一种二氧化碳捕集剂及其用途、制备方法和使用方法.pdf

本发明公开了一种二氧化碳捕集剂及其用途、制备方法和使用方法，该捕集剂可用于棉花作物，主要成分包括微藻、酵母糖和水，其中各组分的含量为：微藻，2.4～3.0重量份；酵母糖，0.64～0.78重量份；水，5.3～6.3重量份。其制备方法是将各组分原料按重量份称取，置于反应釜中，于常温下搅拌3小时，即制得所述二氧化碳捕集剂。本发明还公开一种二氧化碳捕集剂的使用方法，将其用于棉花作物，不仅增产效果明显，品质也得到显著提升。

权利要求书
1.  一种二氧化碳捕集剂，其特征在于，所述二氧化碳捕集剂包括微藻、酵母糖和水；
其中各组分的含量为：
微藻            2.4～3.0重量份
酵母糖          0.64～0.78重量份
水              5.3～6.3重量份。

2.  如权利要求1所述的二氧化碳捕集剂，其特征在于，其中各组分的含量为：
微藻        2.7重量份
酵母糖      0.7重量份
水          5.7重量份。

3.  如权利要求1或2所述的二氧化碳捕集剂，其特征在于，所述酵母糖为海藻酵母糖。

4.  如权利要求1或2所述的二氧化碳捕集剂，其特征在于，所述二氧化碳捕集剂还包括吸附剂、胶体剂、吸水剂之中的一种或多种；
其中各组分的含量为：
吸附剂           0.67～0.82重量份
胶体剂           0.08～0.12重量份
吸水剂           0.08～0.12重量份；
其中，所述吸附剂为二氧化碳吸附剂；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述吸水剂为魔芋多糖与丙烯酸的接枝聚合物。

5.  如权利要求4所述的二氧化碳捕集剂，其特征在于，所述吸附剂、胶体剂和吸水剂的含量为：
吸附剂          0.7重量份
胶体剂          0.1重量份
吸水剂          0.1重量份。

6.  一种二氧化碳捕集剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据预制备的二氧化碳捕集剂的总质量，按如权利要求1-5中任一项所述的组分及含量称取各组分原料；
(2)将所述各组分原料置于反应釜中，于常温下搅拌3小时以上。

7.  一种的二氧化碳捕集剂的使用方法，其特征在于，在不同时期对棉花进行如权利要求1-5中任一项所述的二氧化碳捕集剂使用，包括以下步骤：
(1S)在棉花播种前，使用二氧化碳捕集剂的水溶液浸种，其中二氧化碳捕集剂与水的体积比为1:100～1:150；
(2S)在发叶期，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100～150ml/亩；
(3S)间隔15天后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100～150ml/亩；
(4S)现蕾后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150～200ml/亩；
(5S)坐桃后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为200～250ml/亩。

8.  如权利要求7所述的使用方法，其特征在于，其具体步骤包括：
(1S)在棉花播种前，使用二氧化碳捕集剂的水溶液浸种，其中二氧化碳捕集剂与水的体积比为1:100；
(2S)在发叶期，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100ml/亩；
(3S)间隔15天后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100ml/亩；
(4S)现蕾后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150ml/亩；
(5S)坐桃后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg， 二氧化碳捕集剂的用量为200ml/亩。

