CN102515934A - γ-聚谷氨酸混合肥料及其治理沙漠工艺 - Google Patents

γ-聚谷氨酸混合肥料及其治理沙漠工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种沙漠治理工艺，尤其涉及一种γ-聚谷氨酸混合肥料对沙漠进行治理的方法。本发明的技术方案概述如下：在沙土下不同深度处填埋由γ-聚谷氨酸、普通复合肥及生根粉按不同比例混合的γ-聚谷氨酸混合肥料，其中γ-聚谷氨酸的添加量为1～100g/m2；同时减少灌溉水的次数和用量。本发明利用γ-聚谷氨酸的保水能力和吸水后形成的水凝胶的缓释作用，提高沙漠旱生植物的成活率，同时改良沙漠土壤环境，最终达到退沙还林的效果。

Description

γ-聚谷氨酸混合肥料及其治理沙漠工艺
技术领域
本发明涉及一种沙漠治理工艺，尤其涉及一种γ-聚谷氨酸混合肥料对沙漠进行治理的方法，属于沙漠治理技术领域。
背景技术
γ-聚谷氨酸[γ-ployglutamic acid，简称为γ-PGA]是以谷氨酸为唯一单体的共聚高分子聚合物。作为一种水溶性脂肪族聚酯，聚谷氨酸分子中有大量的游离的亲水性羧基，因此γ-PGA具有高度的水溶性、生物相容性、生物可降解性。聚谷氨酸溶于水溶液易形成水凝胶，对其包裹的肥料、微量元素具有明显的缓释效果。
我国目前沙漠化现象非常严重，土壤养分流失严重。大量施肥增产效果差，破坏生态环境。通过结合生物高分子，研发一种具有固沙保水的新型肥料是解决这些问题的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种γ-聚谷氨酸新型混合肥料及其治理沙漠的方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种γ-聚谷氨酸混合肥料，由γ-聚谷氨酸、普通复合肥和生根粉组成，所述γ-聚谷氨酸的质量百分比为1.5～19.5％。
作为本发明的一种改进方案，所述γ-聚谷氨酸混合肥料，普通复合肥的比例为80～98％，γ-聚谷氨酸的比例为1.5～19.5％，生根粉的比例为0.5％；
作为本发明的一种进一步改进方案，所述γ-聚谷氨酸混合肥料，普通复合肥的比例为80～90％，γ-聚谷氨酸的比例为9.5～19.5％，生根粉的比例为0.5％；
作为本发明的一种进一步改进方案，所述γ-聚谷氨酸混合肥料，普通复合肥的比例为80～85％，γ-聚谷氨酸的比例为14.5～19.5％；
根据沙漠中各个植物根系位置的不同，所述γ-聚谷氨酸混合肥料的干粉填埋于地下20～50cm处；所述γ-聚谷氨酸肥料填埋完成，种植上沙漠旱生植物后，每隔4天浇灌水的用量为0.6～1.5L/m2；所述γ-聚谷氨酸的添加量为1～100g/m2。
作为上述方案的改进，所述γ-聚谷氨酸的添加量为3～40g/m2；
作为上述方案的进一步改进，所述γ-聚谷氨酸的添加量为5～20g/m2。
A、聚谷氨酸的发酵：将地衣芽胞杆菌接入含有已灭菌培养基的发酵罐中，控制温度，PH，搅拌和通风溶氧，发酵一定时间得到含有聚谷氨酸的发酵溶液；
B、分离和提取：聚谷氨酸发酵液分离去除菌体后，上清液加入乙醇醇沉得到聚谷氨酸沉淀，加水溶解得到聚谷氨酸液体；
C、聚谷氨酸和肥料的混合：将聚谷氨酸液体及普通的液体肥，加入混合槽，再加入固定比例的生根粉，在蒸汽鼓泡搅拌下，充分混合；
D、各组分融合造粒：将充分混合后的各种原料经高压计量泵打入造料塔，在造料塔喷射器形成雾状混合物，在塔内形成颗粒状γ-聚谷氨酸新型肥料。
聚谷氨酸的作用是保水、固沙减少水肥流失，促根养根并与生根粉成分螯合提高植物生根率，促进农作物根系发达，增强作物吸收养分能力，提高肥效，减少施肥量，减少水肥和农药流失，保护生态环境。
有益效果
本发明的新型化肥配方，利用γ-聚谷氨酸良好的保水能力，将植物根系附近的水分吸收形成凝胶，防止沙漠中浇灌的水自由下渗，减少水分的浇灌次数和使用量。同时利用γ-聚谷氨酸吸水后形成的水凝胶的缓释作用，提高化肥的利用率。γ-聚谷氨酸形成的水凝胶对植物根系还有明显的保护作用，在沙漠植物移植的过程中，在植物根部涂抹合适浓度的聚谷氨酸溶液，配合生根粉可以促进生根，缩短生根时间，提高生根率，最终提高沙漠中植物的成活率。
沙漠自然环境条件恶劣，风蚀现象非常明显，幼苗易发生倒伏，甚至被风连根拔起。通过实验证明，根系附近的聚谷氨酸水凝胶稳定性非常好，起到了很好的固沙固根的作用。聚谷氨酸水凝胶在沙漠高温条件下(40～60℃)恒温1个月，缓慢失水，保水效果非常明显。在沙漠强紫外照射的条件下持续照射1个月后，水凝胶依然完整并具有相同的保水和缓释性能。沙漠沙土内部的聚谷氨酸水凝胶，下雨时会迅速溶解，但干燥后在沙土内部依然形成水凝胶，并具有相近的保水和缓释性能。
本发明在普通化肥造粒前融入γ-聚谷氨酸和生根粉，形成γ-聚谷氨酸新型肥料。γ-聚谷氨酸和化肥在植物根系形成的化肥聚谷氨酸水凝胶，是土壤中养分、水分与根毛亲密接触的最佳输送平台，有效提高了化肥的溶解、储存、输送与吸收，明显促进了沙漠植物的生根，最终提高沙漠旱生植物的成活率，同时改良沙漠土壤环境，最终达到退沙还林的效果。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明中γ-聚谷氨酸新型肥料治理沙漠的方法。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本实用新型的保护范围。
实施例1
γ-聚谷氨酸新型肥料治理沙漠的方法为：普通复合肥的比例为98％，γ-聚谷氨酸的比例为1.5％，生根粉的比例为0.5％；所述聚谷氨酸混合肥的干粉填埋于地下20～50cm处；所述γ-聚谷氨酸肥料填埋完成，种植上沙漠旱生植物后，每隔4天浇灌水的用量为1.5L/m2；所述γ-聚谷氨酸的添加量为40g/m2。实施例2
γ-聚谷氨酸新型肥料治理沙漠的方法为：普通复合肥的比例为90％，聚谷氨酸的比例为9.5％，生根粉的比例为0.5％；所述聚谷氨酸混合肥的干粉填埋于地下20～50cm处；所述肥料γ-聚谷氨酸填埋完成，种植上沙漠旱生植物后，每隔4天浇灌水的用量为1L/m2；所述γ-聚谷氨酸的添加量为20g/m2。实施例3
γ-聚谷氨酸新型肥料治理沙漠的方法为：普通复合肥的比例为85％，聚谷氨酸的比例为14.5％，生根粉的比例为0.5％；所述聚谷氨酸混合肥的干粉填埋于地下20～50cm处；所述γ-聚谷氨酸肥料填埋完成，种植上沙漠旱生植物后，每隔4天浇灌水的用量为0.8L/m2；所述γ-聚谷氨酸的添加量为150g/m2。实施例4
γ-聚谷氨酸新型肥料治理沙漠的方法为：普通复合肥的比例为80％，聚谷氨酸的比例为19.5％，生根粉的比例为0.5％；所述聚谷氨酸混合肥的干粉填埋于地下20～50cm处；所述γ-聚谷氨酸填埋完成，种植上沙漠旱生植物后，每隔4天浇灌水的用量为0.6L/m2；所述γ-聚谷氨酸的添加量为5g/m2。

