CN102172246A - 植物生长调节剂及其在农作物的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及由各种不同模拟多肽金属酶组成的一种新型植物生长调节剂。模拟多肽金属酶是β-多肽蛋白质和金属元素螯合生成，直接应用于各种农作物和将模拟多肽金属酶添加于尿素、复合肥、磷肥、钾肥、有机肥、生物肥等肥料中并用在农业中，对作物生长发育具有强烈的调控作用，对人畜安全的植物生长调节剂。

Description

植物生长调节剂及其在农作物的应用

技术领域

本发明涉及一种由各种β-多肽蛋白质和金属元素螯合生成的模拟多肽金属酶组成的无毒、无污染、广谱型植物生长调节剂。

技术背景

植物生长调节剂因其显著高效的调节效应，广泛应用于大田作物、经济作物、果蔬、林木、花卉等各方面，取得显著经济效益，促进了农业生产。迄今为止，应用过程中也产生一些不良效果，诸如用量过多，对作物生长产生相反效应，更令人关注的是植物生长调节剂在植物体内残留时间长以及在土壤中移动速度和降解速度比较慢引起长时间残留而影响到人畜的安全。

发明内容：

本发明目的是解决现有植物生长调节剂的不足，提供一种广谱高效、无毒、无污染、可生物降解、对人蓄无任何毒性的由多种模拟多肽金属酶组成的新型植物生长调节剂。模拟多肽金属酶也叫做金属蛋白酶；也称做β-多肽金属元素螯合物

模拟多肽金属酶已经在农作物进行过应用，例如模拟过氧化物歧化酶克服了天然过氧化物歧化酶易失活和分子量大不易被植物吸收的缺点，在大田作物实验显示了增加作物抗旱、抗涝、抗寒、抗早衰等，能使作物增加产量5～20％不等。跟踪生理生化测试表明，使用模拟多肽金属酶后，作物抗性酶水平提高，电解质渗漏率下降，脯氨酸含量下降，叶绿素含量增加，光合作用程度增大。

近年来为了获得具有生物稳定性，稳定的二级蛋白质结构和生物活性多肽，开发了各类相对分子质量较小的人工合成多肽，模拟天然多肽的结构和功能，发现β-多肽蛋白质最接近天然多肽结构，还具有比天然多肽更多优越性，更容易制备，人工合成β-多肽形成稳定的二级结构即形成稳定的分子内氢键。还具有良好的生物稳定性，它与天然多肽(即α-多肽)差异是难以被蛋白酶识别，业已发现β-多肽具有杀菌、抑制病毒，阻断某些激素受体等优越功能。

本发明的模拟多肽金属酶组成：

模拟多肽碱金属酶(β-多肽钾酶)  50～70份重量，

模拟多肽碱土金属酶(β-多肽钙酶)1～15份重量

模拟超氧化物歧化酶(β-多肽锰酶)1～5份重量，

模拟羧肽酶(β-多肽锌酶)        3～15份重量，

模拟氨肽酶(β-多肽镁酶)        3～20份重量，

模拟固氮酶(β-多肽铁酶)        5～15份重量，

模拟多肽铜金属酶(β-多肽铜酶)    1～6份重量，

模拟多肽钼金属酶(β-多肽钼酶)    0.1～1份重量

合成的模拟多肽金属酶其活力是天然酶的5～50％。

合成的模拟多肽金属酶LD50≥15000属于实际无毒，其平均分子量η为1000～10000。

合成模拟多肽金属酶在细菌存在下，28天降解量≥70％。

本发明的技术方案：

一种植物生长调节剂，其特征在于植物生长调节剂由不同生物金属分子即人工合成的模拟多肽金属酶组成的，其组成：

模拟多肽碱金属酶(β-多肽钾酶)  50～70份重量

模拟多肽碱土金属酶(β-多肽钙酶)1～15份重量

模拟超氧化物歧化酶(β-多肽锰酶)1～5份重量

模拟羧肽酶(β-多肽锌酶)        3～15份重量

模拟氨肽酶(β-多肽镁酶)        3～20份重量

模拟固氮酶(β-多肽铁酶)        5～15份重量

模拟多肽铜金属酶(β-多肽铜酶)  1～6份重量

模拟多肽钼金属酶(β多肽钼酶)   0.1～1份重量

所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶由β-多肽蛋白质与金属元素的螯合生成。

所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶由β-多肽蛋白质与金属元素钾、锰、锌、、镁、铁、铜、钙和钼等的氧化物、氢氧化物、碳酸盐为原料合成。

所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶是可溶于水，配制成1～45％水溶液直接使用于大田作物、经济作物、果树，是一种广谱型、无毒、无污染植物生长调节剂。

