[发明专利]用于农作物抗旱增收1-甲基环丙烯缓释乳液的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于1-甲基环丙烯的制备方法，具体涉及一种用于农作物抗旱增收1-甲基环丙烯缓释乳液的制备方法。

背景技术

世界上每年的自然灾害和极端气候都会导致粮食的大规模减产，据联合国粮农组织统计，2005年、2006年世界粮食出口国产量因澳大利亚、加拿大、乌克兰等国遭遇极端气候分别下降了4％和7％。随着全球气候变暖、极端气候增多，气候对农业影响将持续加大，世界农业面临着自然灾害多发的严峻考验。

自然灾害和极端气候导致的粮食减产有两个方面的原因，一是自然灾害和极端气候直接将作物摧毁，另外一种原因是作物在不利的自然条件下会释放一种植物激素—乙烯促使自身进入自我保护的生长模式，从而导致减产。

以玉米为例子，当其遭遇到干旱高温的天气后，它自身开始释放乙烯，当玉米的乙烯受点与这些乙烯结合后，它会传递一些信号促使叶子卷曲垂落下来以保持水份并减少光合作用，玉米的这种自我保护模式会导致严重的减产。

经研究表明，玉米的这种反应过于偏激，在绝大多数情况下，这些恶劣的自然条件并不会导致如此严重的减产。

为引导植物在不利的自然条件下继续正常生长，就需要一种物质能够抢先与作物的乙烯受点结合，从而阻断作物的内源乙烯以使其无法传递自我保护的信号。

1-甲基环丙烯(1-MCP)是一种高效的乙烯阻断剂，它与乙烯受点的结合能力要比乙烯的大10倍，而其一旦与受点结合，就将不可逆地阻断一些促使植物成熟与进行自我保护的基因，以下是1-MCP的结构式：

在植物的关键生长时期如开花与抽穗等时节遇上如干旱等极端气候时，施用一定量的1-MCP可使植物保持数星期的正常生长态势从而等待雨水、灌溉和低温天气的到来，随着植物的生长，它本身又会生长出许多新的乙烯受点，从而继续正常的生长模式。

1-MCP对各种恶劣的自然条件或病虫害导致的减产都有显著的抑制作用，如干旱、高温、光照不足、风暴、蝗灾等。

对于果树，1-MCP还能在果实快要成熟时有效防止如风暴和过熟导致的果实坠落腐败，并使得果实在基本成熟的情况下继续生长，以得到个头更大，色泽更佳的果实；更重要的是这种施用过1-MCP的果实在采摘后很大程度上保持着采前的成熟程度，从而防止采摘、堆放、运输等过程中的挤压损坏，也防止了采后果实进一步成熟导致的腐烂和水份、口感下降。

由于1-MCP是气体，且其性质活泼，易聚易爆，因此目前大量使用的是其与α-环糊精的络合物，这种络合物在干燥时保持稳定，但在有水的情况下开始解络合，从而释放1-MCP气体，以下是1-MCP的α-环糊精络合物的结构式：

虽然目前1-MCP已成功应用于冷库、集装箱等封闭空间，但在开阔空间如田地及果园中施用时会快速释放逸散，从而达不到效果。

某公司开发了一种含1-MCP的可湿性粉剂，其为1-MCP的环糊精络合物，其中1-MCP的质量百分比为3.8％，以处理10亩地为例，使用方法必须严格如下步骤操作：

1.首先将4724.92克MgSO₄.7H₂O加入6.31升水中，水必须纯净且确保不含铜离子和活性炭，因为这些物质会加速1-MCP/α-环糊精的解络合，搅拌至完全溶解；

2.在得到的硫酸镁溶液中加入5291.91克这种含1-MCP的可湿性粉剂，搅拌至均匀悬浮液后装入特制喷雾器，喷雾器的总体积约12.62升，并对搅拌方式做了规定，要求朝某一方向搅拌以使悬浮液形成漩涡混合，不推荐剧烈无序的搅动，因为这会加速1-MCP/α-环糊精络合物的解络合；

3.若用农用飞机或直升机喷洒时，应在位于植物顶端上方10英尺(3.048米)的高度以内喷洒；

4.喷洒后1小时内禁止雨淋和喷淋灌溉；当风速大于16千米/时时禁止使用；

5.对于苹果和梨，施用后三天以内不可采摘。

从上述使用方法和注意事项中可看出这类产品有着非常显著的缺陷，

首先，这种粉剂的有效含量仅为3.8％，而剩余部分为昂贵的α-环糊精，这些α-环糊精喷洒后无法回收，从而可以预见这种粉剂高昂的成本和售价；

其次，喷洒前将这种含1-MCP的可湿性粉剂加入水溶液中制备悬浮液时，会导致部分络合物开始解络合并释放1-MCP气体，而释放的气体会在容器上空发生聚合，存在很大安全隐患，在有火花时甚至会发生爆炸；为防止1-MCP的损失，要求配制完悬浮液后在5分钟以内使用完，这加剧了操作的难度并导致操作人员的慌乱；