CN108863549A - 一种光合增效剂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光合增效剂组合物，按重量份计算，其至少包括：氨基酸5‑15份，营养物质3‑10份，微藻25‑40份，吸附剂2‑10份，胶体剂0.5‑2份，吸水剂0.2‑1份，微量元素0.1‑0.5份，pH调节剂1‑8份，水70‑85份；所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述微量元素为黄腐酸螯合微量元素。
Description
技术领域
本发明属于生态农业技术领域，具体地，本发明涉及一种光合增效剂组合物及其制备方法。
背景技术
农业是我国第一产业。在化学农业生产的大背景下，化肥、农药是农业生产的主要生产资料。由于长期大量使用化肥、化学农药，以至造成土壤板结、活性降低，导致土壤透气性差，形成作物沤根，也就是所说的各种根腐病。表现在叶片上是叶斑、叶枯病，表现在茎、杆上是茎枯、杆腐等。同时对国人食品安全，身体健康也造成了极大的威胁。各种癌症病人以每年200多万的速度增加，癌症低龄化趋势加剧，婴幼儿童奇异病症患者增多，血液病、男女不孕不育症病人不断涌现。
光合作用是绿色植物利用叶绿素等光合色素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并释放出氧气的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量，效率为10％～20％左右。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
现在大气中CO2的浓度是350-380ppm，而作物高产对CO2的要求是550ppm以上。
因此针对上述问题，本发明提供一种光合增效剂组合物，其具有捕集效率高且吸收剂不易降解，将其喷洒于作物的茎叶，提高作物表面CO2的浓度，促进光合作用，提高作物的产量和质量，减少了化肥的使用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种光合增效剂组合物，按重量份计算，其至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述微量元素为黄腐酸螯合微量元素。在一种实施方式中，按重量份计算，其至少包括：
在一种实施方式中，所述氨基酸包括精氨酸、赖氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸、胱氨酸、色氨酸、蛋氨酸中的一种或多种。
在一种实施方式中，所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物。
在一种实施方式中，所述有机胺包括乙二胺、三乙胺、丁胺、1，6-己二胺、二乙烯三胺、乙醇胺中一种或多种；所述大环化合物包括冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃、环芳、富勒烯、卟啉、酞菁、环肽、改性葫芦脲中一种或多种。
在一种实施方式中，所述胶体剂包括聚丙烯酸盐、聚氧化乙烯、琼脂、黄原胶、聚环氧乙烷、芦荟酵母糖中一种或多种。
在一种实施方式中，所述吸水剂包括采用魔芋多糖与丙烯酸的接枝聚合物KSAP、魔芋甘聚糖、改性魔芋甘聚糖中一种或多种。
在一种实施方式中，所述黄腐酸螯合微量元素包括黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合钼、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙中一种或多种。
在一种实施方式中，所述pH调节剂包括柠檬酸、磷酸、葡糖酸中的一种或多种。
本发明另一方面提供一种光合增效剂组合物的制备方法，至少包括以下步骤：
按重量份向反应器中加入氨基酸、营养物质、微藻、吸附剂、胶体剂、吸水剂、微量元素、pH调节剂、水，常温搅拌1-5h，得到所述光合增效剂组合物。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种光合增效剂组合物，按重量份计算，其至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述微量元素为黄腐酸螯合微量元素。
在一种实施方式中，按重量份计算，其至少包括：
优选地，按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
光合增效剂是在严格遵循农作物自然生态规律的前提下，成功应用“提高作物周围二氧化碳浓度便可提高农作物产量”的科学原理，精选数种既可为作物提供高效营养。
