号：01125359.2）、一种棉花枝条扦插方法及其专用扦插促根剂（200510088962.8）、一种高效缓释牡丹移栽促根剂及使用方法（200910064521.2）等。然而还没有烟草根系发育专用的促根剂报道。目前，市场上还缺乏高效而便捷的烟草专用促根剂。\n发明内容\n[0003] 针对上述现有产品存在的不足，本发明目的是提供一种有效促进烟草根系发育，特别是促进烟草移栽期根系发育的促根剂。\n[0004] 本发明的促根剂既可以在烟草根层灌根，又可以在烟草叶片表面喷施，还可以灌穴施用，对促进烟草根系发育具有重要作用。该促根剂具有使用效果好，投资成本低等优点，解决了初春烟苗移栽时，根系发育不好、还苗时间长问题。\n[0005] 本发明还提供了促根剂的制备过程。\n[0006] 为实现上述任务，本发明采用如下技术解决方案：\n[0007] 本发明的促根剂，包括以下重量份组分：\n[0008] 硝酸钾：100份～150份\n[0009] 尿素：50份～100份\n[0010] 磷酸二氢钾：10份～50份\n[0011] 氨基酸粉：10份～50份\n[0012] 硫酸锌：5份～10份\n[0013] 硫酸亚铁：5份～10份\n[0014] 硼酸：5份～10份\n[0015] 海藻酸钠：5份～10份\n[0016] 葡萄糖：5份～10份\n[0017] 多效唑：5份～10份\n[0018] 本发明的促根剂可制成水剂。水的加入量为500份～650份为宜。\n[0019] 按本发明的配比要求，取重量1000份(单位为克)的各组分配成水剂的使用方法是：在烟苗移栽时，灌穴施用；或在烟草移栽还苗期，灌根施用；或在烟苗移栽期时，叶面喷施。灌穴施用时，促根剂稀释倍数为300倍，即取1千克促根剂用水稀释至300千克溶液，每个栽培穴施用200克稀释液，施用次数：1次，在烟苗移栽时进行。灌根施用时，促根剂稀释倍数为300倍，即取1千克促根剂用水稀释至300千克溶液，每株烟苗灌根施用600克稀释液，灌根时间和灌根次数根据试验方案要求而定。叶面喷施时，促根剂稀释倍数为500倍，即取1千克促根剂用水稀释至500千克溶液，每株烟苗叶片正反两面喷施，待出现水珠时停止，叶面喷施时间和喷施次数根据试验方案而定。\n[0020] 在以上方案基础上，本发明还可以加入黄腐酸钾：50份～100份。\n[0021] 本发明还可以加入复硝酚钠：5份～10份。\n[0022] 本发明还可以加入PEG400：5份～10份。\n[0023] 本发明的黄腐酸钾、氨基酸粉、复硝酚钠、海藻酸钠、多效唑均可直接从市场上购得。例如：黄腐酸钾可以购自山东省青州市东阳化工或广西喜农乐新型肥料科技有限公司等。氨基酸粉可购自成都螯合生物技术有限公司或武汉市好来利科技有限公司等。复硝酚钠可购自郑州润达化工有限公司等。海藻酸钠购自郑州鼎天科技有限公司或广州艾辉生物科技有限公司等。多效唑购可自广州易合通农化供应链有限公司等。\n[0024] 本发明还提供了一种烟草促根剂的制备方法。\n[0025] (1)取500份～650份去离子水，加入100份～150份硝酸钾，50份～100份尿素，充分搅拌至完全溶解；\n[0026] (2)取10份～50份磷酸二氢钾，50份～100份黄腐酸钾，10份～50份氨基酸粉，缓缓加入(1）步所得到的溶液中，充分搅拌至完全溶解。再加入5份～10份硫酸锌和\n5份～10份硫酸亚铁，5份～10份硼酸，搅拌溶解；\n[0027] (3)在(1)步所得到的溶液中，加入5份～10份葡萄糖，5份～10份复硝酚钠，5份～10份海藻酸钠，5份～10份多效唑，5份～10份PEG400充分搅拌至完全溶解，调节溶液pH调至5-6；\n[0028] (4)用250-350目的过滤网过滤；滤去不溶物，静置，装瓶，即得。