一种提高人参、西洋参品质的营养调理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其是涉及一种提高人参、西洋参品质的营养调理剂及其制备方法和应用，更具体的，涉及一种提高人参、西洋参品质的营养调理剂及其制备方法和应用以及人参或者西洋参。
背景技术
皂苷被认为是人参、西洋参中重要的生物活性物质，是衡量人参、西洋参品质的关键指标，提高皂苷含量是人参、西洋参栽培中的重要目标。目前的研究发现在一定的温度范围内，温度越低越有利于人参皂苷的积累但是，由于田间温度(特别是低温条件)不好控制，所以还是要靠施用肥料来提高皂苷含量。然而，目前的肥料提高皂苷含量的效果不明显。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高人参、西洋参品质的营养调理剂，该营养调理剂中通过铁与硅的相互配合，使其利于人参或者西洋参中皂苷的合成，且该营养调理剂适于在田间使用。
本发明提供的提高人参、西洋参品质的营养调理剂，包括：亚铁盐、硅酸盐以及大量元素，其中，亚铁盐和硅酸盐的质量比为0.22-1.5:1。
进一步地，亚铁盐和硅酸盐的质量比为0.37-0.84:1。
进一步地，所述亚铁盐包括硫酸亚铁、氧化亚铁以及碳酸亚铁中的至少一种；
优选地，所述硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾以及硅酸钙中的至少一种；
优选地，所述大量元素包括氮、磷、钾、钙、镁以及硫中的至少一种；
优选地，提供所述大量元素的原料包括硝酸钙、硝酸钾、磷酸铵、草炭土以及硫酸镁中的至少一种。
进一步地，所述营养调理剂还包括微量元素；
优选地，所述微量元素包括硼、锰以及锌中的至少一种；
优选地，提供所述微量元素的原料包括硼酸、硫酸锰、草炭土以及硫酸锌中的至少一种。
进一步地，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：亚铁盐2-6％，硝酸钙20-24％，硝酸钾18-22％，磷酸铵18-25％，硫酸镁3-9％，硅酸盐%204-9％，硼酸0.15-0.35％，硫酸锰0.2-0.8％，硫酸锌0.05-0.3％，以及草炭土%203.55-34.6％；
优选地，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：亚铁盐3-5％，硝酸钙22-24％，硝酸钾20-22％，磷酸铵20-25％，硫酸镁4-8％，硅酸盐6-8％，硼酸0.2-0.25％，硫酸锰0.4-0.6％，硫酸锌0.1-0.2％，以及草炭土6.95-24.3％。
进一步地，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：
硫酸亚铁3％，硝酸钙22％，硝酸钾20％，磷酸铵20％，硫酸镁4％，硅酸钠8％，硼酸0.2％，硫酸锰0.4％，硫酸锌0.1％，以及草炭土22.3％；
或者，
硫酸亚铁4％，硝酸钙23％，硝酸钾21％，磷酸铵22％，硫酸镁6％，硅酸钠7％，硼酸0.22％，硫酸锰0.5％，硫酸锌0.15％，以及草炭土16.13％；
或者，
硫酸亚铁5％，硝酸钙24％，硝酸钾22％，磷酸铵25％，硫酸镁8％，硅酸钠6％，硼酸0.25％，硫酸锰0.6％，硫酸锌0.2％，以及草炭土8.95％。
一种前面所述的提高人参、西洋参品质的营养调理剂的制备方法，包括：将各原料混合，得到所述提高人参、西洋参品质的营养调理剂。
一种前面所述的提高人参、西洋参品质的营养调理剂在促进皂苷合成中的应用。
一种人参或者西洋参，在所述人参或者西洋参生长过程中的任意阶段施加前面所述的提高人参、西洋参品质的营养调理剂。
进一步地，所述人参或者所述西洋参的质量增加比例为6.83-24.24％；
优选地，所述人参或者所述西洋参中皂苷的质量增加比例为%2012.40-41.78％。
与现有技术相比，本发明至少可以取得以下有益效果：
本发明的发明人发现，在人参、西洋参生长过程中，土壤铁过量会对植物产生毒害作用，土壤中过量铁的累积会诱发人参红皮病等病害。试验发现，当土壤中的Fe2+的添加量达到22.4mg/Kg时，会抑制人参、西洋参的生长，但能促进人参、西洋参中皂苷的合成，施加有益元素硅能够缓解过量铁对人参、西洋参的毒害作用，同时能够促进人参、西洋参的生长及皂苷合成，且大量元素的添加可以进一步缓解铁的毒害作用并为人参和西洋参的生长提供必要的营养元素进而进一步促进皂苷的合成并利于干物质的积累；在本发明中，利用合适质量比的亚铁盐和硅酸盐相互配合，利用逆境胁迫(铁毒胁迫)来促进皂苷的合成，进而利用逆境缓解(配合营养元素缓解铁毒)来保证人参、西洋参的正常生长发育，从而使得人参或者西洋参中皂苷含量较高。
