CN103159571A - 一种土壤保水保肥剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保水保肥剂及其制备方法，它是由γ-聚谷氨酸生物保水剂与一种或多种选自腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的吸附剂组成的。本发明的γ-聚谷氨酸型保水保肥剂可以促进小白菜对氮、磷、钾的吸收，小白菜增产幅度达到9.96%-15.61%；同时，对保持土壤氮、磷、钾养分，提高土壤有机质含量和保持土壤水分也具有积极作用。本发明的γ-聚谷氨酸型保水保肥剂可以提高砂地小麦产量及其构成因子穗粒数和千粒重，同时，施用本发明的γ-聚谷氨酸型保水保肥剂时，小麦田土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾及含水量高于对照，表现出良好的保水保肥效果。

Description

一种土壤保水保肥剂及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种农用化学品技术领域。具体地，本发明涉及一种γ-聚谷氨酸型土壤保水保肥剂，还涉及所述及土壤保水保肥剂的制备方法。

【背景技术】

我国是传统的农业大国，用世界7%的土地资源，养活了占世界22%的人口，随着我国粮食产量的提高，化肥的消耗量也急剧增加，特别是近年来我国农业生产中的高化肥施用量和低化肥利用率之间的矛盾日益彰显，如2006年我国合计生产化肥4831万吨，2010年我国的化肥消耗量达5460万吨，而在大田生产中，我国氮肥当季利用率在30%～35%，磷肥当季利用率在10%～25%之间，钾肥的当季利用率在35%～50%，化肥利用率偏低，施入农田的养分流失严重，造成巨大的资源浪费，同时还会引起湖泊富营养化、地下水污染、大气污染等环境问题。因此，提高化肥利用率，减少养分流失，是实现我国农业可持续发展面临的重要瓶颈，目前提高肥料利用率的途径主要有改变肥料剂型（造粒）、肥料包膜技术、加强田间管理等，而通过添加保水保肥物质，改善土壤结构，提高土壤吸附养分的能力，更好地满足作物生长对养分的需求，是提高化肥利用率的直接有效途径之一。

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是使用微生物发酵法制得的生物高分子，其在抗旱保水和保肥，促进作物养分吸收方面的应用已有诸多的报到，如CN201110118075、CN201110207806、CN200610018395。其保水保肥作用机理主要有：1、利用自身大量的亲水基团羧基吸收水分；2、大量的羧基吸附土壤中的NH4⁺、K⁺、Mg²⁺等阳离子，减少养分损失；3、γ-PGA保水剂减缓硫酸根、磷酸根等与土壤中的Ca²⁺、Mg²⁺及微量元素Cu²⁺、Fe³⁺的结合，减少难溶性盐的生成，提高这些养分的有效性，有利于作物对养分的吸收；4、对土壤酸碱性的调节作用。但γ-PGA是链条形式的结构，吸水倍数只有几倍或十几倍，因此保水保肥作用也有限，而γ-PGA经交联作用制成的γ-PGA生物保水剂，由原来的链条结构变成空间网格结构，对水分和养分的吸附能力更强，其保水保肥效果也更好，吸水倍数也由原来的几十倍增加到几百倍，最高可高达700。此外，γ-PGA保水剂具有无毒无害、水溶性好、可生物降解等优势，而降解后的γ-PGA保水剂成为PGA小分子能够被作物吸收，具有促进作物生长，增强植物抗逆性等积极作用。因此，以γ-PGA生物保水剂为基础，加入腐植酸、膨润土、沸石粉等具有较好吸附性能的材料，制成γ-PGA型保水保肥剂，应用于农业生产中，可以有效地增加土壤养分的库容量，提高土壤吸附养分的能力，减少养分损失，进而提高养分利用率，并可以发挥以水促肥，以肥带水、水肥结合的综合增产效应。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种土壤保水保肥剂。

本发明的另一个目的是提供所述土壤保水保肥剂的制备方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种土壤保水保肥剂。所述的土壤保水保肥剂由以重量份计1-20份保水剂和80-99份吸附剂组成；

所述的保水剂是由微生物发酵产物γ-聚谷氨酸经交联而生成的γ-聚谷氨酸生物保水剂；

所述的吸附剂是一种或多种选自腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的吸附剂。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的土壤保水保肥剂由以重量份计4-16份保水剂和84-96份吸附剂组成。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的土壤保水保肥剂由以重量份计8-12份保水剂和88-90份吸附剂组成。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述保水剂的粒度是40目-80目。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述保水剂的粒度是55目-65目。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的粒度是60-150目。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的粒度是80-120目。

