CN108373378A - 一种光合加速剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光合加速剂的制备方法,包括如下步骤:制备氨基酸原液;利用海藻制备海藻寡糖多肽溶液;将所得的氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液进行混合得到混合溶液,在反应釜中螯合反应1~3小时,得到光合加速剂。本发明能够更进一步提高植物的光合效率,从而促进植物以更快的速度生长,并减少致病菌类和害虫繁殖生存的环境。

Description

一种光合加速剂的制备方法
技术领域
本发明涉及光合加速剂技术领域,具体来说,涉及一种光合加速剂的制备方法。
背景技术
碳是植物必须的基础元素,植物碳养分包括植物物质积累中的碳和植物生长过程新陈代谢消耗的碳,占植物必须总养分的50%以上。碳养分形成植物有效组织的“碳框架”,将各种矿物质元素组合于其中而形成有机质。作物需求的第一大元素不是氮磷钾,而是不起眼的“碳”。叶片吸收转化是碳积累的主力军主要由叶片气孔吸收空气中的二氧化碳,经叶绿素的光合作用转化为碳水化合物,组成农作物的组织结构。提高作物光合速率,就是给作物补碳的重要途径。
常见的富碳农业是在人工密闭环境中,利用光、气、温、水、肥、种等最佳条件组合,创造高效率的光合作用环境,将二氧化碳作为气肥大量地使用,生产出丰富的粮食作物供给人类生活。这种通过农业设施来提高二氧化碳浓度的的做法,投入大,操作麻烦,且不适合露天种植。也有一些叶面肥产品可以提高作物叶绿素,促进光合速率,但是增产效果远远不及普通化学肥料。本发明不仅能帮助作物固定二氧化碳,加强吸收,还能提高作物光合速率,抑制光呼吸,增强作物干物质积累。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够更进一步提高植物的光合效率,从而促进植物以更快的速度生长的光合加速剂。
本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现:
一种光合加速剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)制备氨基酸原液;
(2)利用海藻制备海藻寡糖多肽溶液;
(3)将所得的氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液进行混合得到混合溶液,在反应釜中螯合反应1~3小时,得到光合加速剂。
优选地,步骤(1)所述氨基酸原液的制备过程包括如下步骤:
a原料预处理:将豆粕、菜籽饼及棉籽饼进行除杂、粉碎,再经20~100目过筛后,用重量百分比为100~200%的稀盐酸浸泡12~24小时,滤去上清液,蒸煮30分钟~2小时,得到植物蛋白物料:豆粕、菜籽粕和棉籽粕;
b混料:将所得豆粕、菜籽粕和棉籽粕按照重量1∶(0.5~1)∶(0.1~0.5)混合,得到混合料,所述混合料中的水分含量小于或等于50%;
c酶水解:向所得混合料中加入5~10倍的水,按1000~3000u/g原料的添加量加入细菌中性蛋白酶,在45~52℃条件下恒温水解4~6小时;
d酸水解:向酶水解后的混合液中加入食用级纯盐酸,直至水解液中的盐酸体积百分比为33%~50%,在115~120℃的温度下恒温水解,恒压0.3kg/cm2,每隔1小时搅拌一次,水解12~24小时;
e中和:水解结束后冷却,添加食用级氢氧化钠进行粗中和,然后过滤,滤液再经NaOH溶液调到pH4.5~5.0,即为氨基酸原液。
优选地,步骤(2)所述利用海藻制备海藻寡糖多肽溶液的过程包括如下步骤:取海藻进行切割粉碎,获得粒度在100微米以下的超细粒度的海藻粉,将所得海藻粉加入到1~5倍重量的1~6N醋酸溶液中,60~120℃保温2~40小时酸解,用氢氧化钠调整混合溶液的pH到5~6,得到海藻寡糖多肽溶液。
优选地,步骤(3)中所述氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液的混合溶液中还添加有小球藻原液、金属盐母液、黄腐酸母液中的任一种或多种。
优选地,所述小球藻原液的分光光度值为0D680=3.0~4.0,对应浓度大于3X106/ml。
优选地,所述金属盐母液为硝酸钙溶液。
优选地,所述黄腐酸母液由矿源型黄腐酸与纯净水1:3混合溶解获得。
一种光合加速剂,由上述的方法制备得到。
