CN111990412B - 一种腐植酸复合植物抗高温保护剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗高温、抗旱效果较好的腐植酸复合植物抗高温保护剂及其使用方法及其制备方法，本发明提供的腐植酸复合植物抗高温保护剂，按重量份计，包括腐植酸80‑210份、甘氨酸8‑25份、赖氨酸1‑8份、葡萄糖1‑8份、硝酸钙0.5‑5份和硫酸锌0.5‑8份，所述腐植酸含有黄腐酸和棕腐酸。本发明提供的腐植酸复合植物抗高温保护剂及制备方法制备得到的腐植酸复合植物抗高温保护剂抗高温、抗旱效果较好。

Description

一种腐植酸复合植物抗高温保护剂及其制备方法
技术领域
本发明属于农作物生产领域，具体涉及一种腐植酸复合植物抗高温保护剂及其制备方法。
背景技术
随着温室效应的加剧，全球气温不断上升，高温直接威胁着21世纪的农业生产。许多植物面临着高温胁迫的巨大挑战。高温常带来干旱的问题。但是高温胁迫和干旱胁迫是一定差异的。干旱胁迫主要在于水的缺乏。而高温胁迫是植物组织内部结构被高温伤害。比如细胞膜系统在高温下受到不可逆转的伤害。细胞膜的物理状态在温度过高时会转化为液相，从而破坏了细胞膜的机构，使膜失去了透性和主动吸收的能力。高温胁迫还会使作物出现代谢饥饿、有害物质累计、生理活性物质缺乏、蛋白质合成能力下降等问题。
我国是个农业大国，同时也是一个容易遭受高温干旱灾害的国家。全球气温从1990年到2000年已经增加了0.6度。预计到2100年会增加1.4-5度。高温胁迫是迫切需要解决的一个重大问题。高温对植物生长发育及产量形成所造成的损害。一般是由于高温超过植物生长发育上限温度造成的，主要包括高温害和果树树木日灼伤两类。
高温害是高温天气对开花至成熟期作物产生的热害，多发生在我国南方旱稻和中稻抽穗、开花到成熟期之间，尤其进入盛夏酷热较早的年份。高温引起的不适现象不仅在我国发生，印度、日本、泰国、巴基斯坦等国的水稻生产也有高温逼熟的现象。除水稻外，小麦、棉花和蔬菜等作物也受高温危害。高温热害对小麦灌浆的产量形成带来不利影响，也是棉花蕾铃脱落的重要原因，对蔬菜生产也会产生严重危害。
目前的抗旱剂技术有的采用高吸水性的高分子聚合物作保湿剂，用于作物浸种或者伴种处理，可提高作物保水性能，但只能在作物幼苗时期起作用；有的采用抗蒸腾剂，针对作物叶下表面的气孔，减少蒸腾作用引起的水耗，达到抗旱目的，但是抗蒸腾剂施于作物叶面，抗旱性能不够稳定，且常引起叶片温度增高，对叶组织有损失，叶片温度增高后，由于呼吸升高对净光合作用也不利。对抗高温剂技术的研究较少。
专利号为CN201310516140.X公开了作物抗旱剂及其应用，该抗旱剂为了实现抗旱效果添加了较多的植物抗逆物质，但缺乏植物急需的养分及保护细胞膜的物质，高温情况下植物代谢会受到抑制，从而影响抗逆效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种抗高温、抗旱效果较好的腐植酸复合植物抗高温保护剂及其制备方法。
本发明提供一种腐植酸复合植物抗高温保护剂，按重量份计，包括腐植酸3-20份、甘氨酸8-25份、赖氨酸1-8份、葡萄糖1-8份、硝酸钙0.5-5份、硫酸锌0.5-8份和水50-150份，所述腐植酸含有黄腐酸和棕腐酸。
优选地，所述腐植酸5-15份、甘氨酸10-20份、赖氨酸5-10份、葡萄糖3-5份、硝酸钙1-2份、硫酸锌2-3份和水70-120份。
优选地，所述腐植酸6-10份、甘氨酸12-18份、赖氨酸6-8份、葡萄糖3.5-4.5份、硝酸钙1.2-1.8份、硫酸锌2.2-2.8份和水80-100份。
