一种促进作物生长和磷吸收的磷肥增效剂

技术领域

本发明涉及化肥技术领域，具体涉及一种促进作物生长和磷吸收的磷肥增效剂。

背景技术

磷是植物生长发育所必需的营养元素之一，我国90％的磷矿资源都用于农业生产。土壤对磷具有较强的吸附、固定作用，施入土壤的磷肥仅有约10-15％被作物吸收。因此，提高磷肥利用率对增加作物产量、维护粮食安全以及应对磷资源匮乏的挑战都至关重要。

挖掘土壤微生物资源促进作物磷高效利用的潜力，可以有效改善作物磷营养、提高磷肥利用效率。丛枝菌根真菌(简称AM真菌)是一种能与绝大多数作物形成共生关系的土壤微生物。AM真菌通过与作物根系共生形成菌丝网络，提高宿主作物对氮、磷等营养元素的吸收，从而改善作物的营养状况、促进作物生长发育。AM真菌与作物共生关系建立的关键因素是AM真菌孢子能够被宿主植物的信号分子所启动。AM真菌孢子可以被宿主植物根分泌物中的信号分子诱导，使AM真菌孢子萌发、菌丝朝着根方向生长、分枝并在根表面形成附着胞，最后侵入根表皮层组织中建立稳定的共生关系。宿主植物根分泌物中的类黄酮在AM真菌侵染中起信号作用，可促进AM真菌孢子萌发、菌丝伸长等。脂肪酸除了作为碳源外，还可以刺激非共生阶段产生具有侵染能力的次生孢子，促进AM真菌和作物共生关系的建立。

因此，通过添加类黄酮物质和脂肪酸，可促进土著菌根真菌与作物建立共生关系，进而改善作物的营养状况。然而，迄今为止并没有研究或者报道确定碳源、类黄酮物质在促进作物养分吸收利用方面的具体用量及配比。我们基于现有的认识，将碳源、类黄酮类物质、脂肪酸类物质制成组合物，以此来刺激AM真菌定殖和生长，促进作物生长和磷吸收，提高磷肥利用效率。

发明内容

本发明提供一种促进作物生长和磷吸收的磷肥增效剂，其成分包括：刺激菌根真菌定殖、生长和解磷功能的碳源和信号物质。

优选的，所述的刺激菌根真菌定殖、生长和解磷功能的的碳源，选自葡萄糖、果糖中的至少一种；刺激菌根真菌定殖、生长和解磷功能的信号物质选自类黄酮类物质、脂肪酸类物质中的至少一种。

优选的，所述的类黄酮类物质选自槲皮素、柚皮素、木犀草素中的至少一种，所述的脂肪酸类物质选择肉豆蔻酸。

优选的，所述木犀草素选自化学纯品、富含木犀草素的花生壳中的至少一种。

优选的，所述的刺激菌根真菌定殖、生长和解磷功能的碳源与信号物质的配比为：碳源342-1930份，信号物质142-476份。

优选的，按质量份数葡萄糖、果糖、肉豆蔻酸和木犀草素的配比为：葡萄糖263-1614份，果糖79-316份，肉豆蔻酸100份，木犀草素42-376份。

进一步，优选的，按质量份数葡萄糖、果糖、肉豆蔻酸和木犀草素优选的配比为：葡萄糖810-1614份，果糖158-316份，肉豆蔻酸100份，木犀草素125-376。

优选的，按质量份数葡萄糖、果糖、肉豆蔻酸、花生壳的配比为：葡萄糖207-1614份，果糖79-316份，肉豆蔻酸100份，花生壳65291-586935份。

进一步，优选的，按质量份数葡萄糖、果糖、肉豆蔻酸、花生壳优选的配比为：葡萄糖207-547份，果糖79-105份，肉豆蔻酸100份，花生壳65291-195742份。