在一种实施方式中，所述酵母糖为海藻酵母糖。
在一种实施方式中，所述微藻为小球藻；购于南京优活生物技术有限公司。
在一种实施方式中，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：(5-10)；所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6。
氨基酸是组成蛋白质的基本物质，蛋白质又是维持生命活动的基本物质，所有生命都是蛋白质存在的基本形式。光合增效剂中的氨基酸，在光合作用下通过作物叶茎表面吸收，直接进入作物体内合成蛋白质和核酸，组成作物的各种器官，可维持和强化作物表面的生命活力。氨基酸的作用主要是给作物直接提供营养。
在一种实施方式中，所述氨基酸包括精氨酸、赖氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸、胱氨酸、色氨酸、蛋氨酸中的一种或多种；优选地，所述氨基酸为精氨酸、赖氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸。
在一种实施方式中，所述精氨酸与所述赖氨酸、所述酪氨酸、所述苯丙氨酸、所述组氨酸、所述蛋氨酸、所述谷氨酸、所述天门冬氨酸、所述异亮氨酸、所述苏氨酸、所述脯氨酸、所述缬氨酸、所述丝氨酸、所述丙氨酸、所述甘氨酸、所述亮氨酸的重量比为1：(1-4)：(0.02-0.05)：(0.5-0.8)：(0.05-0.1)：(0.005-0.02)：(0.03-0.06)：(0.01-0.03)：(0.05-0.1)：(0.05-0.1)：(0.05-0.3)：(0.05-0.2)：(0.1-0.2)：(0.01-0.05)：(0.01-0.03)：(0.005-0.02)：(0.05-0.2)；优选地，所述精氨酸与所述赖氨酸、所述酪氨酸、所述苯丙氨酸、所述组氨酸、所述蛋氨酸、所述谷氨酸、所述天门冬氨酸、所述异亮氨酸、所述苏氨酸、所述脯氨酸、所述缬氨酸、所述丝氨酸、所述丙氨酸、所述甘氨酸、所述亮氨酸的重量比为1：2：0.03：0.7：0.07：0.01：0.04：0.02：0.08：0.07：0.2：0.1：0.13：0.03：0.02：0.01：0.1。
吸附剂吸附并富集二氧化碳，将空气中的二氧化碳吸附并富集到作物的茎叶周围，以550ppm以上的浓度供作物吸收利用，从而提高光合强度和光合速率、提高农作物产量。
在一种实施方式中，所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物。
在一种实施方式中，所述有机胺包括乙二胺、三乙胺、丁胺、1，6-己二胺、二乙烯三胺、乙醇胺、聚多巴胺中一种或多种；所述大环化合物包括冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃、环芳、富勒烯、卟啉、酞菁、环肽、改性葫芦脲中一种或多种；优选地，所述有机胺为1,6-己二胺(CAS：124-09-4)和二乙烯三胺(CAS号：111-40-0)；所述大环化合物为葫芦脲。
本发明中所述葫芦脲为葫芦[8]脲(CAS：259886-51-6)。
所述二氧化碳吸附剂的制备方法包括以下步骤：
(1)向反应器中加入葫芦[8]脲、过硫酸铵、去离子水，搅拌，通入氮气，升温至75℃，反应3h，缓慢滴加丙烯酸，滴加完毕后，80℃保温反应8h，停止反应，冷却至室温，将溶液转移至分子量为2000的透析袋中，将透析袋放到外部为循环水的体系中进行透析，透析时间为24h；将透析袋中物质减压浓缩至稠状，加入丙酮，搅拌，过滤，40℃减压干燥48h，得到葫芦[8]脲桥联丙烯酸固体，研磨，密封保存；所述葫芦[8]脲与所述过硫酸铵、所述丙烯酸的摩尔比为1：6：20；所述葫芦[8]脲与所述去离子水、所述丙酮的重量比为1：15：20；
(2)向反应器中加入步骤(1)中葫芦[8]脲桥联丙烯酸、1mol/L氢氧化钠水溶液，室温搅拌1h，过滤，60℃减压干燥12h，然后加入溶解于pH＝8.5Tris缓冲溶液的1，6-己二胺溶液，搅拌0.5h，室温静置24h，过滤，100℃常压干燥10h，得到1，6-己二胺改性葫芦[8]脲，所述葫芦[8]脲桥联丙烯酸与所述氢氧化钠水溶液、所述1，6-己二胺的重量比为1：4：1.2；所述1，6-己二胺与所述pH＝8.5Tris缓冲溶液的重量比为1：6；
(3)将二乙烯三胺溶于无水乙醇中，搅拌0.5h后加入1，6-己二胺改性葫芦[8]脲，室温搅拌10h，过滤，于80℃干燥除去乙醇，再在105℃下干燥，得到所述改性葫芦脲；所述二乙烯三胺与所述1，6-己二胺改性葫芦[8]脲、所述无水乙醇的重量比为1：10：0.8。