所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶，为了使用方便可将其添加于尿素、复合肥、磷肥、钾肥、有机肥、生物肥等肥料中，其比例为1～50多肽金属酶(重量)∶1000(肥料重量)，可以在肥料生产过程中加入，也可以和肥料拌合使用。

本发明的产品模拟多肽金属酶能溶解于水中，可配置成1～45％重量水溶液，将这种水溶液喷洒在各种大田作物，经济作物果蔬、花卉林木等植物上，使用量少，每亩地仅需50-800克，对作物起到增加产量，改进质量，提高抗逆性效果。

本发明的产品模拟多肽金属酶可与各种化肥的单质肥、复合肥、磷肥、钾肥、有机肥、生物肥、液体肥料等以千分之一至千分之五十的重量比与上述各种肥料均匀混合，制成各种多肽金属酶肥料也称多肽肥料，如多肽尿素、多肽复合肥、多肽磷酸二铵及多肽磷肥等，以便于多肽金属酶使用和提高肥料使用效果。

具体实施方式

以下结合具体实施例子，对本发明进一步说明。

实施例一：

本专利产品中以下各种模拟多肽金属酶组成：

模拟多肽碱金属酶(β-多肽钾酶)  55份重量，

模拟多肽碱土金属酶(β-多肽钙酶)3份重量

模拟超氧化物歧化酶(β-多肽锰酶)3份重量，

模拟羧肽酶(β-多肽锌酶)        6份重量，

模拟氨肽酶(β-多肽镁酶)        16份重量，

模拟固氮酶(β-多肽铁酶)        15份重量，

模拟多肽铜金属酶(β-多肽铜酶)  1.8份重量，

模拟多肽钼金属酶(β-多肽钼酶)  0.2份重量

将上述各种模拟多肽金属酶按照上述百分含量均匀混合，然后配置40％重量水溶液。

将含40％重量模拟多肽金属酶溶液与尿素、复合肥、磷肥、钾肥、单质肥、液体肥按千分之二的比例与尿素混合，制成模拟多肽金属酶尿素，以便于多肽金属酶在农作物施用。

实施例二：

本专利产品中以下各种模拟多肽金属酶组成：

模拟多肽碱金属酶(β-多肽钾酶)  67份重量，

模拟多肽碱土金属酶(β-多肽钙酶)8份重量

模拟超氧化物歧化酶(β-多肽锰酶)1份重量，

模拟羧肽酶(β-多肽锌酶)        8份重量，

模拟氨肽酶(β-多肽镁酶)        5份重量，

模拟固氮酶(β-多肽铁酶)        5份重量，

模拟多肽铜金属酶(β-多肽铜酶)  5.2份重量，

模拟多肽钼金属酶(β-多肽钼酶)  0.8份重量

将上述各种模拟多肽金属酶按照各种百分含量均匀混合，然后配置40％重量水溶液。

将含40％重量模拟多肽金属酶溶液与复合肥混合，液体肥按千分之三十的比例与复合肥料混合，制成模拟多肽金属酶复合肥料，以便于多肽金属酶在农作物施用。

实施例三：

本专利产品中以下各种模拟多肽金属酶组成：

模拟多肽碱金属酶(β-多肽钾酶)  50份重量，

模拟多肽碱土金属酶(β-多肽钙酶)13份重量

模拟超氧化物歧化酶(β-多肽锰酶)3份重量，

模拟羧肽酶(β-多肽锌酶)        15份重量，

模拟氨肽酶(β-多肽镁酶)        8份重量，

模拟固氮酶(β-多肽铁酶)        7份重量，

模拟多肽铜金属酶(β-多肽铜酶)  3.6份重量，

模拟多肽钼金属酶(β-多肽钼酶)  0.4份重量

将上述各种模拟多肽金属酶按照各种百分含量均匀混合，然后配置40％重量水溶液。

将含40％重量模拟多肽金属酶溶液与磷肥，液体肥按千分之五十的比例与磷肥混合，制成各种模拟多肽金属酶磷肥，以便于多肽金属酶在农作物施用。

实施例四：

取实例一方法制备的模拟多肽金属酶尿素50公斤在小麦上使用，结果如表(1)所示。

表一小麦实验数据

表中数据看出，小麦每亩产量在同样条件下施肥与未加多肽金属酶的麦田相比，每亩增加产量18.1％。加多肽金属酶的小麦在生长过程中表现抗倒伏、抗病、秸秆增高、提前成熟。籽粒中千粒重明显增加31.6％。