\n[0029] 本发明促根剂的促剂制备具体操作步骤如下：\n[0030] (1)向搅拌釜中注入去离子水500份～650份；\n[0031] (2)称取100份～150份硝酸钾，加入正在转动的反应釜中，搅拌至完全溶解；\n[0032] (3)称取50份～100份尿素，加入到反应釜中，搅拌至完全溶解；\n[0033] (4)称取10份～50份磷酸二氢钾，加入正在转动的反应釜中，搅拌完全溶解；\n[0034] (5)称取50份～100份黄腐酸钾，加入正在转动的反应釜中，搅拌至完全溶解；\n[0035] (6)称取10份～50份氨基酸粉，加入正在转动的反应釜中，搅拌至完全溶解；上述溶液用300目过滤网过滤；将不溶物放入适量的水中搅拌溶解；\n[0036] (7)称取5份～10份硫酸锌，5份～10份硫酸亚铁，加入到反应釜中，搅拌至溶解；\n[0037] (8)称取5份～10份硼酸加入到反应釜中，搅拌至溶解；\n[0038] (9)称取5份～10份葡萄糖，加入到反应釜中，搅拌至完全溶解；\n[0039] (10)称取5份～10份复硝酚钠，5份～10份海藻酸钠，5份～10份多效唑，5份～\n10份PEG400依次加入到反应釜中，搅拌至溶解；\n[0040] (11)把第6步再次溶解的溶解物倒入第10步的反应釜中；\n[0041] (12)调节溶液pH调至5～6，测定其粘稠度和比重；\n[0042] (13)打开反应釜盖子，静置24小时；\n[0043] (14)将上述溶液装瓶，即得促根剂水剂。\n[0044] 本发明组成成分硝酸钾、尿素和磷酸二氢钾，其适宜的配比是烟草正常生长发育的必需营养物质。本发明组成成分中的硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸提供的微量元素锌、铁和硼是烟草必需的微量元素养分，对烟草优良品质形成至关重要。本发明组成成分黄腐酸钾，氨基酸粉，葡萄糖，可明显改善烟草根系生长环境，提高根际土壤可溶性有机碳、氨基酸含量，提高根层土壤微生物活性。在土壤肥力水平中等及中等以下土壤上施用具有良好的效果。\n同时，葡萄糖还能提高作物细胞内含物浓度，降低冰点，对增强根系抗低温，冷害具有重要作用。而且本发明优选加入的黄腐酸钾不但具有可明显改善烟草根系生长环境，提高根际土壤有机质含量，促进根层土壤微生物活性的良好作用，还可以对根系生长具有刺激作用。\n[0045] 本发明加入的海藻酸钠具有很高的生物活性，可刺激植物体内非特异活性因子（天然的生长素、细胞分裂素和赤霉素）的产生和调节内源激素的平衡，而且海藻中含有生长素和类植物生长素成分，能增加烟草根系长度和重量，提高抗氧化酶活性，具有明显的促根效果。本发明组成成分多效唑是广谱性植物生长调理剂，能迅速促进细胞分裂与扩大，促进侧根生长，诱导不定根形成；另外，本发明优选加入的复硝酚钠不但是广谱性植物生长调理剂，还是一种强力细胞赋活剂，与植物接触后能迅速渗透到植物体内，促进细胞的原生质流动，提高细胞活力。因此本发明提供的促根剂具有调节生长、促进生根等作用，同时也能增强烟草抗旱、抗寒的功效。\n[0046] 本发明的促根剂的优势在于，\n[0047] 本发明通过各组分成分及含量的相互配合，共同作用，可达到显著促根效果，且使用简单、方便，其成分既含有根系营养生长所需的氮，磷，钾和微量元素，同时，又含有促根生理活性因子。