一种植物源生长调节剂及其在玉米种植中的应用

本发明属于植物生长调剂剂，具体涉及一种植物源生长调节剂及其在玉米种植中的应用。

背景技术：

1、玉米是主要粮食作物和饲料作物之一,也是重要的化工、燃料和医药原料。研究玉米的生长过程以及通过人工干预的手段来提高玉米的最终产量是解决资源短缺，解决玉米需求持续增长的有效手段之一，具有深远的意义。作物化学控制栽培是种植业的一项重要的节本、增效、增产的应用技术，目前在农业生产上得到广泛的应用。近年来，施用植物生长调节物质作为一项作物生长发育调控手段越来越受到广泛重视。植物生长调节剂是作物化学控制的物化载体，是指那些从外部施加给植物、能引起植物生长发育变化的物质。

2、常见的植物生长调节剂多为化学类物质，这类物质长期使用，对植物和土壤带来的不利影响是显而易见的。化学类植物生长调节剂如果使用过量或不正确，会对作物造成药害。例如，随意加大用量或使用浓度过高，不但不能促进植物生长，反而会抑制其生长，甚至导致叶片畸形、干枯脱落、整株死亡。此外，不同作物对植物生长调节剂的敏感性不同，使用不当会导致减产、品质下降等问题。例如，在玉米上应用多效唑等植物生长调节剂时，如果处理不当，可能会导致谷物产量下降。

3、另外，化学类植物生长调节剂对环境也有负面影响。这些调节剂通过地表径流、渗漏等方式进入水体，可能对水生生物造成危害。它们在土壤中的持久性和生物累积性使其难以降解，从而对土壤生态系统产生长期影响。此外，植物生长调节剂的残留问题也值得关注，不规范的使用会对人体健康产生危害。

4、因此，开发一种绿色高效无污染的植物生长调节剂，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的问题，本发明以螺旋藻粉和的小球藻粉为原料，制备高活性的植物活性提取液，同时筛选得到两株功能微生物组成植物生长调节剂，其对玉米根系生长呈现明显的促进作用，改善土壤活性，从而大幅提升玉米产量和品质。

2、为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种植物源生长调节剂，包含以下重量份的原料：藻类植物提取物30-50份、微生物发酵液5-15份、辅助剂1.5-2.0份、微量元素1-3份、助溶增效剂0.1-0.5份，水50-70份。

4、进一步的，所述微生物发酵液是由枯草芽孢杆菌（ bacillus subtilis）和奇异酵母（ saccharomyces paradoxus）发酵制备得到，具体制备方法为：

5、(1)菌株活化：将于冰箱保存的枯草芽孢杆菌和奇异酵母分别转入lb培养基置于25-28℃下进行活化培养，培养时间为24h，得到枯草芽孢杆菌和奇异酵母的活化菌株；

6、(2)种子液培养：取一环活化的枯草芽孢杆菌和奇异酵母的活化菌株，分别接入装有种子培养基的300ml锥形瓶中，装液量25%，置于25-28℃、100-180r/min摇床中培养5-10h，获得两种菌的种子液，将两种菌的种子液按照体积比1:1混合均匀得到混合种子液；

7、(3)发酵培养：将混合种子液按1%接种量接入装有发酵培养基的1l锥形瓶中，装液量50%，置于25-28℃、200-220r/min摇床中培养，发酵培养至有效活菌数为1-2×109cfu/ml，调节ph值为7.0-7.3，获得微生物发酵液。

8、更进一步的，所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为cgmcc no.12522，保藏日期为2023年1月16日，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；所述奇异酵母的菌株编号为cgmcc no.2.5691，购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，原始保藏日期为2016年12月5日。所述奇异酵母可通过保藏中心开放购买，无需进行重复保藏。

9、更进一步的，所述枯草芽孢杆菌分离自山东省临沂市临沭县某农业种植示范园番茄根际土壤，分离筛选方法为：称取5g土壤样品置于装有45ml灭菌水的100ml三角瓶中，25-28℃、180r/min培养20min，然后静置10min。然后将土壤菌悬浮液按10−2−10−8梯度稀释后涂布于lb固体培养基中，于25-28℃恒温箱中培养24−48h，最后挑取不同形态的菌落进行菌株纯化培养得到相应菌液。纯化后的菌株于4℃冰箱中保存。菌株分离试验共计进行3次，每次设置3次重复。将纯化后的细菌于lb液体培养基(添加l-色氨酸100mg/l)培养24h后，取50μl的菌液与50μl salkowski试剂于白色陶瓷板上，避光静置30min进行显色反应，以灭菌的lb液体培养基为阴性对照。红色最深的菌株，即为目标菌株。目标菌株在lb平板上25-28℃培养24h后，菌落呈乳白色、不透明、表面粗糙无光泽、边缘不规则，挑开菌落后有粘液状分泌物。菌落图如图1所示。

