CN101073321A - 一种含水溶性壳聚糖的植物生长调节剂及其制法 - Google Patents
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Abstract
含水溶性壳聚糖的植物生长调节剂，是一种含有水溶性低聚壳聚糖(分子量＜10000，0.5～10％，增溶剂(烷基酚聚氧乙烯醚，0.01～1％)，增效剂(尿素或磷酸脲，1～10％)和钾盐的水溶液。其制法是由高分子量壳聚糖经过降解剂(NaNO2、H2O2或NaClO)氧化降解制得，不经分离直接与增溶剂、增效剂钾盐调配成植物生长调节剂。本发明植物生长调节剂能活化植物细胞，促进生长，增强抗逆性，抑制病虫害，改善果实质量，无毒无害。适用于蔬菜、果树、花卉等经济作物及小麦、玉米、水稻等粮食作物，其增产率除西芹外为12～24％，特别是西芹的增产率达到95％。对这些作物的增产效果是十分显著的。
Description
技术领域
本发明涉及从动物材料提取而得的植物生长调节剂，同时也属于壳聚糖的技术领域。
背景技术
壳聚糖用作植物生长调节剂或营养液，具有提高植物抗病虫害，抗逆能力，促进生长，增加产量，改善品质的效果，且无毒无公害，是一种环境友好的制剂。如果使用低分子量水溶性壳聚糖，具有更高的生理活性，有利植物吸收利用，则上述效果更为显著。
在现有技术中，已有许多专利提供了将壳聚糖用于农业方面的资料和经验，表明壳聚糖对植物的生长，确有多种有益的作用。特别是以低分子量水溶性壳聚糖为主要功能成分的农用制剂，更能突显出壳聚糖的速效、抗病、抗逆、增产优质的效果。如CN1289743、CN1257055、特开平4-253901。但上述专利只是提供了所述制剂组成的配合方法，所用低分子量水溶壳聚糖需要另行制取或外购，增加操作负担和生产成本，应用将受到限制。另外，其增产效果亦不能令人满意。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种制造方法简单易行、成本低廉、增产效果显著的以低分子量水溶性壳聚糖为主要成分的植物生长调节剂。
本发明的产品含有如下成分和比例(w％)：
低聚壳聚糖 0.50～10.00％
增溶剂 0.01～1.00％
增效剂 1.00～10.00％
钾盐 1.00～10.00％
水 余量
所述低聚壳聚糖为分子量＜10000的低分子量水溶性壳聚糖；所述增溶剂为的烷基酚聚氧乙烯醚类的表面活性剂，如OP类和NP类产品都可以用，以OP-10、OP-15、NP-10为好；所述增效剂为尿素或磷酸脲；所述钾盐是钾的硫酸盐、硝酸盐、氯化物或碳酸盐等。
低分子量水溶性壳聚糖是用较高分子量壳聚糖(分子量为50000～500000，脱乙酰度70～95％)用降解剂通过氧化降解制得，水溶性壳聚糖母液不经分离提纯，直接加入其他助剂进行调配，制成含水溶性壳聚糖的植物生长调节剂。
氧化降解反应所用的氧化降解剂可以是NaNO2、H2O2、NaClO等，其中以NaNO2较好，优点是用量少，生成的水溶性壳聚糖收率较高，反应条件温和，反应后残余的亚硝酸盐容易完全消除。H2O2可在中性下进行，NaClO和NaNO2必须在酸性条件下反应。
NaNO2、NaClO的用量与高分子量壳聚糖的摩尔比是0.02～0.50∶1.00，反应需在PH＜5的酸性条件下进行，醋酸或甲酸的加入量要稍超过高分子量壳聚糖的氨基和NaNO2或NaClO两者摩尔量的总和的1.05～1.25倍。反应可在20～50℃反应，以壳聚糖完全溶解，并在碱性溶液中无沉淀析出为终点。
