基于壳聚糖的植物生长调节剂的制作方法

文档序号:16584141发布日期:2019-01-14 18:14阅读:257来源:国知局
本发明涉及生物
技术领域
,尤其是涉及基于壳聚糖的植物生长调节剂。技术背景随着科学技术的迅猛发展,植物生产调节剂已被世界各国广泛应用于现代农业生产中,并已成为提高农产量、改善农产品品质的一项重要手段,植物生长调节剂可用于调控植物体内的核酸、蛋白质和酶的合成,能对植物生长发育过程中的不同阶段如发芽、生根、细胞伸长、器官分化、花芽分化、开花、结果、落叶、休眠等起到调节和控制作用。它们有的能提高植物的蛋白质、糖等含量,有的能改变其形态,有的可增强植物抗寒、抗旱、抗盐碱和抗病虫害的能力。我国是世界上植物生长调节剂应用最广泛的国家之一。植物生长调节剂在调节农作物的生长发育、提高产量和改良品质方面,为我国农业生产和发展做出了重要贡献。与传统农业技术相比,植物生长调节剂的应用具有成本低、收效快、效益高、节省劳动力等优点,已经成为21世纪农业实现超产和提高商品性的主要措施之一。近年来我国植物生长调节剂产量增长惊人,每年递增量达几千吨。然而,植物生长调节剂与其他人工合成的农药一样,也具有一定的毒性,盲目超量使用植物生长调节剂,可能引起人畜的急、慢性中毒,导致疾病的发生,特别是近年来,由于植物生长调节剂的滥用及使用不当而导致的食品安全问题逐渐增多,引起了人们的关注,因此,研制新型多功能的植物生长调节剂对我国农业的发展具有积极的影响。壳聚糖又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-b-d葡萄糖。这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注,在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。现有技术如授权公告号为cn104886055b的中国发明专利,公开了一种植物生长调节剂,由活性成分和辅助成分组成,活性成分为坐果酸、增糖胺、赤霉酸和丁子香酚,辅助成分包含增溶剂和溶剂。该植物生长调节剂各组分之间具有作用互补、协同增效的作用效果,生产工艺简单,生产成本低,但是,该调节剂使用复杂,利用率较低。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种组分配比合理、协同增效,利用率高,能显著增强植物免疫力,促进植物生长,提高植物产量和品质的具有壳聚糖的植物生长调节剂,其制备工艺简单、生产成本低,便于工厂化。本发明针对
背景技术
:中提到的问题,采取的技术方案为:基于壳聚糖的植物生长调节剂的制备方法,具体制备步骤为:首先将改性壳聚糖、茶皂素、硬脂酸、赤霉素按照重量配比混合均匀得到混合粉末;然后添加复合营养液,在40-50℃下搅拌20-30min;最后在500-800w下超声搅拌1.5-2.0h,即得到植物生长调节剂,所制备的植物生长调节剂各组分之间协同增效,能够显著促进植物生长,改善植物品质,提高经济和社会效益。作为优选,基于壳聚糖的植物生长调节剂的原料成分及其重量份为:改性壳聚糖10-22份、茶皂素5-7份、硬脂酸4-6份、赤霉素3-4份、复合营养液5-10份。作为优选,改性壳聚糖的制备方法为:在室温下,将3-5g·l-1水杨酸溶液缓慢滴入含质量分数为0.5-0.8%壳聚糖的乙酸溶液中,调节溶液ph至3.0-3.5,在900-1000rpm下搅拌均匀,然后加入2.5-3.0g·l-1三聚磷酸钠溶液和n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺,继续搅拌30-50min,将制得的胶体溶液在4-6℃下9000-10000rpm的转速下高速离心20-30min,收集沉淀物,真空干燥即得到改性壳聚糖,所得到的改性壳聚糖能够刺激植物的免疫系统,激活防御反应,促使植物产生抗病害的活性物质抑制病害,又能分解微量金属元素,从而转化为植物的营养素,增强植物免疫力,促进植物健康生长。进一步优选,水杨酸溶液与乙酸溶液的重量比为1:3-4。