实施例五：

取实例二方法制备的模拟多肽金属酶复合肥料50公斤在小麦上使用，结果如表(2)所示。

表二小麦实验数据

表中数据看出，小麦每亩产量在同样条件下施肥与未加多肽金属酶的麦田相比，每亩增加产量22.4％。加多肽金属酶的小麦在生长过程中表现抗倒伏、抗病、秸秆增高、提前成熟。籽粒中千粒重明显增加23.8％。

实施例六：

取实例三方法制备的模拟多肽金属酶磷肥50公斤在小麦上使用，结果如表(3)所示。

表三小麦实验数据

表中数据看出，小麦每亩产量在同样条件下施肥与未加多肽金属酶的麦田相比，每亩增加产量24.1％。加多肽金属酶的小麦在生长过程中表现抗倒伏、抗病、秸秆增高、提前成熟。籽粒中千粒重明显增加32.5％。

实施例七、取实例一方法制备的模拟多肽金属酶，进行玉米浸种及喷施实验。

实验方法：实验小区面积50平方米，试验多肽金属酶是在玉米苗期至小喇叭口期，设三个处理，重复三次，按每亩120克多肽金属酶配成20％水溶液，稀释1500倍，先浸种后进行喷施，喷施三次，对比试验喷清水。

试验结果如表四。

表四，玉米使用多肽金属酶(金属蛋白酶、β-多肽金属元素螯合物)

施肥试验结果：

表中数据看出，施用多肽金属酶肥玉米叶色浓绿，生长发育快，叶片宽大，株高平均高出15公分，吐穗吐丝早2-3天，玉米穗发育到顶，千粒重增加5.5％。少施肥料20％产量仍比对照增加增加0.2％。浸种又喷施多肽金属酶并且施肥量与对照相同，每亩增加产量14.8％。

实施例八、在棉花上喷施多肽金属酶的试验结果

按实例二方法制备的混合模拟多肽金属酶，每亩使用量150克配制成20％水溶液，稀释1500倍，在棉花生长期喷施三次，其结果见表五。

表五，棉花使用多肽金属酶施肥试验结果

表中数据看出，喷施多肽金属酶的棉花产量增加明显，与对照组比增产量达51.7％。施加多肽金属酶的棉花，叶色浓绿，叶片宽大，株高高出5-8公分，棉桃脱落少，更为突出的是对棉花枯萎病有明显的抑制效果。

实施例九、多肽金属酶对水稻生长期的抗氧化酶与活性自由基含量影响。

按实例三方法制备的混合模拟多肽金属酶，每亩使用量150克，配制成20％水溶液，稀释1500倍，在水稻生长过程中，喷施三次，其结果见表六、表七。

表六多肽金属酶对水稻结实期叶片抗坏血酸(ASA)含量影响

表七多肽金属酶对水稻结实期叶片超氧化歧化酶活性影响

以上数据明显说明施加多肽金属酶明显提高水稻体内抗坏血酸(ASA)这种保护酶活性，增加了(SOD)即清除活化氧自由基的能力，同时水稻每亩产量提高10％。

Claims (5)

1.一种植物生长调节剂，其特征在于植物生长调节剂由不同生物金属分子

即人工合成的模拟多肽金属酶组成，其组成为：

模拟多肽碱金属酶(β-多肽钾酶)  50～70份重量

模拟多肽碱土金属酶(β-多肽钙酶)1～15份重量

模拟超氧化物歧化酶(β-多肽锰酶)1～5份重量

模拟羧肽酶(β-多肽锌酶)        3～15份重量

模拟氨肽酶(β-多肽镁酶)        3～20份重量

模拟固氮酶(β-多肽铁酶)        5～15份重量

模拟多肽铜金属酶(β-多肽铜酶)  1～6份重量

模拟多肽钼金属酶(β-多肽钼酶)  0.1～1份重量

2.根据权利要求1所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶由β-多肽蛋白质与金属元素组成的螯合物合成。

3.根据权利要求1所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶由β-多肽蛋白质与金属元素钾、锰、锌、、镁、铁、铜、钙和钼的氧化物、氢氧化物、碳酸盐为原料合成。

4.根据权利要求1所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶溶于水，配制成1～45％水溶液直接使用于大田作物、经济作物、果树，是一种广谱型、无毒、无污染植物生长调节剂。

5.根据权利要求1所述一种植物生长调节剂，其特征在于模拟多肽金属酶，为了使用方便可将其添加于尿素、复合肥、磷肥、钾肥、有机肥、生物肥等肥料中，其比例为1～50多肽金属酶(重量)∶1000肥料(重量)，可以在肥料生产过程中加入，也可以和肥料拌合使用。