所述H2O2在实际应用时是使用工业级双氧水，含H2O227.5％。用双氧水进行氧化降解反应时可在中性条件下反应，也就无需加醋酸或甲酸。反应在60～90℃下进行，直到壳聚糖完全溶解为止。
反应完成后加入增溶剂、增效剂、钾盐和余量水在容器中，于室温下搅拌混合、溶解，配制成含水溶性壳聚糖的植物生长调节剂。配制完毕可过滤或不过滤，以过滤为好。
增溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂加入有利于增加各组分的溶解度，促进植物吸收利用，并能增强抗菌抑菌的能力。增效剂及钾盐加入的作用除了因添加N、P、K提高制剂的肥效之外，其中磷酸脲和尿素还具有完全消除制剂中残存的微量亚硝酸盐的作用。增效剂和钾盐的加入量可使产品中的N、P、K的含量在1.00～10.00％范围内。
本发明的含水溶性壳聚糖植物生长调节剂能活化植物细胞，促进生长，增强抗逆性，抑制病虫害，改善果实质量，无毒无害。经辽、吉、鲁、沪等地农科站的农业技术人员在大棚、温室、露地，对西芹、番茄、黄瓜等蔬菜和草莓进行应用试验，其增产率除西芹外为12～24％，特别是西芹的增产率达到95％。对这些作物的增产效果是十分显著的。
与现有技术相比，本发明的优点在于不仅提供一种新型含水溶性壳聚糖植物生长调节剂及其配制方法，并且提供了由高分子壳聚糖，通过氧化降解制取水溶性低聚壳聚糖的方法。这种方法操作简单，反应条件温和，降解反应产物不需分离提纯，可直接调配成植物生长调节剂。另外，其能使一些农作物大幅度增产。
具体实施方式
实施例1.
在反应容器中加入2.8kg水及52g降解剂NaNO2(0.753mol)，溶解后加入0.4kg壳聚糖(黏度200mPa.s，脱乙酰度85％，约2.48mol)，搅拌均匀，浸泡1小时后，缓慢加入0.25kg冰醋酸，不断搅拌，保持常温下反应，直到壳聚糖完全溶解。加入11g表面活性剂OP-10及0.5kg尿素，0.2kg硫酸钾和0.9kg水，搅拌溶解，滤去不溶性杂质，可得5kg含水溶性壳聚糖3.5％的植物生长调节剂。
实施例2.
在反应容器中加入350g降解剂NaNO2(5.07mol)，溶于21kg水中，加入2.8kg壳聚糖(黏度200mPa.s，脱乙酰度90％，约18.6mol)，搅拌均匀，浸泡1小时后，缓慢加入1.8kg冰醋酸(约30mol)，不断搅拌，降解反应可在常温下进行，直到壳聚糖完全溶解。再依次加入92gNP-10、1.5kg磷酸脲及0.6kg硝酸钾，搅拌溶解，滤去不溶性杂质，可得28Kg含水溶性壳聚糖5％的植物生长调节剂。
实施例3
在一个能调温控温的反应容器中，加入3kg水和0.4kg壳聚糖(黏度＜100mPa.s，脱乙酰基度＞90％)，加热升温60℃，开始分批缓慢加入1.1kg双氧水(27.5％工业级)，反应过程不断搅拌，保持反应温度在60～90℃之内，直到壳聚糖完全溶解，滤去少量不溶性杂质。在滤液中依次加入9gOP-15，0.4kg尿素，0.4kg碳酸钾，搅拌溶解，可得5Kg含水溶性壳聚糖5％的植物生长调节剂。
实施例4
本发明产品的效果。
本发明的产品在辽、吉、鲁、沪等地，经当地农科站专业人员在西芹、番茄、黄瓜、草莓等作物上进行了应用实验，结果如下表：
| 地点 | 场地 | 作物(品种) | 产量(kg/亩) | 增产率(％) | |
| 实验组 | 对照组 | ||||