优选地，还包括酵母发酵液干粉3-5份和硼酸钠按1-2份。
优选地，所述腐植酸分子量为300-10000。
优选地，所述腐植酸中含有20％-40％的黄腐酸，含有5％-20％的棕腐酸。
本发明还提供一种腐植酸复合植物抗高温保护剂，按重量份计，包括腐植酸提取液50-200份、甘氨酸8-25份、赖氨酸1-8份、葡萄糖1-8份、硝酸钙0.5-5份和硫酸锌0.5-8份，所述腐植酸提取液包括腐植酸和水，所述腐植酸和水的重量比为(3-20)：(50-150)，所述腐植酸含有黄腐酸和棕腐酸。
优选地，所述腐植酸提取液是通过将褐煤粉、强酸和水混合反应后提取得到。
本发明还提供所述腐植酸复合植物抗高温保护剂的制备方法，包括如下步骤：
将褐煤粉、强酸和水按照重量比为10：(1.5-2)：(75-100)的比例混合，混合反应温度为40℃-70℃，反应时间为20-60分钟，反应后经过离心提取上清液得到腐植酸的提取液，腐植酸提取液用pH值调节剂，调节pH值为5-6；
将调节pH值后得到的腐植酸的提取液与甘氨酸、赖氨酸、葡萄糖、硝酸钙和硫酸锌按照重量比进行混合，得到腐植酸复合植物抗高温保护剂。
优选地，所述强酸为的质量分数为90％-99％硫酸，所述褐煤粉粒径为100-200目。
本发明提供的腐植酸复合植物抗高温保护剂及制备方法制备得到的腐植酸复合植物抗高温保护剂抗高温、抗旱效果较好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供一种腐植酸复合植物抗高温保护剂，按重量份计，包括腐植酸3-20份、甘氨酸8-25份、赖氨酸1-8份、葡萄糖1-8份、硝酸钙0.5-5份、硫酸锌0.5-8份和水50-150份，腐植酸含有黄腐酸和棕腐酸。
本实施例中，使用腐植酸、甘氨酸、赖氨酸等抗高温物质与营养物质复配，补充关键营养，更有利于植物耐高温能力的提升，同可以提高作物抗旱能力。
本实施例中，甘氨酸和赖氨酸既是生物刺激物质，也是营养物质，提供植物急需的养分，避免高温情况下植物代谢受影响。甘氨酸是一种强效植物营养剂，可为植物提供氮养分，养分效应等同于氮肥。甘氨酸同时具有提高植物抗逆的功能，并可作为底物转化为其他植物抗逆物质。对高温胁迫的植物具有补充养分，提高抵抗力的作用。赖氨酸可以保护高温下的细胞膜的完整性。
在甘氨酸和赖氨酸的作用下，腐植酸中的黄腐酸可以关闭气孔，防止作物在高温胁迫下失水，较好的提升植物的抗旱能力和耐高温能力。本实施例中，葡萄糖及钙锌元素有助于植物快速转运营养物质并作为营养补充剂为作物利用，由于腐植酸与二价金属离子难以共存，钙锌的添加量较小。
本实施例中通过抗逆物质和养分较好的配合，实现得到腐植酸复合植物抗高温保护剂具有较好的耐高温能力和抗旱能力。
本发明还提供一种腐植酸复合植物抗高温保护剂，按重量份计，包括腐植酸提取液50-200份、甘氨酸8-25份、赖氨酸1-8份、葡萄糖1-8份、硝酸钙0.5-5份和硫酸锌0.5-8份，腐植酸提取液包括腐植酸和水，腐植酸和水的重量比为(3-20)：(50-150)，腐植酸含有黄腐酸和棕腐酸。
在优选实施例中，腐植酸5-15份、甘氨酸10-20份、赖氨酸5-10份、葡萄糖3-5份、硝酸钙1-2份、硫酸锌2-3份和水70-120份。
在优选实施例中，腐植酸6-10份、甘氨酸12-18份、赖氨酸6-8份、葡萄糖3.5-4.5份、硝酸钙1.2-1.8份、硫酸锌2.2-2.8份和水80-100份。
在优选实施例中，还包括酵母发酵液干粉3-5份和硼酸钠按1-2份。葡萄糖、微量元素对植物营养改善有显著作用。
在优选实施例中，腐植酸分子量为300-10000。
