本发明涉及农业生产技术领域，更具体地，涉及一种农作物光合增产剂及其制备方法和应用。
背景技术：
光合作用是植物物质代谢和能量的物质基础。光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程，其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤。光合作用是绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳(co2)和水(h2o)制造有机物质并释放氧气的过程，光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释放出能量。对农作物来说，加速其叶片的光合作用，是提高产量的一条重要途径。其光合作用越强，产生的碳水化合物(即干物质)也就相对越多，作物的产量也就越高。如何加速农作物叶片的光合作用，从而使作物增产，一直是研究人员研究的问题。
通常研究人员主要采用化学调节剂来达到此目的，但化学调剂对环境造成了影响和危害了人体的健康，近年来这些副作用越来越显现。那么，如何找到一种能加速绿色植物的光合作用，又不危害人体和环境的方式，在农业界成为了一个需要解决的课题。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种农作物光合增产剂，该农作物光合增产剂包括由以下原料制得：大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸盐酸盐；所述大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的重量比为3:1～1:3。本发明通过采用大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸组合的方法，达到促进植物生长光合作用的加速、增产的新方法，实践证明，本方法对作物加速农作物的光合作用、增产的效果突出。
在本发明中，优选地是，大豆提取物中含有40～50wt％的大豆异黄酮，进一步优选地是，大豆提取物中含有40wt％的大豆异黄酮。
其中，大豆异黄酮是一种大豆提取物，是植物性异黄酮的一种。大豆异黄酮是黄酮类化合物，是大豆生长中形成的一类次级代谢产物，是一种生物活性物质。由于是从植物中提取，与雌激素有相似结构，因此大豆异黄酮又称植物雌激素。大豆异黄酮(soyisoflavone)是一种植物化学素，主要来源于豆科植物的荚豆类，大豆中的含量较高，为0.1％-0.5％。主要是指3-苯并吡喃酮为母核的化合物，大豆中天然存在的大豆异黄酮总共有12种，可以分为3类，即黄豆苷类(daidzingroups)、染料木苷类(genistingroups)、黄豆黄素苷类(glycitingroups)。每类以游离型、葡萄糖苷型、乙酰基葡萄糖苷型、丙二酰基葡萄糖苷型等4种形式存在。游离型的苷元(aglycon)占总量的2％-3％，包括染料木黄酮(genistein)、黄豆苷元(daidzein)和黄豆黄素(glycitein)。结合型的糖苷(glycosides)占总量的97％-98％，主要以染料木苷(genistein)和黄豆苷(daidzin)及丙二酰染料木苷(6'-o-ma-1onylgenistin)和丙二酰黄豆苷(6'-o-malonyldaid-zin)形式存在。目前国内大豆异黄酮主要用于女性雌性激素、防治心血管疾病、女性骨质疏松、调节糖尿病、美容保健等。大豆异黄酮与一些其他植物类黄酮一样，也具有植物内源刺激素的类似作用，能够刺激调节作物的生长。
5-氨基乙酰丙酸(5-ala)是四氢吡咯(四氢吡咯是构成血红素、细胞色素、维生素b12的物质)的前缀化合物，是生物体合成叶绿素、血红素、维生素b12等必不可少的物质。5-ala作为一种环境相容性及选择性很高的新型光活化物质，在农业领域应用非常广泛。利用5-ala生产的除草剂能够杀死双子叶植物类的杂草，而对多属于单子叶植物类的谷物、小麦、大麦等农作物无害，具有选择性除草作用。它也是一种良好的杀虫剂，因为是无公害的天然物质，具有生物降解性，又不引起害虫产生抗药性，可开发出一种新型绿色杀虫剂。作为一种植物生长调节物质的应用，国内已有很多的应用和报导。目前国内主要用于光动力药物，不仅用于局部或全身的皮肤癌的治疗，还可用于膀胱癌、消化道癌、肺癌等的诊断。也可用于鲜红斑痣、老年性黄斑变性、类风湿关节炎等疾病的治疗。5-ala还是一种重要的一种重要的有机合成中间体。
将含有40～50wt％大豆异黄酮的大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸组合，将其用作农作物光合增产剂的原料，可以有效地促进且加速农作物的光合增产。
