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一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土及其制备方法与流程

2021-10-09 12:26:00 来源:中国专利 TAG:油茶 成活率 幼苗 红花 培育


1.本发明属于油茶培育种植技术领域,具体地,涉及一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土及其制备方法。


背景技术:

2.红花油茶,源于广宁红花大果油茶,即广东省的广宁县、德庆县和广西东北部,又名大红花油茶、红花大果油茶、南山茶,为山茶科山茶属植物,树体高大,树形、花、果美观,研究表明,红花茶油、白花茶油与橄榄油的脂肪酸的组成尽管有相似之处,但红花茶油的食疗双重功能实际上优于白花茶油、橄榄油,也优于其它任何油脂。红花茶油中的不饱和脂肪酸高达85%-96%,为各种食用油之冠。红花茶油中含有橄榄油所没有的特定生理活性物质茶多酚和山茶甙,能有效改善心脑血管疾病、降低胆固醇、抑制甘油三酯的升高,帮助“三高”患者改善健康,对抗癌也有明显的功效,红花茶油的油酸含量是所有食用油中最高的,容易被皮肤吸收,能滋养皮肤,不存在各种合成化妆品所有的缺陷,具有很好的市场前景。
3.其中,培养土是红花油茶苗木生长发育的营养和水分基础,不同基质具有不同的透气性和持水、持肥能力,不同基质在容重、孔隙度、饱水度等方面存在明显差异,对油茶幼苗的成活率和油茶生理指标变化造成一定影响,目前红花油茶与幼苗培育过程中使用的培养土对油茶的成活率有很大影响,因此,提供一种有助于红茶幼苗生根、高效进行光合作用、提高成活率的培养土是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土及其制备方法。
5.本发明需要解决的技术问题为:
6.现有技术中,红花油茶幼苗培育过程中根部容易遭受微生物的侵蚀,发生烂根、坏根现象,并且现有技术中的培养土保水率低,影响幼苗进行光合作用,导致幼苗的成活率低。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
8.一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土,包括以下重量份原料:泥炭土50

55份、珍珠岩15

20份、豆粕10

20份、锯屑3

7份、油茶果壳18

22份、椰糠10

13份、猪粪20

23份、纤维素酶0.2

0.4份、抗菌颗粒2

4份、保水剂1

3份、发酵菌种0.3

0.5份;
9.该提高红花油茶幼苗成活率的培养土由以下步骤制成:
10.第一步、将豆粕、锯屑、油茶果壳和椰糠粉碎至直径小于3mm,然后转移至发酵罐中,加入纤维素酶和发酵菌种,控制温度40

45℃,ph值为6

8,含水率50

60%,发酵时间为36

48h,发酵结束后,进行固液分离,所得固体水洗后收集70℃下干燥处理12h,然后粉碎过100

200目筛,得到第一组份;
11.第二步、将第一组份、泥炭土、珍珠岩、猪粪、抗菌颗粒和保水剂加入搅拌罐中,转速100

200r/min条件下,搅拌混合1

2h后,即得提高红花油茶幼苗成活率的培养土。
12.进一步地,所述抗菌颗粒由以下步骤制成:
13.步骤s1、将十二烷基二甲基叔胺和异丙醇加入烧杯中,搅拌10min后,升温至41

45℃,加入环氧氯丙烷,控制反应温度70

80℃,搅拌反应7h,反应结束后,减压旋蒸去除异丙醇,冷却至室温,用丙酮溶解后放入5℃冰箱中保持3

5h后取出,抽滤,滤饼于30

40℃条件下干燥12h,得到中间体1;
14.反应过程如下:
[0015][0016]
步骤s2、向三口烧瓶中加入1

异丙烯基
‑2‑
苯并咪唑酮和干燥后的二氯甲烷,搅拌溶解后加入三乙胺和对甲基苯甲酸,温度0

5℃下滴加三光气溶剂,控制滴加速度1滴/秒,滴加结束后,室温条件下,搅拌反应2h,反应结束后,依次用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水分别洗涤3次,无水硫酸钠干燥,硅胶柱层析纯化后得到白色晶体中间体2;
[0017]
反应过程如下:
[0018][0019]
步骤s3、将中间体2加入二甲基亚砜中,然后加入高锰酸钾,升温至50℃,搅拌反应10

