CN102701880A

CN102701880A - 营养型参根防锈剂

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Publication number: CN102701880A
Application number: CN2012101697536A
Authority: CN
Inventors: 杨利民; 赵英; 赵宇龙; 裴凯
Original assignee: Jilin Agricultural University
Current assignee: Jilin Agricultural University
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-05-29
Also published as: CN102701880B

Abstract

营养型参根防锈剂，属于中药现代化领域。本发明解决了应用现有技术，防治人参水锈病效果不理想的缺点，克服了已有技术的缺点和不足，达到了防治人参水锈病的目的，同时还能提供人参生长所必须的部分营养元素。本发明是按重量份数，取钙镁磷肥1.0～3.0重量份、碳酸氢钠2.0～5.0重量份、硼砂0.2～0.6重量份、碱式硫酸铜0.2～0.6重量份、硅酸钙2.0～4.0重量份、硅藻土1.0～3.0重量份、凹凸棒粘土粉5.0～10.0重量份和水60.0～100.0重量份，制成蘸根剂。栽参前，将参苗全部根体放入蘸根剂中浸蘸10～20s，阴干至不粘手，然后栽参。本发明用于人参栽培中，能够显著降低水锈病的发生率，促进人参生长，提高人参产量和质量。

Description

营养型参根防锈剂

技术领域：

本发明属于中药现代化领域，涉及一种营养型参根防锈剂。

背景技术：水锈病是人参栽培中常见的一种生理性病害，发生于人参根部，各年生均可发生，1～3年生较轻，4～6年生逐年加重。发生水锈病的地块，较轻的发病率在10％左右，严重可达90％以上。发病时参根表皮局部或全部变成红褐色，形状不规则、大小不等。发病初期参根表皮粗糙纵裂，变厚变硬，后期严重时病根枯死。有水锈病的人参比正常参根外观质量差，总皂贰和总氨基酸含量显著降低，人参产品及制品等级下降2～3个等级，严重影响了人参的质量和产量。

有研究认为，土壤水分大、通气性差，导致氧化还原电位(Eh)降低，使土壤处于还原状态，促进了Fe³⁺+e→Fe²⁺的转化、增加了活性Fe²⁺的形成，是水锈病发生的原因。我们通过多年的试验研究证实，导致人参水锈病发生的主要原因主要是由于栽参土壤酸化，导致可溶性铁含量增加，使参根周皮变红所致。

导致栽参土壤酸化的原因主要有以下几点：

1、施用生理酸性肥料和化学氮肥后，当其中的NH₄ ⁺、K⁺等离子被人参根系吸收后，残留在土壤中的酸根，随着人参生长年限的增加逐渐积累，并携带土壤胶体上的盐基离子(Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺等)随灌溉水由表层向下层土壤移动，使耕层土壤H⁺和Al³⁺离子浓度升高，pH值下降，导致土壤酸化。

2、人参生长过程中吸收了大量的钙、镁、钾等元素，加之投人不足，造成土壤养分失调，使土壤胶体上的钙、镁等元素易为H⁺离子置换，使土壤逐渐酸化。

3、施用有机肥中的有机物在土壤中分解产生大量的有机酸和SO₂，有机酸可以使土壤酸化，SO₂遇水或在高温高湿环境条件下转化为亚硫酸和硫酸，导致土壤酸性增强。

4、由于人参是多年生植物，连续多年在同一地点生长以后，土壤有机质含量明显降低，缓冲能力下降，使土壤逐步向酸化方向发展。

5、空气中的CO₂溶于水形成碳酸，导致土壤酸化。

土壤酸化后，可溶性铁含量增加，随着根系吸收水分，或土壤水的移动，水溶态Fe²⁺向参根表面聚集后沉淀，并氧化成Fe³⁺，呈凝胶状薄膜覆盖在参根表面，在参根周皮木栓层固定、氧化沉积，使参根周皮变红。随着人参生长发育的生理过程，其病理变化又使颜色逐渐加深，面积扩大。

土壤酸化可以影响到人参对养分吸收与利用，主要表现在以下几个方面。

1、土壤盐基饱和度降低。土壤酸化的实质是氢离子和铝离子数量的增加。在酸性土中，由于铝离子有较强的吸附性能，它能与交换性盐基离子争夺胶体上的负电荷，使钙、镁、钾等盐基离子淋失，盐基饱和度下降，酸性增强。土壤酸性愈强，这些元素淋失愈多，对植物的供应也愈加不足。

2、影响土壤养分有效性。由于酸性土壤中活性铁、铝增加，磷酸根很容易与其结合，并形成不溶性沉淀，降低磷的有效性；钼酸盐不溶于酸，在强酸性土壤中为难溶态，所以钼的有效度也决定于土壤pH值；土壤酸性过强时(pH＜5)，硼会因过量淋失而使有效含量下降。