10、更进一步的，种子培养基的组成为：胰蛋白胨11.0g•l–1，酵母浸粉6.0 g•l–1，nacl10.5g•l–1，ph7.0-7.4，121℃高温灭菌20min。

11、更进一步的，发酵培养基的组成为：葡萄糖25.0g•l–1，蛋白胨12.0g•l–1，kh2po41.0g•l–1，mgso41.0g•l–1，mnso4·h2o 0.2 g•l–1，115℃灭菌20min。

12、进一步的，所述藻类植物提取物的制备方法为：称取1g的螺旋藻粉和1g的小球藻粉，加入100ml水溶胀，反复冻融破壁，冻融方式为：-20℃冷冻，室温融化，重复5次结束冻融，再于60℃水浴1h后，6000r/min下离心10min，收集上清液并真空干燥得水提物，收集的水提物用灭菌水复溶，过0.22μm的水相除菌膜，得到水提物浓度为10mg/ml的藻类植物提取物。

13、进一步的，所述辅助剂为乙烯利、矮壮素、葡萄糖、柠檬酸按照质量比0.1:0.3:10:5混合得到。

14、进一步的，所述微量元素为cuso4、znso4、mgso4中的一种或者几种。

15、进一步的，所述助溶增效剂为十二烷基硫酸钠和/或木质素磺酸钠。

16、一种植物源生长调节剂的制备方法，包括以下制备步骤：

17、(1)制备微生物发酵液；

18、(2)制备藻类植物提取物：

19、(3)将辅助剂、微量元素依次加入到水中，混合搅拌均匀得到预混料；

20、(4)最后将微生物发酵液和藻类植物提取物同时加入到预混料中，再加入助增效剂，搅拌混合均匀，制得所述植物源生长调节剂。

21、一种植物源生长调节剂的应用，所述植物源生长调节剂应用于玉米种植，促进玉米根系生长，提升玉米植株产量和抗性。

22、本发明植物源生长调节剂的使用方法为：将玉米种子浸泡与本发明植物源生长调节剂中，溶液没过种子，静置5min后取出玉米种子，播种后，玉米幼苗在发芽后7天，稀释20倍的植物源生长调节剂对玉米幼苗根部浇灌，每株用量20-30ml。

23、有益效果：

24、（1）本发明自番茄根际筛选得到一株枯草芽孢杆菌，其一方面可高效分泌生长素、细胞分裂素等植物激素，特别是吲哚乙酸类化合物，同时具备促生功能，包括解磷、产铁载体、产acc脱氨酶、产生物膜等功能。特别对于玉米根系的生长具有明显的促进作用。

25、（2）其次，本发明复配奇异酵母，一方面，奇异酵母活性代谢物具有多种功能，包括改土促生、抗逆体质和增效增产等。这些代谢物可以通过多种途径作用于作物从种子萌发到成熟收获的整个生命周期，从而促进植物生长；此外，奇异酵母还可能通过分泌抗毒素蛋白及抗菌物质来抑制病原菌的侵袭，从而间接促进植物生长。例如，其分泌胞外裂解酶和几丁质酶，这些酶可以有效抑制病原菌的繁殖，从而保护植物免受病害奇；更为重要的是，本发明异酵母与本发明筛选得到的枯草芽孢杆菌组合使用，可以明显提升枯草芽孢杆菌的促生特性，显著提高了植物的生长率、根长和果实数量，提升玉米产量和品质；

26、（3）本发明通过反复冻融破壁，水浴提取螺旋藻和小球藻粉中的有效活性物质，螺旋藻提取物中含有多种植物激素类物质，如生长素、赤霉素和细胞分裂素等，这些物质能够直接影响细胞的初生和次生代谢水平，从而促进玉米根系的生长；而小球藻提取物富含多糖、嘌呤类物质、藻酸化合物等生物活性物质，这些物质能够改良土壤，提高土壤中养分的吸收率，并增强作物的抗逆性，藻酸还可以刺激微生物活性，提升微生物的作用效果。这些物质共同作用，协同增效，共同促进了植物根系的发育和生长；

27、（4）最后，本发明补充少量乙烯利等传统植物调节剂，辅助发挥调节作用，添加微量元素，为根系提供补充营养；添加助溶增效剂，提升体系整体的溶解分散效果；

28、（5）综上，本发明植物源型生长调节剂可以显著提升玉米根系生长，提升玉米品质和产量，增强土壤活性、减少化肥和农药使用，减少环境污染，具有广阔的应用前景。