一种生长促进剂及其在防治十字花科作物根肿病中的应用
技术领域
本发明涉及作物生长调节剂，尤其涉及一种恢复根部吸收功能的生长促进剂及其在防治十字花科作物根肿病中的应用。
背景技术
根肿病俗称“植物癌症”，是由芸苔根肿菌侵染引起的专性寄生性土传病害，主要侵染油菜、甘蓝、白菜、花椰菜、撇蓝、芥菜、萝卜、芜菁等十字花科植物。该病主要为害植物根部组织、引起根部薄壁细胞增生而形成肿瘤，使植株养分吸收困难，导致植物萎焉、生长缓慢，甚至死亡；在条件适合时可以导致油菜等十字花科作物产量和品质下降，甚至绝收。据不完全统计，该病在世界范围内导致十字花科作物经济损失达10％以上，在某些作物上的损失达70％以上，在中国，根肿病已覆盖油菜和十字花科蔬菜主栽区，据不完全统计，目前中国油菜根肿病发病面积至少在60万公顷以上，可致每公顷油菜减产1500公斤以上，严重威胁着中国油菜及十字花科蔬菜产业的发展。
根肿病为世界性土传性病害，该病原菌以休眠孢子形式存在于土壤中，在缺少感病寄主植物时可以适应极其恶劣的环境并生存长达15年之久，导致其防治相当困难，且发生根肿病的田块，一般不再适宜栽培十字花科植物；此外，传统农事操作，如油菜的早播和长期在同一田块种植十字花科作物，都会加重发病田块的根肿病危害。目前，由于缺乏有效的光谱性根肿病抗病品种，生产上只能采用化学杀菌剂进行防治，不仅药剂用量大，药剂和劳动力成本高，加之在表现症状后再进行药剂处理，不但没有防治效果，还会因大量药剂土壤处理带来环境污染和人体健康的潜在风险。因此，根肿病“难防难治”的突出问题，不仅严重打击了农民种植十字花科作物的积极性，而且对油菜及十字花科蔬菜产业的可持续发展构成了极大威胁，迫切需要探索新的根肿病防治策略。
本申请发明人在前期工作中，创制了可用于防治根肿病的种子包衣剂，对油菜苗期根肿病的防效可达80％以上，显著降低了农药使用量，提升了化学防治技术的环境亲和性，攻克了根肿病难防的技术屏障。但是，由于种子包衣剂受药剂剂量和药效持效期的限制，难以实现对油菜生长后期根肿病的有效防控，且不能治愈已经患病的植株。如能提供一种不含化学农药、绿色环保、并能够重新构建或恢复患根肿病植株根系的正常吸收养分和水分的功能，恢复濒临死亡患病植株的正常生长、保障油菜及十字花科作物的产量，对根肿病治疗效果稳定，不易造成环境污染，且在田间的使用效果不受地质条件、土壤环境影响的新型植物生长促进剂，不仅能重新构建或恢复患病植株根部正常的吸收功能、促进作物生长和提高产量，显著降低农药使用量，提升农田生态系统稳定性，降低十字花科作物的种植成本，还能攻克根肿病患病植株患病难活的技术瓶颈，真正解决根肿病“难治”的重大生产实际问题，将大大激励广大种植户的种植积极性、助推十字花科作物的可持续安全生产。
发明内容
为了克服现有防治技术的缺点，攻克根肿病患病植株“患病难活”的技术瓶颈，本发明提供了一种恢复根部的根系吸收功能并可用于防治十字花科作物根肿病的生长促进剂。
该生长促进剂的组分按重量份包括：吲哚丁酸0.3-0.5份、萘乙酸0.3-0.5份、腐殖酸15-20份、硼10-20份(以B元素计)和植物营养剂30-50份。本发明的技术目的是通过采用生长调节剂(吲哚丁酸和萘乙酸)、腐殖酸、硼和植物营养剂相互协同作用、按照合适的组分和比例进行复配来实现的。
本发明中，吲哚丁酸、萘乙酸均采用农业可用的化合物。腐殖酸为如腐植酸钠/或腐植酸钾。硼为硼酸、硼砂、硼镁肥中至少一种。植物营养剂为氮、磷、钾的复合剂，其质量比优选为N：P：K＝4：1：1。
前人研究已经证实，根肿菌的侵染过程分为两个阶段：根毛侵染阶段和皮层侵染阶段。根毛侵染阶段是休眠孢子萌发侵染植株根毛和表皮细胞，该阶段侵染并不会引起寄主植物出现明显的病症，也不直接造成寄主植物产量或质量下降。皮层侵染阶段是初级游动孢子囊释放次级游动孢子侵染皮层细胞，导致根部组织细胞增殖、肥大并形成肿根，此阶段是病原菌在寄主植物内大量增殖的阶段、根部肿大严重影响植株对水分、养分的吸收，直至萎蔫、死亡。根肿病在表现症状后再进行药剂防治，只能杀死部分残留在土壤中的病原菌，而对寄主植物体内的病原菌没有效果、更加无法恢复根部的正常吸收水分和养分功能，故根肿病患病植株“患病难活”。