另外，还含有改善烟草根系生长环境的有机营养物质氨基酸粉等，以及优选加入的黄腐酸钾，从而促进根层养分转化。因此，本发明具有改善烟草根际环境，能快速诱导烟苗发根、壮根的功效，是烟苗移栽期促进根系发育效果明显的产品。本发明促根剂可同时采用灌穴、灌根和叶片喷施等方法施用。在土壤盆栽条件下，施用促根剂比对照增加总根数5.04-33.33%，根系干重比对照增加5.69-21.20%，根系体积比对照增加7.99-24.39%。在大田条件下，促根剂效果更加明显，促根剂处理的烤烟总根数、根系干重、根系体积分别是对照的35.19%、32.47%和36.75%。因此，施用本发明产品，可在一定程度上增加烤烟产量与品质，从而增加农民种植烟草的经济收入。\n[0048] 本发明还加入了展着剂为PEG400，该成分对细胞活性具有刺激作用，同时，还能增加促根剂在叶片附着时间和累积量；\n[0049] 本发明的应用试验结果表明，在烟草移栽期，将促根剂施入栽培穴内，显著提高烟草根系数量、根系干重和根系体积，有利于移栽期烟草幼苗的根系发育，增强抗低温，冷害的能力。其作用的可能机理是：当促根剂施入根际土壤时，为烟草根系提供了良好的根际环境，养分种类齐全、营养平衡，有效性高，同时还改良了土壤结构及通气环境，促进了根系细胞的生长与分裂，从而增加烟草根系的数量与干重。与此同时，通过叶片喷施，可在烟草叶片表面形成一层保护膜，调节烟叶片气孔开闭，从而有效减少逆境胁迫条件下烟草体内热量和水分的散发，增强抗胁迫能力。\n附图说明\n[0050] 图1、土培盆栽条件下，促根剂对烤烟根系生长的影响。促根剂通过灌穴、灌根施用的具体方法为：在移栽时，用200ml促根剂灌穴；烟株生长至移栽第15天时，用600ml促根剂灌根；烟株生长至移栽第25天时，用600ml促根剂灌根。对照没有施用促根剂，用等量自来水代替。照片为移栽35天后，烟草植株从盆栽中移出，去掉表面土壤后的实物图。从图\n1可看出，施用促根剂明显增强根系发育，增加根系数量，特别是侧根的数量，而且根系体积比对照大。\n[0051] 图2、田间栽培条件下，促根剂对烤烟整株生长的影响。促根剂处理通过灌穴、灌根施用的具体方法为：烟苗大田移栽时，用200ml促根剂灌穴，烟苗移栽盖土后，用600ml促根剂在烟苗根层灌根。当烟株生长至移栽第15天时，用600ml促根剂灌根；烟株生长至移栽第25天时，用600ml促根剂灌根。对照没有施用促根剂，用等量自来水代替。照片为湖南浏阳官渡镇兵和村植烟区应用促根剂的情况，烟株移栽35天时拍照。从图2可以看出，施用促根剂处理显著增强烟株长势，最大叶面积明显大于对照，烟株长势明显好于对照烟株。\n具体实施方式\n[0052] 以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。\n[0053] 实施例1\n[0054] 按照下述重量份准备原料：水530份、硝酸钾150份、尿素50份、磷酸二氢钾50份、黄腐酸钾100份、氨基酸粉50份、硫酸锌10份、硫酸亚铁10份、硼酸10份、葡萄糖10份、海藻酸钠10份、复硝酚钠5份、多效唑10份，PEG4005份。按上述制备方法制得成品制剂，即烟草专用促根剂。实验地点：华南农业大学资源环境学院网室。供试烟草品种为K326和湘烟4号（XY4），当烟苗长至6叶1心时，移栽于盆栽土壤中进行对照和促根剂处理。每个处理重复4次，每盆栽培1株烟苗。促根剂处理方法为：烟草移栽时，在装有土壤的塑料盆中间挖一个圆形栽培穴，栽培穴深度为10cm、直径为15cm。