15min后,加入质量分数17%的盐酸溶液,继续搅拌反应20min后,过滤,收集滤液,将滤液和中间体1加入反应釜中,然后向反应釜中滴加浓硫酸,滴加结束后升温至80

90℃,转速200

300r/min条件下搅拌反应30

45min后,加入蒸馏水洗涤,去除水相,将有机相在旋转蒸发仪上旋干,得到中间体3;
[0020]
反应过程如下:
[0021][0022]
步骤s4、将中间体3和乙酸加入四口烧瓶中,转速40r/min搅拌条件下通入干燥的hcl气体,室温条件下反应0.5h,反应结束后,抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤3

5次,再于80

85℃下干燥至恒重,得到中间体4;
[0023]
反应过程如下:
[0024][0025]
步骤s5、将中空介孔二氧化硅和甲苯加入三口烧瓶中,加入3

氨丙基三乙氧基硅烷,氮气保护下,于120℃油浴中回流反应6h后,向三口烧瓶中滴加中间体4的n,n

二甲基甲酰胺溶液,室温条件下搅拌反应24h后,离心、洗涤、干燥,得到改性二氧化硅;
[0026]
步骤s6、将羧甲基

β

环糊精钠盐加入pbs缓冲液中,加入二环己基碳二亚胺和n

羟基琥珀酰亚胺,室温条件下搅拌1h,加入改性二氧化硅,搅拌反应24h后离心、洗涤、干燥,得到抗菌颗粒。
[0027]
进一步地,步骤s1中十二烷基二甲基叔胺、异丙醇和环氧氯丙烷的用量比为0.1mol:100

200ml:0.1mol;
[0028]
步骤s2中1

异丙烯基
‑2‑
苯并咪唑酮、二氯甲烷、三乙胺、对甲基苯甲酸、三光气溶剂的用量比为1mmol:20

28ml:0.3ml:1mmol:5ml;其中三光气溶剂由三光气和二氯甲烷按照1mmol:5ml混合而成,硅胶柱层析时洗脱液由石油醚和乙酸乙酯按照体积5:1混合而成;
[0029]
步骤s3中中间体2、二甲基亚砜、高锰酸钾、盐酸溶液、中间体1和浓硫酸的用量比1mmol:28

32ml:0.03g:1.2ml:1mmol:1ml;浓硫酸的质量分数为95%;
[0030]
步骤s4中中间体3和乙酸的用量比为5

8mmol:7ml;
[0031]
步骤s5中中空介孔二氧化硅、甲苯、3

氨丙基三乙氧基硅烷、中间体4的n,n

二甲基甲酰胺溶液的用量比为100mg:30

40ml:2ml:5

8ml,其中中间体4的n,n

二甲基甲酰胺溶液由中间体4和n,n

二甲基甲酰胺按照10mg:5

8ml混合而成;
[0032]
步骤s6中羧甲基

β

环糊精钠盐、pbs缓冲液、二环己基碳二亚胺、n

羟基琥珀酰亚胺和改性二氧化硅的用量比为20mg:40ml:19.2mg:11.5mg:20mg;pbs缓冲液的ph值为7.4。
[0033]
进一步地,所述保水剂由以下步骤制成:
[0034]
将磷酸酯双淀粉和蒸馏水混合后,于温度60℃下糊化20min,冷却至室温后,向其中加入氢氧化钾中和后的丙烯酸溶液,频率20

40khz下超声震荡15

18min后,加入n,n

亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸胺和植物调节剂,混合均匀后,控制反应温度70℃搅拌反应30min,再于真空箱中65℃下干燥至恒重,然后粉碎得到保水剂。
[0035]
进一步地,所述磷酸酯双淀粉、蒸馏水、氢氧化钾中和后的丙烯酸溶液、n,n

亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸胺和植物调节剂质量比为50:30:100

130:0.1:0.15:0.2;其中氢氧化钾中和后的丙烯酸溶液由质量分数48%的氢氧化钾溶液和丙烯酸按照体积比1:2混合而成,植物调节剂为复硝酚钠。
[0036]
进一步地,所述发酵菌种为蜡状芽孢杆菌和白地霉中的一种。
[0037]
一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土制备方法,包括以下步骤:
[0038]
第一步、将豆粕、锯屑、油茶果壳和椰糠粉碎至直径小于3mm,然后转移至发酵罐中,加入纤维素酶和发酵菌种,控制温度40

45℃,ph值为6

8,含水率50

60%,发酵时间为36

48h,发酵结束后,进行固液分离,所得固体水洗后收集70℃下干燥处理12h,然后粉碎过100

200目筛,得到第一组份;
[0039]
第二步、将第一组份、泥炭土、珍珠岩、猪粪、抗菌颗粒和保水剂加入搅拌罐中,转速100

200r/min条件下,搅拌混合1

2h后,即得提高红花油茶幼苗成活率的培养土。
[0040]
本发明的有益效果:
[0041]
本发明以泥炭土、珍珠岩、植物壳体的发酵产物、抗菌颗粒和保水剂为原料,混合得到一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土,首先以十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷为原料制备了中间体1,然后以1

异丙烯基
‑2‑
苯并咪唑酮和对甲基苯甲酸为原料,通过化学反应得到中间体2,利用酸性高锰酸钾的氧化作用,使中间2苯环上的甲基被氧化成羧基,然后在浓硫酸的催化作用下,与含有醇羟基的中间体1发生酯化反应,生产中间体3,然后使中间体3在乙酸和氯化氢气体的作用下,转化成中间体4,再用3

氨丙基三乙氧基硅烷对中空介孔二氧化硅进行改性,使改性后的二氧化硅作为载体负载中间体4,最后以羧甲基

β

环糊精钠盐为封堵剂,通过酰胺化反应将其接枝于改性后的二氧化硅上,实现对中间体4的缓释,得到抗菌颗粒,由于中间体4含有季铵盐结构和苯并咪唑酮结构,具有优异的抗菌作用,将其进行包覆填埋能够有效防止抗菌剂长时间暴露失效或者在培养土中流失,当接触到菌体或者害虫时,菌体或者害虫分泌的α

淀粉酶将羧甲基

β

环糊精分解,促进中间体4的释放,进而达到抗菌杀虫作用;
[0042]
本发明以磷酸酯双淀粉和氢氧化钾中和后的丙烯酸溶液为主料,通过添加引发剂、交联剂和植物调节剂,使其发生聚合反应,干燥后,得到保水剂,该保水剂具有优异的吸水保水性能同时,还含有红花油茶生长所必需的k、p元素,且植物调节剂的加入进一步促进
红花油茶幼苗的生根壮根,培养土中加入保水剂,一方面通过吸水

保水

释水过程提供给幼苗最容易吸收的水分,其结构表面上的阴阳离子还具有吸附和离子交换作用,可显著提高肥料和农药的利用效率,展现出良好的节水保肥的作用,另一方面,保水剂吸水溶胀后增加了土壤团聚体数量、降低土壤容量、提高土壤水分、改善土壤固、液、气比例,促进幼苗生长;
[0043]
因此,本发明制备的培养土能够有效促进红花油茶幼苗生根,高效进行光合作用,提高幼苗成活率。
具体实施方式
[0044]
下面将对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0045]
实施例1
[0046]
抗菌颗粒由以下步骤制成:
[0047]
步骤s1、将0.1mol十二烷基二甲基叔胺和100ml异丙醇加入烧杯中,搅拌10min后,升温至41℃,加入0.1mol环氧氯丙烷,控制反应温度70℃,搅拌反应7h,反应结束后,减压旋蒸去除异丙醇,冷却至室温,用丙酮溶解后放入5℃冰箱中保持3h后取出,抽滤,滤饼于30℃条件下干燥12h,得到中间体1;
[0048]
步骤s2、向三口烧瓶中加入1mmol1