进一步优选,三聚磷酸钠与壳聚糖的重量比为1:3-5,n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺的添加量为壳聚糖重量的0.02-0.04%,n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺的添加一方面可以抑制壳聚糖在反应过程发生絮凝,提高反应效率,另一方面n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺与三聚磷酸钠发挥协同作用,可降低壳聚糖分子长链上质子化的氨基基团与水杨酸离子周围的水化层的屏蔽作用,提高离子间静电相互作用,进而提高壳聚糖与水杨酸之间的交联结合速率,大大提高了壳聚糖改性效率,进一步提高了植物生长调节剂的经济价值。作为优选,复合营养液的原料成分及其重量份为:维生素3-6份、氯化亚铁0.3-0.8份、氯化钙1.0-1.5份、海藻酸2-4份、硝酸铵5-10份、磷酸二氢钾9-13份、改性凹凸棒4-7份、水45-50份。进一步优选,改性凹凸棒的具体制备步骤为:首先将凹凸棒进行研磨,经200-300目过滤筛筛选,置于恒温干燥箱中,在105-110℃恒温干燥8-10h进行预处理后密封备用,然后将已经经过预处理的凹凸棒粉末在400-430℃下进行热处理,处理时间为3-6h,之后将经过热处理的凹凸棒粉末与4-8mol/l盐酸溶液按照重量配比为1:5-7进行混合搅拌,并在改性的过程中添加改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺,控制温度为70-80℃,改性时间为1.5-3h,最后改性结束后对混合液进行过滤,将改性后的凹凸棒在105-110℃的恒温干燥箱内干燥10-12h,干燥后取出研磨,经200-300目过滤筛筛选,即得最终改性凹凸棒,改性后的凹凸棒比表面积进一步增大,具有很强的吸附能力,使得复合营养液各原料结合紧密,提高营养液的利用率。再进一步优选,改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺的添加量为凹凸棒粉末重量的0.2-0.4%和0.05-0.15%,其中酪氨酸酰肼中l-酪氨酸酰肼和d-酪氨酸酰肼的重量比为100:4.53-5.24,酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺上的自由基团可增加凹凸棒的吸附活性点位数量,提高其离子交换吸附能力,也可将凹凸棒晶体结构内的部分共生杂质和结晶水去除,随着凹凸棒晶体结构内的部分共生杂质和结晶水的减少,晶体结构中的孔道变大,凹凸棒的比表面积增大,进而使得复合营养液各原料结合紧密,提高营养液的利用率,进而能使植物生长调节剂最大限度的发挥作用,另外改性后的凹凸棒易于再生,可重复使用率高,有利于节约成本。作为优选,维生素为重量比为1:1:2-3的维生素b1、维生素b6和维生素c的混合物。与现有技术相比,本发明的优点在于:1)本发明基于壳聚糖的植物生长调节剂中添加的改性壳聚糖能够刺激植物的免疫系统,激活防御反应,促使植物产生抗病害的活性物质抑制病害,又能分解微量金属元素,从而转化为植物的营养素,增强植物免疫力,可促进植物生长,提高作物产量;2)本发明基于壳聚糖的植物生长调节剂各组分之间协同增效,能够显著促进植物生长,改善植物品质,提高经济和社会效益;3)本发明基于壳聚糖的植物生长调节剂的制备工艺简单、生产成本低,便于工厂化。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:基于壳聚糖的植物生长调节剂的制备方法,具体制备步骤为:首先将改性壳聚糖、茶皂素、硬脂酸、赤霉素按照重量配比混合均匀得到混合粉末,然后添加复合营养液,在40℃下搅拌20min,最后在500w下超声搅拌1.5h,即得到植物生长调节剂,所制备的植物生长调节剂各组分之间协同增效,能够显著促进植物生长,改善植物品质,提高经济和社会效益。上述基于壳聚糖的植物生长调节剂的原料成分及其重量份为:改性壳聚糖15份、茶皂素5份、硬脂酸4份、赤霉素3份、复合营养液6份。上述改性壳聚糖的制备方法为:在室温下,将3g·l-1水杨酸溶液缓慢滴入含质量分数为0.5%壳聚糖的乙酸溶液中,调节溶液ph至3.0-3.5,在900rpm下搅拌均匀,然后加入2.5g·l-1三聚磷酸钠溶液和n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺,继续搅拌30min,将制得的胶体溶液在4℃下9000rpm的转速下高速离心20min,收集沉淀物,真空干燥即得到改性壳聚糖,所得到的改性壳聚糖能够刺激植物的免疫系统,激活防御反应,促使植物产生抗病害的活性物质抑制病害,又能分解微量金属元素,从而转化为植物的营养素,增强植物免疫力,促进植物健康生长。