本发明中葫芦[8]脲分子是一种桶状的环状化合物，它的空腔是疏水的，而且两端开口，空腔两头比较小、中间很大，空腔由羰基环绕而成，它的两端开口大小相同。CO2易于扩散到空腔内，其独特的结构，使CO2易于储存，另外通过1，6-己二胺和二乙烯三胺改性葫芦[8]脲，选择性吸附CO2，充分利用了各自的优势，因而能够有效地进行二氧化碳吸附。
葫芦[8]脲的笼状大环主体分子具有特殊的结构，具有良好的化学稳定性和热稳定性，而且对客体分子具有很高的选择识别能力，通过1，6-己二胺和二乙烯三胺改性葫芦[8]脲，功能化基团的引入可以不同程度的加强葫芦[8]脲的分子识别作用，另外葫芦[8]脲空腔周围围绕着大量的羰基，使其具有良好的阳离子键合位点，使其具有极强的主客体键合能力。偶极化羰基还可以通过离子-偶极和脲羰基的氢键等作用键合金属离子，如微量元素，进而促进农作物对微量元素的利用。
本发明制备的二氧化碳复合吸附材料实现了物理吸附和化学吸附共同作用吸附，并以化学吸附为主选择性吸附二氧化碳，对二氧化碳具有很高的吸附性能、吸附选择性和循环稳定性。
在一种实施方式中，所述胶体剂包括聚丙烯酸盐、聚氧化乙烯、琼脂、黄原胶、聚环氧乙烷、芦荟酵母糖中一种或多种；优选地，所述胶体剂为芦荟酵母糖。
在一种实施方式中，所述吸水剂包括采用魔芋多糖与丙烯酸的接枝聚合物KSAP、魔芋甘聚糖、改性魔芋甘聚糖中一种或多种；优选地，所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖。
魔芋葡甘聚糖是主链由D-甘露糖和D-葡萄糖以β-1，4吡喃糖苷键连结的复合多糖，具有良好的保水性、成膜性和凝胶性，但是其团聚性、凝胶热可逆性、阻湿性及防腐性能差。
所述改性魔芋甘聚糖的制备方法包括以下步骤：
(1)将八苯基八硅倍半氧烷溶解在浓硫酸中，所述八苯基八硅倍半氧烷与所述浓硫酸的重量比为1：20，90℃下反应10h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到磺化八苯基八硅倍半氧烷；
(2)向反应器中加入魔芋葡甘聚糖、体积分数为70％乙醇、硝酸铈铵，通入氮气，搅拌0.5h，加入丙烯腈，升温至80℃，滴加质量分数为10％氢氧化钠水溶液，保温反应3h，降温至室温，过滤，分别用丙酮、95％乙醇洗涤,再于二甲基甲酰胺中抽提12h，后用无水乙醇洗涤，干燥，得魔芋葡甘聚糖-丙烯腈共聚物；所述魔芋葡甘聚糖与所述丙烯腈、所述体积分数为70％乙醇、所述硝酸铈铵、所述质量分数为10％氢氧化钠水溶液的重量比为1：0.7：10：0.2：0.3；
(3)向反应器中加入步骤(1)中磺化八苯基八硅倍半氧烷、步骤(2)中魔芋葡甘聚糖-丙烯腈共聚物、多聚磷酸，所述磺化八苯基八硅倍半氧烷与所述魔芋葡甘聚糖-丙烯腈共聚物、所述多聚磷酸的重量比为1：5：25，120℃下反应10h后，降至室温，倒入丙酮中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到改性魔芋甘聚糖。
本发明通过魔芋葡甘聚糖与丙烯腈进行共聚，然后与磺化八苯基八硅倍半氧烷进行反应，得到改性魔芋葡甘聚糖，有效提高魔芋葡甘聚糖的吸水性和保水性，同时解决团聚性、凝胶热可逆性、阻湿性及防腐性能差的问题。
螯合物是由中心离子和多齿配体结合而成的具有环状结构的配合物。螯合物是配合物的一种，在螯合物的结构中，一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。螯合物通常比一般配合物要稳定，其结构中经常具有的五或六元环结构更增强了稳定性。螯合剂在植物的细胞中能有选择地捕捉某些金属离子，又能在必要时适量释放出这种金属离子，让作物吸收营养更容易更加充分合理。为了达到平衡施肥的目的，针对一些植物的缺素情况，增施某一种或几种中微量元素，对平衡农作物所需的元素、防治因缺素造成的生理性病害起到一定的作用。
在一种实施方式中，所述黄腐酸螯合微量元素包括黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合钼、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙中一种或多种；优选地，所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙。
在一种实施方式中，所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：(0.01-0.1)：(0.01-0.1)：(0.05-0.1)：(0.1-0.2)：(0.05-0.3)：(0.1-1)；优选地，所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6。