在本发明一个优选实施方式中，所述大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的重量比为2:1～1:3，进一步优选为2:1～1:2，从光合效率增产考虑，最佳选择为1:2。
本领域公知地是，在这类光合增产剂中均含有载体和/或润湿剂。在本发明一个优选实施方式中，所述原料中还包括载体和润湿剂，所述载体占所述原料重量的88～96wt％，所述润湿剂占所述原料的2～8wt％。进一步优选地是，所述载体占所述原料重量的90～95wt％，所述润湿剂占所述原料的2～5wt％。更优选地是，所述载体占所述原料重量的94～95wt％，所述润湿剂占所述原料的2～3wt％。
在本发明一个优选实施方式中，载体为硫酸镁、矿物源黄腐酸钾、水溶性有机质、硫酸铵、硝酸铵钙、葡萄糖中的一种或多种，优选为硫酸镁。
在本发明一个优选实施方式中，润湿剂为聚氧乙烯基烷基醚、非离子聚醚改性有机硅、丁基萘磺酸钠盐、十二烷基硫酸钠中的一种或多种，优选为聚氧乙烯基烷基醚。
其中，在本发明中，大豆提取物以粉状形式提供。
在本发明一个优选实施方式中，本发明的农作物光合增产剂包括由以下原料制得：大豆提取物、5-氨基乙酰丙酸盐酸盐、载体和润湿剂；所述载体占所述原料重量的88～96wt％，所述润湿剂占所述原料的2～8wt％；所述大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的重量比为3:1～1:3。优选地是，本发明的农作物光合增产剂包括由以下原料制得：大豆提取物、5-氨基乙酰丙酸盐酸盐、载体和润湿剂；所述载体占所述原料重量的90～95wt％，所述润湿剂占所述原料的2～5wt％；所述大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的重量比为2:1～1:3，进一步优选是1:2。
进一步优选地是，本发明的农作物光合增产剂由大豆提取物、5-氨基乙酰丙酸盐酸盐、载体和润湿剂制得，即原料由这4种物质组成。更优选地是，本发明的农作物光合增产剂由大豆提取物、5-氨基乙酰丙酸盐酸盐、硫酸镁载体和润湿剂聚氧乙烯基烷基醚制得。在上述方案中，大豆提取物中含有40wt％的大豆异黄酮。
本发明的农作物光合增产剂可以由本领域中常见方法制得。本发明的另一目的在于提供由上述农作物光合增产剂的制备方法。该方法包括如下步骤：将5-氨基乙酰丙酸盐酸盐粉碎至100目，与大豆提取物粉混合均匀得粉体。含有载体和润湿剂时，将载体和润湿剂与混合均匀的粉体一起混合即可。优选地是，使用二次混合法将混合均匀的粉剂与载体以及润湿剂进行混合。即先将载体的一半与混合均匀的大豆提取物粉和5-氨基乙酰丙酸盐酸盐进行混合，混合均匀后，再与剩余的硫酸镁和扩散湿润剂混合，以保证四者混合均匀。将混合合格的物料，采用包装袋进行包装成为成品。其中，大豆提取物粉的粒径为80～100目。
本发明的再一目的在于提供上述农作物光合增产剂或上述农作物光合增产剂在农作物增产中的应用。本发明的农作物光合增产剂可以在各种农作物上使用，可以促进作物的光合作用加速，促使作物的叶色深绿、生长加快、干物质增加，从而达到提高产的目的。其中，农作物优选为小麦、棉花或是苹果，进一步优选为苹果。
本发明通过采用大豆提取物和5-氨基乙酰丙酸组合的方法，达到促进植物生长光合作用的加速、增产的新方法，实践证明，本方法对作物加速农作物的光合作用、增产的效果突出。
经过小区试验及部分作物的使用证明，以一定量进行根施施用或者叶面喷施，在控制成本的情况下，在棉花上产量比对照可提高高达6％，在小麦上产量比对照可提高高达7％，在苹果上产量比对照可提高高达11％。证明本发明的光合增产剂对促进作物增产具有一定的作用，特别是苹果，并取得了较好的效益。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
实施例1
本实施例提供了一种农作物光合增产剂，制备方法包括如下步骤：
1)、将原料5-氨基乙酰丙酸盐酸盐进行粉碎至100目粉状备用；
2)、先将大豆异黄酮粉剂和粉碎合格的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐粉剂充分混合，采用二次混合法进行，即先采用一半硫酸镁载体与先前混合好的大豆异黄酮和5-氨基乙酰丙酸盐酸盐混合物进行混合，混合均匀后，再与剩余的硫酸镁和扩散湿润剂聚氧乙烯基烷基醚混合，以保证四者混合均匀；
3)、将混合合格的物料，采用500克塑料袋进行包装为成品；其中，各原料的重量比为：大豆提取物(大豆异黄酮40wt％)2％，5-氨基乙酰丙酸盐酸盐1％，聚氧乙烯基烷基醚3％，硫酸镁94％。