本发明还涉及所述土壤保水保肥剂的制备方法。该制备方法的步骤如下：

A、将γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至40目-80目，再干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计3%-5%；

B、将一种或多种选自腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的吸附剂分别粉碎至60目-150目，再分别干燥至水含量以所述吸附剂干重计为3%-8%，然后将干燥的腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土粉混合，得到所述的吸附剂；

C、将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比1-20：80-99进行搅拌混合均匀；

D、将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒，得到所述的土壤保水保肥剂。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的γ-聚谷氨酸生物保水剂在温度90-110℃下干燥0.5-1.2小时。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的吸附剂在温度95-120℃下干燥0.8-1.6小时。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种土壤保水保肥剂。所述的土壤保水保肥剂由以重量份计1-20份保水剂和80-99份吸附剂组成；

所述的保水剂是由微生物发酵产物γ-聚谷氨酸经交联而生成的γ-聚谷氨酸生物保水剂。这种聚谷氨酸生物保水剂是根据CN102002234A和CN102417724B公开的技术，采用微生物发酵方法所得到的可降解γ聚谷氨酸为原材料，经与交联剂交联所形成的网状结构物质；它具有显著的吸水、保水和促生性能，对土壤完全无害，并具有保肥、刺激作物生长发育、改善土壤环境、提高肥料利用效率等作用，是土壤保水、作物抗旱的新一代保水剂。

所述的吸附剂是一种或多种选自腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的吸附剂。

腐植酸原粉（Humic Acid，HA）是一种高分子非均一芳香族羟基羧酸，外观为褐黑色粉末状，难溶于水，呈弱酸性，含有羟基、羧基、酚羟基等活性基团。它是一种结构复杂的天然高分子有机聚合物，含有大量的羧基、醌基和酚羟基活性基团，并含有2-4%的氮、磷、钾等营养元素，具有很高的生物生理活性，可作沙漠土壤改良剂、植物生长刺激剂和肥效增进剂和络合土壤中的中、微量元素等，改良低产土壤；提高肥料的利用率；对细胞膜有良好的通透性，刺激植物生长发育；增加作物的抗逆性能；改善和提高农产品品质。它是目前市场上销售的产品，例如新疆双龙腐植酸有限公司销售的腐植酸原粉、内蒙乌海远志腐植酸公司或山西省灵石秋石腐植酸厂销售的腐植酸原粉。

沸石粉是由天然沸石岩磨细而成的，颜色为白色。沸石是火山熔岩形成的一种架状结构的铝硅酸盐矿物。它含有植物生长所需的常量元素和大部分微量元素。此外沸石还具有独特的吸附性、催化性、离子交换性，离子的选择性、耐酸性、热稳定性、多成份性及很高的生物活性和抗毒性等。沸石孔穴和通道中的阳离子还有较强的选择性离子交换性能。它是目前市场上销售的产品，例如河南信阳沸石粉厂公司销售的沸石粉、浙江缙云仙都矿产有限公司或北票市鑫山源沸石厂销售的沸石粉。

膨润土是一种黏土岩，常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等；一般为白色、淡黄色，膨润土的主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素。膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土)，其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色离子。它是目前市场上销售的产品，例如唯科（天津）矿业有限公司销售的膨润土、信阳新兴膨润土厂公司或潍坊华夏膨润土有限公司销售的膨润土。

凹凸棒土是指以凹凸棒石（attapulgite）为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒土为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，具有一定的可塑性及粘结力。由于凹凸棒石独特的晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能：阳离子可交换性、吸水性、吸附脱色性，大的比表面积以及胶质价和膨胀容。它是目前市场上销售的产品，例如靖远昊地工贸有限责任公司销售的凹凸棒土、南京亚东奥土矿业有限公司或安徽五洋矿贸有限公司销售的凹凸棒石土。

所述腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的粒度是60-150目，优选地是80-120目，更优选地是90-110目。

根据本发明，所述土壤保水保肥剂中的保水剂为1-20重量份时，如果所述吸附剂的量小于80重量份，则会增加造粒难度；如果所述吸附剂的量大于99重量份，则会影响保水保肥效果；