另外，本发明的营养调理剂在常温条件下可以使用，适于在田间操作，可以改善土壤营养状况，促进人参或者西洋参生长发育和皂苷合成，利于大规模生产。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种提高人参、西洋参品质的营养调理剂，该提高人参、西洋参品质的营养调理剂包括：亚铁盐、硅酸盐以及大量元素，其中，亚铁盐和硅酸盐的质量比为0.22-1.5:1(例如可以为%200.22：1、0.5：1、0.7：1、0.8：1、1：1、1.1：1、1.2：1、1.3：1、1.4：1%20或者1.5：1等)。
需要说明的是，提高人参、西洋参品质的营养调理剂指的是提高人参或者西洋参品质的营养调理剂，或者提高人参和西洋参品质的营养调理剂。
本发明的发明人发现，在人参、西洋参生长过程中，土壤铁过量会对植物产生毒害作用，土壤中过量铁的累积会诱发人参红皮病等病害，且会抑制人参、西洋参的生长，但能促进人参、西洋参皂苷合成，施加有益元素硅能够缓解过量铁对人参、西洋参的毒害作用，同时能够促进人参、西洋参的生长及皂苷合成，且大量元素的添加可以进一步缓解铁的毒害作用并为人参和西洋参的生长提供必要的营养元素进而进一步促进皂苷的合成并利于干物质的积累；在本发明中，利用合适量的亚铁盐和硅酸盐相互配合，利用逆境胁迫(铁毒胁迫)来促进皂苷的合成，进而利用逆境缓解(配合营养元素缓解铁毒)来保证人参、西洋参的正常生长发育，从而使得人参或者西洋参中皂苷含量较高。
当亚铁盐和硅酸盐的质量比过高时，过量的亚铁离子会在人参、西洋参体内累积，通过芬顿反应产生多种有毒自由基，对人参或者西洋参造成毒害作用，进而会抑制人参或者西洋参的生长；当亚铁盐和硅酸盐的质量比过低时，则会造成植物缺铁，影响植物叶绿素合成和光合作用，进而抑制人参或西洋参的生长。相对于其他能够提供铁元素的原料，亚铁盐的优势在于有效性高，容易被植物吸收，相对于其他能够提供硅元素的原料，硅酸盐的优势在于它是水溶性硅肥，可以被植物直接吸收，吸收利用率高。
在本发明的一些优选实施方式中，亚铁盐和硅酸盐的质量比为%200.37-0.84:1。
在本发明的一些实施方式中，亚铁盐包括硫酸亚铁、氧化亚铁以及碳酸亚铁中的至少一种(例如亚铁盐可以包括硫酸亚铁、氧化亚铁或者碳酸亚铁，也可以包括硫酸亚铁、氧化亚铁以及碳酸亚铁中的任意两种或者两种以上)；所述硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾以及硅酸钙中的至少一种(例如硅酸盐可以包括硅酸钠、硅酸钾或者硅酸钙，也可以包括硅酸钠、硅酸钾以及硅酸钙中的任意两种或者两种以上)。
在本发明的一些实施方式中，所述大量元素包括氮、磷、钾、钙、镁以及硫中的至少一种(例如大量元素可以包括氮、磷、钾、钙、镁或者硫，也可以包括氮、磷、钾、钙、镁以及硫中的任意两种或者两种以上)。
在本发明的一些实施方式中，提供所述大量元素的原料包括硝酸钙、硝酸钾、磷酸铵、草炭土以及硫酸镁中的至少一种(例如提供所述大量元素的原料可以包括硝酸钙、硝酸钾、磷酸铵、草炭土或者硫酸镁，也可以包括硝酸钙、硝酸钾、磷酸铵、草炭土以及硫酸镁中的任意两种或者两种以上)。
在本发明的一些实施方式中，所述营养调理剂还包括微量元素，所述微量元素包括硼、锰以及锌中的至少一种(例如微量元素可以包括硼、锰以或者锌，也可以包括硼、锰以及锌中的任意两种或者两种以上)。由此，可以进一步为人参或者西洋参的生长提供营养元素，进一步起到逆境缓解的作用，可以促进人参、西洋参的生长以及皂苷的合成。
在本发明的一些实施方式中，提供所述微量元素的原料包括硼酸、硫酸锰、草炭土以及硫酸锌中的至少一种(例如提供微量元素的原料可以包括硼酸、硫酸锰、草炭土或者硫酸锌，也可以包括硼酸、硫酸锰、草炭土以及硫酸锌中的任意两种或者两种以上)。
在本发明的一些实施方式中，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：亚铁盐2-6％(例如可以为2％、3％、4％、5％或者6％等)，硝酸钙20-24％%20(例如可以为20％、21％、22％、23％或者24％等)，硝酸钾18-22％(例如可以为18％、19％、20％、21％或者22％等)，磷酸铵18-25％(例如可以为%2018％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或者25％等)，硫酸镁3-9％(例如可以为3％、4％、5％、6％、7％、8％或者9％等)，硅酸盐4-9％(例如可以为4％、5％、6％、7％、8％或者9％等)，硼酸0.15-0.35％(例如可以为%200.15％、0.2％、0.25％、0.3％或者0.35％等)，硫酸锰0.2-0.8％(例如可以为%200.2％、0.3％、0.4％、0.6％或者0.8％等)，硫酸锌0.05-0.3％(例如可以为0.05％、%200.1％、0.15％、0.2％、0.25％或者0.3％等)，以及草炭土3.55-34.6％(例如可以为3.55％、4％、6％、7％、9％、11％、15％、20％、25％、30％或者34.6％等)。