实施例2
本实施例提供了一种农作物光合增产剂，制备方法与实施例1中相同，区别在于，各原料的重量比为：大豆提取物(大豆异黄酮40wt％)1％，5-氨基乙酰丙酸盐酸盐2％，聚氧乙烯基烷基醚3％，硫酸镁94％。
实施例3
本实施例提供了一种农作物光合增产剂，制备方法与实施例1中相同，区别在于，各原料的重量比为：大豆提取物(大豆异黄酮40wt％)1％，5-氨基乙酰丙酸盐酸盐1％，聚氧乙烯基烷基醚3％，硫酸镁95％。
实施例4
本实施例提供了一种农作物光合增产剂，制备方法与实施例1中相同，区别在于，各原料的重量比为：大豆提取物(大豆异黄酮40wt％)3％，5-氨基乙酰丙酸盐酸盐1％，聚氧乙烯基烷基醚6％，硫酸镁90％。
实施例5
本实施例提供了一种农作物光合增产剂，制备方法与实施例1中相同，区别在于，各原料的重量比为：大豆提取物(大豆异黄酮40wt％)1％，5-氨基乙酰丙酸盐酸盐3％，聚氧乙烯基烷基醚2％，硫酸镁94％。
对比例1
本实施例提供了一种农作物光合增产剂，制备方法与实施例1中相同，区别在于，各原料的重量比为：茉莉酸甲酯2％，5-氨基乙酰丙酸盐酸盐2％，聚氧乙烯基烷基醚3％，硫酸镁93％。
实验例1(配比筛选)
山西永济市栲栳镇，选择地块肥力中等。施用实施例中农作物光合增产剂，分别在2016年3月24日和2016年4月15日各施用一次，共两次施用。其中，表一中1号和2号分别是对照组1和对照组2，对照组1～2中载体和润湿剂的含量与种类与实施例1中相同，9号是清水对照，3号到8号使用制剂分别是实施例1～5以及对比例1中得到的农作物光合增产剂。通过小区实验，筛选出最佳的配比。
表一植物光合促进剂小麦试验结果(配比筛选)
通过表一结果可以看出，单独采用2％大豆提取物与2％5-氨基乙酰丙酸盐酸盐其增产率具有一定的差异，说明5—氨基乙酰丙酸在一定浓度下的生物活性比大豆提取物高。从4号数据可以得出，当大豆提取物与5-氨基乙酰丙酸盐酸盐复合使用时(其两者比例为1:2)，相互之间具有加成增效作用，即效果有明显的增强.增产幅度较高，可看出实验例2的效果较好。以此可以得出，农作物光合增产剂，当大豆提取物与5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的重量比为1:2时，其对作物的光合增产效果的生物活性达到最佳状态。
通过3号与6号对比，提高大豆提取物的比例，其增产幅度差异并不显著。通过4号与7号的对比可以看出，提高5-氨基乙酰丙酸的比例，虽然增产最高，但与4号相比差异不是很显著，说明5-氨基乙酰丙酸是在一定浓度范围内作用最强，提高其比例对增产意义不大。
综上所述，经过小区试验的结果得出结论并确定该光合增产剂组合大豆提取物与5-氨基乙酰丙酸的重量比为1:2最为经济合理。
实验例2
农作物光合增产剂试验使用情况
陕西杨凌区五泉镇小麦试验，选择地块水肥中等。于2017年3月15日、4月23日分别两次施用。其中，表二中10号使用的制剂是实施例2中得到的农作物光合增产剂，11～12号分别是常用调节剂对照，13号是清水对照。
注：氯化胆碱及缩节胺为小麦作物上常用的植物生长调节剂，本试验使用剂量为规定常用量。
表二植物光合促进剂小麦试验结果
通过上表二可以得出，本发明的农作物光合增产剂剂对小麦生长具有显著促进作用，增产率达7.3％，虽然不及化学品氯化胆碱，有一定差异，但差异不大。于清水对照具有显著差异。
2)、山西芮城佰南镇棉花试验，选择地块水肥中等。于2017年5月20日、6月23日分别两次施用。其中，表三中14号使用的制剂是实施例2中得到的农作物光合增产剂，15～16号分别是常用调节剂对照，17号是清水对照。
注：氯化胆碱及缩节胺为为棉花上常用的植物生长调节剂，本试验使用剂量为规定常用量。
表三植物光合促进剂棉花试验结果
通过上表三可以得出，本制剂对棉花生长具有显著促进作用，增产率达6.1％，虽然不及化学品缩节胺，但差异不显著。于清水对照具有显著差异。
3)、山西运城龙驹镇富士苹果试验(果树为8年树龄)，选择地块水肥中等。于2017年6月5日、7月23日、9月3日分别三次施用。注：胺鲜酯及赤霉素为一般常用量。其中，表四中18号使用的制剂是实施例2中得到的农作物光合增产剂，19～20号分别是常用调节剂对照，21号是清水对照。
表四植物光合促进剂苹果试验结果
通过上表四可以得出，本发明的农作物光合增产剂对苹果生长具有显著促进作用，增产率高达11％，与对比药剂具有显著差异。于清水对照更具有差异性。试验中发现，使用该植物生长促进剂，对苹果的果实着色也具有促进一定的作用，施用过该产品的果实着色率普遍好于对比药剂及清水对照。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。