9.  如权利要求1-5中任一项所述的二氧化碳捕集剂在针对棉花高产中的用途。

说明书一种二氧化碳捕集剂及其用途、制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及生态农业技术领域，尤其涉及一种用于使农作物增产的组合物及其用途、制备方法和使用方法。
背景技术
我国是个具有13亿人口的农业大国，农业是我国第一产业。在化学农业生产的大背景下，化肥、调节剂是农业生产的主要生产资料。虽然解决了人们的温饱问题，但它带来的空气污染、水体污染、土壤污染、以及对人类健康的危害等负面影响，已经成为社会关注的热点、难点和重点。
在农业生产中，只要在土壤中施入化学氮肥，亚硝酸盐就会超过国家允许残留量，只要施入磷素化肥，磷矿石里的铅、砷、铬、镉、汞等有害重金属，也会随磷元素一起被作物吸收，形成有害重金属高残留。我国每年新增加的320多万人癌症患者，即可说明化学农业对人类健康的危害(我国用了全世界总量40％的化肥，中国的患癌人数恰恰也是全世界患癌总数的40％)，有相当大的部分是因为吃出来的。
生产化肥的原料是煤炭,或者是石油，别无它法。对空气的污染即使不计，世界的蕴藏量有限而不能持续。而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
现在大气中二氧化碳的浓度是350—380ppm，而棉花高产对二氧化碳的要求是550ppm以上，富集越高产量越高。本申请的发明人，依据作物自然生长规律，根据多年的潜心研究和不断改进，研制了一种二氧化碳捕集剂。将之喷洒于棉花作物的茎叶，能提高棉花作物表面二氧化碳的浓度， 促进光合作用，提高棉花的产量和质量。从而减少了化肥、调节剂的使用，以及减少对空气、水体、土壤的危害。
发明内容
本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的目的是提供一种二氧化碳捕集剂及其制备和使用方法，增加棉花的产量。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种二氧化碳捕集剂具体包括微藻、酵母糖和水；
其中各组分的含量为：
微藻        2.4～3.0重量份
酵母糖      0.64～0.78重量份
水          5.3～6.3重量份。
其中，各组分的含量为：
微藻        2.7重量份
酵母糖      0.7重量份
水          5.7重量份。
其中，酵母糖为海藻酵母糖。
其中，二氧化碳捕集剂还包括吸附剂、胶体剂、吸水剂之中的一种或多种；
各组分的含量为：
吸附剂        0.67～0.82重量份
胶体剂        0.08～0.12重量份
吸水剂        0.08～0.12重量份；
其中，所述吸附剂为二氧化碳吸附剂；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述吸水剂为魔芋多糖与丙烯酸的接枝聚合物。
其中，吸附剂、胶体剂和吸水剂的含量为：
吸附剂        0.7重量份
胶体剂        0.1重量份
吸水剂        0.1重量份。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种二氧化碳捕集剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1、根据预制备的二氧化碳捕集剂的总质量，按如上所述的组分及含量称取各组分原料；
2、将各组分原料置于反应釜中，于常温下搅拌3小时以上。
根据本发明的第三方面，本发明还提供了一种针对于棉花高产的二氧化碳捕集剂的使用方法，具体包括在不同时期对棉花进行如上所述的二氧化碳捕集剂的使用，包括以下步骤：
1S在棉花播种前，使用二氧化碳捕集剂的水溶液浸种，其中二氧化碳捕集剂与水的体积比为1:100～1:150；
2S在发叶期，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100～150ml/亩；
3S间隔15天后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100～150ml/亩；
4S现蕾后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150～200ml/亩；
5S坐桃后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为200～250ml/亩。
其中，具体包括以下步骤：
1S在棉花播种前，使用二氧化碳捕集剂的水溶液浸种，其中二氧化碳捕集剂与水的体积比为1:100；
2S在发叶期，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg， 二氧化碳捕集剂的用量为100ml/亩；
3S间隔15天后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100ml/亩；
4S现蕾后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150ml/亩；
5S坐桃后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为200ml/亩。
根据本发明的第四方面，本发明还提供了一种二氧化碳捕集剂在针对棉花作物高产中的用途。
根据本发明提供的二氧化碳捕集剂，是一种有机混合物，可用于棉花的生产中，捕集剂有很强的吸附和渗透能力，所以游离状态的二氧化碳在棉花叶片和土壤中得到固化，与含水三氧化物化合成复杂的凝胶体。捕集剂与矿物质胶体结合在棉花作物表面和土壤中，形成有机复合体。对土壤的物理性能有明显的影响，显著提高了土壤的蓄水保肥能力和棉花植株的光合集聚控排能力，活化土壤生理结构。这就是有机质含量高的土壤蓄水量大，保肥能力强的原因。可见，增加棉花的二氧化碳吸收量，抑制夜间呼吸作用，增强棉花光合作用，提高光合速率，是棉花高产的根本保障。
具体地，二氧化碳捕集剂中的微藻，用来吸收空气中的二氧化碳，可短时间内固定大气中的二氧化碳和氮气，同时微藻本身含有高达70％的蛋白质及丰富的微量元素，可作为营养供作物吸收转化；酵母糖一方面将微藻粘附在棉花植株的叶表面，使二氧化碳在棉花的叶表面大量富集，增强作物叶片的光合作用，另一方面在棉花的叶片表面形成膜，抑制叶片夜间的无光呼吸，减少夜间因呼吸作用产生的有机物的消耗，使有机物在棉花内大量累积，正常情况下，通过微藻和酵母糖的相互作用，可使棉花作物增产量达到30～35％。
并且，本发明中酵母糖为海藻酵母糖，对生物活性物质具有重要的抗逆保鲜作用，在高温，高寒，高渗透压及干燥失水等恶劣环境下，海藻酵母糖能在细胞表面形成独特的保护膜，有效保护蛋白质分子不失活变性， 本发明通过外加式的海藻酵母糖对棉花起非特异性保护作用。本发明是以海藻酵母糖为例进行说明的，但并不构成对本发明的限定。任何可以实现本发明所需功能的酵母糖均适用于本发明。
二氧化碳捕集剂中还可包括吸附剂，胶体剂和吸水剂中的一种或多种，其中，吸附剂为二氧化碳吸附剂，它的作用是辅助微藻对周围环境中的二氧化碳和水吸收，为棉花的光合作用提供更多的原料；胶体剂采用芦荟酵母糖，使之在叶片形成膜，抑制植物夜间光呼吸；另外，本发明的吸水剂采用魔芋多糖和丙烯酸的聚合物KSAP，因其具有可递的吸水性，可为叶片表面提供足量的水分子，进一步促进光合作用；经验证，增加了吸附剂，胶体剂和吸水剂的二氧化碳捕集剂可使棉花作物的增产率达到35～45％之间。
上面描述的内容为二氧化碳捕集剂在针对棉花作物高产中的积极作用，当然实际生产中，本发明提供的二氧化碳捕集剂在包含但不限于，棉花作物的多种作物中都具有增产作用。
参照附图来阅读对于实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理，在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种二氧化碳捕集剂的制备方法；
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种二氧化碳捕集剂的使用方法。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明提供了一种二氧化碳捕集剂，具体包括微藻、酵母糖和水；
其中各组分的含量可以为：
微藻        2.4～3.0重量份
酵母糖      0.64～0.78重量份
水          5.3～6.3重量份。
例如，各组分的含量可以为：
微藻        2.7重量份
酵母糖      0.7重量份
水          5.7重量份。
其中，酵母糖为海藻酵母糖。
其中，二氧化碳捕集剂还可以包括吸附剂、胶体剂、吸水剂中的一种或多种；
各组分的含量可以为：
吸附剂        0.67～0.82重量份
胶体剂        0.08～0.12重量份
吸水剂        0.08～0.12重量份；
其中，所述吸附剂为二氧化碳吸附剂；所述胶体剂为芦荟酵母糖；所述吸水剂为魔芋多糖与丙烯酸的接枝聚合物。
例如，吸附剂、胶体剂和吸水剂的含量可以为：
吸附剂        0.7重量份
胶体剂        0.1重量份
吸水剂        0.1重量份。
下面通过实施例的方式详细给出本发明的一种二氧化碳捕集剂的具体组分及含量。
实施例1
给出了一种用于棉花的二氧化碳捕集剂可能的组成成分和含量，表中数值均为重量份，X1～X10表示组分及含量各不相同的十种二氧化碳捕集剂，如下表所示:
表1二氧化碳捕集剂(X)可能的组成

