一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于植物作物生产技术领域，具体涉及一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂及其制备方法。本发明专利技术所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，以抗氧剂、纳米碳材料、润湿剂、分散剂、多聚氨基酸和生物酶为活性成分，可有效提高设施内植物作物的抗氧性和光吸收性能，辅以多聚氨基酸的营养性能和生物酶带来的表面渗透性，各组分协同作用下，可有效提高设施内植物作物的光合速率，进一步提高设施内植物作物的产量。

A Biocatalyst for Promoting Plant Photosynthesis in Facilities and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂及其制备方法
本专利技术属于植物作物生产
，具体涉及一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂及其制备方法。
技术介绍
光合作用(Photosynthesis)即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(细菌为硫化氢)和水转化为有机物的过程，是将光能转化成化学能储存在有机物中，并释放出氧气(细菌为氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。光合作用是植物赖以生存的基础，绿色植物即是利用阳光的能量来进行光合作用，将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放出氧气，将无机物转化为有机物并且贮存能量以获得生长发育必需的养分。植物之所以被称为食物链的生产者也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。而消费者通过食物链流通，可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，吸收效率大约为10-20％左右。可以说，对于生物界的几乎所有生物来说，这个光合作用发生及其流通的过程是它们赖以生存的关键。光合作用不仅提供了物质来源和能量来源，对于维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定，以及对生物的进化均具有重要作用。已有研究表明，提高作物产量的关键即在于提高植物叶片的光合能力。对于现代农业来说，通过提高植物光合作用的利用率进而提高作物产量，已成为农业增产增收的一个关键性技术。尤其是对于目前农业种植普遍采用的设施内种植作物而言，经常由于光照不足的问题，严重阻碍了植物的光合作用。叶绿体是植物光合作用的重要场所，也是植物活性氧(ROS)产生的主要场所。叶绿体可以通过光合作用中的PSI和PSII反应中心将光能转变为有机物中化学能的能量，在这个过程中会产生大量的电子泄露，这些电子泄露可以导致活性氧的大量产生。叶绿体的PSI产生的ROS主要有超氧阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)，PSII反应中心主要会产生一些单线氧(1O2)。活性氧的存在会破坏叶绿体的超微结构，影响叶绿体的稳定性并诱导叶绿素的降解(叶片由绿变黄的一个过程)，对蛋白质及DNA等生物大分子造成损伤，从而影响植物的光合作用，降低植物的产量。虽然植物体本身存在一些清除活性氧的机制，例如超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸-谷胱甘肽循环对其转化和清除。但由于在光系统PSII，叶绿素反应中心会产生单线氧(1O2)，会导致内源的抗氧化物质对1O2的产生有抑制或者清除作用。但是内源的抗氧化物机制有一定的局限性，并不能很好的保护植物在进行光合作用的过程中不受RO的氧化损伤。所以通过外源性的施加促进剂物质可以更好的清除活性氧，保护叶绿素和光反应系统，使叶绿体能够稳定的进行光合作用，提高光合速率，从而增加植物的产量，对于有效提高作物的产量具有积极的意义。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂，并进一步公开其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂，包括如下重量份的组分：优选的，所述的促进设施内植物光合作用的生物催化剂，包括如下重量份的组分：具体的，所述抗氧剂包括香菇多糖和/或白藜芦醇。具体的，所述纳米碳材料包括碳纳米管。具体的，所述润湿剂包括十二烷基磺酸钠。具体的，所述分散剂包括六偏磷酸钠。具体的，所述多聚氨基酸包括聚谷氨酸。具体的，所述生物酶包括纤维素酶和/或植物蛋白酶。本专利技术还公开了一种制备所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂的方法，即包括按照选定重量份取选定组分进行混合的步骤。本专利技术还公开了一种促进设施内植物光合作用的方法，包括将所述生物催化剂稀释并喷洒于作物表面的步骤。本专利技术所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，以抗氧剂、纳米碳材料、润湿剂、分散剂、多聚氨基酸和生物酶为活性成分，可有效提高设施内植物作物的抗氧性和光吸收性能，辅以多聚氨基酸的营养性能和生物酶带来的表面渗透性，各组分协同作用下，可有效提高设施内植物作物的光合速率，进一步提高设施内植物作物的产量。具体实施方式实施例1本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，包括如下重量份的组分：本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其制备方法包括按照选定重量份取选定组分进行混合的步骤。本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂在使用时加蒸馏水稀释100倍使用，将其稀释液直接喷洒于作物表面即可。实施例2本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，包括如下重量份的组分：本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其制备方法包括按照选定重量份取选定组分进行混合的步骤。本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂在使用时加蒸馏水稀释100倍使用，将其稀释液直接喷洒于作物表面即可。实施例32本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，包括如下重量份的组分：本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其制备方法包括按照选定重量份取选定组分进行混合的步骤。本实施例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂在使用时加蒸馏水稀释100倍使用，将其稀释液直接喷洒于作物表面即可。对比例1本对比例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其原料组分、原料配比及制备方法均与实施例3相同，其区别仅在于，不含有所述香菇多糖和白藜芦醇。对比例2本对比例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其原料组分、原料配比及制备方法均与实施例3相同，其区别仅在于，不含有所述碳纳米管。对比例3本对比例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其原料组分、原料配比及制备方法均与实施例3相同，其区别仅在于，不含有所述十二烷基磺酸钠。对比例4本对比例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其原料组分、原料配比及制备方法均与实施例3相同，其区别仅在于，不含有所述六偏磷酸钠。对比例5本对比例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其原料组分、原料配比及制备方法均与实施例3相同，其区别仅在于，不含有所述聚谷氨酸。对比例6本对比例所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其原料组分、原料配比及制备方法均与实施例3相同，其区别仅在于，不含有所述纤维素酶和植物蛋白酶。实验例于日光温室选取50棵长势一致、2-3个月大的温室草莓，均分为10组，每组5棵，其中9组草莓分别依照实施例1-3和对比例1-6的方案进行光合作用调控，每颗草莓均喷洒总量大约30mL的稀释液，第10组草莓作为对照组喷洒等量的蒸馏水。各组草莓的喷洒周期为每周2次，喷洒周期为1个月。分别对上述处理前和处理后(喷洒1个月后)的各草莓测试其光合速率，取其平均值作为实验数据。光合速率的测定时间是上午的9：00到11：00。具体测试数据见下表1。表1各处理组结果从上表数据可知，本专利技术所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，可有效提高设施内植物作物的光合速率，并进一步有效提高设施内植物作物的产量。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术创造的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：

【技术特征摘要】
1.一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：2.根据权利要求1所述的促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：3.根据权利要求1或2所述的促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其特征在于，所述抗氧剂包括香菇多糖和/或白藜芦醇。4.根据权利要求1或2所述的促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其特征在于，所述纳米碳材料包括碳纳米管。5.根据权利要求1或2所述的促进设施内植物光合作用的生物催化剂，其特征在于，所述润湿剂包括十二烷基磺酸钠。6.根据权利要求1或2所述的促进设施内植...

【专利技术属性】
技术研发人员：林雪乔，于倩倩，温康宁，刘明媚，李秀秀，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37