在一种实施方式中，所述pH调节剂包括柠檬酸、磷酸、葡糖酸中的一种或多种；优选地，所述pH调节剂为柠檬酸。
本发明中所述水为纯化水。
本发明另一方面提供一种光合增效剂组合物的制备方法，至少包括以下步骤：
按重量份向反应器中加入氨基酸、营养物质、微藻、吸附剂、胶体剂、吸水剂、微量元素、pH调节剂、水，常温搅拌1-5h，得到所述光合增效剂组合物。
本发明光合增效剂组合物中通过各组分的协同作用，具有捕集效率高且吸收剂不易降解，将其喷洒于作物的茎叶，提高作物表面CO2的浓度，促进光合作用，提高作物的产量和质量，减少了化肥的使用。
本发明中，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺和二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法，至少包括以下步骤：
按重量份向反应器中加入氨基酸、营养物质、微藻、吸附剂、胶体剂、吸水剂、微量元素、pH调节剂、水，常温搅拌3h，得到所述光合增效剂组合物。
所述二氧化碳吸附剂的制备方法包括以下步骤：
(1)向反应器中加入葫芦[8]脲、过硫酸铵、去离子水，搅拌，通入氮气，升温至75℃，反应3h，缓慢滴加丙烯酸，滴加完毕后，80℃保温反应8h，停止反应，冷却至室温，将溶液转移至分子量为2000的透析袋中，将透析袋放到外部为循环水的体系中进行透析，透析时间为24h；将透析袋中物质减压浓缩至稠状，加入丙酮，搅拌，过滤，40℃减压干燥48h，得到葫芦[8]脲桥联丙烯酸固体，研磨，密封保存；所述葫芦[8]脲与所述过硫酸铵、所述丙烯酸的摩尔比为1：6：20；所述葫芦[8]脲与所述去离子水、所述丙酮的重量比为1：15：20；
(2)向反应器中加入步骤(1)中葫芦[8]脲桥联丙烯酸、1mol/L氢氧化钠水溶液，室温搅拌1h，过滤，60℃减压干燥12h，然后加入溶解于pH＝8.5Tris缓冲溶液的1，6-己二胺溶液，搅拌0.5h，室温静置24h，过滤，100℃常压干燥10h，得到1，6-己二胺改性葫芦[8]脲，所述葫芦[8]脲桥联丙烯酸与所述氢氧化钠水溶液、所述1，6-己二胺的重量比为1：4：1.2；所述1，6-己二胺与所述pH＝8.5Tris缓冲溶液的重量比为1：6；
(3)将二乙烯三胺溶于无水乙醇中，搅拌0.5h后加入1，6-己二胺改性葫芦[8]脲，室温搅拌10h，过滤，于80℃干燥除去乙醇，再在105℃下干燥，得到所述改性葫芦脲；所述二乙烯三胺与所述1，6-己二胺改性葫芦[8]脲、所述无水乙醇的重量比为1：10：0.8。
所述改性魔芋甘聚糖的制备方法包括以下步骤：
(1)将八苯基八硅倍半氧烷溶解在浓硫酸中，所述八苯基八硅倍半氧烷与所述浓硫酸的重量比为1：20，90℃下反应10h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到磺化八苯基八硅倍半氧烷；
(2)向反应器中加入魔芋葡甘聚糖、体积分数为70％乙醇、硝酸铈铵，通入氮气，搅拌0.5h，加入丙烯腈，升温至80℃，滴加质量分数为10％氢氧化钠水溶液，保温反应3h，降温至室温，过滤，分别用丙酮、95％乙醇洗涤，再于二甲基甲酰胺中抽提12h，后用无水乙醇洗涤，干燥，得魔芋葡甘聚糖-丙烯腈共聚物；所述魔芋葡甘聚糖与所述丙烯腈、所述体积分数为70％乙醇、所述硝酸铈铵、所述质量分数为10％氢氧化钠水溶液的重量比为1：0.7：10：0.2：0.3；
(3)向反应器中加入步骤(1)中磺化八苯基八硅倍半氧烷、步骤(2)中魔芋葡甘聚糖-丙烯腈共聚物、多聚磷酸，所述磺化八苯基八硅倍半氧烷与所述魔芋葡甘聚糖-丙烯腈共聚物、所述多聚磷酸的重量比为1：5：25，120℃下反应10h后，降至室温，倒入丙酮中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到改性魔芋甘聚糖。
实施例2
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺和二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述二氧化碳吸附剂的制备方法、所述改性魔芋甘聚糖的制备方法同实施例1。
实施例3
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺和二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述二氧化碳吸附剂的制备方法、所述改性魔芋甘聚糖的制备方法同实施例1。
实施例4
