[发明专利]一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂

说明书

本发明公开了一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂，属于农业生物技术领域。本发明公开的一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂，为0.1‑1μM的褪黑素，植物为棉花或花生。0.1‑1μM的褪黑素可通过促进棉花和花生根系生长，尤其是侧根的发生来促进棉花和花生幼苗的生长，且对低氮胁迫条件下的促进作用更为显著。

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，更具体的说是涉及一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂。

背景技术

中国的氮肥消耗量占全球总消耗量的30％。但是，氮肥的利用率仅为30-40％。从全球范围来看，预计到2050年氮素消耗量将增加到13×10⁹-15×10⁹吨/年。肥料利用率低是使用化肥时存在的一个普遍的问题。在化肥中，氮损失特别严重。大部分这种过量的氮肥都流失到环境中，这会导致地表水富营养化，地下水中的硝酸盐氮含量超标，还会增加温室气体如N₂O排放。

棉花(Gossypium hirsutum L.)是我国重要的经济作物，种植面积约占世界的15％，产量占世界的25％。国家统计局统计2018年全国棉花种植面积为335.2万公顷。花生(Arachis hypogaea L.)是我国重要的油料作物与经济作物，是食用油和蛋白质的来源。近年来，花生种植面积不断增加，种植面积达7000万亩，种植面积仅次于大豆和油菜，产量高达1600万吨，单产、总产和出口量均居全国油料作物之首，在保障我国食用油脂安全中具有举足轻重的地位。目前高产棉田和花生田普遍存在投入氮肥过量的问题，由此造成肥料利用率低、生产成本高，并对环境造成威胁，降低氮肥用量势在必行。

褪黑素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是一种天然的多效生物分子，广泛存在于动植物中。它可参与多种植物生理活动，例如生长与发育，种子发芽，生根，开花，分枝，光合作用和成熟。褪黑素在植物中最突出的功能被认为是作为各种生物和包括寒冷，干旱，热，盐度，化学污染物，除草剂和紫外线照射等非生物胁迫的保护剂。外源性褪黑素可被各种植物的根系，子叶，叶片和种子吸收，并与内源性褪黑素发挥相同的功能。同时，褪黑素是自然存在于动物和植物中，也有益于人类健康。因此，如果将褪黑素用作作物生产中的植物生长调节剂，则不会增加对环境和人类健康的任何风险。这些特殊的特性吸引了人们将其用于作物生产中的天然生物刺激剂。

除了保护植物免受多种生物和非生物胁迫外，近年来的研究表明，褪黑素还可促进植物对于养分的吸收。根际应用褪黑素可以促进干旱胁迫的苜蓿中的氮代谢和脯氨酸积累。除了这些直接证据外，一些间接研究还表明，褪黑素的施用可能会影响植物养分的吸收和代谢。首先，已经发现褪黑素可以调节侧根的发育并提高根/茎比，强壮的根系将增加营养吸收。其次，干旱和盐胁迫通常会给植物吸收营养带来困难，而褪黑素缓解了这些压力，部分原因是其在增加养分吸收和代谢中的作用。第三，据报道，在一些田间试验中，褪黑素也可以提高产量，部分原因是它可以增加养分吸收和利用。

因此，提供一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂，利用适宜浓度的褪黑素作为生物刺激剂来有效增强棉花和花生等作物的氮素吸收利用效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂，所述植物生长调节剂为0.1-1μM的褪黑素。

进一步，所述植物为棉花或花生。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种增强植物氮素吸收利用的植物生长调节剂，0.1-1μM的褪黑素可通过促进棉花和花生根系生长，尤其是侧根的发生来促进棉花和花生幼苗的生长，且对低氮胁迫条件下的促进作用更为显著。

附图说明