在优选实施例中，腐植酸中含有20％-40％的黄腐酸，含有5％-20％的棕腐酸。
在优选实施例中，腐植酸提取液是通过将褐煤粉、强酸和水混合反应后提取得到。酸法提取腐植酸多为小分子物质，与氨基酸及微量元素复配性好。可解决腐植酸和氨基酸复配的难题。氨基酸一般是酸性的与酸法提取的腐植酸能够较好的混合，不需要调整太多的酸碱度就能实现较好的配合，简化生产流程。
本发明还提供腐植酸复合植物抗高温保护剂的制备方法，包括如下步骤：
将褐煤粉、强酸和水按照重量比为10：(1.5-2)：(75-100)的比例混合，混合反应温度为40℃-70℃，反应时间为20-60分钟，反应后经过离心提取上清液得到腐植酸的提取液，腐植酸提取液用pH值调节剂，调节pH值为5-6；
将调节pH值后得到的腐植酸的提取液与甘氨酸、赖氨酸、葡萄糖、硝酸钙和硫酸锌按照重量比进行混合，得到腐植酸复合植物抗高温保护剂。
在优选实施例中，强酸为的质量分数为90％-99％硫酸，褐煤粉粒径为100-200目。
本实施的腐植酸复合植物抗高温保护剂的制备方法通过酸法制备得到腐植酸的提取液，然后直接制备成腐植酸复合植物抗高温保护剂，实现从腐植酸酸取到形成成品，可连续化生产，降低成本。
本实施例中使用酸法提取腐植酸，产物分子量较小，腐植酸含有黄腐酸和小分子棕腐酸叶面更容易吸收。
本发明还提供腐植酸复合植物抗高温保护剂的使用方法，将腐植酸复合植物抗高温保护剂用水稀释300-500倍后，喷洒于植物的叶面。在高温发生的前期喷施效果最佳。
为使本发明的细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及突出本案的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。
实施例1
取优质褐煤，风干后粉碎至100-200目，制得褐煤粉。按重量比计，褐煤粉10份、硫酸2份和水80份进行混合，硫酸为98％浓硫酸，水为蒸馏水。反应温度60℃，搅拌反应30-60分钟。3000转离心，取上清液为腐植酸提取液，腐植酸提取液用氢氧化钾调节pH值为5-6。
按重量比计，将腐植酸提取液150份与甘氨酸15份、赖氨酸8份、酵母发酵液干粉4份、葡萄糖4份、硝酸钙1.5份、硫酸锌2.5份、硼酸钠按1份混合，制得抗高温保护剂。
实施例2
取优质褐煤，风干后粉碎至100-200目，制得褐煤粉。按重量比计，褐煤粉10份、硫酸2份和水80份进行混合，硫酸为98％浓硫酸，水为蒸馏水。反应温度60℃，搅拌反应30-60分钟。3000转离心，取上清液为腐植酸提取液，腐植酸提取液用氢氧化钾调节pH值为5-6。
按重量比计，将腐植酸提取液153份与甘氨酸13份、赖氨酸7份、酵母发酵液干粉3份、葡萄糖4份、硝酸钙1.5份、硫酸锌2.5份、硼酸钠按2份混合，制得抗高温保护剂。
对比例1
与实施例1相比，对比例1中不加入甘氨酸，将腐植酸提取液调整为165份，其余配方和制备方法与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，对比例2中不加入赖氨酸，将腐植酸提取液调整为160份，其余配方和制备方法与实施例1相同。
对比例3
按重量份计，称量复合氨基酸9份、脯氨酸4份、甜菜碱2份、黄腐酸5份、香菇多糖2份和蒸馏水76份。
先将蒸馏水置入反应釜中，开启搅拌依次加入其他组分，并充分搅拌均匀，即得作物抗旱剂。
效果实施例
将实施例1、实施例2制备得到的抗高温保护剂，对比例1、对比例2制备得到的保护剂与对比例3制备得到的作物抗旱剂用于花生种植试验。
试验材料
供试作物：花生，海花1号