吲哚丁酸，是内源生长调节物质，能促进细胞分裂与细胞生长，诱导形成不定根，增加座果，防止落果，改变雌、雄花比率等。可经由叶片、树枝的嫩表皮、种子进入到植物体内，随营养流输导到起作用的部位。目前主要用于用于插条生根，可诱导根原体的形成、促进细胞分化和分裂、有利于新根生成和维管束系统的分化和促进插条不定根的形成。吲哚丁酸的使用方式一般为木本和草本植物采用浸根移栽，也可以浸种、拌种。
萘乙酸(NAA)，是一种广谱型植物生长调节剂，能促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根增加座果，防止落果，改变雌、雄花比率等。可经叶片、树枝的嫩表皮，种子进入到植株内，随营养流输导到全株。前人研究表明，在植物生长过程中，使用一定量的萘乙酸或萘乙酸钠，可以显著促进植物生长、提高产量。采用不同浓度的萘乙酸处理番木瓜种子，结果表明，NAA提高了种子整体发芽率、发芽势和活力指数，可以促进不同植物的光合作用。
腐殖酸，是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛用在农、林、牧、化工等各产业，在农业生产中主要用于生产肥料(如腐殖酸铵、腐殖酸钾等)，在土壤中施用腐殖酸可以明显改善土壤的理化性状，增强肥效。一些研究表明土壤施用腐殖酸后能增加土壤中微生物含量，提高作物对营养物质的利用率，显著增加甘薯、葡萄、白菜和番茄等作物的生物量。适量添加腐殖酸可提高正常生长油菜幼苗的根系活力、显著促进根系生长、提高油菜细胞内抗氧化酶活性和叶绿素含量。
硼，是以提供植物养分为其主要功效的微量元素，常规硼是指以硼砂、硼酸、硼镁肥等为主的硼化工制品作为农业用的微量元素肥料。硼是植物必需的营养元素之一，以硼酸分子(H3BO3)的形态被植物吸收利用，在植物体内不易移动。硼能促进根系生长，对光合作用产物-碳水化合物的合成与转运有重要作用，主要作用是对受精过程的正常进行有特殊作用。油菜对硼十分敏感，缺硼会出现“花而不实”，造成大面积减产。研究表明，施硼能够显著增加油菜单株角果数、单角果粒数、千粒重和产量。但是硼施用不当易造成作物硼中毒。也有学者发现施用一定比例的钙肥和硼肥可以控制根肿病的发生。
植物营养剂，是补充植物生长的各种元素、以促进植物健康生长，本发明中的植物营养剂主要成分为氮、磷、钾，这三种物质是植物需要量和收获时带走量较多的营养元素，而它们通过残体和根的形式归还给土壤的数量却不多，因此往往需要以施用肥料的方式补充这些养分。油菜是一种需肥量多、耐肥性强的作物，氮磷钾是油菜生长所需的必须元素。研究表明，油菜氮、磷、钾和硼肥如果单一施用某一种、两种或是三种肥料都难以显著提升菜籽产量，而氮磷钾和硼的合理配施可明显促进油菜生长，提高菜籽产量。
本发明人在长期研究中发现，被根肿菌侵染的受害根系即使完全腐烂也不向相邻的健康根系组织扩散危害，仅存的少数健康根系能继续维持地上部植株的养分和水分供给，并使患病植株处于生长状态；结合植物细胞全能性理论，推测可以通过外界刺激方式诱发患病植株长出新的根系、通过重新构建并恢复受害植株根系的正常生理功能。通过连续多年的研究结果表明，突破了根系生长基本上依靠土壤施用的传统模式，创造性地通过叶面喷雾方式和本发明的生长促进剂配方，完全实现了恢复患病植株的健康生长、重建了患病植株根系的生理功能，这种通过对根肿病受害植株进行叶面处理的特殊治疗方式，恢复了受害植株的“生命力”。该技术田间应用时可显著减少病害损失，使患病植株的成活率达到90％以上，产量增加60％以上。
本发明的生长促进剂是将吲哚丁酸、萘乙酸、腐殖酸、硼和植物生长剂按照合适的组分和比例组合、根据各组分相互协同作用的原理，选择植株的特殊敏感时期，可以重新建立根肿病患病植株根系的水分和养分吸收功能、恢复濒临死亡的患病植株的正常生长，在油菜抽薹初期、田间土温高于气温时/或十字花科作物根肿病患病植株还有1/5正常根系时，采用叶面喷雾的方式施用；相对于传统的从根部用药的方式(需要在特定的时间内，前后不能超过3天)，使用的时间范围更宽泛，更容易操作，实用性更强。
