本发明涉及农业种植领域，尤其是涉及一种复合纳米催芽剂。
技术背景
随着农业的发展，种子的快速育苗成为提高农林牧经济作物产量的一个重要举措，而种子因外界环境的不适宜或自身生长不成熟，造成的种子休眠期长、发芽率低、出芽不整齐以及发芽质量低等情况，严重影响了后期作物的生长，并导致了生产周期长、产品质量不高等一系列问题，影响经济效益。现代的催芽技术多采用植物生长调节剂进行催芽。在催芽材料上，主要集中在种子及枝条、苗木的催芽方面，在催芽激素的选择上，多采用细胞分裂素类、赤霉素类、乙烯类。在催芽剂浓度上，不同植物对浓度的适应有所不同，一般情况下呈现“种子<花卉<苗木”的趋势。在催芽技术的使用方式上，有的是直接涂抹催芽剂，有些则是先刻伤后涂抹催芽剂的方式。
植物生长调节剂又称为植物外源激素，是人们通过化学的方法，仿照植物激素类似的化学结构或生理作用，合成具有生理活性的物质。植物生长调节剂包括细胞分裂素类、赤霉素类、乙烯类等多种，在种植业中应用领域甚广，对植物生长发育起着重要的调节作用。细胞分裂素有促进细胞分裂与分化，促进侧芽生长及显著改变其他激素作用的特点。赤霉素能显著地促进植物茎、叶生长，打破植物体某些器官的休眠，促进长日照植物开花，能增加瓜类的雌花数，诱导单性结实，提高坐果率等，其在代谢过程中产生乙烯。乙烯具有促进果实、叶片和植物尽快成熟、抑制细胞的伸长生长、促进叶、花、果实脱落、诱导花芽分化及促进发生不定根的作用。在打破植物茎干芽的休眠时，不同类别植物生长调节剂的组合发挥着不同的效果，为提高发芽数量、速度及发芽质量等，需要探索各类激素的优选组合。
复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。分散相是以独立的相态分布在整个连续相中，两相之间存在着相界面。复合材料中各个组分虽然保持其相对独立性，但复合材料的性质却不是各个组分性能的简单加和，而是在保持各个组分材料的某些特点基础上，具有组分间协同作用所产生的综合性能。由于复合材料各组分间“取长补短”，充分弥补了单一材料的缺点，产生了单一材料所不具备的新性能，开创了材料设计方面的新局面。
复合纳米材料是由两种或两种以上的固相至少在一维以纳米级大小（1-100nm）复合而成的复合材料。这些固相可以是非晶质、半晶质、晶质或者兼而有之，而且可以是无机物、有机物或二者兼有。纳米复合材料也可以是指分散相尺寸有一维小于100nm的复合材料，分散相的组成可以是无机化合物，也可以是有机化合物，无机化合物通常是指陶瓷、金属等，有机化合物通常是指有机高分子材料。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种催芽促长、抑菌抗病、成活率高、分散度高、缓释性好、自然降解、无毒无害无残留的复合纳米催芽剂。
本发明的目的之二在于提供一种简单易行、适用性强、可重复性高、易于人工控制、取材少、效率高、成品率高的复合纳米催芽剂的制备方法。
本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：
一种复合纳米催芽剂，包括以下重量份的原料：壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒4-8份、吲哚乙酸4-9份、肌醇3-7份、乙烯利2-5份、赤霉素3-6份、中药提取物5-7份。本发明所制复合纳米催芽剂不仅可打破种子休眠，起到加速萌发和促进幼苗生长的作用，避免种子的吸胀损伤，而且还拥有良好的生物相容性和抗菌性质，其药效缓释性好，可自然降解，具有无毒无害无残留、增产增收、营养丰富的优点，既绿色环保、营养匀衡，又符合循环经济发展需求。
作为优选，上述壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒的平均粒径为100-500nm，其中壳聚糖的粘均分子量为1-20万，脱乙酰度为70-95%，聚丙烯酸的粘均分子量为6000-40000。壳聚糖是天然的植物营养促长剂，含有丰富的蛋白质、微量元素，由壳聚糖复配而成的催芽剂，既能起到催芽、杀虫、抗病的作用，增加其抗病能力，又能在植物发育后期，分解土壤中动植物残体及微量金属元素，从而转化为植物的营养素，增强植物免疫力，促进植物的健康；该复合纳米微粒具有良好的分散性和水溶性，可自然降解，同时具有吸水功能，在催芽过程中能有效避免种子的吸胀损伤。