因此，所述土壤保水保肥剂中的保水剂为1-20重量份时，所述吸附剂的量为80-99重量份是合适的。

优选地，所述的吸附剂由以重量份计4-16份保水剂和84-96份吸附剂组成。

更优选地，所述的吸附剂由以重量份计8-12份保水剂和88-92份吸附剂组成。

在本发明中，所述保水剂的粒度优选地是40目-80目。更优选地，所述保水剂的粒度是55目-65目。

本发明涉及所述土壤保水保肥剂的制备方法。

该土壤保水保肥剂制备方法的步骤如下：

A、将γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至40目-80目，再干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计3%-5%。

本发明进行粉碎所使用的粉碎设备是目前在肥料领域里通常使用的粉碎设备，例如不锈钢粉碎机、多功能粉碎机或矿石粉碎机；这些粉碎设备都是目前市场上销售的粉碎设备，例如正泰机械厂以商品名正泰、泰航机械设备有限公司以商品名泰航或方圆矿山机械厂以商品名方圆销售的粉碎设备。

所述的γ-聚谷氨酸生物保水剂在温度90-110℃下干燥0.5-1.2小时。

这个步骤中进行干燥所使用的干燥设备是目前在肥料领域里通常使用的干燥设备，例如恒温鼓风干燥箱、微波干燥箱或电烘箱；这些干燥设备都是目前市场上销售的干燥设备，例如德瑞普烘箱制造有限公司以商品名德瑞普、中环实验电炉有限公司以商品名中环或泰斯特仪器有限公司以商品名泰斯特销售的干燥设备。

γ-聚谷氨酸生物保水剂水含量测定方法是真空干燥法，具体参见文献GB/T8576-2002。

B、将一种或多种选自腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的吸附剂分别粉碎至60目-150目，再分别干燥至水含量以所述吸附剂干重计为3%-8%，然后将干燥的腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土粉混合，得到所述的吸附剂。

所述的吸附剂在温度95-120℃下干燥0.8-1.6小时。

该步骤使用的设备与步骤A的相同，因此不再赘述。

C、将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比1-20：80-99进行搅拌混合均匀。

该步骤中进行搅拌所使用的搅拌设备是目前在肥料领域里通常使用的搅拌设备，例如立式搅拌机、混凝土搅拌机或卧式搅拌机；这些搅拌设备都是目前市场上销售的搅拌设备，例如山河路桥重型机械有限公司以商品名山河、天卓机械设备有限公司以商品名天卓或宝鸿机械厂以商品名宝鸿销售的搅拌设备。

D、将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒，得到所述的土壤保水保肥剂。

所述的土壤保水保肥剂的颗粒尺寸是2.00mm-4.75mm。

该步骤中进行挤压造粒所使用的挤压造粒设备是目前在肥料领域里通常使用的设备，例如对辊挤压造粒机、平板挤压造粒机或液压挤压造粒机；这些挤压造粒设备都是目前市场上销售的设备，例如正大纺织机械有限公司以商品名正大、三农机械设备有限公司以商品名三农或一诚机械制造有限公司以商品名一诚销售的挤压造粒设备。

针对当前我国化肥使用量大，施入农田的养分流失严重，造成肥料利用率偏低的农业施肥现实问题，本发明提供了一种含有γ-聚谷氨酸生物保水剂和吸附剂的保水保肥剂，其中γ-聚谷氨酸生物保水剂含有大量的亲水基羧基，可以吸收土壤灌溉水和降水，减少水分流失；此外，丰富的羧基带有大量负电荷，对土壤中的养分离子，特别是阳离子如NH4⁺、K⁺等有很好的吸附作用，使养分离子较长时间保留在土壤中，减少养分的径流损失和下渗损失，特别是γ-聚谷氨酸生物保水剂具有空间网格结构，对水分和养分的吸附保持作用远远大于链条结构的γ-PGA，同时产品中加入了腐植酸原粉、沸石粉、膨润土、凹凸棒土等同样具有较强吸附能力的材料，进一步增强对养分的吸附力，提高土壤养分的库容量，且这些吸附材料还具有改良土壤结构的作用，有利于土壤“水、肥、气、热”四大肥力因子间相互协调，从而促进作物对养分的吸收，提高肥料的利用率。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明的γ-聚谷氨酸型保水保肥剂可以促进小白菜对氮、磷、钾的吸收，小白菜增产幅度达到9.96%-15.61%；同时，对保持土壤氮、磷、钾养分，提高土壤有机质含量和保持土壤水分也具有积极作用。本发明的γ-聚谷氨酸型保水保肥剂可以提高砂地小麦产量及其构成因子穗粒数和千粒重，同时，施用本发明的γ-聚谷氨酸型保水保肥剂时，小麦田土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾及含水量高于对照，表现出良好的保水保肥效果。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：土壤保水保肥剂的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、使用正泰机械厂以商品名正泰销售的粉碎机，将根据CN102417724B公开的技术生产的γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至40目，再使用德瑞普烘箱制造有限公司以商品名德瑞普销售的干燥机在温度100℃下干燥1.0小时，将γ-聚谷氨酸生物保水剂干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计3%；

