[發明專利]一種腐植酸生物刺激素制備方法及制備的生物刺激素

有效

• 申請號: 201310546417.3
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103554191A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 張彩鳳;高宇
• 申請（專利權）人: 太原師范學院
• 主分類號: C07G99/00
• 分類號: C07G99/00;C08H99/00;A01N61/00;A01P21/00
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花

技術領域

本發明涉及生物刺激素，具體涉及一種腐植酸生物刺激素以及其制備方法，是由褐煤經過氧化降解制備的腐植酸生長刺激素。

背景技術

腐植酸是一類無定形的高分子有機物，是由死亡生物物質經微生物降解產生，廣泛存在于自然界的褐煤、風化煤、泥炭等低階煤以及土壤中。腐植酸的用途廣泛，可以用作水處理劑、水煤漿穩定劑、石油助劑等，近年來腐植酸用作植物生長刺激素更是得到的廣泛的研究和應用。

煤基腐植酸的生產主要是風化煤硝酸氧化降解，以及用過氧化氫、高錳酸鉀、硫酸等強氧化劑氧化。腐植酸不溶于水溶于堿，因此通常在堿性條件下制備。但這種方法不能解決應用時的溶解問題，特別是在許多領域不適合采用堿性條件。腐植酸銨是一種水溶性腐植酸，可用作水溶性肥料，作為氮肥為植物提供氮源，通常以復混肥方式使用。目前腐植酸銨的制備是采用游離腐植酸與氨水反應制備而成。趙瑞，張保林，于淼在“風化煤過氧化氫氧化——加氨制腐植酸銨的研究”（《信陽師范學院學報：自然科學版》，2010年10月第4期）中，在三頸燒瓶中加入風化煤、氨水（或碳銨）和過氧化氫和適量蒸餾水，反應溫度為50℃，反應時間為30min，測定腐植酸銨含量，并確定最佳配料比為風化煤：氨水（25%氨水）：過氧化氫（30%過氧化氫）：水＝1：1.04：1.5：6.46為最佳配比，最佳反應工藝條件為反應溫度60℃，時間60min。其獲得的腐植酸銨濃度在40g/L左右。

然而現有研究僅關注于不同制備方法制備的腐植酸中腐植酸的轉化率以及不同低階煤中腐植酸轉化率和收率問題，不同制備方法制備得到的腐植酸對植物生長的調節作用未有研究，而為獲得某種特定效果目前均是采用將腐植酸與其他物質混配來實現，這一方面是由于對腐植酸對植物生長刺激作用的機理研究不夠深入，以及對不同條件下制備的腐植酸的分子結構和組成研究不多有關，這些均使人們認為只要腐植酸的效果只與其含量有關，而限制了人們再去研究不同制備方法制備的腐植酸對植物刺激作用的差別。

發明內容

本發明克服現有技術的不足，所要解決的技術問題是提供一種利用低階煤直接制備腐植酸生物刺激素的方法以及利用該方法得到的腐植酸生物刺激素。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種腐植酸生物刺激素制備方法，包括以下步驟：將褐煤粉碎后，在Ag-Pt催化劑存在下，與濃硫酸和雙氧水混合進行反應，然后加水和亞硫酸鈉進行進行回流，將回流后的水相濃縮干燥，得到腐植酸生物刺激素。

所述褐煤的有機質含量不低于70%，所述褐煤粉的粒度不小于120目。

所述褐煤粉與濃硫酸、雙氧水的質量比為，褐煤粉：濃硫酸：雙氧水=100：2-3：180-240，所述雙氧水為8%-15%雙氧水。

所述褐煤粉與濃硫酸和雙氧水的反應條件為：超聲波氛圍，70-90℃，反應10-20min。

所述褐煤粉與濃硫酸和雙氧水的反應產物回流時，水和亞硫酸鈉的用量為，質量比，水：雙氧水=2：1，亞硫酸鈉：褐煤粉=5-8：100。

所述回流條件為溫度90-100℃，回流時間為1-1.5h。

所述水相濃縮干燥的方法為冷凍干燥。

本發明還提供了基于上述方法得到的腐植酸生物刺激素。

所得到的高品質腐植酸生物刺激素的pH=5.5-6.5，水不溶物含量低于5%。

與現有技術相比本發明具有以下有益效果。

1、本發明采用濃硫酸作為酸化活化劑的作用是其他無機酸，包括稀硫酸無法替代的，無法使低階煤中的腐植酸的轉化率最大化。

2、用本發明的方法酸解、催化氧化、空化效應反應制備的水溶性腐植酸含量為50－70%，且為能夠保留全部活性離子成分的全水溶性產品。經過對比試驗，其對植物生長促進作用明顯優于現有的腐植酸銨產品，可以提高植物抗自由基能力，增強植物活力，改善品質。

附圖說明

圖1為不同濃度腐植酸對芥菜塊根中總蛋白含量的影響圖。

圖2為不同濃度腐植酸對芥菜塊根POD活力的影響圖。

圖3為6號腐植酸不同濃度對芥菜果實POD同工酶SDS凝膠電泳圖（由左至右依次為對照組和100、200、300、500mg/L腐植酸處理組）。

圖4為7號腐植酸不同濃度對芥菜果實POD同工酶SDS凝膠電泳圖（由左至右依次為對照組和100、200、300、500mg/L腐植酸處理組）。

圖5為不同濃度腐植酸對芥菜塊根總糖含量的影響圖。

圖6為不同濃度腐植酸對芥菜塊根SOD活力的影響圖。