然后将2ml促根剂稀释300倍，即得\n600ml溶液，通过灌穴施入栽培穴中，再将带基质的烟苗移栽于穴内，用土覆盖栽培穴。在烟苗移栽第15天时，将2ml促根剂稀释300倍，即得600ml溶液，浇灌1株烟苗的根层土壤，待烟苗生长至移栽后第25天时，又将2ml促根剂稀释300倍浇灌烟苗根层。当烟苗生长至移栽第35天后，收获烟株，测定烟株根系数量、根系生物量和根系体积。从表1结果发现，对K326品种来说，施用促根剂处理的总根数、根系干重和根系体积分别是对照的113.24%、\n107.94%和115.18%；而对品种XY4（湘烟4号）来说，施用促根剂处理的总根数、根系干重和根系体积分别是对照的107.14%、105.69%和108.48%（见表1）。尽管两个烟草品种对促根剂响应不同，但均可看到促根剂对烟草根系生长的促进效果。图1为烟草K326在对照和促根剂处理条件下的生长状况，从图1可以看出，促根剂处理明显促进烤烟侧根的发育，增加根系在土壤中的分布范围。\n[0055] 表1、土培盆栽条件下，促根剂灌穴并灌根对烤烟根系生长的影响[0056] \n[0057] *表中数据为4个重复的平均值。\n[0058] 实施例2\n[0059] 按照下述重量份准备原料：水530份、硝酸钾150份、尿素50份、磷酸二氢钾50份、黄腐酸钾100份、氨基酸粉50份、海藻酸钠10份、硫酸锌10份、硫酸亚铁10份、硼酸10份、葡萄糖10份、复硝酚钠5份、多效唑10份，PEG400 5份。按上述制备方法制得成品制剂，即烟草专用促根剂。实验地点：华南农业大学资源环境学院网室。供试烟草品种为K326和XY4，当烟苗长至6叶1心时，移栽于盆栽土壤中进行对照和促根剂处理。每个处理重复4次，每盆栽培1株烟苗。促根剂处理方法具体如下：先将200ml促根剂溶液灌入穴内，再将烟苗移栽于穴内，并覆土。在烟苗移栽后第15天时，将600ml促根剂溶液分次喷施于烟株叶片；待烟苗生长至移栽后第25天时，又将600ml促根剂溶液分次喷施烟株叶片。对照施用等量自来水。烟苗生长至移栽第35天后，收获烟株，测定烟株根系指标。表2为土培盆栽条件下，促根剂叶片喷施对烤烟总根数、根系干重和根系体积的影响。结果表明，对K326品种来说，施用促根剂处理的总根数、根系干重和根系体积分别比对照增加了5.04%、6.34%和7.99%；而对品种XY4来说，施用促根剂处理的总根数、根系干重和根系体积分别比对照增加了6.93%、8.48%和7.12%（见表2）。\n[0060] 表2、土培盆栽条件下，促根剂灌穴与叶片喷施对烤烟根系生长的影响[0061] \n[0062] *表中数据为4个重复的平均值。\n[0063] 实施例3\n[0064] 为探讨促根剂配方中不同组分用量对烤烟根系生长的影响，设计了不同促根剂配方，具体如下：按照下述重量份准备原料：\n[0065] 配方I：水530份、硝酸钾150份、尿素50份、磷酸二氢钾50份、黄腐酸钾100份、氨基酸粉50份、海藻酸钠10份、硫酸锌10份、硫酸亚铁10份、硼酸10份、葡萄糖10份、复硝酚钠5份、多效唑10份，PEG4005份，按上述原料制备的促根剂为配方I。\n[0066] 配方II：水590份、硝酸钾150份、尿素100份、磷酸二氢钾50份、氨基酸粉50份、海藻酸钠10份、硫酸锌10份、硫酸亚铁10份、硼酸10份、葡萄糖10份、多效唑10份，按上述原料制备的促根剂为配方II，配方II不含黄腐酸钾、复硝酚钠和PEG400。