CN102771520B - 植物用增产剂和其制备方法及其对蔬菜类植物增产的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植物用增产剂和其制备方法及其对蔬菜类植物增产的应用。该植物用增产剂各组分的重量配比为：栀子苷为2～5份，水葫芦提取物为1～3份。所述的植物用增产剂对蔬菜类植物增产的应用，是将所述的植物用增产剂用于蔬菜类植物种植过程中的浸种、拌种、蘸根、抽穗或叶面施肥中的一个、两个、三个、四个或五个工序中。本发明植物用增产剂水溶性好，促进生根及作物增产功效显著，天然含量高，其制备工艺简单，成本低，使用方便。

Description

植物用增产剂和其制备方法及其对蔬菜类植物增产的应用

技术领域

　　本发明涉及一种增产剂和其制备方法及其应用，特别是一种植物用增产剂和其制备方法及其对蔬菜类植物增产的应用。

背景技术

目前，国内外广泛使用的促进植物生根的激素和生长调节剂很多，主要有吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）、赤霉素（Gibberellin）、细胞分裂素（Cytokinins）、脱落酸（ABA）以及ABT系列生根粉等，如名称为“植物高效催根素”的中国专利申请（申请号：CN92100097.9、公开日：1992.6.17）就是其中之一。现行公开的植物激素有如下不足之处：

（1）水溶性差。如吲哚乙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、大多数赤霉素、ABT生根粉等都是不溶于水或者微溶于水的。使用时需要先用酒精溶解后再用水稀释，或用碱使之成盐而溶于水，这不仅增加了使用成本，而且使配置步骤增多。

（2）天然含量低，难以分离到足够应用的数量。例如3吨花椰菜叶片仅提取出3毫克吲哚乙酸，含量为十亿分之一，每公斤大豆含脱落酸14毫克，含量为百万分之十四，细胞分裂素之一的玉米素的含量约为亿分之一。

（3）生根效果不佳，尤其对一些扦插生根困难的珍稀濒危植物，常用植物激素的生根率低，促进根系生长发育效果不佳。

中国专利公开号为CN1076333A的“一种植物生根促进剂及其制备方法和用途”虽然也对植物有生根和增产的作用，但它的组成中含有两种化肥成份（尿素和磷酸二氢钾），长期施用对土壤会产生不良的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种水溶性好，促进生根及作物增产功效显著，天然含量高的植物用增产剂和其制备方法及其对蔬菜类植物增产的应用，其制备工艺简单，成本低，使用方便，解决了上述现有技术中存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种植物用增产剂，其各组分的重量配比为：

栀子苷为2～5份，水葫芦提取物为1～3份。

所述的栀子苷为高纯度栀子苷，即纯度大于等于98%的栀子苷。

本发明的进一步技术方案是：本发明所述的植物用增产剂的制备方法，包括下述步骤：

（1）水葫芦提取物的制备：水葫芦：乙醇按重量比为1:10～15，将水葫芦放入50～60℃、质量百分浓度为80%的乙醇溶液中浸提，浸提1.5～2小时后，再用功率为120～150W的超声波进行30～40min的超声波提取，离心分离去渣得到水葫芦粗提物，水葫芦粗提物再依次经过薄层层析和硅胶柱层析分离纯化，纯化后经过真空浓缩得到含水率≤7%的水葫芦提取物；

（2）植物用增产剂的配制：按重量比，将栀子苷2～5份和步骤（1）制得的水葫芦提取物1～3份混合均匀配制得到植物用增产剂。

步骤（1）薄层层析分离过程中，展开剂是由丙酮和氯仿按体积比1:9～12组成；所述的硅胶柱层析分离过程中，流动相是由丙酮和正乙烷按体积比1:6～10组成。

步骤（1）所述的真空浓缩的条件是：真空度: －0.07～－0.09Mpa, 温度:52～55℃。

所述的栀子苷采用以下方法制备：

a.栀子提取浓缩液的制备：将栀子粉碎，加水浸泡，室温下超声波浸提3～4次，每次浸提加水重量为栀子干重的5～6倍，每次浸提时间1～2小时，过滤并合并提取液，将提取液减压浓缩成固形物重量含量为30～60%的提取浓缩液，得到栀子提取浓缩液；

b.栀子苷的富集：室温下，将步骤a制得的栀子提取浓缩液的pH值调节至9～11，高速搅拌下用四碳醇或五碳醇为萃取剂，对栀子提取浓缩液进行萃取2～6次，每次萃取用萃取剂的体积与被萃取的栀子提取浓缩液体积相等，每次萃取20～60分钟，合并萃取液即对栀子苷进行了高效的富集；

c.萃取液的脱色除杂：将步骤b所得的萃取液用粒状活性炭进行脱色，脱色后的萃取液减压浓缩成固形物重量含量为40～60%的脱色浓缩液；

d.栀子苷的进一步纯化：往步骤c制得的脱色浓缩液中加入低碳有机酸酯使得栀子苷沉淀析出，加入的低碳有机酸酯体积是脱色浓缩液体积的5～9倍，过滤后，沉淀用低碳有机酸酯洗涤3～4次，干燥后即可获得高纯度栀子苷。