在本发明的一些优选实施方式中，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：亚铁盐3-5％，硝酸钙22-24％，硝酸钾20-22％，磷酸铵20-25％，硫酸镁4-8％，硅酸盐6-8％，硼酸0.2-0.25％，硫酸锰0.4-0.6％，硫酸锌%200.1-0.2％，以及草炭土6.95-24.3％。
在本发明的一些具体实施方式中，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：硫酸亚铁3％，硝酸钙22％，硝酸钾20％，磷酸铵20％，硫酸镁%204％，硅酸钠8％，硼酸0.2％，硫酸锰0.4％，硫酸锌0.1％，以及草炭土22.3％。
在本发明的另一些具体实施方式中，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：硫酸亚铁4％，硝酸钙23％，硝酸钾21％，磷酸铵22％，硫酸镁6％，硅酸钠7％，硼酸0.22％，硫酸锰0.5％，硫酸锌0.15％，以及草炭土%2016.13％。
在本发明的另一些具体实施方式中，所述营养调理剂包括如下质量分数的原料：硫酸亚铁5％，硝酸钙24％，硝酸钾22％，磷酸铵25％，硫酸镁%208％，硅酸钠6％，硼酸0.25％，硫酸锰0.6％，硫酸锌0.2％，以及草炭土8.95％。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的提高人参、西洋参品质的营养调理剂的制备方法。该制备方法包括：将各原料混合，得到所述提高人参、西洋参品质的营养调理剂。
在本发明的一些实施方式中，可以将各原料粉碎之后再进行混合，由此，可以将各原料混合的更加均匀。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的提高人参、西洋参品质的营养调理剂在促进皂苷合成中的应用。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种人参或者西洋参，在所述人参或者西洋参生长过程中的任意阶段施加前面所述的提高人参、西洋参品质的营养调理剂。
在本发明的一些实施方式中，人参、西洋参生长年限一般为4-6年，营养调理剂在人参、西洋参生长的最后两年施入根际，更能够促进人参、西洋参皂苷的合成。
在本发明的一些实施方式中，所述人参或者所述西洋参的质量增加比例为6.83-24.24％；所述人参或者所述西洋参中皂苷的质量增加比例为%2012.40-41.78％。由此，人参或者西洋参中皂苷含量高，功效更佳。
需要说明的是，上述人参或者所述西洋参的质量增加比例以及人参或者所述西洋参中皂苷的质量增加比例是相对于不施加营养调理剂的人参或者西洋参进行计算的。
实施例
以下试验例是在吉林省抚松县抽水乡参场进行，参场对照土壤农化性状：有机质97.02g/kg，铵态氮20.12mg/kg，硝态氮115.99mg/kg，速效磷%2037.44mg/kg，速效钾277.46mg/kg，铁含量3.53g/kg。
实施例1
提高人参、西洋参品质的营养调理剂包括如下质量分数的原料：
硫酸亚铁3％，硝酸钙22％，硝酸钾20％，磷酸铵20％，硫酸镁4％，硅酸钠8％，硼酸0.2％，硫酸锰0.4％，硫酸锌0.1％，以及草炭土22.3％，其中硫酸亚铁和硅酸钠的质量比为0.375：1。
试验例1
本试验例共设置2个处理A1和B1，A1.未施用营养调理剂的小区作为对照(CK)；B1.实施例1中营养调理剂的施用量为0.5kg/m2，A1处理和%20B1处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，各个小区随机排列，每个小区随机种植人参和西洋参。选取生长3年的人参和西洋参，于开花期前期将营养调理剂施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表1：
表1
