具有提高块根块茎植物产量与品质的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，由多元稀土配合物构成，多元稀土配合物的化学结构式分别为：ＲＥ（ＨＳＯ↓［３］）↓［３］Ｓ↓［Ｎ］，Ｎ＝０～８，或ＲＥ↓［３］（ＳＯ↓［３］）↓［２］Ｓ↓［Ｎ］，Ｎ＝０～６；其中稀土ＲＥ是Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ中的任意一种三价离子；ＨＳＯ↓［３］↑［－］或ＳＯ↓［３］↑［２－］为无机配体；Ｓ↓［Ｎ］为溶剂，选自Ｈ↓［２］Ｏ、ＣＨ↓［３］ＯＨ、Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］ＯＨ或ＤＭＳＯ。该植物生长调节剂是ＲＥ－Ｈ－Ｌ－Ｓ多元配合物。其合成方法简单，反应周期短，易于生产。能调节块根块茎植物生长代谢，促进植物对环境中有机与无机养分的吸收，增加叶绿素含量，抑制光呼吸，提高光合作用，平均提高产量１５％～４５％；平均提高品质１～２级。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种植物生长调节剂，具体涉及一种具有提高块根块茎植物产量与品质的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，以及这种植物生长调节剂的制备方法。
技术介绍
稀土农用为中国科学家首创，是具有独立知识产权的科学成果。中国第一代稀土农用研究者，完成了稀土分散性实用试验；中国的“六五计划”时期的跨学科研究成功地解决了稀土在农业上使用技术，并在其相关的毒理卫生学、植物生理学、土壤学，稀土农用产品生产工艺及产品标准等方面进行了研究。中国的“七五计划”时期解决了稀土在草原、森林、畜牧、养殖业上的应用技术，巩固了农用成果并开始大面积推广。中国的“八五计划”时期，以稀土碳铵复合肥为代表的多种稀土多元复合肥技术创新。中国的“九五计划”期间，将农业技术与新兴农业技术相结合，使稀土农用技术推广方式有突破。在中国，稀土农用获得的社会综合经济效益达180亿元以上(中国国家发改委2004年公布的数据)。合理使用稀土微肥，可促进植物光合作用，增加植物对氮、磷、钾等营养元素吸收，促进生长发育，提高产量与品质。目前稀土农用存在的突出问题是，认识上将其定位为“肥”，实践上将其作为肥料，技术上将其与肥料合成为微肥使用。由此带来稀土在植物体内的积累与环境中稀土背景值的增加。进而影响到食品安全，乃至农产品对外出口。
技术实现思路
为了克服上述稀土微肥使用技术中存在的问题，本专利技术将提供一种硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，以及这种植物生长调节剂的制备方法。专利技术人从稀土及其化合物的结构-性质-功能关系与植物细胞、生理生化代谢与生长发育特征入手，采用分子设计和物理化学研究方法，制备了能调节块根块茎植物生长代谢，促进植物对环境中有机与无机养分的吸收，增加叶绿素含量，抑制光呼吸，提高光合作用，促进干物质转运、积累与次生代谢，降低重金属离子含量，提高产量(平均15％～45％)与品质(平均1～2级)的亚硫酸轻稀土植物生长调节剂。经中国科学院文献情报中心检索证明，中外文献与专利中尚无相关报道。本专利技术提供以下技术方案完成上述专利技术任务通过分子设计和物理化学研究方法，制备了系列硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，本专利技术所适用的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂是稀土-无机配体-溶剂所形成的一类新型稀土配合物。具体方案是硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，由多元稀土配合物构成，所述的多元稀土配合物的化学结构式分别为RE(HSO3)3SN，其中N＝0～8，或RE3(SO3)2SN，其中N＝0～6；其中的RE为稀土，是La、Ce、Pr、Nd中的任意一种三价离子；其中的HSO3-或SO32-为无机配体L；其中的SN为溶剂，选自H2O、CH3OH、C2H5OH或DMSO。换言之，这种硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂是指用以下方法制备得到的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂将稀土离子、无机配体、溶剂按摩尔比稀土(RE)1∶无机配体(L)0～15∶溶剂(S)5～10，在20～100℃低氧溶剂中反应12h；浓缩重结晶，得固体粉末，其化学结构式分别为RE(HSO3)3SN(N＝0～8)；RE3(SO3)2SN(N＝0～6)等RE-H-L-S多元配合物。其原料组分与含量如下(摩尔比)稀土(RE) 1无机配体(L)1～15溶剂(S)5～10。本专利技术的优化方案是所述无机配体的摩尔比为1～5；推荐值为1～3。实际使用时，本专利技术所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂中还含有水与有机表面活性剂，调节剂与表面活性剂两者的体积比0～0.2。即以上所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂实施技术是将调节剂溶于水中与有机表面活性剂(A)按照0～0.2的体积比施用于植物。A＝吐温40。这种具有提高块根块茎植物产量与品质的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂制备方法，步骤是将稀土离子、无机配体、溶剂按摩尔比稀土(RE)1∶无机配体(L)0～15∶溶剂(S)5～10，在20～100℃低氧溶剂中反应12h；浓缩重结晶，得固体粉末，其化学结构式分别为RE(HSO3)3SN(N＝0～8)；RE3(SO3)2SN(N＝0～6)等RE-H-L-S多元配合物。其原料组分与含量如下(摩尔比)稀土(RE) 1无机配体(L)1～15溶剂(S)5～10。