一种由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂制造技术

本发明专利技术涉及肥料增效剂，具体来说是涉及一种兼具快速和长效缓释能力、离子沉淀反应抑制能力、促生和抗胁迫功能的由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂。增效剂按重量分数计，50

【技术实现步骤摘要】
一种由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂


[0001]本专利技术涉及肥料增效剂，具体来说是涉及一种兼具快速和长效缓释能力、离子沉淀反应抑制能力、促生和抗胁迫功能的由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂。

技术介绍

[0002]肥料对作物产量的贡献达到40％-60％，施用肥料是保证粮食安全的重要举措，但是肥料利用率长期以来一直只有30％-45％左右。添加有脲酶抑制剂和硝化抑制剂的稳定性肥料和各类材质的包膜肥能延长氮肥释放周期60天左右，实现氮肥的长效释放，但在存在施用早期氮肥供应不及时和养分释放高峰供大于需的问题。另外，肥料生产和施用过程中更为突出的问题是酸根离子与阳离子之间的化学沉淀反应，如Ca
2+
易与磷酸根、硫酸根、碳酸根、硅酸根、硫产生沉淀，Mg易与碳酸根、氢氧根产生沉淀，Fe、Mn、Cu、Zn易于硫酸根、碳酸根和硫产生沉淀。阴阳离子之间的化学沉淀反应直接导致肥料和土壤中阳离子或酸根离子养分(主要是磷酸根)的低利用率和肥料生产时营养元素的不全面和生产成本的增加。目前主要的解决离子沉淀反应的技术主要包括添加小分子有机酸或碱性物质创造不利于沉淀反应发生的微环境、采用离子搭桥技术和离子交换机制形成配合体缓释物质、添加生物菌剂活化和机械活化等，但这些技术均存在成本过高、作用时间短、效果不明显等问题，实际应用困难
[0003]因而，如何阻抑阴阳离子之间的化学反应以保障它们在土壤中的活性赋存形态，以及如何实现肥料养分释放规律切合作物的养分需求规律，是急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂，增效剂按重量分数计，50-400份低分子量聚-γ-谷氨酸(1KD-10KD)、50-500份中分子量聚-γ-谷氨酸(10KD-300KD)、100-500份高分子聚-γ-谷氨酸(300KD-1500KD)、100-500份超高分子聚-γ-谷氨酸(1500KD-8000KD)、20-50份氨基丁酸、1-10份DCD、1-10份NBPT。
[0007]优选，增效剂按重量份数计，50-200份低分子量聚-γ-谷氨酸(1KD-10KD)、50-200份中分子量聚-γ-谷氨酸(10KD-300KD)、300-500份高分子聚-γ-谷氨酸(300KD-1500KD)、300-500份超高分子聚-γ-谷氨酸(1500KD-8000KD)、20-50份γ-氨基丁酸、1-10份DCD、1-10份NBPT。
[0008]所述超高分子量聚-γ-谷氨酸(1500KD-3000KD)为首先将枯草芽孢杆菌发酵生产的高分子量的聚谷氨酸(8000KDa)发酵液高速离心(18000转/分钟)去除菌体后，上清液用3倍体积无水乙醇醇析后纯水复溶，透析膜透析后获得精制的超高分子聚-γ-谷氨酸溶液。
[0009]所述低分子量、中分子量、高分子量聚-γ-谷氨酸溶液为将超高分子聚-γ-谷氨
酸溶液和浓盐酸溶液(1:1)在110℃高温真空水解3-20小时后，用氢氧化钾溶液调节溶液pH至7，根据不同水解时间分别得到分子量分别为8000-1500KDa、1500-300KDa、300-10KDa、10-1KDa的聚-γ-谷氨酸溶液。
[0010]由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂的制备：
[0011]1)首先将枯草芽孢杆菌发酵生产的超高分子量的聚谷氨酸发酵液高速离心去除菌体后，取上清液用3倍体积无水乙醇醇析后纯水复溶，透析膜透析后获得精制的超高分子聚-γ-谷氨酸溶液；
[0012]2)将超高分子聚-γ-谷氨酸溶液和浓盐酸溶液(1:1)在110℃高温真空水解3-20小时后，用氢氧化钾溶液调节溶液pH至7，根据不同水解时间分别得到分子量分别为8000-1500KDa、1500-300KDa、300-10KDa、10-1KDa的聚-γ-谷氨酸溶液。