1、本研究的有益效果：施用磷肥增效剂(葡萄糖、果糖、肉豆蔻酸、木犀草素)可增加玉米生物量28.3％-78.7％；

2、施用磷肥增效剂(肉豆蔻酸、木犀草素)可提高玉米生物量11.2％-67.5％；

3、施用磷肥增效剂(肉豆蔻酸、木犀草素)可提高玉米吸磷量28.6％-65.6％；

4、施用磷肥增效剂(肉豆蔻酸、木犀草素)可增加菌丝密度2.4％-67.6％；

5、用花生壳替代木犀草素制成磷肥增效剂，可增加玉米生物量51.7％-100.7％。

附图说明

图1为不添加任何物质(CK)与施用不同磷肥增效剂处理的玉米生物量(A)以及吸磷量(B)之间比较示意图。图中：CK：对照组；Myr-10：添加10μmol kg

图2为不添加任何物质(CK)与施用不同磷肥增效剂处理土壤菌丝密度的比较示意图。图中：CK：对照组；Myr-10：添加10μmol kg

图3为不添加任何物质(CK)与施用不同磷肥增效剂的玉米生物量比较示意图。图中：CK：对照组；M1：添加葡萄糖769.32μmol kg

图4为对照组(CK1)、添加5mg kg

图5为对照组(CK1)、添加5mg kg

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

具体实施方式

下面以具体的实施例对本公开的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

在本实施例中采用的原料，均使用国产工业品产品，作物种子采用商品种子。

实施例1

磷肥增效剂制备和使用方法：

本实施例的磷肥增效剂包含肉豆蔻酸和木犀草素两种物质。播种前将上述磷肥增效剂与土壤充分混匀，然后播种。以盆栽玉米为例，每盆定苗1株，玉米生长2个月后收获。

实施效果：

按照上述方法，在中国农业大学温室开展盆栽试验。试验共9个处理，处理一：CK，对照组；处理二：Myr-10，添加10μmol kg

试验结果表明，随着磷肥增效剂添加量的增加，玉米地上部生物量和吸磷量增加。添加50μmol kg

由图1的对照组(CK)与施用不同磷肥增效剂处理的玉米生物量(A)以及吸磷量(B)之间比较示意图所示，不同小写字母表示处理间显著差异(p<0.05)。CK：对照组；Myr-10：添加10μmol kg

由图2的对照组(CK)与施用不同磷肥增效剂处理土壤菌丝密度的比较示意图所示，不同小写字母表示处理间显著差异(p<0.05)。CK：对照组；Myr-10：添加10μmol kg

实施例2

制备和使用方法：

本实施例的磷肥增效剂的组成成分及其比例如下：

磷肥增效剂1：葡萄糖77份，果糖10份。

磷肥增效剂2：葡萄糖525份，果糖100份，肉豆蔻酸127份。

磷肥增效剂3：葡萄糖263份、果糖100份、肉豆蔻酸127份，木犀草素158份。

播种前，分别将上述磷肥增效剂与土壤充分混匀，浇透水后播种。每盆定苗1株，玉米生长2个月后收获。

实施效果：

按照上述方法，在中国农业大学开展盆栽实验，共设置6个处理。处理一：CK，对照组；处理二：M1，施用磷肥增效剂1共156.62mg kg

试验结果表明，添加磷肥增效剂可促进玉米生物量增加(图3)。与对照相比，添加磷肥增效剂1，玉米生物量增加12.5％；添加磷肥增效剂2，玉米生物量显著增加46.9％；添加磷肥增效剂3，玉米生物量显著增加46.0％。添加磷肥增效剂2处理以及添加磷肥增效剂3处理的玉米生物量比添加磷肥增效剂1处理分别增加30.6％和29.8％。结果说明，刺激微生物生长与活性的碳源与刺激AM真菌定殖和生长的信号物质混合复配的磷肥增效剂，效果更好。