优选地,所述光合加速剂中氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液、小球藻原液、金属盐母液、黄腐酸母液的体积比为5:(1~3):(0~1):(0~1):(0~2)。
优选地,所述光合加速剂中氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液、小球藻原液、金属盐母液、黄腐酸母液的体积比为5:2:1:1:1。
优选地,所述光合加速剂成品中硝酸钙的浓度为100g/L。
本发明还提供一种光合加速剂,由氨基酸原液、海藻提取液、小球藻原液、金属盐母液、黄腐酸母液螯合而成。
与现有技术相比,本发明能够更进一步提高植物的光合效率,从而促进植物以更快的速度生长。叶绿素和太阳光是植物光合作用的两个基本要素,叶绿素是执行光合作用的催化剂,本发明所述复合叶面肥能够通过其中的海藻寡糖有效提高叶绿素含量。在有合适氨基酸和金属盐离子存在情况下,能够极大提高海藻寡糖的功效。小球藻可以将二氧化碳富集在周围,提高微环境二氧化碳浓度。该发明一方面改善作物生长微环境,一方面提高作物光合效率两方面协同作用,相比较两者单独作用时,能够更进一步提高植物的光合作用的速率,从而促进植物以更快的速度生长。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解,下面将进一步阐述本发明的具体实施例。
实施例1
本实验研究海藻寡糖、多肽混合溶液对氨基酸原液中氮素的增效作用,通过设计不同添加量,筛选出海藻寡糖、多肽混合溶液最佳添加量。本实验采用大田栽培实验,海藻寡糖多肽溶液添加量分别设置为6个水平:0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份,氨基酸原液为5份,、小球藻原液1份、金属盐母液1份、黄腐酸母液1份。
2016年4月28日进行播种,实验地:湖南常德市安乡县。株距25-30厘米亩栽3500-4000株,每亩施有机肥150公斤作为底肥。分蘖期、拔节期、扬花期每亩分别取上述光合加速剂150ml兑水15公斤进行叶面喷施,灌浆期则取200ml兑水15公斤进行喷施。
玉米收获后,在105℃杀青半小时后,于65℃烘至恒质量并称取质量,样片粉碎混匀并60目筛选供测定。经测定分析(采用H2SO4-H2O2消煮,凯氏定氮法分析全氮含量)。氨基酸氮利用率计算方式为:氨基酸氮利用率=(玉米生物产量*植株全氮量-对照玉米生物产量*对照植株全氮量)/施氨基酸总氮量*100%。经检测6个水平海藻寡糖、多肽溶液对应氨基酸氮利用率分别为48.97%、51.52%、73.48%、61.65%、58.43%、56.22%。由此可见随着海藻寡糖、多肽混合溶液添加量的增加,对氨基酸原液中氮素的吸收利用率呈现先增加后减少的趋势。当海藻寡糖、多肽溶液与氨基酸原液比例为2:5的时候,玉米吸收氨基酸氮的利用率达到最高,为73.48%。
实施例2
本实验目的是检测光合加速剂中不同比例黄腐酸母液配合海藻寡糖、多肽溶液提高作物品质、降低发病率的作用效果。本实施例于2017年在湖北黄冈选取试验田,土壤均为黄粘土,中低肥水平,地力均匀,每个实验地块均设置处理一、处理二、处理三和处理四共四个处理,每个处理设置三个随机重复,每个重复均为一亩的试验田。实验作物为辣椒。
处理一:底肥为有机农家肥1500kg/亩、尿素25kg/亩,复合肥80kg。
处理二:底肥为有机农家肥1500kg/亩,商品有机肥40公斤,分别于辣椒定植前、定植成活后、发叶期、花前、坐果后喷洒光合加速剂1号(藻寡糖多肽溶液2份、氨基酸原液5份、小球藻原液1份、金属盐母液1份、无黄腐酸母液)。
处理三:底肥为有机农家肥1500kg/亩,商品有机肥40公斤,分别于辣椒定植前、定植成活后、发叶期、花前、坐果后喷洒光合加速剂2号(藻寡糖多肽溶液2份、氨基酸原液5份、小球藻原液1份、金属盐母液1份、含黄腐酸母液1份)。
处理四:底肥为有机农家肥1500kg/亩,商品有机肥40公斤,分别于辣椒定植前、定植成活后、发叶期、花前、坐果后喷洒光合加速剂3号(藻寡糖多肽溶液2份、氨基酸原液5份、小球藻原液1份、金属盐母液1份、含黄腐酸母液2份)。
实验结果:
经过处理一的重复一、重复二、重复三的辣椒植株发病率分别为10%、12%和15%,产量分别为5527公斤、5311公斤、5614公斤,即处理一的辣椒平均发病率为12.33%,平均亩产量5491公斤。而经过处理二的重复一、重复二和重复三的辣椒植株发病率分别为1%、1%和2%,产量分别为6634公斤、6745公斤、6763公斤,即处理二的辣椒平均发病率为1.33%,平均亩产量6714公斤;经过处理三的重复一、重复二、重复三的辣椒植株发病率均为0%,产量分别为6731公斤、6811公斤、6747公斤,即处理三的辣椒平均发病率为0%,平均亩产量6763公斤;经过处理四的重复一、重复二、重复三的辣椒植株发病率均为0%,即处理四的辣椒平均发病率为0%,产量分别为6774公斤、6342公斤、6466公斤,平均亩产量6527公斤。