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺和二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述二氧化碳吸附剂的制备方法、所述改性魔芋甘聚糖的制备方法同实施例1。
实施例5
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺和二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述二氧化碳吸附剂的制备方法、所述改性魔芋甘聚糖的制备方法同实施例1。
对比例1
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述改性魔芋甘聚糖的制备方法同实施例1。
所述二氧化碳吸附剂的制备方法包括以下步骤：
(1)向反应器中加入葫芦[8]脲、过硫酸铵、去离子水，搅拌，通入氮气，升温至75℃，反应3h，缓慢滴加丙烯酸，滴加完毕后，80℃保温反应8h，停止反应，冷却至室温，将溶液转移至分子量为2000的透析袋中，将透析袋放到外部为循环水的体系中进行透析，透析时间为24h；将透析袋中物质减压浓缩至稠状，加入丙酮，搅拌，过滤，40℃减压干燥48h，得到葫芦[8]脲桥联丙烯酸固体，研磨，密封保存；所述葫芦[8]脲与所述过硫酸铵、所述丙烯酸的摩尔比为1：6：20；所述葫芦[8]脲与所述去离子水、所述丙酮的重量比为1：15：20；
(2)向反应器中加入步骤(1)中葫芦[8]脲桥联丙烯酸、1mol/L氢氧化钠水溶液，室温搅拌1h，过滤，60℃减压干燥12h，然后加入溶解于pH＝8.5Tris缓冲溶液的1，6-己二胺溶液，搅拌0.5h，室温静置24h，过滤，100℃常压干燥10h，得到1，6-己二胺改性葫芦[8]脲，所述葫芦[8]脲桥联丙烯酸与所述氢氧化钠水溶液、所述1，6-己二胺的重量比为1：4：1.2；所述1，6-己二胺与所述pH＝8.5Tris缓冲溶液的重量比为1：6。
对比例2
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述改性魔芋甘聚糖的制备方法同实施例1。
所述二氧化碳吸附剂的制备方法包括以下步骤：
(1)向反应器中加入葫芦[8]脲、过硫酸铵、去离子水，搅拌，通入氮气，升温至75℃，反应3h，缓慢滴加丙烯酸，滴加完毕后，80℃保温反应8h，停止反应，冷却至室温，将溶液转移至分子量为2000的透析袋中，将透析袋放到外部为循环水的体系中进行透析，透析时间为24h；将透析袋中物质减压浓缩至稠状，加入丙酮，搅拌，过滤，40℃减压干燥48h，得到葫芦[8]脲桥联丙烯酸固体，研磨，密封保存；所述葫芦[8]脲与所述过硫酸铵、所述丙烯酸的摩尔比为1：6：20；所述葫芦[8]脲与所述去离子水、所述丙酮的重量比为1：15：20；
(2)将二乙烯三胺溶于无水乙醇中，搅拌0.5h后加入步骤(1)中葫芦[8]脲桥联丙烯酸，室温搅拌10h，过滤，于80℃干燥除去乙醇，再在105℃下干燥，得到所述改性葫芦脲；所述二乙烯三胺与所述葫芦[8]脲桥联丙烯酸、所述无水乙醇的重量比为1：10：0.8。
对比例3
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为改性魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述改性魔芋甘聚糖的制备方法同实施例1。
对比例4
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺和二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述二氧化碳吸附剂的制备方法同实施例1。
对比例5
按重量份计算，所述光合增效剂组合物至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述酵母糖为海藻酵母糖，所述营养物质中所述酵母糖与所述氯化铵的重量比为1：6；所述微藻为小球藻；所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物，所述有机胺为1,6-己二胺和二乙烯三胺；所述大环化合物为葫芦脲；所述葫芦脲为葫芦[8]脲；所述吸水剂为魔芋甘聚糖；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述黄腐酸螯合微量元素为黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙；所述腐酸螯合铁与所述黄腐酸螯合锰、所述黄腐酸螯合硼、所述黄腐酸螯合铜、所述黄腐酸螯合锌、所述黄腐酸螯合镁、所述黄腐酸螯合钙的重量比为1：0.03：0.05：0.08：0.13：0.2：0.6；所述pH调节剂为柠檬酸；