3、土壤微生物的生物活性下降。土壤中的细菌和放线菌(如固氮菌和纤维分解菌等)，均适合于在中性和微碱性环境中生长繁殖，在pH＜5.5的酸性土壤中活性逐渐降低，从而影响有机物的分解和土壤肥力；真菌可以在栽参土壤所有pH值范围内活动，并在强酸性土壤中占据优势，导致人参病害严重。

4、土壤缓冲性能减弱。酸性土壤胶体负电荷少，盐基饱和度下降，使土壤缓冲性能弱。

5、土壤物理性状劣变。由于钙的淋失，土壤团粒结构和团聚体减少，导致土壤物理性状劣变，保水保肥能力下降。

目前防治人参水锈病的方法主要有：栽参时选择排水良好的土壤；适时整地，早春刨地起垄，经伏天高温日晒，改善土壤通透性，降低土壤含水量，加速还原物质的氧化；用隔年土，使耕翻土壤经过一冬一夏的休闲，促进土壤熟化；深翻土，黑土拌黄土，改造土体构型，把黑土层下的活黄土翻上来，掺入黑土中，增厚活土层，改善土壤机械组成，提高土壤透水性能；高作床，清沟排涝，控制土壤水分，增强通气透水性能；也有采用pH值为5.5～7.0的酮酸的铜盐、锌盐或钙盐的水溶液作为药液浸沾人参苗根部，在参根表面镀上铜离子(或锌离子)，阻止铁离子在人参根上的氧化沉积的方法(专利号：200610167205.4)。

上述方法存在的缺点是：经试验，用含有铜盐、锌盐或钙盐的药液浸沾人参苗根部的方法，因其组分中含有生石灰，直接与参苗接触后，会造成烧苗和烂根，若药液直接接触到人参芽孢，则不能出苗；采取土壤改良的方法预防人参水锈病，由于降雨和土壤水分移动等生态条件难以控制，土壤改良劳动强度大、成本高，在生产上难以实施。因此以上方法的防治效果并不理想。

吉林农业大学曾研究了一种将粉碎的植物秸杆与白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠等碱性肥料混合后制成土壤调理剂，于整地时施于耕层土壤，能够显著降低水锈病的发生率的方法(专利号：201210009342.0)。但该土壤调理剂中含有白云石粉，用量大时，必须在整地时做基肥，并与参床土壤混合均匀，不能与人参根系接触，否则会引起烧苗和烂根。

本发明目的是提供一种营养型参根防锈剂，通过蘸根处理，改善人参根际土壤的酸环境，降低铁的活性，预防人参生长过程中发生水锈病，同时还能提供人参生长所必须的部分营养元素，克服了已有技术的缺点和不足。

发明内容：

土壤中常见阳离子交换能力强弱的顺序为：Fe³⁺＞Al³⁺＞H⁺＞Ca²⁺＞Mg²⁺＞K⁺＞NH⁴⁺＞Na⁺，可以看出，Fe³⁺、Al³⁺和H⁺的交换能力比其它离子要强。Al³⁺＞H⁺较强的交换能力，可以使土壤逐步酸化，酸环境增加了铁的有效性，从而导致水锈病的发生。但土壤中阳离子交换作用也受质量作用定律支配，即交换能力较弱的离子如果浓度较大，也可以把交换能力强、但浓度较小的离子从胶体上交换出来。根据这一原理，我们选择有益于人参生长的碱性肥料，加入缓释剂和粘结剂后制成蘸根剂，对参苗进行处理，通过这一措施，把土壤胶体上的Al³⁺和H⁺交换出来，从而降低根际土壤的酸性，并使根际土壤在长时间内具有较强的缓冲能力。

检索表明，目前尚未发现有将钙镁磷肥、碳酸氢钠、硼砂、碱式硫酸铜、硅酸钙、硅藻土和凹凸棒粘土粉制成蘸根剂，预防人参生长过程中发生水锈病的相关报道。本发明中所用原料均为人参栽培中允许使用的，所含营养元素有利于人参生长，原料市场有售。

本发明中各组分的作用：

1、钙镁磷肥。钙镁磷肥是一种以磷为主，同时含有钙、镁、硅等成分的多营养元素复合肥料，微碱性。在酸性土壤上施用，能够调节土壤酸性，维持土壤pH值平衡，是一种很好的土壤改良剂。钙镁磷肥还含有硼、锰、铜、铂、锌等微量元素，它们都有利于人参生长，并且无任何毒副作用。本发明中的钙镁磷肥为市售农用肥料。