上述水杨酸溶液与乙酸溶液的重量比为1:3。上述三聚磷酸钠与壳聚糖的重量比为1:3,n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺的添加量为壳聚糖重量的0.02%,n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺的添加一方面可以抑制壳聚糖在反应过程发生絮凝,提高反应效率,另一方面n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺与三聚磷酸钠发挥协同作用,可降低壳聚糖分子长链上质子化的氨基基团与水杨酸离子周围的水化层的屏蔽作用,提高离子间静电相互作用,进而提高壳聚糖与水杨酸之间的交联结合速率,大大提高了壳聚糖改性效率,进一步提高了植物生长调节剂的经济价值。上述复合营养液的原料成分及其重量份为:维生素3份、氯化亚铁0.3份、氯化钙1.0份、海藻酸2份、硝酸铵6份、磷酸二氢钾9份、改性凹凸棒6份、水45份。上述改性凹凸棒的具体制备步骤为:首先将凹凸棒进行研磨,经200目过滤筛筛选,置于恒温干燥箱中,在105℃恒温干燥8h进行预处理后密封备用,然后将已经经过预处理的凹凸棒粉末在400℃下进行热处理,处理时间为3h,之后将经过热处理的凹凸棒粉末与4mol/l盐酸溶液按照重量配比为1:6进行混合搅拌,并在改性的过程中添加改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺,控制温度为70℃,改性时间为1.5h,最后改性结束后对混合液进行过滤,将改性后的凹凸棒在105℃的恒温干燥箱内干燥10h,干燥后取出研磨,经200目过滤筛筛选,即得最终改性凹凸棒,改性后的凹凸棒比表面积进一步增大,具有很强的吸附能力,使得复合营养液各原料结合紧密,提高营养液的利用率。上述改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺的添加量为凹凸棒粉末重量的0.2%和0.05%,其中酪氨酸酰肼中l-酪氨酸酰肼和d-酪氨酸酰肼的重量比为100:4.53,酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺上的自由基团可增加凹凸棒的吸附活性点位数量,提高其离子交换吸附能力,也可将凹凸棒晶体结构内的部分共生杂质和结晶水去除,随着凹凸棒晶体结构内的部分共生杂质和结晶水的减少,晶体结构中的孔道变大,凹凸棒的比表面积增大,进而使得复合营养液各原料结合紧密,提高营养液的利用率,进而能使植物生长调节剂最大限度的发挥作用,另外改性后的凹凸棒易于再生,可重复使用率高,有利于节约成本。上述维生素为重量比为1:1:2的维生素b1、维生素b6和维生素c的混合物。实施例2:基于壳聚糖的植物生长调节剂的制备方法,具体制备步骤为:首先将改性壳聚糖、茶皂素、硬脂酸、赤霉素按照重量配比混合均匀得到混合粉末,然后添加复合营养液,在50℃下搅拌20min,最后在800w下超声搅拌2.0h,即得到植物生长调节剂。上述基于壳聚糖的植物生长调节剂的原料成分及其重量份为:改性壳聚糖20份、茶皂素6份、硬脂酸4份、赤霉素4份、复合营养液8份。上述改性壳聚糖的制备方法为:在室温下,将5g·l-1水杨酸溶液缓慢滴入含质量分数为0.8%壳聚糖的乙酸溶液中,调节溶液ph至3.0-3.5,在1000rpm下搅拌均匀,然后加入3.0g·l-1三聚磷酸钠溶液和n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺,继续搅拌50min,将制得的胶体溶液在6℃下10000rpm的转速下高速离心30min,收集沉淀物,真空干燥即得到改性壳聚糖。上述水杨酸溶液与乙酸溶液的重量比为1:3。上述三聚磷酸钠与壳聚糖的重量比为1:4,n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺的添加量为壳聚糖重量的0.04%。