异丙烯基
‑2‑
苯并咪唑酮和20ml干燥后的二氯甲烷,搅拌溶解后加入0.3ml三乙胺和1mmol对甲基苯甲酸,温度0℃下滴加5ml三光气溶剂,控制滴加速度1滴/秒,滴加结束后,室温条件下,搅拌反应2h,反应结束后,依次用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水分别洗涤3次,无水硫酸钠干燥,硅胶柱层析纯化后得到白色晶体中间体2;
[0049]
步骤s3、将1mmol中间体2加入28ml二甲基亚砜中,然后加入0.03g高锰酸钾,升温至50℃,搅拌反应10min后,加入1.2ml质量分数17%的盐酸溶液,继续搅拌反应20min后,过滤,收集滤液,将滤液和1mmol中间体1加入反应釜中,然后向反应釜中滴加1ml浓硫酸,滴加结束后升温至80℃,转速200r/min条件下搅拌反应30min后,加入蒸馏水洗涤,去除水相,将有机相在旋转蒸发仪上旋干,得到中间体3;
[0050]
步骤s4、将5mmol中间体3和7ml乙酸加入四口烧瓶中,转速40r/min搅拌条件下通入干燥的hcl气体,室温条件下反应0.5h,反应结束后,抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤3次,再于80℃下干燥至恒重,得到中间体4;
[0051]
步骤s5、将100mg中空介孔二氧化硅和30ml甲苯加入三口烧瓶中,加入2ml的3

氨丙基三乙氧基硅烷,氮气保护下,于120℃油浴中回流反应6h后,向三口烧瓶中滴加5ml中间体4的n,n

二甲基甲酰胺溶液,室温条件下搅拌反应24h后,离心、洗涤、干燥,得到改性二氧化硅;
[0052]
步骤s6、将20mg羧甲基

β

环糊精钠盐加入40mlpbs缓冲液中,加入19.2mg二环己基碳二亚胺和11.5mgn

羟基琥珀酰亚胺,室温条件下搅拌1h,加入20mg改性二氧化硅,搅拌反应24h后离心、洗涤、干燥,得到抗菌颗粒。
[0053]
实施例2
[0054]
抗菌颗粒由以下步骤制成:
[0055]
步骤s1、将0.1mol十二烷基二甲基叔胺和200ml异丙醇加入烧杯中,搅拌10min后,升温至45℃,加入0.1mol环氧氯丙烷,控制反应温度80℃,搅拌反应7h,反应结束后,减压旋蒸去除异丙醇,冷却至室温,用丙酮溶解后放入5℃冰箱中保持5h后取出,抽滤,滤饼于40℃条件下干燥12h,得到中间体1;
[0056]
步骤s2、向三口烧瓶中加入1mmol1

异丙烯基
‑2‑
苯并咪唑酮和28ml干燥后的二氯甲烷,搅拌溶解后加入0.3ml三乙胺和1mmol对甲基苯甲酸,温度5℃下滴加5ml三光气溶剂,控制滴加速度1滴/秒,滴加结束后,室温条件下,搅拌反应2h,反应结束后,依次用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水分别洗涤3次,无水硫酸钠干燥,硅胶柱层析纯化后得到白色晶体中间体2;
[0057]
步骤s3、将1mmol中间体2加入32ml二甲基亚砜中,然后加入0.03g高锰酸钾,升温至50℃,搅拌反应15min后,加入1.2ml质量分数17%的盐酸溶液,继续搅拌反应20min后,过滤,收集滤液,将滤液和1mmol中间体1加入反应釜中,然后向反应釜中滴加1ml浓硫酸,滴加结束后升温至90℃,转速300r/min条件下搅拌反应45min后,加入蒸馏水洗涤,去除水相,将有机相在旋转蒸发仪上旋干,得到中间体3;
[0058]
步骤s4、将8mmol中间体3和7ml乙酸加入四口烧瓶中,转速40r/min搅拌条件下通入干燥的hcl气体,室温条件下反应0.5h,反应结束后,抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤5次,再于85℃下干燥至恒重,得到中间体4;
[0059]
步骤s5、将100mg中空介孔二氧化硅和40ml甲苯加入三口烧瓶中,加入2ml的3