由图3的对照组(CK)与施用不同磷肥增效剂的玉米生物量比较示意图所示，不同小写字母表示处理间显著差异(p<0.05)。M1：添加葡萄糖769.32μmol kg

实施例3

制备和使用方法：

本实施例的磷肥增效剂的组成成分及其比例如下：

磷肥增效剂1：葡萄糖547份，果糖105份，肉豆蔻酸100份，木犀草素42份。

磷肥增效剂2：葡萄糖1614份，果糖316份，肉豆蔻酸100份，木犀草素376份。

磷肥增效剂3：葡萄糖810份，果糖158份，肉豆蔻酸100份，木犀草素125份。

磷肥增效剂4：葡萄糖263份，果糖79份，肉豆蔻酸100份，木犀草素125份。

播种前，分别将上述份量的磷肥增效剂与土壤充分混匀，浇透水后播种。每盆定苗1株，玉米生长2个月后收获。

实施效果：

按照上述方法，在中国农业大学开展盆栽试验，共设置6个处理。处理一：CK1，对照组；处理二：CK2，添加5mg kg

试验结果表明，添加磷肥增效剂可促进玉米生物量增加(图4)。与CK1相比，添加磷肥增效剂1，玉米生物量增加28.3％；添加磷肥增效剂2，玉米生物量显著增加52.3％，；添加磷肥增效剂3，玉米生物量显著增加78.7％；添加磷肥增效剂4，玉米生物量增加46.0％。与施磷肥处理相比，添加磷肥增效剂1，玉米生物量没有显著变化；添加磷肥增效剂2，玉米生物量增加18.4％；添加磷肥增效剂3，玉米生物量显著增加38.9％；添加磷肥增效剂4，玉米生物量增加13.5％。同时在四种磷肥增效剂中，磷肥增效剂3促进玉米生物量提高的效果最佳，对比磷肥增效剂1显著增加了39.3％，比磷肥增效剂2增加了17.4％，比磷肥增效剂4增加了22.4％。结果说明，刺激微生物生长与活性的碳源与刺激AM真菌定殖和生长的信号物质混合复配的磷肥增效剂能显著提高玉米生物量，其效果优于但是磷肥。在不同的磷肥增效剂原料配比中，磷肥增效剂3的效果最好(即各组分的比例最优)。

由图4的对照组(CK1)、添加5mg kg-1P(磷酸氢二钾，CK2)与施用不同磷肥增效剂的玉米生物量比较示意图所示，不同小写字母表示处理间显著差异(p<0.05)。CK1：对照组；CK2：添加5mg kg

实施例4

制备和使用方法：

本实施例的磷肥增效剂的组成成分及其比例如下：

磷肥增效剂1：葡萄糖547份，果糖105份，肉豆蔻酸100份，花生壳65291份；

磷肥增效剂2：葡萄糖810份，果糖158份，肉豆蔻酸100份，花生壳195786份；

磷肥增效剂3：葡萄糖1614份，果糖316份，肉豆蔻酸100份，花生壳586935份；

磷肥增效剂4：葡萄糖207份，果糖79份，肉豆蔻酸100份，花生壳195742份。

播种前，分别将上述份量的磷肥增效剂与土壤充分混匀，浇透水后播种。每盆定苗1株，玉米生长2个月后收获。

实施效果：

按照上述方法，在中国农业大学开展盆栽试验，共设置6个处理。处理一：CK1，对照组；处理二：CK2，添加5mg kg

播种前，分别将上述份量的磷肥增效剂与土壤充分混匀，浇透水后播种。每盆定苗1株，玉米生长2个月后收获。

试验结果表明，施用磷肥增效剂可促进玉米生物量增加(图5)。与CK1相比，施用磷肥增效剂1，玉米生物量显著增加51.7％；施用磷肥增效剂2，玉米生物量显著增加88.8％；施用磷肥增效剂3，玉米生物量显著增加87.7％；施用磷肥增效剂4，玉米生物量显著增加100.7％。与单施磷肥CK2相比，施用磷肥增效剂1，玉米生物量增加17.9％；施用磷肥增效剂2，玉米生物量显著增加46.8％；施用磷肥增效剂3，玉米生物量显著增加45.9％；施用磷肥增效剂4，玉米生物量显著增加56.0％。四种磷肥增效剂中，磷肥增效剂4促进玉米生物量提高的效果最佳，比磷肥增效剂1显著增加了32.4％，比磷肥增效剂2增加了6.3％，比磷肥增效剂3增加了7.0％。

图5的对照组(CK1)、添加5mg kg

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由本申请的权利要求书指出。