2、碳酸氢钠。钠元素能够增大植物细胞的渗透势，提高植物吸水吸肥能力；钠元素还可以提高细胞原生质的亲水性，植物吸收钠元素以后，细胞内的电解质增加，组成原生质体的胶体即发生变化而膨胀，从而提高了原生质体与水的亲和力和细胞的保水潜力，在一定程度上可以降低植物的蒸腾作用。植物缺钠时叶片失绿或坏死，甚至不能开花；引起光系统损伤，导致光能向化学能转化的减少，限制光合作用的进行。本发明中的碳酸钠为市售产品，微碱性。

3、硼砂。硼能够促进植物分生组织生长和核酸代谢，促进糖的吸收和运输，同时参与木质素的形成。缺硼时，人参叶片失绿，叶绿素含量降低，光合速率下降，根中总糖及皂苷含量降低。本发明中的硼砂为市售农用肥料，pH＞9.0。

4、碱式硫酸铜。铜是人参生长不可缺少的微量元素营养，是植物体内多种氧化酶的组分，如细胞色素氧化酶、多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等，铜还参与光合作用和氮代谢，同时还具有活化某些土壤营养元素和刺激生长的作用。缺铜时，叶绿素和其他色素的合成及稳定性将受到影响，蛋白质合成受阻，花器官发育不良。本发明中的碱式硫酸铜为市售农用产品，中性至微碱性。

5、硅酸钙。硅能够促进碳水化合物的合成与运转，增强植物对病虫害的抗性，提高根系活性和抗倒伏能力，促进养分吸收。本发明中的硅酸钙是一种微碱性农用肥料(pH＞8)。

6、硅藻土。容重轻、吸附性能强，pH值中性，无毒，具有较好的化学稳定性和热稳定性，尤其是在酸性环境中，其化学性质稳定，对可溶性肥料吸附能力强，能与NH₄ ⁺⁺、PO4^3-等形成很强的化学吸附，从而减少雨后的肥料流失。硅藻土还具有促进作物生长、改良土壤结构的作用。硅藻土在本发明中用作缓释剂。

7、凹凸棒粘土粉。是一种水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状、棒状和纤维状结构。内部有许多大小不均的孔道和空腔，比表面积大，阳离子、水分子和一定大小的有机分子可以进入其间，因而具有较强的离子交换性能。凹凸棒粘土粉的特点是：粘度高，缓释性、分散性、悬浮性和吸附性好，无毒、无污染、绿色环保；能够减少肥料流失，提高肥料利用率，本身还含有20多种对人参生长有益的微量元素；可以改善土壤结构，提高保水透气性能。凹凸棒粘土粉在本发明中用作粘结剂。

营养型参根防锈剂的制备方法，其组分特征是，按重量份数由以下原料制成：

蘸根剂的制备方法：先将各组分计量，然后将钙镁磷肥、碳酸氢钠、硼砂、碱式硫酸铜和硅酸钙等碱性肥料倒入同一无毒容器中，加水后搅拌20～30min，使其充分溶解；将硅藻土与凹凸棒粘土粉分别倒入无毒容器中，加水后搅拌至充分溶解；将硅藻土和凹凸棒粘土粉溶解液先后倒入肥料混合液中，再加入定量的水，制成蘸根剂。

蘸根方法：将人参苗全部根体放入蘸根剂中浸蘸10～20s，阴干至不粘手，然后栽参。

本发明的试验效果：

1材料与方法

1)试验材料

供试人参品种为“福兴1号”，2年生参苗，水锈病的发生率为3.0％。

取钙镁磷肥2.0Kg、碳酸氢钠3.0Kg、硼砂0.4Kg、碱式硫酸铜0.4Kg、硅酸钙3.0Kg、硅藻土2.0Kg、凹凸棒粘土粉8.0Kg和水80.0Kg。将钙镁磷肥、碳酸氢钠、硼砂、碱式硫酸铜和硅酸钙等碱性肥料倒入同一无毒容器中，加水20Kg，搅拌20～30min，使其充分溶解；硅藻土倒入无毒容器中，加水5Kg，搅拌至充分溶解；凹凸棒粘土粉倒入无毒容器中，加水20Kg，搅拌至充分溶解。然后将硅藻土和凹凸棒粘土粉溶解液先后倒入混合肥料液中，再加水25Kg，搅拌，使其充分混合，制成蘸根剂。

2)试验处理及方法

试验处理：试验设2个处理。a.不进行蘸根处理；b.栽参前，将参苗全部根体放入蘸根剂中浸蘸15s，阴干至不粘手，然后移栽。

参床宽165cm，高30cm，株行距10×20cm。每小区200株，3次重复，每处理600株，2009年10月20日移栽，其它按参田正常管理进行。2011年10月15日调查水锈病发生率，以参根表皮10％以上变成红褐色为发生水锈病。