优选吲哚丁酸的用量为0.3-0.5g/亩，用水量为40-50L/667m2。相应的比例，萘乙酸的用量为0.3-0.5g/667m2；腐殖酸的用量为15-20g/667m2；硼的用量为10-20g/667m2；植物营养剂的用量为30-50g/667m2；这样的用量，相比现有技术通过根部施用，药剂用量大幅减少，药剂成本也就大幅减少。
本发明提供一种恢复根部吸收功能并可用于防治十字花科作物根肿病的生长促进剂，一方面可满足了油菜等十字花科作物生长的营养需求，另一方面通过外源刺激方式诱发根系生长、重新建立患病植株根系正常生理功能并恢复濒临死亡患病植株的“生命力”。适用于油菜、白菜等十字花科作物根肿病的防治和治疗。
与现有技术相比，本发明的优点在于：首先，用量少，效果显著，效益高，施用对象多，应用范围广；其次，可以通过重新建立根肿病患病植株根系的水分和养分吸收功能的特殊方式，恢复濒临死亡的患病植株的正常生长，使患病植株的成活率达到90％以上，产量增加60％以上，保障油菜及十字花科作物的产量，对根肿病治疗效果突出稳定；第三，攻克了根肿病患病植株难活难治的技术瓶颈，不含化学农药、绿色环保，使用方便快捷，相对于传统的根部防治方法，药剂成本和劳动力成本降低80％以上；第四，叶面施用的效果不受地质条件、土壤环境影响，显著降低了大量施用化学农药带来的食品安全和环境污染的潜在风险，社会、经济和生态效益显著。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种生长促进剂，按每667m2油菜的有效成分用量计算，由下述组分组成：
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
实施例2：
一种生长促进剂，按每亩油菜的有效成分用量计算，由下述组分组成：
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
实施例3：
一种生长促进剂，按每667m2油菜的有效成分用量计算，由下述组分组成：
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
实施例4：
一种生长促进剂，按每667m2油菜的有效成分用量计算，由下述组分组成：
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
实施例5：
一种生长促进剂，按每667m2油菜的有效成分用量计算，由下述组分组成：
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
对比实施例1
一种生长促进剂，仅含有腐殖酸 16g；
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
对比实施例2
一种生长促进剂，仅含有吲哚丁酸 0.4g。
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
对比实施例3
一种生长促进剂，仅含有萘乙酸 0.4g。
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
对比例4
一种生长促进剂，仅含有硼元素 0.4g。
施用时，将上述生长促进剂兑水50kg全部溶解后，喷施667m2。
对比例5
本对比例不加入任何药剂，仅用清水喷施。
实验验证
于2017年11月在广汉西高镇，选取30块油菜(13片真叶期)根肿病高发田块(每块田面积为667m2)进行平行试验，试验田选取标准为：80％以上油菜感染根肿病；
处理方法为：随机选取3块试验田分别叶面喷施实施例1-5和对比例1-5的水/溶液，即实施例1的药剂喷施3块田，以此类推；试验结果取平均值；
试验结果见表1
表1试验结果表
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