| 辽宁普兰店 | 大棚 | 西芹(美国加州) | 17970 | 9171 | 95.8 |
| 辽宁普兰店 | 大棚 | 番茄(卡特琳娜P593) | 5170 | 3164 | 64.3 |
| 山东寿光 | 露地 | 番茄(毛粉802) | 5328.2 | 4734.8 | 12.5 |
| 吉林伊通 | 温室 | 黄瓜(珍诚1号) | 6922 | 5733 | 20.7 |
| 上海奉贤 | 大棚 | 黄瓜(南杂2号) | 6520 | 4703 | 18.8 |
| 山东济南 | 大棚 | 草莓 | 4595 | 3770 | 21.9 |
上述结果表明：含水溶性壳聚糖的植物生长调节剂对西芹、番茄、黄瓜等蔬菜，对草莓这类水果均有明显的增产效果，达到12％以上的增产率。特别是对西芹，增产率达到95.8％。
Claims (6)
1.一种含水溶性壳聚糖植物生长调节剂，其特征是含有如下成分和重量百分比例：
低聚壳聚糖 0.50～10.00
增溶剂 0.01～1.00
增效剂 1.00～10.00
钾盐 1.00～10.00
水 余量
其中：所述低聚壳聚糖为分子量＜10000的水溶性壳聚糖；所述增溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚类的表面活性剂，如OP类和NP类产品；所述增效剂为尿素或磷酸脲；所述钾盐是钾的硫酸盐、硝酸盐、氯化物或碳酸盐。
2.根据权利要求1所述含水溶性壳聚糖植物生长调节剂，其特征是所述增溶剂为OP-10、OP-15、NP-10。
3.含水溶性壳聚糖植物生长调节剂的制法，其特征是使用如下品种原料和如下重量百分配比：
低聚壳聚糖 0.50～10.00
增溶剂 0.01～1.00
增效剂 1.00～10.00
钾盐 1.00～10.00
水 余量
其中：所述水溶性壳聚糖是由高分子量壳聚糖经过降解剂氧化降解反应制得，反应后不经分离提纯直接调配而成；所述高分子量壳聚糖，其分子量为5×104～50×104，脱乙酰度70～95％；所述降解剂为NaNO2、H2O2或NaClO；
其制造工艺为：经降解反应制得的水溶性壳聚糖溶液与增溶剂、增效剂、钾盐和余量水在容器中，与室温下搅拌混合、溶解而成。
4.根据权利要求3所述含水溶性壳聚糖植物生长调节剂的制法，其特征是所述水溶性壳聚糖是由高分子量壳聚糖经过降解剂氧化降解反应制得，是用降解剂NaNO2或NaClO在pH＜5、于20～50℃条件下进行，NaNO2或NaClO的用量与高分子量壳聚糖的摩尔比是0.02～0.50∶1.00；用甲酸或醋酸使反应在pH＜5下进行，醋酸或甲酸的加入摩尔量为壳聚糖和NaNO2或NaClO两者摩尔量总和的1.05～1.25倍；
其制备工艺为：在反应容器中加入水、降解剂NaNO2或NaClO和壳聚糖搅拌均匀下浸泡1小时后，在搅拌下缓慢加入冰醋酸，直到壳聚糖完全溶解，搅拌下依次加入增溶剂、增效剂和钾盐至溶解。
5.根据权利要求3所述含水溶性壳聚糖植物生长调节剂的制法，其特征是所述水溶性壳聚糖是由高分子量壳聚糖经过降解剂氧化降解反应制得，是用含H2O2的双氧水为降解剂，在60～90℃下进行，直到壳聚糖完全溶解为止，反应完可过滤或不过滤，以过滤为好。
6.根据权利要求3所述含水溶性壳聚糖植物生长调节剂的制法，其特征是配制完毕将配制液进行过滤以除去不溶杂质。
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