由以上同时在三个不同地区进行的连年实验得出,经过光合加速剂1号、2号和3号喷洒的辣椒产量远高于正常施肥的辣椒,且植株的发病率远低于正常施肥不喷洒光合加速剂的辣椒植株,即三种光合加速剂1号、2号、3号在提高产量,降低病害上均具有显著效果。
综上,根据本发明提供的光合加速剂,通过增强光合作用,改善作物的土壤环境,来提高辣椒作物的综合机能,并减少致病菌类和害虫繁殖生存的环境。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种光合加速剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备氨基酸原液;
(2)利用海藻制备海藻寡糖多肽溶液;
(3)将所得的氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液进行混合得到混合溶液,在反应釜中螯合反应1~3小时,得到光合加速剂。
2.根据权利要求1所述的光合加速剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述氨基酸原液的制备过程包括如下步骤:
a原料预处理:将豆粕、菜籽饼及棉籽饼进行除杂、粉碎,再经20~100目过筛后,用重量百分比为100~200%的稀盐酸浸泡12~24小时,滤去上清液,蒸煮30分钟~2小时,得到植物蛋白物料:豆粕、菜籽粕和棉籽粕;
b混料:将所得豆粕、菜籽粕和棉籽粕按照重量1∶(0.5~1)∶(0.1~0.5)混合,得到混合料,所述混合料中的水分含量小于或等于50%;
c酶水解:向所得混合料中加入5~10倍的水,按1000~3000u/g原料的添加量加入细菌中性蛋白酶,在45~52℃条件下恒温水解4~6小时;
d酸水解:向酶水解后的混合液中加入食用级纯盐酸,直至水解液中的盐酸体积百分比为33%~50%,在115~120℃的温度下恒温水解,恒压0.3kg/cm2,每隔1小时搅拌一次,水解12~24小时;
e中和:水解结束后冷却,添加食用级氢氧化钠进行粗中和,然后过滤,滤液再经NaOH溶液调到pH4.5~5.0,即为氨基酸原液。
3.根据权利要求1所述的光合加速剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述利用海藻制备海藻寡糖多肽溶液的过程包括如下步骤:取海藻进行切割粉碎,获得粒度在100微米以下的超细粒度的海藻粉,将所得海藻粉加入到1~5倍重量的1~6N醋酸溶液中,60~120℃保温2~40小时酸解,用氢氧化钠调整混合溶液的pH到5~6,得到海藻寡糖多肽溶液。
4.根据权利要求1所述的光合加速剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液的混合溶液中还添加有小球藻原液、金属盐母液、黄腐酸母液中的任一种或多种。
5.根据权利要求4所述的光合加速剂的制备方法,其特征在于,所述小球藻原液的分光光度值为0D680=3.0~4.0,对应浓度大于3X 106/ml。
6.根据权利要求4所述的光合加速剂的制备方法,其特征在于,所述金属盐母液为硝酸钙溶液。
7.根据权利要求4所述的光合加速剂的制备方法,其特征在于,所述黄腐酸母液由矿源型黄腐酸与纯净水1:3混合溶解获得。
8.一种光合加速剂,其特征在于,由权利要求2-7任一项所述的方法制备得到。
9.如权利要求7所述的光合加速剂,其特征在于,所述光合加速剂中氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液、小球藻原液、金属盐母液、黄腐酸母液的体积比为5:(1~3):(0~1):(0~1):(0~2)。
10.如权利要求7所述的光合加速剂,其特征在于,所述光合加速剂中氨基酸原液、海藻寡糖多肽溶液、小球藻原液、金属盐母液、黄腐酸母液的体积比为5:2:1:1:1。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180807

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