氨丙基三乙氧基硅烷,氮气保护下,于120℃油浴中回流反应6h后,向三口烧瓶中滴加8ml中间体4的n,n

二甲基甲酰胺溶液,室温条件下搅拌反应24h后,离心、洗涤、干燥,得到改性二氧化硅;
[0060]
步骤s6、将20mg羧甲基

β

环糊精钠盐加入40mlpbs缓冲液中,加入19.2mg二环己基碳二亚胺和11.5mgn

羟基琥珀酰亚胺,室温条件下搅拌1h,加入20mg改性二氧化硅,搅拌反应24h后离心、洗涤、干燥,得到抗菌颗粒。
[0061]
对比例1
[0062]
本对例为济南荣正化工有限公司生产的具有广谱抗菌作用的聚六亚甲基双胍。
[0063]
将实施例1

2和对比例1的材料进行枯草芽孢杆菌抑菌率测试,测试结果如表1所示:
[0064]
表1
[0065]
样品枯草芽孢杆菌抑菌率(%)实施例198.8实施例298.3对比例190.2
[0066]
由表1可以看出,本发明制备的抗菌颗粒具有优异的抗菌效果。
[0067]
实施例3
[0068]
保水剂由以下步骤制成:
[0069]
将50g磷酸酯双淀粉和30ml蒸馏水混合后,于温度60℃下糊化20min,冷却至室温
后,向其中加入100g氢氧化钾中和后的丙烯酸溶液,频率20khz下超声震荡15min后,加入0.1g的n,n

亚甲基双丙烯酰胺、0.15g过硫酸胺和0.2g的复硝酚钠,混合均匀后,控制反应温度70℃搅拌反应30min,再于真空箱中65℃下干燥至恒重,然后粉碎得到保水剂。
[0070]
实施例4
[0071]
将50g磷酸酯双淀粉和30ml蒸馏水混合后,于温度60℃下糊化20min,冷却至室温后,向其中加入130g氢氧化钾中和后的丙烯酸溶液,频率40khz下超声震荡18min后,加入0.1g的n,n

亚甲基双丙烯酰胺、0.15g过硫酸胺和0.2g的复硝酚钠,混合均匀后,控制反应温度70℃搅拌反应30min,再于真空箱中65℃下干燥至恒重,然后粉碎得到保水剂。
[0072]
对比例2
[0073]
本对比例为河北燕兴化工有限公司生产的农林保水剂。
[0074]
将实施例3