Claims (8)

1.一种γ-聚谷氨酸混合肥料，由γ-聚谷氨酸、普通复合肥和生根粉组成，所述γ-聚谷氨酸的质量百分比为1.5～19.5％。
2.根据权利要求1所述的一种γ-聚谷氨酸混合肥料，其特征在于所述普通复合肥的比例为80～98％，γ-聚谷氨酸的比例为1.5～19.5％，生根粉的比例为0.5％。
3.根据权利要求1或2所述的一种γ-聚谷氨酸混合肥料，其特征在于所述混合肥中普通复合肥的比例为80～90％，γ-聚谷氨酸的比例为9.5～19.5％，生根粉的比例为0.5％。
4.根据权利要求1或2所述的一种γ-聚谷氨酸混合肥料，其特征在于所述混合肥中普通复合肥的比例为80～85％，γ-聚谷氨酸的比例为14.5～19.5％，生根粉的比例为0.5％。
5.根据权利要求1或2所述的一种γ-聚谷氨酸混合肥料治理沙漠的方法，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸混合肥料中普通复合肥的比例为85％，聚谷氨酸的比例为14.5％，生根粉的比例为0.5％。
6.一种γ-聚谷氨酸混合肥料治理沙漠的方法，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸混合肥料的干粉填埋于地下20～50cm处；所述γ-聚谷氨酸肥料填埋完成，种植上沙漠旱生植物后，每隔4天浇灌水的用量为0.6～1.5L/m2，所述γ-聚谷氨酸的添加量为1～100g/m2。
7.根据权利要求6所述的所述的一种γ-聚谷氨酸混合肥料治理沙漠的方法，其特征在于所述γ-聚谷氨酸的添加量为3～40g/m2。
8.根据权利要求6所述的所述的一种γ-聚谷氨酸混合肥料治理沙漠的方法，其特征在于所述γ-聚谷氨酸的添加量为5～20g/m2。
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