供试地点：山东临沐，地势平坦、排灌方便，地力中等，前茬作物为玉米，长势收成均良好。
采用小区示范设6组处理，每个处理3次重复，第一组使用的保护剂为实施例1制备得到抗高温保护剂；第二组使用的保护剂为实施例2制备得到抗高温保护剂；第三组使用的保护剂为对比例1制备得到抗高温保护剂；第四组使用的保护剂为对比例2制备得到抗高温保护剂；第五组使用的保护剂为对比例3制备得到抗高温保护剂；第六组不用保护剂，使用清水对照。
随机区组排列，小区面积120m2(2mx4m)，每个小区间间隔30cm。分别按照每亩50kg清水，分别将保护剂稀释至300倍。
于花生开花下针期、饱果期喷施两次。
花生4月10日播种，9月5日收获，施肥管理等其他农艺措施相同。在花生的生长期间，统计花生主要农艺性状，并计算花生的产量。具体数据如表1所示。
表1
Figure BDA0002593684320000071
由表1的数据可以看出本发明实施例1和实施例2制备得到的抗高温保护剂，使得花生抗萎蔫能力较好，与清水对照相比，萎蔫时间分别延长了4天，效果较佳。对花生主茎长及主茎青叶叶片数对照清水组，有非常显著性的提高。对花生产量也有显著性的影响，增产率达到14％以上。
对比例1中不加入甘氨酸，得到的保护剂用于花生种植，相对实施例1和实施例2抗萎蔫能力较差，花生主茎长、主茎青叶叶片数及花生产量相对实施例1和实施例2都较差。
对比例2中不加入赖氨酸，得到的保护剂用于花生种植，相对实施例1和实施例2抗萎蔫能力较差，花生主茎长、主茎青叶叶片数及花生产量相对实施例1和实施例2都较差。
对比例3中氨基酸选用的是合氨基酸和脯氨酸，得到的作物抗旱剂用于花生种植，相对实施例1和实施例2抗萎蔫能力较差，花生主茎长、主茎青叶叶片数及花生产量相对实施例1和实施例2都较差。
综上，说明本发明的腐植酸复合植物抗高温保护剂配方合理，制备得到的抗高温保护剂用于花生种植时，使得花生抗萎蔫能力较好，花生主茎长、主茎青叶叶片数及花生产量都有显著提高。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种腐植酸复合植物抗高温保护剂，其特征在于，按重量份计，包括腐植酸提取液50-200份、甘氨酸8-25份、赖氨酸1-8份、葡萄糖1-8份、硝酸钙0.5-5份和硫酸锌0.5-8份，所述腐植酸提取液包括腐植酸和水，所述腐植酸和水的重量比为（3-20）：（50-150），所述腐植酸含有黄腐酸和棕腐酸；
所述腐植酸复合植物抗高温保护剂的制备方法，包括如下步骤：
将褐煤粉、强酸和水按照重量比为10：（1.5-2）：（75-100）的比例混合，混合反应温度为40℃-70℃，反应时间为20-60分钟，反应后经过离心提取上清液得到腐植酸的提取液，腐植酸提取液用pH值调节剂调节pH值为5-6；
将调节pH值后得到的腐植酸的提取液与甘氨酸、赖氨酸、葡萄糖、硝酸钙和硫酸锌按照重量比进行混合，得到腐植酸复合植物抗高温保护剂。
2.如权利要求1所述的腐植酸复合植物抗高温保护剂，其特征在于，所述强酸为质量分数为90%-99%的硫酸，所述褐煤粉粒径为100-200目。
3.如权利要求1所述的腐植酸复合植物抗高温保护剂，其特征在于，还包括酵母发酵液干粉3-5份和硼酸钠1-2份。
4.如权利要求1所述的腐植酸复合植物抗高温保护剂，其特征在于，所述腐植酸分子量为300-10000。
5.如权利要求1所述的腐植酸复合植物抗高温保护剂，其特征在于，所述腐植酸中含有20%-40%的黄腐酸，含有5%-20%的棕腐酸。
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