一种复合纳米催芽剂的制备方法，具体包括以下步骤：
制备壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒：按重量份取壳聚糖6-8份、丙烯酸3-4份溶于10-15倍蒸馏水中，加热至60-80℃后，加入重量份为1-2份的引发剂过硫酸钾，保温并不断搅拌，当体系出现乳白色时，加入占壳聚糖重量0.15-0.20%的戊二醛和丙氨酸，戊二醛与丙氨酸的重量比为10-15:1，继续搅拌5-10min，将体系冷却至室温，即可得壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒，上述丙氨酸中含有重量占比4.5-5.5%的右旋丙氨酸，该特殊配比的丙氨酸一方面利用自身分子表面的羟基与壳聚糖表面未被戊二醛交联的部分游离氨基缩合，并附着于壳聚糖表面，进一步增加微粒分子的空间和比表面积，增加纳米微粒对其他药物成分的负载能力，同时实现分子表面疏基化，使复合纳米微粒在混合溶液中获得更好的分散度，另一方面也使纳米微粒兼具生物相容性和低细胞毒性，在与植物外源激素混合时，形成在表面附着有一定量激素的高分子纳米微粒，通过微生物降解，使得药效得以充分、持久地发挥，使催芽剂具有缓释性好的优点；
制备中药提取物：按重量份取连翘2-3份、金银花3-5份、党参2-3份、淫羊藿3-5份、补骨脂3-5份、五味子2-4份、问荆2-3份，经80-90℃烘干30-40min后，粉碎至过100-120目筛，混合得中药粉，向中药粉中添加无水乙醇进行溶剂提取，料液比为1:6-8，在温度为60-80℃、功率为300-500w的条件下超声浸提2-3h，过滤得滤液，将滤渣重复浸提1-2次，混合浸提所得滤液，减压抽滤，得到中药提取物，中药所含化学成分十分复杂，既含有多种有效活性成分，又有无效成分和有毒成分，使用乙醇超声浸提，一方面超声波可有效破碎中草药细胞壁，利用渗透压和浓度差，使所需要的活性成分从药材组织内溶解出来，呈游离状态并溶入乙醇中，另一方面可加速乙醇的分子运动，使得乙醇和活性成分快速接触，相互溶合，提高效率，以此来最大限度提取中药的有效活性成分，并进一步加以分离、纯化，得到中药提取物，可在催芽的基础上，兼具抗菌、防病的功能，提高苗木的抗病能力和成活率；
制备复合纳米催芽剂：将壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒、吲哚乙酸、肌醇、乙烯利、赤霉素、中药提取物混溶于体积浓度为10-15%的乙醇中，再加水稀释100-150倍，即得复合纳米催芽剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明所制壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒，溶于水可产生负离子，使催芽剂分子团变小，提高催芽剂活性、溶解力、分散度，增加催芽剂药效缓释性，避免种子的吸胀损伤，有效减少催芽耗时，同时兼具生物相容性和低细胞毒性，可快速分解浸种期间种子代谢所产生的有害物质如no2-，具有绿色无毒、解毒的优点；2）本发明所制复合纳米催芽剂不仅可以打破种子休眠，增强种子活力，促进种子细胞增殖和分化，加速种子发芽，使芽苗成活率高，起到加速萌发和促进幼苗生长的作用，而且还拥有良好的生物相容性和抗菌性质，可自然降解，具有无毒无害无残留、增产增收、营养丰富的优点，既绿色环保、营养匀衡，又符合循环经济发展需求；3）本发明复合纳米催芽剂的制备方法简单易行，适用性强，过程可重复性高，易于人工控制，成本低，取材少，效率高，成品率高，原料资源丰富，易实现工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：
实施例1：