下面将通过实施例的方式说明制备此种二氧化碳捕集剂的方法。
实施例2
如附图1所示，给出一种二氧化碳捕集剂的制备方法：
1根据预制备的二氧化碳捕集剂的总质量，按如上所述的组分及含量称取各组分原料；
2将所述各组分原料置于反应釜中，于常温下搅拌3小时以上。
以上制备的二氧化碳捕集剂可提高棉花的产量，下面将通过实施例的方式说明此种二氧化碳捕集剂的使用方法。
实施例3
如附图2所示，二氧化碳捕集剂的使用方法包括以下步骤：
1S在棉花播种前，使用二氧化碳捕集剂的水溶液浸种，其中二氧化碳捕集剂与水的体积比为1:100～1:150；
2S在发叶期，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100～150ml/亩；
3S间隔15天后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100～150ml/亩；
4S现蕾后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150～200ml/亩；
5S坐桃后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为200～250ml/亩。
使用方法1
1S在棉花播种前，使用二氧化碳捕集剂的水溶液浸种，其中二氧化碳捕集剂与水的体积比为1:100；
2S在发叶期，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100ml/亩；
3S间隔15天后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为100ml/亩；
4S现蕾后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150ml/亩；
5S坐桃后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为200ml/亩。
使用方法2
1S在棉花播种前，使用二氧化碳捕集剂的水溶液浸种，其中二氧化碳捕集剂与水的体积比为1:150；
2S在发叶期，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150ml/亩；
3S间隔15天后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为150ml/亩；
4S现蕾后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为200ml/亩；
5S坐桃后，对棉花进行二氧化碳捕集剂的加水喷雾，其中加水15kg，二氧化碳捕集剂的用量为250ml/亩。
以上为本发明提供的一种二氧化碳捕集剂在棉花高产中的使用方法，下面将通过具体实施例说明该二氧化碳捕集剂在棉花高产中的使用效果。
实施例4
为了更全面地说明二氧化碳捕集剂在棉花高产方面的效果，本实施例选取表1中X1，X2，X3，X4，X9五种二氧化碳捕集剂，于2011年在河南通许市进行试验。本实验设置了五个实验地块，所有实验地块均选取为土壤为沙壤土，中肥水平，地力均匀，每个实验地块均设置处理一和处理二两个处理，每个处理设置两个随机重复，每个重复均为一亩的试验田，分别喷施捕集剂X1，X2，X3，X4，X9，验证它在棉花高产中的效果。
实验1
实验时间：2011
实验地点：河南通许
实验作物：棉花
处理一：底肥为有机碳肥50kg/亩，分别在棉花播种前使用二氧化碳捕集剂配比溶液1:100倍水浸种，在发叶期，现蕾期、坐桃期喷洒二氧化碳捕集剂X(X可以为X1，X2，X3，X4，X9任一种)，促使棉花生长成熟。
处理二：底肥为有机肥100kg/亩、尿素25kg/亩，复合肥50kg/亩，追施化肥50kg/亩。
表2河南通许市田间调查统计表

