[发明专利]一种提高土壤磷利用的生物激活剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了属于农业土壤改善技术领域的一种提高土壤磷利用的生物激活剂及其制备方法和应用。所述提高土壤磷利用的生物激活剂，按质量份数包括如下原料：葡萄糖400‑600份、柠檬酸200‑300份、果糖20‑30份、岩藻糖20‑30份、槲皮素0.5‑3份。本发明的生物激活剂通过滴施、条施或穴施的方式施入土壤，来调控土壤微生物活性，提高土壤累积态磷利用效率。使用本发明的生物激活剂后，土壤磷酸酶活性显著增强，作物产量显著提高。

技术领域

本发明属于农业土壤改善技术领域，具体涉及一种提高土壤磷利用的生物激活剂及其制备方法和应用。

背景技术

土壤微生物在土壤累积态磷(主要包括难溶性无机磷和有机磷等)活化、利用过程中发挥着重要作用，它们可以分泌质子、有机酸来溶解土壤难溶性无机磷或者分泌磷酸酶水解土壤有机磷。由于受碳源限制，土壤微生物活性往往不强，只有5％左右处于活性状态。因此，如何提高微生物活性，增强其活化土壤累积态磷的效率成为研究的热点和难点。

根系分泌物是土壤微生物的重要碳源，其主要成分包括糖类、羧酸类、氨基酸类、类黄酮类、酚类等几大类化合物。这些物质一方面可以作为碳源，提高微生物活性(Bais etal.,The role of root exudates in rhizosphere interactions with plants andother organisms.Annual Review of Plant Biology,2006,57:233-266)；另一方面也可以作为信号分子，刺激微生物活化磷相关的代谢过程或者促进植物与土壤微生物(如菌根真菌)形成共生关系(Smith and Read,Mycorrhizal symbiosis,2008)。前人针对根分泌物关键成分对微生物的影响开展了一系列研究，例如：Shi等在室内培养条件下，用葡萄糖、蔗糖、果糖、奎宁酸、乳酸和顺丁烯二酸模拟的根系分泌物加到土壤中，发现微生物释放的脱氢酶活性显著提高，微生物群落构成发生显著变化(Shi et al.,Effects of selectedroot exudate components on soil bacterial communities. FEMS MicrobiologyEcology,2011,77:600–610)。Meier等在田间条件下，用葡萄糖、蔗糖、果糖、延胡索酸、丙二酸、草酸和莽草酸模拟的根分泌物加到土壤中，发现微生物释放的蛋白水解酶活性显著增强 (Meier et al.,Root exudates increase N availability by stimulatingmicrobial turnover of fast-cycling N pools.Soil Biology and Biochemistry,2017,106:119-128)。但上述报道没有考虑根系分泌物中信号分子(如类黄酮)的作用，也没有将微生物活性变化同土壤累积态磷的微生物活化周转联系起来。

目前部分专利的配方中涉及到一些有机化合物，如葡萄糖、柠檬酸、果糖等。其做法是将上述化合物添加到有机肥中(一种有机肥料添加剂，中国专利申请号CN201810045336.8)、土壤改良剂中(一种有机农家肥及其制作方法，中国专利申请号CN201711259129.4)、或者作为微生物菌剂培养基的成分(一种用于农场现场发酵的解淀粉芽孢杆菌药肥及其应用，中国专利申请号CN201510975546.3)。涉及到槲皮素(菌根促生因子)的专利十分有限。在现有的专利中，槲皮素被用来处理脱毒苗木，将苗木根系浸泡在含有槲皮素的热药水中，提高苗木移栽的成活率(一种高矮化砧无毒苹果苗的培育方法，中国专利申请号CN201710738789.4)。

目前还缺乏应用多种根系分泌物成分复合配制进行调控土壤微生物活化土壤累积态磷的技术方案。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种调控土壤微生物活性、提高土壤累积态磷利用效率的生物激活剂及其制备方法和应用。

为此本发明的技术方案如下：

一种提高土壤磷利用的生物激活剂，按质量份数包括如下原料：