栀子苷的制备过程中，步骤b所述的四碳醇是正丁醇，所述的五碳醇是异戊醇，所述的高速搅拌的转速为400～600转/分钟，用于调节pH值的物质是碳酸钠，步骤d所述的低碳有机酸酯是乙酸甲酯或乙酸乙酯。

本发明的更进一步技术方案是：本发明所述的植物用增产剂对蔬菜类植物增产的应用，将所述的植物用增产剂用于蔬菜类植物种植过程中的浸种、拌种、蘸根、抽穗或叶面施肥中的一个、两个、三个、四个或五个工序中。

植物用增产剂的使用量为：

①浸种：使用植物用增产剂水溶液浓度为10～20 mg/kg，种子与浓度为10～20 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：2；

②拌种：使用植物用增产剂水溶液浓度为15～25 mg/kg；种子与浓度为15～25 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：1；

③蘸根：使用植物用增产剂水溶液浓度为20～80 mg/kg；根与浓度为20～80 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：4；

④抽穗：使用植物用增产剂水溶液浓度为50～100 mg/kg；

⑤叶面施肥：使用植物用增产剂水溶液浓度为20～40 mg/kg。

所述的蔬菜类植物是指黄瓜、豆角、花生和油菜。

本发明之植物用增产剂和其制备方法及其对蔬菜类植物增产的应用，其具有以下有益效果：

1.水溶性好、促进生根及作物增产功效显著：本发明增产剂是由药食同源的栀子的水溶性提取物栀子苷和野生水葫芦的水溶性提取物组成，它属于水溶性植物激素，具有优良的水溶性，遇水能迅速溶解，配置使用极为方便，入水1分钟即可全溶，能适应各类土壤的应用，对土壤不会产生任何副作用。本发明增产剂不仅对促进生根及作物增产功效显著，还能提升蔬菜类植物抗病虫害的能力。

2.天然含量高：本发明增产剂的组分栀子苷属于天然植物激素，栀子果实的天然含量达到4～6%以上，是迄今发现的天然含量最高的植物激素，比其他植物激素含量高千倍以上；而另一种组分水葫芦提取物的含量也比较高，原材料水葫芦也容易得到。

3.成本低：倘若本发明植物增产剂每克售价与ABT1号生根粉相同，但在配置溶液时每克ABT1号生根粉必须加500ml 95%乙醇，否则不能全溶于水，这样既增加了用户的负担，又增加了配置溶液的时间和步骤，而本发明植物增产剂直接溶于水，不需要其他辅助溶剂，减少了成本。且本发明所用的水葫芦是野生的，进一步降低了植物增产剂的生产成本。

4.制备工艺简单，使用方便，便于推广使用：本发明植物用增产剂的制备工艺简单，增产剂可直接应用于作物种植过程中的浸种、拌种、蘸根、抽穗和叶面施肥，将增产剂直接加水配置成合适的浓度即可使用，使用简单方便，使用范围广泛，便于推广使用。

5.保护环境，减少环境污染：本发明所用原材料有水葫芦，而水葫芦目前在我国水体中的污染是很大的，国家也为了处理这类的污染花了很大的成本，而本发明正好可以有效的利用水葫芦，将其变废为宝，既减少了环境的污染，又保护了环境，也给国家节约了一部分用于处理水葫芦污染的成本。且本发明的主要成分是栀子苷和水葫芦提取物，没有用到其他的化肥成分，能适应各类土壤的应用，对土壤不会产生任何副作用，减少了土壤的污染，亦保护了土壤环境。

具体实施方式：

实施例1：一种植物用增产剂，其各组分的重量配比为：

栀子苷为2～5份，水葫芦提取物为1～3份。

本实施例所述的栀子苷优选高纯度栀子苷，即纯度大于等于98%的栀子苷。

实施例2：本发明所述的植物用增产剂的制备方法，包括下述步骤：

（1）高纯度栀子苷的制备：称取栀子粗粉100g（干重），室温下超声波提取3次，每次浸提加入500g蒸馏水提取1小时，过滤合并三次提取液减压浓缩，浓缩得到固形物重量含量为30%的栀子提取浓缩液。室温下，用碳酸钠调节栀子提取浓缩液PH值至9，栀子提取浓缩液在转速为400转/分钟条件下搅拌，然后每次均用与被萃取的栀子提取浓缩液等体积的正丁醇在转速为400转/分钟条件下，搅拌萃取栀子提取浓缩液，每次萃取30分钟，萃取2次，合并正丁醇萃取液。萃取液用粒状活性炭脱色，脱色后萃取液澄清透明为合格，脱色后的萃取液减压浓缩至固形物重量含量为40%，得到脱色浓缩液。往脱色浓缩液中加入5倍脱色浓缩液体积的乙酸乙酯，使得栀子苷沉淀析出。过滤后，取沉淀用乙酸甲酯洗涤3次，干燥后即可获得纯度为98%的栀子苷，产率为3.4%。