一种复合纳米催芽剂，包括以下重量份的原料：壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒4份、吲哚乙酸4份、肌醇3份、乙烯利2份、赤霉素3份、中药提取物5份。
上述壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒的平均粒径为100nm，其中壳聚糖的粘均分子量为1万，脱乙酰度为70%，聚丙烯酸的粘均分子量为6000。壳聚糖是天然的植物营养促长剂，含有丰富的蛋白质、微量元素，由壳聚糖复配而成的催芽剂，既能起到催芽、杀虫、抗病的作用，增加其抗病能力，又能在植物发育后期，分解土壤中动植物残体及微量金属元素，从而转化为植物的营养素，增强植物免疫力，促进植物的健康；该复合纳米微粒具有良好的分散性和水溶性，可自然降解，同时具有吸水功能，在催芽过程中能有效避免种子的吸胀损伤。
一种复合纳米催芽剂的制备方法，具体包括以下步骤：
制备壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒：按重量份取壳聚糖6份、丙烯酸3份溶于10倍蒸馏水中，加热至60℃后，加入重量份为1份的引发剂过硫酸钾，保温并不断搅拌，当体系出现乳白色时，加入占壳聚糖重量0.15%的戊二醛和丙氨酸，戊二醛与丙氨酸的重量比为10:1，继续搅拌5min，将体系冷却至室温，即可得壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒，上述丙氨酸中含有重量占比4.5%的右旋丙氨酸，该特殊配比的丙氨酸一方面利用自身分子表面的羟基与壳聚糖表面未被戊二醛交联的部分游离氨基缩合，并附着于壳聚糖表面，进一步增加微粒分子的空间和比表面积，增加纳米微粒对其他药物成分的负载能力，同时实现分子表面疏基化，使复合纳米微粒在混合溶液中获得更好的分散度，另一方面也使纳米微粒兼具生物相容性和低细胞毒性，在与植物外源激素混合时，形成在表面附着有一定量激素的高分子纳米微粒，通过微生物降解，使得药效得以充分、持久地发挥，使催芽剂具有缓释性好的优点；
制备中药提取物：按重量份取连翘2份、金银花3份、党参2份、淫羊藿3份、补骨脂3份、五味子2份、问荆2份，经80℃烘干30min后，粉碎至过100目筛，混合得中药粉，向中药粉中添加无水乙醇进行溶剂提取，料液比为1:6，在温度为60℃、功率为300w的条件下超声浸提2h，过滤得滤液，将滤渣重复浸提1次，混合浸提所得滤液，减压抽滤，得到中药提取物，中药所含化学成分十分复杂，既含有多种有效活性成分，又有无效成分和有毒成分，使用乙醇超声浸提，一方面超声波可有效破碎中草药细胞壁，利用渗透压和浓度差，使所需要的活性成分从药材组织内溶解出来，呈游离状态并溶入乙醇中，另一方面可加速乙醇的分子运动，使得乙醇和活性成分快速接触，相互溶合，提高效率，以此来最大限度提取中药的有效活性成分，并进一步加以分离、纯化，得到中药提取物，可在催芽的基础上，兼具抗菌、防病的功能，提高苗木的抗病能力和成活率；
制备复合纳米催芽剂：将壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒、吲哚乙酸、肌醇、乙烯利、赤霉素、中药提取物混溶于体积浓度为10%的乙醇中，再加水稀释100倍，即得复合纳米催芽剂。
实施例2：
一种复合纳米催芽剂，包括以下重量份的原料：壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒6份、吲哚乙酸6份、肌醇5份、乙烯利3份、赤霉素4份、中药提取物6份。
上述壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒的平均粒径为250nm，其中壳聚糖的粘均分子量为10万，脱乙酰度为80%，聚丙烯酸的粘均分子量为20000。
一种复合纳米催芽剂的制备方法，具体包括以下步骤：