4和对比例2的保水剂进行性能测试,测试各组保水剂的吸液倍率,具体方法如下:将10g的各组保水剂置于烧杯中,向烧杯中加入200ml蒸馏水,磁力搅拌10min后,静置12h,倒入质量为m1的尼龙网袋中,悬挂至无液滴滴下,称量凝胶和尼龙网袋的总质量m2,吸液倍率q
eq
=(m2‑
m1‑
10)/10
×
100%,测试结果如表2所示:
[0075]
表2
[0076]
样品吸液倍率q
eq
实施例31153.7实施例41262.1对比例2987.6
[0077]
由表2可以看出,实施例3和实施例4的保水剂具有优异的吸液倍率。
[0078]
实施例5
[0079]
一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土,包括以下重量份原料:泥炭土50份、珍珠岩15份、豆粕10份、锯屑3份、油茶果壳18份、椰糠10份、猪粪20份、纤维素酶0.2份、实施例1的抗菌颗粒2份、实施例3的保水剂1份、蜡状芽孢杆菌0.3份;
[0080]
该提高红花油茶幼苗成活率的培养土由以下步骤制成:
[0081]
第一步、将豆粕、锯屑、油茶果壳和椰糠粉碎至直径小于3mm,然后转移至发酵罐中,加入纤维素酶和蜡状芽孢杆菌,控制温度40℃,ph值为6,含水率50%,发酵时间为36h,发酵结束后,进行固液分离,所得固体水洗后收集70℃下干燥处理12h,然后粉碎过100目筛,得到第一组份;
[0082]
第二步、将第一组份、泥炭土、珍珠岩、猪粪、实施例1的抗菌颗粒和实施例3的保水剂加入搅拌罐中,转速100r/min条件下,搅拌混合1h后,即得提高红花油茶幼苗成活率的培养土。
[0083]
实施例6
[0084]
一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土,包括以下重量份原料:泥炭土52份、珍珠岩18份、豆粕15份、锯屑4份、油茶果壳20份、椰糠12份、猪粪22份、纤维素酶0.3份、实施例2的抗菌颗粒3份、实施例4的保水剂2份、蜡状芽孢杆菌0.4份;
[0085]
该提高红花油茶幼苗成活率的培养土由以下步骤制成:
[0086]
第一步、将豆粕、锯屑、油茶果壳和椰糠粉碎至直径小于3mm,然后转移至发酵罐中,加入纤维素酶和蜡状芽孢杆菌,控制温度42℃,ph值为7,含水率55%,发酵时间为40h,
发酵结束后,进行固液分离,所得固体水洗后收集70℃下干燥处理12h,然后粉碎过150目筛,得到第一组份;
[0087]
第二步、将第一组份、泥炭土、珍珠岩、猪粪、实施例2的抗菌颗粒和实施例4的保水剂加入搅拌罐中,转速150r/min条件下,搅拌混合1.5h后,即得提高红花油茶幼苗成活率的培养土。
[0088]
实施例7
[0089]
一种提高红花油茶幼苗成活率的培养土,包括以下重量份原料:泥炭土55份、珍珠岩20份、豆粕20份、锯屑7份、油茶果壳22份、椰糠13份、猪粪23份、纤维素酶0.4份、实施例1的抗菌颗粒4份、实施例4的保水剂3份、蜡状芽孢杆菌0.5份;
[0090]
该提高红花油茶幼苗成活率的培养土由以下步骤制成:
[0091]
第一步、将豆粕、锯屑、油茶果壳和椰糠粉碎至直径小于3mm,然后转移至发酵罐中,加入纤维素酶和蜡状芽孢杆菌,控制温度45℃,ph值为8,含水率60%,发酵时间为48h,发酵结束后,进行固液分离,所得固体水洗后收集70℃下干燥处理12h,然后粉碎过200目筛,得到第一组份;
[0092]
第二步、将第一组份、泥炭土、珍珠岩、猪粪、实施例1和抗菌颗粒和实施例4的保水剂加入搅拌罐中,转速200r/min条件下,搅拌混合2h后,即得提高红花油茶幼苗成活率的培养土。
[0093]
对比例3
[0094]
本对比例为青州市山合水花卉苗木园艺场出售的育苗基质营养土。
[0095]
将实施例5

7和对比例3的培养土分别进行装袋,每组30个,然后喷施同样的水量,移栽红花油茶幼苗,每袋一株,置于相同的光照、湿度条件下进行培育,培育60天后,统计各组红花油茶幼苗的存活株数和死亡株数,计算其存活率,并且观察其外观状态,记录株高增长率和叶片长度增长率,结果如表3所示:
[0096]
表3
[0097][0098]
由表3可以看出,本发明制备的培育土移栽红花油茶幼苗具有长势良好,不断有新叶冒出的现象,并且培育60天后,株高增长率在53.7

54.1%,存活率为100%,因此,本发明制备的培养土能够有效促进红花油茶幼苗生根,高效进行光合作用,提高幼苗成活率。
[0099]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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