聚－γ－谷氨酸增效肥料制造技术

本发明专利技术涉及一种能增强肥效的聚－γ－谷氨酸增效肥料，属农业化肥领域。包括有颗粒状的化肥，其特征在于化肥中含有聚－γ－谷氨酸，聚－γ－谷氨酸与化肥的组分含量按重量计为：聚－γ－谷氨酸０．０１～１％，化肥余量。本发明专利技术的聚－γ－谷氨酸的含量已经严格控制，施用十分方便。将聚－γ－谷氨酸与肥料紧密结合，使聚－γ－谷氨酸作为肥料吸收促进剂的特性得以充分的发挥和利用，既可以进一步增加作物的产量还可以对肥料起到更好的缓释效果，使肥料在土壤中的释放时间较传统肥料延长了４倍左右，在促进作物吸收的同时还起到抑制肥料成分快速分解和流失的作用，可直接减少肥料的用量２０％以上，降低过量或施用化肥不当等造成的环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能增强肥效的聚-Y -谷氨酸增效肥料，属农业化肥领域。
技术介绍
目前我国化肥当季利用率中，氮约为30% 35%，磷为10% 25%，钾为35% 50% 远低于世界发达国家水平，造成肥料利用率低的主要原因是淋溶损失，尤以氮肥、钾肥为 最。人们正在努力寻求提高肥料利用率的方法，其中之一是对肥料本身进行改性，开发适 合于作物生长需求的新型肥料。研制缓/控释肥料(slow / control release fertilizer)是世界各 国普遍采用的有效措施之一，如添加硝化抑制剂或脲酶抑制剂的氮肥、有机合成氮肥、 包膜肥料等。聚合氨基酸可增加植物对营养的吸收，节约肥料使用量，提高作物产量。目前已作为 肥料促进剂的聚合氨基酸是聚天冬氨酸(poly-aspartic acid， PAA)。美国Donlar公司率先 利用化学合成即热聚合方法生产TPA (Thermal polyaspartate)，已工业化和商品化，并应 用于肥料。TPA是肥料促进剂产品Amisorb中的活性成分，由于TPA含有众多的游离羧基， 对肥料中的营养元素有较大的亲和力，可加速根的形成，增加分蘖，Amisorb亦被证明可 应用于小麦、玉米、大豆等作物，具有增加产量、节约肥料使用量、提高作物品质的作用。 但该促进剂的生物降解性能还不尽理想。聚-7-谷氨酸(Poly-7-glutamic acid，聚-7-谷氨酸)是自然界中微生物发酵产生的阴离 子型多聚氨基酸，聚-7-谷氨酸的水溶性、吸水性、生物可降解性、对金属离子的亲和性、 无毒、抗冻、对环境友好和对蛋白酶的抗性等特点使它在农业、食品、医药、化妆品、纤 维轻化工等领域具有广阔的应用前景。在CN200610018395. 3中国专利申请中公开了将聚-Y-谷氨酸作为肥料吸收促进剂在 农业种植中的应用，通过聚-Y-谷氨酸的施用可促进农作物对土壤中氮磷钾及微量元素的 吸收以及促进作物根系的快速发育，减少肥料的施用量，提高农作物的产量。然而，单独 施用聚-Y-谷氨酸不仅施用过程多有不便，而且由于与肥料的结合较为松散，也会降低聚-Y-谷氨酸的使用功效。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种聚-Y-谷氨酸 增效肥料，它将聚-Y-谷氨酸与肥料紧密结合，进一步提高化肥的利用率和缓释功能，改善作物的生长品质。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为包括有颗粒状的化肥，其不同之 处在于化肥中含有聚-Y-谷氨酸，聚-Y-谷氨酸与化肥的组分含量按重量计为聚-Y-谷氨 酸0.01 1%，化肥余量。按上述方案，所述的化肥为尿素、复合肥、碳铵或过磷酸钙等；所述的复合肥为无机 复合肥料或有机-无机复合肥料。包括市场上所售的各种无机复合肥料以及有机-无机复合 肥料。其中无机复合肥料是指化学肥料经物理或化学方法制成的含氮、磷、钾以及微量 元素或其中2种元素的肥料；有机-无机复合肥料是指在无机复混肥料中加入大量有机物 如饼肥、骨粉、动物排泄物、泥炭以及微生物菌体等制成的产品。按上述方案，可将聚-Y-谷氨酸与尿素经熔融法混合制粒而成，制成内含聚-y-谷氨酸 的熔融尿素。按上述方案，可将聚-Y-谷氨酸包覆于颗粒状化肥的表面，由聚-Y-谷氨酸与颗粒状化 肥经包膜法制备而成，即由含聚-Y -谷氨酸的水溶液喷于化肥颗粒表面经干燥处理而成， 形成聚-Y-谷氨酸包膜化肥。