（2）水葫芦提取物的制备：水葫芦：乙醇按重量比为1:10，将水葫芦放入50℃、质量百分浓度为80%的乙醇溶液中浸提，浸提1.5小时后，再用功率为120W的超声波进行30min的超声波提取，离心分离去渣得到水葫芦粗提物，水葫芦粗提物再依次经过薄层层析和硅胶柱层析分离纯化，纯化后经过真空浓缩得到含水率≤7%，纯度≥90%的水葫芦提取物；真空浓缩的条件是：真空度: －0.07～－0.09Mpa, 温度:52～55℃，薄层层析分离过程中，展开剂是由丙酮和氯仿按体积比1:9～12组成；硅胶柱层析分离过程中，流动相是由丙酮和正乙烷按体积比1:6～10组成。

（3）植物用增产剂的配制：按重量比，将栀子苷2～5份和水葫芦提取物1～3份混合均匀配制得到植物用增产剂。

作为本实施例的一种变换，所述的栀子苷也可以采用其他方法制备，只要制得的栀子苷纯度大于等于98%即可。

本实施例中，通过步骤（2）制备得到的水葫芦提取物，结合UV-VIS、IR、MS和NMR等方法对化合物进行初步鉴定。结果表明，该化合物可能为6-乙酰-4，6-二甲基-2，4-环己二烯酮或环二烯酮的同分异构体。

实施例3：本发明所述的植物用增产剂对蔬菜类植物增产的应用，是将所述的植物用增产剂用于蔬菜类植物种植过程中的浸种、拌种、蘸根、抽穗或叶面施肥中的一个、两个、三个、四个或五个工序中，植物用增产剂的使用量为：

①浸种：使用植物用增产剂水溶液浓度为10～20 mg/kg，种子与浓度为10～20 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：2；

②拌种：使用植物用增产剂水溶液浓度为15～25 mg/kg；种子与浓度为15～25 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：1；

③蘸根：使用植物用增产剂水溶液浓度为20～80 mg/kg；根与浓度为20～80 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：4；

④抽穗：使用植物用增产剂水溶液浓度为50～100 mg/kg；使用时直接喷洒在植物的叶面和穗上，根据实际情况确定使用量；

⑤叶面施肥：使用植物用增产剂水溶液浓度为20～40 mg/kg；一般在作物开花时直接喷洒叶面，根据实际情况确定使用量。

本实施例所述的蔬菜类植物是指黄瓜、豆角、花生和油菜，当然本发明植物用增产剂还可以用于其他蔬菜类植物的施肥，或是用于其他类作物例如：小麦和棉花的施肥，均能达到很好的增产效果。

实验证明：使用本发明增产剂后，黄瓜增产30%左右，豆角增产50%左右，花生增产45%左右，小麦增产11%左右，棉花增产13%左右，还能提升蔬菜类植物抗病虫害的能力。

对比试验1：用于黄瓜的增产效果

采用随机区组排列，用本发明植物用增产剂（增产剂水溶液浓度10～20 mg/kg）对黄瓜种子浸泡1h，用清水浸泡1h作比照，浸种液量与种子重量之比为2:1，重复浸泡4次，全部收获计鲜产，进行统计分析。试验结果表明，本发明植物用增产剂能显著提高黄瓜的鲜产量，增产25.7%。增产作用主要是显著增加了果数，其次增加了单果重。还能显著增加鲜黄瓜的直果率，从而提高黄瓜的商品价值。对黄瓜霜霉病有一定的抗性，可降低发病率8%。

对比试验2：用于豆角的增产效果

用浓度为10mg/kg本发明植物用增产剂，浸泡豆角种子3h；用浓度为25mg/kg本发明植物用增产剂于豆角放藤上架时叶面喷施1次，设清水对照试验。成熟后分批采摘计量，全部收获完毕后，对产量进行统计分析。从产量结果中可看出，植物用增产剂对豆角有较好的增产作用，对豆角单荚重起到促进作用，主要效果是增加单位面积产量和总产量。增产40%以上，对豆角抗病能力有增强的趋势。