[0013]各溶液冷冻真空干燥后获得分子量分别为8000-1500KDa、1500-300KDa、300-10KDa、10-1KDa的聚-γ-谷氨酸固体或粉末。
[0014]3)按上述比例将不同分子量聚-γ-谷氨酸溶液或粉末与γ-氨基丁酸、DCD、NBPT混合均匀即得到液态和粉剂两种形态的主要由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂。
[0015]所述增效剂为液体、粉状或颗粒。
[0016]所述增效剂添加至肥料中，其添加量为5
‰-
30
‰
。
[0017]在实际应用时，根据作物的种类、作物生长时期、土壤墒情或作物病虫害情况等条件，本专利技术的增效剂可以选择性的与一种或多种大量或微量元素施用，这些元素的应用技术均为行业内公开技术。
[0018]本专利技术增效剂使用时，根据使用用途，也可选择性复合添加一些农药或其它肥料(有机肥、植物生长调节剂等)。也可以选择性的将其它农药或肥料与本专利技术增效剂加工成合适的剂型。
[0019]本专利技术中，所述微量元素是指植物生长必不可少的阳离子营养元素，包括镁、钙、铁、锰、锌、铜、硼、钼、镍、硅、钠、钴中的一种或一种以上的元素。所述的大量元素包括氮、磷、钾中的一种或一种以上元素。
[0020]本专利技术的肥料增效剂可以为固体或液体形状。根据施用对象不同，可加工成颗粒状、片状、微粒状或粉末状形态，优选粉末状和颗粒状。液体制剂可加工成水溶型或悬浮型等形态，加工过程为本领域技术人员公知。
[0021]本专利技术的优势表现在：
[0022]本专利技术增效剂通过将不同分子量聚-γ-谷氨酸按特定比例混合，再添加γ-氨基丁酸、脲酶抑制剂NBPT、硝化抑制剂DCD。施用后，首先能阻断阴阳养分离子之间的化学沉淀；其次，低中分子量的聚-γ-谷氨酸在土壤中的分解时间短(3-7天)，其吸附和螯合养分的释放能解决长效肥早期养分不足的问题；另外，高分子和超高分子量的聚-γ-谷氨酸吸附和螯合的养分在土壤中逐步分解释放出来(15-30天)，解决长效肥养分释放高峰期供大于需的问题。因而本专利技术增效剂能在解决肥料生产时和肥料施入土壤后养分失活问题的同时实现养分短期和长期的缓释，达到肥料养分释放规律切合作物的养分的需求规律，促进植株的生长和提高植株的抗逆性。再进一步的说：
[0023]1、丰富肥料营养成分和多样化肥料类型。在肥料生产过程中，提前将阳离子养分，
如铵根离子、钾、钙、镁、锌、铁、锰等，与该增效剂混合均匀，再加入大量元素肥料中，能有效解决肥料生产时某些养分无法共存问题和肥料养分不全面问题。
[0024]2、提高土壤阴、阳离子养分活性和利用率。本专利技术增效剂中的聚-γ-谷氨酸对养分的高效吸附、螯合和缓冲能阻抑施入土壤中阳离子养分和酸根离子(主要是磷酸根)的沉淀反应，且养分离子随聚谷氨酸的分解逐步释放，大大延长阳离子养分和磷酸根被植株利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂，其特征在于：增效剂按重量分数计，50-400份低分子量聚-γ-谷氨酸(1KD-10KD)、50-500份中分子量聚-γ-谷氨酸(10KD-300KD)、100-500份高分子聚-γ-谷氨酸(300KD-1500KD)、100-500份超高分子聚-γ-谷氨酸(1500KD-8000KD)、20-50份氨基丁酸、1-10份DCD、1-10份NBPT。2.根据权利要求1所述的增效剂，其特征在于：增效剂按重量份数计，50-200份低分子量聚-γ-谷氨酸(1KD-10KD)、50-200份中分子量聚-γ-谷氨酸(10KD-300KD)、300-500份高分子聚-γ-谷氨酸(300KD-1500KD)、300-500份超高分子聚-γ-谷氨酸(1500KD-8000KD)、20-50份γ-氨基丁酸、1-10份DCD、1-10份NBPT。3.根据权利要求1或2所述的增效剂，其特征在于：所述超高分子量聚-γ-谷氨酸(1500KD-3000KD)为首先将枯草芽孢杆菌发酵生产的高分子量的聚谷氨酸(8000KDa)发酵液高速离心(18000转/分钟)去除菌体后，上清液用3倍体积无水乙醇醇析后纯水复溶，透析膜透析后获得精制的超高分子聚-γ-谷氨酸溶液。4.根据权利要求1或2所述的增效剂，其特征在于：所述低分子量、中分子量、高分子量聚-γ-谷氨酸溶液为将超高分子聚-γ-谷氨酸溶液和浓盐酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，石元亮，张爽，魏占波，王玲莉，张雷，
申请(专利权)人：沈阳中科新型肥料有限公司，
类型：发明
国别省市：