上述复合营养液的原料成分及其重量份为:维生素4份、氯化亚铁0.5份、氯化钙1.2份、海藻酸3份、硝酸铵8份、磷酸二氢钾10份、改性凹凸棒7份、水50份。上述改性凹凸棒的具体制备步骤为:首先将凹凸棒进行研磨,经300目过滤筛筛选,置于恒温干燥箱中,在105℃恒温干燥10h进行预处理后密封备用,然后将已经经过预处理的凹凸棒粉末在400℃下进行热处理,处理时间为5h,之后将经过热处理的凹凸棒粉末与8mol/l盐酸溶液按照重量配比为1:5进行混合搅拌,并在改性的过程中添加改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺,控制温度为80℃,改性时间为3h,最后改性结束后对混合液进行过滤,将改性后的凹凸棒在105℃的恒温干燥箱内干燥12h,干燥后取出研磨,经300目过滤筛筛选,即得最终改性凹凸棒。上述改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺的添加量为凹凸棒粉末重量的0.3%和0.12%,其中酪氨酸酰肼中l-酪氨酸酰肼和d-酪氨酸酰肼的重量比为100:4.67。上述维生素为重量比为1:1:3的维生素b1、维生素b6和维生素c的混合物。实施例3:基于壳聚糖的植物生长调节剂的制备方法,具体制备步骤为:首先将改性壳聚糖、茶皂素、硬脂酸、赤霉素按照重量配比混合均匀得到混合粉末;然后添加复合营养液,在50℃下搅拌30min;最后在600w下超声搅拌2.0h,即得到植物生长调节剂。上述基于壳聚糖的植物生长调节剂的原料成分及其重量份为:改性壳聚糖16份、茶皂素6份、硬脂酸5份、赤霉素4份、复合营养液9份。上述改性壳聚糖的制备方法为:在室温下,将4g·l-1水杨酸溶液缓慢滴入含质量分数为0.8%壳聚糖的乙酸溶液中,调节溶液ph至3.0-3.5,在900rpm下搅拌均匀,然后加入2.5g·l-1三聚磷酸钠溶液和n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺,继续搅拌30min,将制得的胶体溶液在6℃下10000rpm的转速下高速离心20min,收集沉淀物,真空干燥即得到改性壳聚糖。上述水杨酸溶液与乙酸溶液的重量比为1:3。上述三聚磷酸钠与壳聚糖的重量比为1:5,n-丙烯酰基樟脑-10,2磺内酰胺的添加量为壳聚糖重量的0.04%。上述复合营养液的原料成分及其重量份为:维生素3份、氯化亚铁0.3份、氯化钙1.2份、海藻酸3份、硝酸铵5份、磷酸二氢钾9份、改性凹凸棒5份、水45份。上述改性凹凸棒的具体制备步骤为:首先将凹凸棒进行研磨,经200目过滤筛筛选,置于恒温干燥箱中,在110℃恒温干燥8h进行预处理后密封备用,然后将已经经过预处理的凹凸棒粉末在400℃下进行热处理,处理时间为3h,之后将经过热处理的凹凸棒粉末与4mol/l盐酸溶液按照重量配比为1:5进行混合搅拌,并在改性的过程中添加改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺,控制温度为80℃,改性时间为1.5h,最后改性结束后对混合液进行过滤,将改性后的凹凸棒在110℃的恒温干燥箱内干燥10h,干燥后取出研磨,经200目过滤筛筛选,即得最终改性凹凸棒。上述改性助剂酪氨酸酰肼和4-氨基乙酰基苯胺的添加量为凹凸棒粉末重量的0.2%和0.13%,其中酪氨酸酰肼中l-酪氨酸酰肼和d-酪氨酸酰肼的重量比为100:5.02。上述维生素为重量比为1:1:2的维生素b1、维生素b6和维生素c的混合物。实施例4:将水稻田分为面积相等的四份,均为15亩,以实施例1、实施例2、实施例3所制备的植物生长调节剂用于普通水稻田作为实验组,以不添加植物生长调节剂的水稻田作为对照组,观察水稻生长时的长势,收获时计算产量,具体结果如表1。表1水稻长势及产量结果表水稻长势水稻产量(公斤/亩)实施例1良好,稻穗饱满503实施例2良好,稻穗饱满546实施例3良好,稻穗饱满521对照组叶片发黄,稻穗不够饱满434由表1可知,与对照组相比,实施例1、实施例2和实施例3所制备的植物生长调节剂对作物的生长具体十分明显的促进作用,能够提高作物的产量及品质。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。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1