所述光合增效剂组合物的制备方法、所述二氧化碳吸附剂的制备方法同实施例1。
性能测试：
1、CO2吸附量测定方法：
CO2吸附实验在固定吸附床中进行。试验用吸附柱材质为耐高温石英玻璃，直径为1cm，长度为25cm。称取实验所需复合二氧化碳吸附材料填入吸附柱，之后将吸附柱放入温控管式炉中，吸附剂第一次实验前首先在N2保护下进行高温(413K)激活，激活后待温度冷却至实验所需温度后开始吸附实验。实验用气体由高纯N2(99.99％)和纯CO2(99.9％)按体积比1:9混合配制而成。CO2浓度由气相色谱(GC)在线测定。
CO2动态吸附量q(mmol/g)由下式计算：
其中，M为吸附剂质量(g)，Q为气体流量(cm3/min)，c0为吸附柱进口CO2浓度(vol％)，c为吸附柱出口CO2浓度(vol％)，t为达到吸附平衡的时间(min)，T为气体温度(K)，T0为273K，Vm为22.4cm3/mmol。
模拟气流量50cm3/min；CO2吸附温度为35℃。
2、实验时间：2018年
实验作物：大白菜
实施例和对比例处理作物：底肥为有机碳肥80kg/亩，在播种前以光合增效剂组合物1:25倍水拌种，定植前使用光合增效剂组合物配比溶液1:250倍水喷苗床一次，定植成活后，对大白菜加水喷洒光合增效剂组合物，促使大白菜生长成熟。
对比处理：底肥为有机肥3000kg/亩,尿素25kg/亩，复合肥50kg/亩。
对比例6为对比处理数据。
表1性能测试结果
从上述数据可以看出，本发明提供的光合增效剂组合物，其具有捕集效率高且吸收剂不易降解，将其喷洒于作物的茎叶，提高作物表面CO2的浓度，促进光合作用，提高作物的产量和质量，减少了化肥的使用。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种光合增效剂组合物，其特征在于，按重量份计算，其至少包括：
所述营养物质为酵母糖和氯化铵，所述微量元素为黄腐酸螯合微量元素。
2.根据权利要求1所述光合增效剂组合物，其特征在于，按重量份计算，其至少包括：
3.根据权利要求1所述光合增效剂组合物，其特征在于，所述氨基酸包括精氨酸、赖氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸、胱氨酸、色氨酸、蛋氨酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述光合增效剂组合物，其特征在于，所述吸附剂为二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂的制备原料包括有机胺、大环化合物。
5.根据权利要求4所述光合增效剂组合物，其特征在于，所述有机胺包括乙二胺、三乙胺、丁胺、1，6-己二胺、二乙烯三胺、乙醇胺中一种或多种；所述大环化合物包括冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃、环芳、富勒烯、卟啉、酞菁、环肽、改性葫芦脲中一种或多种。
6.根据权利要求1所述光合增效剂组合物，其特征在于，所述胶体剂包括聚丙烯酸盐、聚氧化乙烯、琼脂、黄原胶、聚环氧乙烷、芦荟酵母糖中一种或多种。
7.根据权利要求1所述光合增效剂组合物，其特征在于，所述吸水剂包括采用魔芋多糖与丙烯酸的接枝聚合物KSAP、魔芋甘聚糖、改性魔芋甘聚糖中一种或多种。
8.根据权利要求1所述光合增效剂组合物，其特征在于，所述黄腐酸螯合微量元素包括黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合锰、黄腐酸螯合硼、黄腐酸螯合铜、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合钼、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合钙中一种或多种。
9.根据权利要求1所述光合增效剂组合物，其特征在于，所述pH调节剂包括柠檬酸、磷酸、葡糖酸中的一种或多种。
10.根据权利要求1-9任一项所述光合增效剂组合物的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
按重量份向反应器中加入氨基酸、营养物质、微藻、吸附剂、胶体剂、吸水剂、微量元素、pH调节剂、水，常温搅拌1-5h，得到所述光合增效剂组合物。
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