实施例5
为了更全面地说明二氧化碳捕集剂在棉花作物高产方面的效果，本实施例于2011～2012年间在湖北襄阳市和新疆兵团市分别设置了两个实验地块，所有实验地块均选取为土壤为沙壤土，中肥水平，地力均匀，每个实验地块均设置处理一和处理二两个处理，每个处理设置三个随机重复，每个重复均为一亩的试验田，处理一包括实验田11、实验田12和实验田13， 处理二包括实验田21、实验田22和实验田23。
实验2
实验时间：2011
实验地点：湖北襄阳
实验作物：棉花
处理一：底肥为有机碳肥50kg/亩，分别在棉花播种前使用二氧化碳捕集剂配比溶液1:150倍水浸种，在发叶期，现蕾期、坐桃期喷洒二氧化碳捕集剂X10，促使棉花生长成熟。
处理二：底肥为有机肥100kg/亩、尿素25kg/亩，复合肥50kg/亩，追施化肥50kg/亩。
实验结果：
表3湖北襄阳市田间调查统计表

实验3
实验时间：2012
实验地点：新疆兵团
实验作物：棉花
处理一：底肥为有机碳肥50kg/亩，分别在棉花播种前使用二氧化碳捕集剂配比溶液1:100倍水浸种，在发叶期，现蕾期、坐桃期喷洒二氧化碳捕集剂X10，促使棉花生长成熟。
处理二：底肥为有机肥100kg/亩、尿素25kg/亩，复合肥50kg/亩，追施化肥50kg/亩。
实验结果：
表4新疆兵团田间调查统计表