2、试验结果

1)蘸根处理对人参水锈病发生率的影响

各处理随机调查200株，对照发病率为28.5％，处理仅为6.0％，差异极显著(表1)，说明应用蘸根剂处理参苗，可以降低水锈病的发生率。

表1蘸根剂处理参苗对人参水锈病发生率的影响

注：与对照组比较，^**P＜0.01

2)蘸根处理对人参存苗率和产量的影响

测产结果表明(表2)，应用蘸根剂处理参苗后，人参存苗率显著高于对照，产量较对照增加15.8％。

表2蘸根剂处理参苗对人参存苗率和产量的影响

处理	存苗数/支	存苗率/％	产量/kg·m^-2	增产/％
					a(CK)	148	74.0	2.47	——
b	181	90.5^**	2.86	15.8^**

注：与对照组比较，^**P＜0.01

3)蘸根处理对人参主成分含量的影响

分析结果表明(表3)，应用蘸根剂处理参苗后，人参总皂苷含量增加16.2％，总氨基酸含量增加14.8％。说明应用蘸根剂处理参苗，能够提高人参质量。

表3蘸根剂处理参苗对人参主成分含量的影响

注：与对照组比较，^*P＜0.05

3、结论

试验结果表明，应用蘸根剂处理参苗，能够降低水锈病的发生率，存苗率显著高于对照；加入的有益元素能够促进人参生长，提高人参产量和质量。

具体实施方式：

按重量份数取钙镁磷肥1.0～3.0重量份、碳酸氢钠2.0～5.0重量份、硼砂0.2～0.6重量份、碱式硫酸铜0.2～0.6重量份、硅酸钙2.0～4.0重量份、硅藻土1.0～3.0重量份、凹凸棒粘土粉5.0～10.0重量份和水60.0～100.0重量份。将钙镁磷肥、碳酸氢钠、硼砂、碱式硫酸铜和硅酸钙等碱性肥料倒入同一无毒容器中，加水20重量份，搅拌20～30min，使其充分溶解；硅藻土倒入无毒容器中，加水5重量份，搅拌至充分溶解；凹凸棒粘土粉倒入无毒容器中，加水20重量份，搅拌至充分溶解；将硅藻土和凹凸棒粘土粉溶解液先后倒入混合肥料液中，再加入余量水，搅拌均匀，制成蘸根剂。在栽参前，将参苗全部根体放入蘸根剂中浸蘸10～20s，阴干至不粘手，然后栽参。

蘸根剂需现用现配，不可久放后浸蘸参苗。

实施例：

取钙镁磷肥2.0Kg、碳酸氢钠3.0Kg、硼砂0.4Kg、碱式硫酸铜0.4Kg、硅酸钙3.0Kg、硅藻土2.0Kg、凹凸棒粘土粉8.0Kg和水80.0Kg。将钙镁磷肥、碳酸氢钠、硼砂、碱式硫酸铜和硅酸钙等碱性肥料倒入同一无毒容器中，加水20Kg，搅拌20～30min，使其充分溶解；硅藻土倒入无毒容器中，加水5Kg，搅拌至充分溶解；凹凸棒粘土粉倒入无毒容器中，加水20Kg，搅拌至充分溶解；将硅藻土和凹凸棒粘土粉溶解液先后倒入混合肥料液中，再加水25Kg，搅拌均匀，制成蘸根剂。然后将人参苗全部根体放入蘸根剂中浸蘸15s，阴干至不粘手，然后移栽。

以上实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。本领域技术人员依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上会有所改变，本说明书不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种营养型参根防锈剂，其特征在于：按重量份数取钙镁磷肥1.0～3.0重量份、碳酸氢钠2.0～5.0重量份、硼砂0.2～0.6重量份、碱式硫酸铜0.2～0.6重量份、硅酸钙2.0～4.0重量份、硅藻土1.0～3.0重量份、凹凸棒粘土粉5.0～10.0重量份和水60.0～100.0重量份。

2.根据权利要求1所述的一种营养型参根防锈剂，其特征在于：将钙镁磷肥、碳酸氢钠、硼砂、碱式硫酸铜和硅酸钙等碱性肥料倒入同一无毒容器中，加水20重量份，搅拌20～30min，使其充分溶解；硅藻土倒入无毒容器中，加水5重量份，搅拌至充分溶解；凹凸棒粘土粉倒入无毒容器中，加水20重量份，搅拌至充分溶解；将硅藻土和凹凸棒粘土粉溶解液先后倒入混合肥料液中，再加入余量水，搅拌均匀，制成蘸根剂。

3.根据权利要求1所述的一种营养型参根防锈剂，其特征在于：在栽参前，将人参苗全部根体放入蘸根剂中浸蘸10～20s，阴干至不粘手，然后栽参。