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加8.30％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别28.57％，19.45％和33.50％；西洋参产量增加11.98％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别16.86％，16.36％和17.50％。
实施例2
提高人参、西洋参品质的营养调理剂包括如下质量分数的原料：
硫酸亚铁4％，硝酸钙23％，硝酸钾21％，磷酸铵22％，硫酸镁6％，硅酸钠7％，硼酸0.22％，硫酸锰0.5％，硫酸锌0.15％，以及草炭土16.13％，其中硫酸亚铁和硅酸钠的质量比为0.57：1。
试验例2
本试验例共设置2个处理A2和B2，A2.未施用营养调理剂的小区作为对照(CK)；B2.实施例2中的营养调理剂的施用量为0.5kg/m2，A2处理和 B2处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，各个小区随机排列，每个小区随机种植人参和西洋参。选取生长3年的人参、西洋参于开花期前期施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表2：
表2
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加18.07％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别35.12％，23.59％和41.78％；西洋参产量增加23.63％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别25.93％，20.71％和25.57％。
实施例3
提高人参、西洋参品质的营养调理剂包括如下质量分数的原料：
硫酸亚铁5％，硝酸钙24％，硝酸钾22％，磷酸铵25％，硫酸镁8％，硅酸钠6％，硼酸0.25％，硫酸锰0.6％，硫酸锌0.2％，草炭土8.95％，其中硫酸亚铁和硅酸钠的质量比为0.833：1。
试验例3
本试验例共设置2个处理A3和B3，A3.未施用营养调理剂的小区作为对照(CK)；B3.实施例3中的营养调理剂的施用量为0.5kg/m2，A3处理和B3处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，各个小区随机排列，每个小区随机种植人参和西洋参。选取生长3年的人参、西洋参于开花期前期施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表3：
表3
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加13.39％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别22.48％，17.88％和30.05％；西洋参产量增加14.85％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别21.43％，12.78％和13.71％。
实施例4
复合肥料的组成同实施例2，不同之处在于将硅酸钠替换为硅酸钾。
试验例4
本试验例共设置2个处理A4和B4，A4.未施用复合肥料的小区作为对照(CK)；B4.实施例4中的复合肥料的施用量为0.5kg/m2，A4处理和B4 处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，随机排列。选取生长3 年的人参、西洋参于开花期前期施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表4：
表4
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加20.85％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别33.88％，18.64％和40.91％；西洋参产量增加24.24％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别23.95％，17.44％和24.21％。
实施例5
提高人参、西洋参品质的营养调理剂的原料同实施例2，不同之处在于：硫酸亚铁的质量分数为3％，硅酸钠的质量分数为8％，其中，硫酸亚铁与硅酸钠的质量比为0.375:1。
试验例5