经过上述实验数据以及实际的大量实验证明，本发明所给出的组成成分和含量，例如，微藻，2.4～3.0重量份；酵母糖，0.64～0.78重量份；水，5.3～6.3重量份，其配比相互作用效果最佳，非常适用于棉花，增产效果明显。
实验结果分析
由表2可得，经过处理一的棉花籽棉产量有明显提高：当喷施捕集剂X1时，实验田的增产率分别为31.3％和29.7％，平均增产30.5％；当喷施捕集剂X2时，实验田的增产率分别为32.5％和37.3％，平均增产34.9％；当喷施捕集剂X3时，实验田的增产率分别为34.8％和39.2％，平均增产37％；当喷施捕集剂X4时，实验田的增产率分别为37.4％和35.7％，平均 增产36.6％；当喷施捕集剂X9时，实验田的增产率分别为36.8％和34.2％，平均增产35.5％。同时证明了，添加适量的吸附剂，胶体剂或吸水剂能明显提高产率。
由表3可得，经过处理一的湖北襄阳的试验田11、试验田12、试验田13的棉花籽棉产量(公斤/亩)分别为380、408和385，即处理一的棉花籽棉平均产量(公斤/亩)为291，而经过处理二的试验田21、试验田22和试验田23的，棉花籽棉产量(公斤/亩)分别为263、277和259，即处理二的棉花籽棉平均产量(公斤/亩)为266，增产率分为44.5％，47.3％和48.8％，平均增产率为46.9％。
由表4可得，经过处理一的新疆兵团的试验田11、试验田12、试验田13的棉花籽棉产量(公斤/亩)分别为460、404和388，即处理一的棉花籽棉平均产量(公斤/亩)为417，而经过处理二的试验田21、试验田22和试验田23的棉花籽棉产量(公斤/亩)分别为302、281和266，即处理二的棉花籽棉平均产量(公斤/亩)为283，增产率分为52.3％，43.8％和45.9％，平均增产率为47.3％。
由以上在三个不同地区进行的连年实验得出，将二氧化碳捕集剂喷施在棉花作物的茎叶表面，能有效捕集空气中的二氧化碳，增强光合作用，还能在夜间抑制光呼吸，从而达到增产，提质之目的。使用二氧化碳捕集剂的棉花籽棉，不仅产量高，棉纤维品质更佳。
此外，实验人员为了证实二氧化碳捕集剂施用后能有效捕集空气中的二氧化碳，提高二氧化碳浓度，实验人员通过相关监测设备对新疆兵团的试验田进行监测。二氧化碳浓度的监测设备是由浙江托普仪器有限公司生产的TNHY—D手持农业气象监测仪及二氧化碳传感器，经24小时动态跟踪监测，喷施二氧化碳捕集剂的试验田二氧化碳浓度最高值为602ppm，平均值为464ppm；而不喷施的对照田二氧化碳浓度最高值为387ppm，平均值为361ppm，平均值高出103ppm。实验数据进一步证实了二氧化碳捕集剂的作用机理。
需要说明的是，本发明还包括二氧化碳捕集剂在棉花作物高产，提质等方面的用途。但并不局限于棉花作物，同样包括应用于粮，花卉，油， 烟草，瓜，果，蔬菜，茶叶等作物高产，提质等方面的用途。
上面描述的内容为二氧化碳捕集剂在针对棉花作物高产中的积极作用，当然实际生产中，本发明提供的二氧化碳捕集剂在包含但不限于棉花作物的多种作物中都具有增产作用。
综上所述，根据本发明提供的二氧化碳捕集剂，通过增强光合作用，提高光合效率，同时在夜间抑制光呼吸，从而达到增产，提质之目的，其先进性在于：
一、高效增产：通过不同地区，不同品类的对照实验我们可以明显发现，喷施二氧化碳捕集剂的棉花不仅增产率高达40～50％，且棉纤维品质更佳。
二、绿色环保：有效解决长期使用化肥造成的土地污染、板结和盐碱化问题，同时解决了果实中农药残留的问题，让我们的食品更安全，绿色。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。