本专利技术所适用的稀土(RE)是RE＝La、Ce、Pr、Nd任意一种三价离子，由三价稀土的硝酸盐或盐酸盐提供。本专利技术所适用的无机配体(L)是L＝HSO3-或SO32-，由它们的钠盐或钾盐提供。本专利技术所适用的溶剂(S)是S＝H2O、CH3OH、C2H5OH或DMSO。使用前，本专利技术的植物生长调节剂的制备还增加有以下步骤将所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂与有机表面活性剂(A)按照0～0.2的体积比混合，共同溶于水中，施用于植物。其中的有机表面活性剂A＝吐温40。本专利技术采用的具有提高块根块茎植物产量与品质的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂是RE(HSO3)3SN(N＝0～8)；RE3(SO3)2SN(N＝0～6)等RE-H-L-S多元配合物。其合成方法简单，反应周期短，易于生产。为了克服上述稀土微肥使用技术中存在的问题，我们从稀土及其化合物的结构-性质-功能关系与植物细胞、生理生化代谢与生长发育特征入手，采用分子设计和物理化学研究方法，制备了能调节块根块茎植物生长代谢，促进植物对环境中有机与无机养分的吸收，增加叶绿素含量，抑制光呼吸，提高光合作用，促进干物质转运、积累与次生代谢，降低重金属离子含量，提高产量(平均15％～45％)与品质(平均1～2级)的亚硫酸轻稀土植物生长调节剂。经中国科学院文献情报中心检索证明，中外文献与专利中尚无相关报道。表1不同浓度的亚硫酸轻稀土对植物的部分生理生化指标及产量的影响 本专利技术提供的一类硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂具有“量微效显”的植物生长调节剂功效，它变了人们将稀土视为“肥料”的传统观念，与稀土微肥相比，在不降低其优质增产效果同时，明显减少其使用剂量，由此提高了农业食品的安全性，尤其是突破发达国家对我国农产品出口的安全与质量壁垒。附图说明图1不同浓度铈的调节剂作用下，辣根细胞原生质体的变化及其细胞内金属离子含量的分布，表明低浓度调节剂不仅促进植物细胞分裂与细胞内营养元素的吸收及增加，而且在细胞内无稀土元素残留；但施用高浓度调节剂却正好相反；图2A、图2B在亚硫酸轻稀土作用下，植物细胞超微结构的透射电镜图；图3A、图3B亚硫酸轻稀土植物调节剂推广应用证明(原件扫描)。具体实施例方式为了清楚地说明本专利技术。列举以下实施例，但这些对本专利技术的范围无任何限制。实施例1将稀土离子、无机配体、溶剂按摩尔比稀土RE为1mol La(由La的三价硝酸盐或盐酸盐提供)、无机配体L为3mol HSO3-(由HSO3-的钠盐或钾盐提供)、溶剂S为5～10mol CH3OH，在20～100℃低氧溶剂中反应12h，浓缩重结晶，得固体粉末，其化学结构式为La(HSO3)3SN，其中N＝0～8(N在0～8之间的变化对产物的性质没有显著影响)。将该化合物用于辣根，产量增加20％～40％；烯丙(基)硫氰酸(C3H5CNS)含量增加10％～20％。实施例2将稀土离子、无机配体、溶剂按摩尔比稀土RE为1mol Ce(由Ce的三价硝酸盐或盐酸盐提供)、无机配体L同上、溶剂S为5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，由多元稀土配合物构成，所述的多元稀土配合物的化学结构式分别为： ＲＥ（ＨＳＯ↓［３］）↓［３］Ｓ↓［Ｎ］，其中Ｎ＝０～８，或 ＲＥ↓［３］（ＳＯ↓［３］）↓［２］Ｓ↓［Ｎ］，其中Ｎ＝０～６； 其中的ＲＥ为稀土，是Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ中的任意一种三价离子； 其中的ＨＳＯ↓［３］↑［－］或ＳＯ↓［３］↑［２－］为无机配体Ｌ； 其中的Ｓ↓［Ｎ］为溶剂，选自Ｈ↓［２］Ｏ、ＣＨ↓［３］ＯＨ、Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］ＯＨ或ＤＭＳＯ。
【技术特征摘要】
1.一种硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，由多元稀土配合物构成，所述的多元稀土配合物的化学结构式分别为RE(HSO3)3SN，其中N＝0～8，或RE3(SO3)2SN，其中N＝0～6；其中的RE为稀土，是La、Ce、Pr、Nd中的任意一种三价离子；其中的HSO3-或SO32-为无机配体L；其中的SN为溶剂，选自H2O、CH3OH、C2H5OH或DMSO。2.按照权利要求1所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，其特征在于，所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂是指用以下方法制备得到的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂将稀土离子、无机配体、溶剂按摩尔比稀土1∶无机配体0～15∶溶剂5～10，在20～100℃低氧溶剂中反应12h；浓缩重结晶，得固体粉末，其化学结构式分别为RE(HSO3)3SN，其中N＝0～8；RE3(SO3)2SN，其中N＝0～6的RE-H-L-S多元配合物；其原料组分的摩尔比含量如下稀土1无机配体1～15溶剂5～10。3.按照权利要求2所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，其特征在于，所述无机配体的摩尔比为1～5。4.按照权利要求3所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，其特征在于，所述无机配体的摩尔比为1～3。5.按照权利要求1或2或3或4所述的硫酸或亚硫酸轻稀土植物生长调节剂，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周青，黄晓华，郭绍芬，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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