\n[0067] 配方III：水540份、硝酸钾100份、尿素100份、磷酸二氢钾50份、黄腐酸钾100份、氨基酸粉50份、海藻酸钠5份、硫酸锌5份、硫酸亚铁10份、硼酸10份、葡萄糖10份、复硝酚钠10份、多效唑5份，PEG400 5份，将上述原料制得促根剂为配方III。\n[0068] 配方IV：水630份、硝酸钾100份、尿素100份、磷酸二氢钾25份、黄腐酸钾50份、氨基酸粉25份、海藻酸钠10份、硫酸锌10份、硫酸亚铁10份、硼酸10份、葡萄糖10份、复硝酚钠5份、多效唑10份，PEG400 5份，将上述原料制得促根剂为配方IV。\n[0069] 利用上述促根剂配方于2011年10月至2012年4月在广州天河五山华南农业大学资源环境学院网室研究了不同促根剂配方对烟草根系生长的影响。供试烟草品种为K326，当烟苗长至6叶1心时，移栽于盆栽土壤中，分别进行对照（自来水）、促根剂配方I、促根剂配方II、促根剂配方III、促根剂配方IV处理。每个处理重复4次，每盆栽培1株烟苗。促根剂施用方法是：烟草移栽5天后，将2ml促根剂稀释至600ml溶液，淋施于烟株根层；当烟草移栽至15天时，又将2ml促根剂稀释至600ml溶液，将此溶液淋施于烟株根层；\n当烟苗移栽第25天时，又将2ml促根剂稀释至600ml溶液，淋施于烟株根层，当烟苗移栽\n35天后，收获烟株，测定烟株总根数、根系干重和根系体积，如表3。与对照处理（自来水）的烟株总根数相比，配方I、配方II、配方III、配方IV的总根数分别增加了33.33%、15.15%、\n23.48%、29.55%；根系干重分别增加了21.20%、8.98%、17.74%、14.52%；根系体积分别增加了24.39%、13.82%、17.89%、15.45%。综合分析这4个配方，以配方I对烤烟根系生长的促进效果最大，其次为配方III，再次为配方IV，配方II因不含黄腐酸钾、复硝酚钠和PEG400，其对烟株根系生长的促进效果不如配方I、配方III、配方IV，但好于对照处理（表3）。\n[0070] 表3、土培盆栽条件下，不同配方的促根剂灌根对烤烟生长的影响[0071] \n[0072] *表中数据为4个重复的平均值，括号中数值为配方处理与对照的百分数。\n[0073] 实施例4\n[0074] 配方I在盆栽条件下对烤烟根系生长具有明显的促进效果，利用该促根剂配方，我们在大田栽培条件下，探讨了该促根剂对烟苗生长的效果。于2012年3月至2012年5月，我们在湖南省浏阳市官渡镇兵和村的植烟土壤上检验了促根剂配方I（以下简称促根剂）对烤烟根系生长的影响。烟苗从育苗盘中移栽大田时，先在栽培穴施用200ml促根剂溶液，待溶液完全渗入土壤后，然后将带基质的烟苗栽入穴内。盖土后，再将600ml促根剂溶液淋施于烟株根层。当烟株生长至移栽第15天时，用600ml促根剂灌根；当烟株生长至移栽第25天时，再用600ml促根剂灌根。当烟苗生长至移栽35天时，分析烟株根系样品。\n对照不施用促根剂，用等量自来水代替。表4为田间条件下，促根剂对烤烟根系生长的影响。结果表明，促根剂处理的烟株总根数、根系干重和根系体积分别比对照增加了35.19%、\n32.47%和36.75%，两处理差异显著。图2为促根剂与对照条件下的大田烟株生长情况，从图2可见，促根剂处理的烟株叶片长势明显好于对照烟株，最大叶面积明显大于对照，这进一步证实了促根剂的促根效果。\n[0075] 表4、田间条件下，促根剂灌穴并灌根对烤烟根系生长的影响\n[0076] \n[0077] *表中同列数据后不同字母表明差异显著。表中同列数据后字母不同，表示差异显著。