聚-Y-谷氨酸包膜化肥包括包膜尿素、包膜复合肥、包膜碳铵 以及包膜过磷酸钙颗粒。按上述方案，所述的聚-Y-谷氨酸为聚-Y-谷氨酸纯品，也包括含聚-Y-谷氨酸物质； 含聚-Y-谷氨酸物质包括含聚-Y-谷氨酸的培养物(发酵物)或聚-Y-谷氨酸盐，含聚-Y-谷氨酸的物质与化肥配制应折算出纯聚-Y-谷氨酸含量作为其在肥料中的组分含量。所述 含聚-Y-谷氨酸的物质以固体或水溶液的形式存在，并且含聚-Y-谷氨酸的物质中，聚-Y-谷氨酸所占的重量百分比为0.01 100%。按上述方案，所述的聚-Y-谷氨酸盐为聚-Y-谷氨酸的钠盐、钾盐、铵盐或其混合盐； 也可以是聚-Y-谷氨酸的碱土金属盐，如聚-Y-谷氨酸的钙盐、镁盐等。本专利技术中使用的聚-Y-谷氨酸及其盐具有良好的水溶性、吸水性和保水性。 本专利技术聚-Y-谷氨酸与尿素经熔融法混合制粒的过程包括将聚-Y-谷氨酸重量比为 0.1 5%浓度的水溶液或聚-^-谷氨酸的发酵液，在工业化生产尿素的流程中，采用计量设 施(例如计量泵、计量仪器等)按比例加入聚-Y-谷氨酸水溶液或聚-Y-谷氨酸的发酵液， 通常在尿素的造粒工序前直接加入至熔融状态的尿素中，使含聚-Y -谷氨酸的水溶液或聚-Y-谷氨酸的发酵液与熔融状态下的尿素混合，混合均匀后，按照常规工艺完成造粒，即得 到本专利技术的熔融尿素。本专利技术的包膜尿素、包膜复合肥、包膜碳铵以及包膜过磷酸钙的制作过程中，为使聚- Y-谷氨酸能在肥料颗粒表面很好的成膜，在50 100'C温度条件下，将重量浓度百分比为 0.1 5%， pH为3.0 6.0的含聚-Y-谷氨酸的水溶液，采用喷雾装置使聚-Y-谷氨酸或其盐 水溶液充分雾化，均匀的喷涂于成品化肥颗粒的表面，使化肥颗粒充分包膜，再经干燥处 理而成。本专利技术的增效肥料为固体产品，颗粒直径一般在2.0 3.0mm，其为无毒、无污染的绿 色环保型产品。根据不同的用途和需要，本专利技术中的聚-Y-谷氨酸盐的阳离子除了前面提到的钠、钾、 铵离子等以外，也可以包括其他微量元素，或还可选择性地加入磷酸根，补充肥料中磷的 养分含量。这些制备过程都可以通过已知的方法来实现，从而得到该增效肥料的系列产品。实验证明，将聚-Y-谷氨酸或其盐与熔融尿素混匀造粒，成粒率提高2 — 3%，粉状产品 减少；借助尿素和聚-Y-谷氨酸分子间化学键的结合作用，使尿素在土壤中缓慢释放，释 放时间由原来的50天提高到200天左右，肥料利用率提高20%以上，在达到同样效果(产 量)的前提下，可节约肥料20%以上；显著提高作物硝酸还原酶和过氧化酶的活性以及植 物根系活力，效果明显优于添加其它脲酶抑制剂的尿素产品。实验还证明，将含聚-Y-谷氨酸的水溶液喷涂于尿素、复合肥、碳铰以及过磷酸钙颗粒 表面生产的包膜尿素、包膜复合肥、包膜碳铵以及包膜过磷酸钙，其缓释效果明显，包膜 尿素、包膜复合肥、包膜碳铵以及包膜过磷酸钙的释放时间比原来分别延长了4倍左右。 此外，包膜肥料表面的聚-Y-谷氨酸或其盐还能促进作物根系对肥料中营养物质的吸收， 达到明显的增产效果，其效果明显的优于其它包膜材料生产的包膜肥料。本专利技术的增效肥料可用作作物基肥和二次追加施肥，以促进作物生长并提高产量，其 中空心菜增产19%以上，并且该空心菜中可溶性糖的含量有所提高，硝酸盐的含量有所降 低，具体参见实施例8;辣椒增产37.23%，辣椒中Vc含量提高了 36.78%,这使辣椒的产 量和品质都有很大的提高，具体参见实施例13。聚-Y-谷氨酸的结构特点是分子内每个重复单元上有一个-COOH，聚合物的末端也具 有-COOH和-NH2基团，因此具有较强的鳌合能力，本专利技术的熔融增效尿素在控制尿素的 养分释放，提高尿素的利用率优势应该来自聚-Y-谷氨酸对尿素的鳌合能力，使尿素在土 壤中缓慢释放。因此，可以说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚－γ－谷氨酸增效肥料，包括有颗粒状的化肥，其特征在于化肥中含有聚－γ－谷氨酸，聚－γ－谷氨酸与化肥的组分含量按重量计为：聚－γ－谷氨酸０．０１～１％，化肥余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈守文，蔡皓，舒芹，柯云，冀志霞，钱风光，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]