本试验例共设置2个处理A5和B5，A5.未施用营养调理剂的小区作为对照(CK)；B5.实施例4中的营养调理剂的施用量为0.5kg/m2，A5处理和 B5处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，各个小区随机排列，每个小区随机种植人参和西洋参。选取生长3年的人参、西洋参于开花期前期施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表5：
表5
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加9.62％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别28.85％，20.34％和35.15％；西洋参产量增加14.21％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别20.71％，16.42％和17.90％。
实施例6
营养调理剂的原料同实施例2，不同之处在于：硫酸亚铁的质量分数为 5％，硅酸钠的质量分数为6％，其中硫酸亚铁与硅酸钠的质量比为0.833： 1。
试验例6
本试验例共设置2个处理A6和B6，A6.未施用营养调理剂的小区作为对照(CK)；B6.实施例6中的营养调理剂的施用量为0.5kg/m2，A6处理和 B6处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，各个小区随机排列，每个小区随机种植人参和西洋参。选取生长3年的人参、西洋参于开花期前期施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表6：
表6
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加14.81％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别25％，19.28％和31.84％；西洋参产量增加16.89％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别24.06％，13.44％和20.62％。
实施例7
提高人参、西洋参品质的营养调理剂的原料同实施例2，不同之处在于：硫酸亚铁的质量分数为2％，硅酸钠的质量分数为9％，其中，硫酸亚铁与硅酸钠的质量比为0.22:1。
试验例7
本试验例共设置2个处理A7和B7，A7.未施用营养调理剂的小区作为对照(CK)；B7.实施例4中的营养调理剂的施用量为0.5kg/m2，A7处理和B7处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，各个小区随机排列，每个小区随机种植人参和西洋参。选取生长3年的人参、西洋参于开花期前期施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表7：
表7
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加6.83％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别26.74％，19.40％和31.50％；西洋参产量增加11.73％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别17.51％，15.88％和12.40％。
实施例8
营养调理剂的原料同实施例2，不同之处在于：硫酸亚铁的质量分数为 6％，硅酸钠的质量分数为4％，其中硫酸亚铁与硅酸钠的质量比为1.5：1。
试验例8
本试验例共设置2个处理A8和B8，A8未施用营养调理剂的小区作为对照(CK)；B8.实施例6中的营养调理剂的施用量为0.5kg/m2，A8处理和B8处理分别设置3个小区，每个小区面积10平方米，各个小区随机排列，每个小区随机种植人参和西洋参。选取生长3年的人参、西洋参于开花期前期施入根际，继续种植1年后收获，进行产量和皂苷(以Rg1、Re和Rb1三个指标代表皂苷的合成状况)含量测定分析，分析结果见下表8：
表8
与不施加营养调理剂相比，施用营养调理剂后，人参产量增加11.38％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别23.32％，18.18％和30.77％；西洋参产量增加14.54％，单体皂苷Rg1，Re，和Rb1含量分别20.11％，13.17％和20.31％。
最后应说明的是：该营养调理剂中的硅酸盐可以是硅酸钾和硅酸钙，它们的效果与硅酸钠相近。以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