B、使用正泰机械厂以商品名正泰销售的粉碎机，将腐植酸原粉与沸石粉吸附剂分别粉碎至60目，然后使用德瑞普烘箱制造有限公司以商品名德瑞普销售的干燥机在温度100℃下干燥1.2小时，将所述的吸附剂干燥至水含量以所述吸附剂干重计为3%；然后将干燥腐植酸原粉与干燥沸石粉按照重量比1:1混合，得到所述的吸附剂；

C、按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比20：80，使用山河路桥重型机械有限公司以商品名山河销售的搅拌机将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉进行搅拌混合均匀；

D、使用正大纺织机械有限公司以商品名正大销售的挤压造粒设备将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒成尺寸2.00mm-3.25mm的土壤保水保肥剂。

实施例2：土壤保水保肥剂的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、使用泰航机械设备有限公司以商品名泰航销售的粉碎机，将根据CN102417724B公开的技术生产的γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至80目，再使用中环实验电炉有限公司以商品名中环销售的干燥机在温度90℃下干燥0.5小时，将γ-聚谷氨酸生物保水剂干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计5%；

B、使用泰航机械设备有限公司以商品名泰航销售的粉碎机，将沸石粉、膨润土与凹凸棒土吸附剂分别粉碎至150目，然后使用中环实验电炉有限公司以商品名中环销售的干燥机在温度105℃下干燥1.0小时，将所述的吸附剂干燥至水含量以吸附剂干重计为4%；然后将干燥的沸石粉、膨润土与凹凸棒土按照重量比3:5:2混合，得到所述的吸附剂；

C、按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比1：99，使用天卓机械设备有限公司以商品名天卓销售的搅拌机将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉进行搅拌混合均匀；

D、使用三农机械设备有限公司以商品名三农销售的挤压造粒设备将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒成尺寸2.50mm-4.00mm的土壤保水保肥剂。

实施例3：土壤保水保肥剂的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、使用方圆矿山机械厂以商品名方圆销售的粉碎机，将根据CN102417724B公开的技术生产的γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至55目，再使用泰斯特仪器有限公司以商品名泰斯特销售的干燥机在温度95℃下干燥0.8小时，将γ-聚谷氨酸生物保水剂干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计4%；

B、使用方圆矿山机械厂以商品名方圆销售的粉碎机，将腐植酸原粉、沸石粉、膨润土与凹凸棒土吸附剂分别粉碎至80目，然后使用泰斯特仪器有限公司以商品名泰斯特销售的干燥机在温度95℃下干燥0.8小时，将所述的吸附剂干燥至水含量以吸附剂干重计为6%；然后将干燥的腐植酸原粉、沸石粉、膨润土与凹凸棒土按照重量比3.5：2.5：2：2混合，得到所述的吸附剂；

C、按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比4：96，使用宝鸿机械厂以商品名宝鸿销售的搅拌机将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉进行搅拌混合均匀；

D、使用一诚机械制造有限公司以商品名一诚销售的挤压造粒设备将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒成尺寸3.00mm-4.75mm的土壤保水保肥剂。

实施例4：土壤保水保肥剂的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、使用正泰机械厂以商品名正泰销售的粉碎机，将根据CN102417724B公开的技术生产的γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至65目，再使用中环实验电炉有限公司以商品名中环销售的干燥机在温度110℃下干燥1.2小时，将γ-聚谷氨酸生物保水剂干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计3.5%；

B、使用方圆矿山机械厂以商品名方圆销售的粉碎机，将腐植酸吸附剂粉碎至120目，然后使用德瑞普烘箱制造有限公司以商品名德瑞普销售的干燥机在温度110℃下干燥1.6小时，将所述的吸附剂干燥至水含量以吸附剂干重计为8%，得到所述的吸附剂；