对比试验3：用于提高花生产量

在花生始花后10天，分别用20mg/kgABT4号生根粉和20mg/kg本发明植物用增产剂分别喷洒花生的叶面作对比试验。成熟后分别收获，剥壳后称重，两种处理的结果对照：用ABT4号生根粉的花生增产7.5%，用本发明植物用增产剂的花生增产45.2%。

对比试验4：用于油菜浸种

用10mg/kgABT4号生根粉、10mg/kg本发明植物用增产剂分别浸泡油菜种子半小时而后播种，浸种液量与种子重量之比为2:1，。后者处理的幼苗比前者棵大，叶大、青绿油嫩，且无红叶。

Claims (7)

1.一种植物用增产剂，其特征在于：其各组分的重量配比为：

栀子苷为2～5份，水葫芦提取物为1～3份；

所述的栀子苷为高纯度栀子苷，即纯度大于等于98%的栀子苷；

该植物用增产剂的制备方法包括下述步骤：

（1）水葫芦提取物的制备：水葫芦：乙醇按重量比为1:10～15，将水葫芦放入50～60℃、质量百分浓度为80%的乙醇溶液中浸提，浸提1.5～2小时后，再用功率为120～150W的超声波进行30～40min的超声波提取，离心分离去渣得到水葫芦粗提物，水葫芦粗提物再依次经过薄层层析和硅胶柱层析分离纯化，纯化后经过真空浓缩得到含水率≤7%的水葫芦提取物；

（2）植物用增产剂的配制：按重量比，将栀子苷2～5份和步骤（1）制得的水葫芦提取物1～3份混合均匀配制得到植物用增产剂。

2.根据权利要求1所述的植物用增产剂，其特征在于：步骤（1）所述的真空浓缩的条件是：真空度: －0.07～－0.09Mpa, 温度:52～55℃。

3.根据权利要求1所述的植物用增产剂，其特征在于：所述的栀子苷采用以下方法制备：

a.栀子提取浓缩液的制备：将栀子粉碎，加水浸泡，室温下超声波浸提3～4次，每次浸提加水重量为栀子干重的5～6倍，每次浸提时间1～2小时，过滤并合并提取液，将提取液减压浓缩成固形物重量含量为30～60%的提取浓缩液，得到栀子提取浓缩液；

b.栀子苷的富集：室温下，将步骤a制得的栀子提取浓缩液的pH值调节至9～11，高速搅拌下用四碳醇或五碳醇为萃取剂，对栀子提取浓缩液进行萃取2～6次，每次萃取用萃取剂的体积与被萃取的栀子提取浓缩液体积相等，每次萃取20～60分钟，合并萃取液即对栀子苷进行了高效的富集；

c.萃取液的脱色除杂：将步骤b所得的萃取液用粒状活性炭进行脱色，脱色后的萃取液减压浓缩成固形物重量含量为40～60%的脱色浓缩液；

d.栀子苷的进一步纯化：往步骤c制得的脱色浓缩液中加入低碳有机酸酯使得栀子苷沉淀析出，加入的低碳有机酸酯体积是脱色浓缩液体积的5～9倍，过滤后，沉淀用低碳有机酸酯洗涤3～4次，干燥后即可获得高纯度栀子苷。

4.根据权利要求3所述的植物用增产剂，其特征在于：栀子苷的制备过程中，步骤b所述的四碳醇是正丁醇，所述的五碳醇是异戊醇，所述的高速搅拌的转速为400～600转/分钟，用于调节pH值的物质是碳酸钠，步骤d所述的低碳有机酸酯是乙酸甲酯或乙酸乙酯。

5.如权利要求1所述的植物用增产剂对蔬菜类植物增产的应用，其特征在于：将所述的植物用增产剂用于蔬菜类植物种植过程中的浸种、拌种、蘸根、抽穗或叶面施肥中的一个、两个、三个、四个或五个工序中。

6.根据权利要求5所述的植物用增产剂对蔬菜类植物增产的应用，其特征在于：植物用增产剂的使用量为：

①浸种：使用植物用增产剂水溶液浓度为10～20 mg/kg，种子与浓度为10～20 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：2；

②拌种：使用植物用增产剂水溶液浓度为15～25 mg/kg；种子与浓度为15～25 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：1；

③蘸根：使用植物用增产剂水溶液浓度为20～80 mg/kg；根与浓度为20～80 mg/kg的植物用增产剂的重量比1：4；

④抽穗：使用植物用增产剂水溶液浓度为50～100 mg/kg；

⑤叶面施肥：使用植物用增产剂水溶液浓度为20～40 mg/kg。

7.根据权利要求5所述的植物用增产剂对蔬菜类植物增产的应用，其特征在于：所述的蔬菜类植物是指黄瓜、豆角和油菜。