制备壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒：按重量份取壳聚糖7份、丙烯酸3份溶于13倍蒸馏水中，加热至70℃后，加入重量份为1份的引发剂过硫酸钾，保温并不断搅拌，当体系出现乳白色时，加入占壳聚糖重量0.17%的戊二醛和丙氨酸，戊二醛与丙氨酸的重量比为12:1，继续搅拌8min，将体系冷却至室温，即可得壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒，上述丙氨酸中含有重量占比5.0%的右旋丙氨酸；
制备中药提取物：按重量份取连翘2份、金银花4份、党参3份、淫羊藿4份、补骨脂4份、五味子3份、问荆2份，经85℃烘干35min后，粉碎至过110目筛，混合得中药粉，向中药粉中添加无水乙醇进行溶剂提取，料液比为1:7，在温度为70℃、功率为400w的条件下超声浸提2.5h，过滤得滤液，将滤渣重复浸提2次，混合浸提所得滤液，减压抽滤，得到中药提取物；
制备复合纳米催芽剂：将壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒、吲哚乙酸、肌醇、乙烯利、赤霉素、中药提取物混溶于体积浓度为12%的乙醇中，再加水稀释120倍，即得复合纳米催芽剂。
实施例3：
一种复合纳米催芽剂，包括以下重量份的原料：壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒8份、吲哚乙酸9份、肌醇7份、乙烯利5份、赤霉素6份、中药提取物7份。
上述壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒的平均粒径为500nm，其中壳聚糖的粘均分子量为20万，脱乙酰度为95%，聚丙烯酸的粘均分子量为40000。
一种复合纳米催芽剂的制备方法，具体包括以下步骤：
制备壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒：按重量份取壳聚糖8份、丙烯酸4份溶于15倍蒸馏水中，加热至80℃后，加入重量份为2份的引发剂过硫酸钾，保温并不断搅拌，当体系出现乳白色时，加入占壳聚糖重量0.20%的戊二醛和丙氨酸，戊二醛与丙氨酸的重量比为15:1，继续搅拌10min，将体系冷却至室温，即可得壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒，上述丙氨酸中含有重量占比5.5%的右旋丙氨酸；
制备中药提取物：按重量份取连翘3份、金银花5份、党参3份、淫羊藿5份、补骨脂5份、五味子4份、问荆3份，经90℃烘干40min后，粉碎至过120目筛，混合得中药粉，向中药粉中添加无水乙醇进行溶剂提取，料液比为1:8，在温度为80℃、功率为500w的条件下超声浸提3h，过滤得滤液，将滤渣重复浸提2次，混合浸提所得滤液，减压抽滤，得到中药提取物；
制备复合纳米催芽剂：将壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒、吲哚乙酸、肌醇、乙烯利、赤霉素、中药提取物混溶于体积浓度为15%的乙醇中，再加水稀释150倍，即得复合纳米催芽剂。
实施例4：
一种复合纳米催芽剂的制备方法，进一步优化步骤如下：
制备壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒：按重量份取壳聚糖8份、丙烯酸4份溶于15倍蒸馏水中，加热至80℃后，加入重量份为2份的引发剂过硫酸钾，保温并不断搅拌，当体系出现乳白色时，加入占壳聚糖重量0.20%的戊二醛和丙氨酸，戊二醛与丙氨酸的重量比为15:1，继续搅拌10min，将体系冷却至室温，即可得壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒，上述丙氨酸中含有重量占比5.5%的右旋丙氨酸；
制备中药提取物：按重量份取连翘3份、金银花5份、党参3份、淫羊藿5份、补骨脂5份、五味子4份、问荆3份，经90℃烘干40min后，粉碎至过120目筛，混合得中药粉，向中药粉中添加无水乙醇进行溶剂提取，料液比为1:8，在温度为80℃、功率为500w的条件下超声浸提1.5h，过滤得滤液，将滤渣重复浸提2次，混合浸提所得滤液，减压抽滤，得到中药提取物，上述无水乙醇中含有重量占比为0.05%的迷迭香酸和三聚磷酸钠，迷迭香酸和三聚磷酸钠的重量比为3:2，向无水乙醇中加入迷迭香酸和三聚磷酸钠，进入中药粉细胞内部后，与细胞内部的钙、镁离子络合，以形成高渗环境，进一步提高细胞内外渗透压差，促使乙醇向细胞内转移，并快速进入细胞内部，促进细胞体积增大，致使细胞壁的结构松弛、伸展性增加，从而降低其坚韧度，配合超声浸提，可更快速地制得中药提取物，缩短制备时间，提高提取效率和成品率，以增加催芽剂的杀菌抑病能力，提高芽苗成活率；
制备复合纳米催芽剂：将壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒、吲哚乙酸、肌醇、乙烯利、赤霉素、中药提取物混溶于体积浓度为15%的乙醇中，再加水稀释150倍，即得复合纳米催芽剂。
实施例5：
一种复合纳米催芽剂，包括以下重量份的原料：壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒4份、吲哚乙酸4份、肌醇3份、乙烯利2份、赤霉素3份、中药提取物5份。
上述壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒的平均粒径为100nm，其中壳聚糖的粘均分子量为1万，脱乙酰度为70%，聚丙烯酸的粘均分子量为6000。
一种复合纳米催芽剂的制备方法，具体包括以下步骤：
制备壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒：按重量份取壳聚糖6份、丙烯酸3份溶于10倍蒸馏水中，加热至60℃后，加入重量份为1份的引发剂过硫酸钾，保温并不断搅拌，当体系出现乳白色时，加入占壳聚糖重量0.15%的戊二醛，继续搅拌5min，将体系冷却至室温，即可得壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒；
制备中药提取物：按重量份取连翘2份、金银花3份、党参2份、淫羊藿3份、补骨脂3份、五味子2份、问荆2份，经80℃烘干30min后，粉碎至过100目筛，混合得中药粉，向中药粉中添加无水乙醇进行溶剂提取，料液比为1:6，在温度为60℃、功率为300w的条件下超声浸提2h，过滤得滤液，将滤渣重复浸提1次，混合浸提所得滤液，减压抽滤，得到中药提取物；
制备复合纳米催芽剂：将壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微粒、吲哚乙酸、肌醇、乙烯利、赤霉素、中药提取物混溶于体积浓度为10%的乙醇中，再加水稀释100倍，即得复合纳米催芽剂。
实施例6：
在某水稻生产实验基地，在相同条件下，使用上述实施例1-5所制催芽剂对水稻种子进行浸种催芽处理，以实施例1-4所制催芽剂为试验组1-4，以实施例5所制未添加丙氨酸的催芽剂为对照组，以市售某普通催芽剂为空白组，待种子出芽，并长到半粒谷长时，通过对种子的生长发育全程跟踪，对其出芽率、成苗率、发病率、药效释放时间、水中no2-量，进行记录，取平均数据并分析，结果如下表。
表1水稻种子生长状况的综合分析
由上表可明显得出，施用试验组1-4所制催芽剂的水稻种子在相同浸种催芽条件下，取4组平均数值与对照组比较可得，出芽率、成苗率、药效释放时间分别高出2.8%、2.2%、28.8%，发病率和水中no2-量分别降低41.5%和11.6%，与空白组比较可得，出芽率、成苗率、药效释放时间分别高出6.3%、4.2%、47.1%，发病率和水中no2-量分别降低54.3%和12.1%，充分说明所制纳米复合催芽剂在用于浸种催芽时，可有效打破种子休眠，催化种子细胞增殖发芽，同时可确保催芽剂药效缓慢而持久释放，并且具有具有无毒无害无残留、解毒抗病、营养丰富的优点，既绿色环保、营养匀衡，又符合循环经济发展需求。
本发明操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。