C、按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比16：84，使用天卓机械设备有限公司以商品名天卓销售的搅拌机将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉进行搅拌混合均匀；

D、使用正大纺织机械有限公司以商品名正大销售的挤压造粒设备将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒成尺寸2.00mm-3.25mm的土壤保水保肥剂。

实施例5：土壤保水保肥剂的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、使用正泰机械厂以商品名正泰销售的粉碎机，将根据CN102417724B公开的技术生产的γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至58目，再使用德瑞普烘箱制造有限公司以商品名德瑞普销售的干燥机在温度105℃下干燥0.8小时，将γ-聚谷氨酸生物保水剂干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计4.5%；

B、使用方圆矿山机械厂以商品名方圆销售的粉碎机，将沸石粉碎至90目，然后使用中环实验电炉有限公司以商品名中环销售的干燥机在温度120℃下干燥1.2小时，将所述的吸附剂干燥至水含量以吸附剂干重计为4%，得到所述的吸附剂；

C、按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比12：88，使用山河路桥重型机械有限公司销售的搅拌机将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉进行搅拌混合均匀；

D、使用三农机械设备有限公司以商品名三农销售的挤压造粒设备将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒成尺寸2.50mm-4.00mm的土壤保水保肥剂。

实施例6：土壤保水保肥剂的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、使用泰航机械设备有限公司以商品名泰航销售的粉碎机，将根据CN102417724B公开的技术生产的γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至60目，再使用泰斯特仪器有限公司以商品名泰斯特销售的干燥机在温度105℃下干燥1.0小时，将γ-聚谷氨酸生物保水剂干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计4%；

B、使用方正泰机械厂以商品名正泰销售的粉碎机，将膨润土吸附剂粉碎至110目，然后使用泰斯特仪器有限公司以商品名泰斯特销售的干燥机在温度115℃下干燥1.0小时，将所述的吸附剂干燥至水含量以吸附剂干重计为6%，得到所述的吸附剂；

C、按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比8：92，使用宝鸿机械厂以商品名宝鸿销售的搅拌机将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉进行搅拌混合均匀；

D、使用一诚机械制造有限公司以商品名一诚销售的挤压造粒设备将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒成尺寸3.00mm-4.75mm的土壤保水保肥剂。

应用实施例1：本发明γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对小白菜的保肥增产效果

采用盆栽的方式，选取淋失较严重的砂性土壤，每盆装风干土5kg，每千克干土氮（N）、磷（P₂O₅）、钾（K₂O）的用量分别为0.2g/kg、0.1g/kg及0.15g/kg，将本发明实施例1制备的保肥剂与肥料混合后，均匀拌于土中，试验设4个处理，其中处理1为对照（ck，不施用保肥剂），处理2、处理3、处理4的保肥剂用量分别为干土质量0.05%、0.1%和0.2%，各个处理重复3次；待小白菜齐苗后，每盆保留长势一致的3棵，不定期浇水，每次浇水控制在600ml，收获期称鲜重计产，计产后烘干粉碎，用作氮、磷、钾养分检测，同时采集土壤样品，风干过筛后，检测有机质、土壤养分等肥力指标。试验结果如下表1所示。

表1：γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对小油菜产量的影响

表2：γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对小油菜氮、磷、钾吸收的影响

表3：γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对土壤养分的保持作用

表4：γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对土壤水分的保持作用

以上试验结果表明：施用保水保肥剂条件下，小白菜体内的氮、磷、钾含量高于对照，可见γ-聚谷氨酸型保水保肥剂促进了小白菜对氮、磷、钾的吸收；同时，γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对保持土壤氮、磷、钾养分，提高土壤有机质含量和保持土壤水分也具有积极作用，最终使得在施用γ-聚谷氨酸型保水保肥剂条件下，小白菜获得较高的产量，增产幅度为9.96%-15.61%。

应用实施例2：γ-聚谷氨酸型保水保肥剂在小麦上的应用效果

试验布置在砂质土地的小麦种植区，每个小区面积为667m²，施肥量氮（N）为15kg/667m²，磷肥（P₂O₅）为8kg/667m²，钾（K₂O）为10kg/667m²，试验设四个处理，其中处理1为对照（CK，不施用保水保肥剂），处理2、处理3、处理4在施用肥料的基础上，再分别施用保水保肥剂5kg/667m²，10/667m²和15/667m²。将保肥剂与肥料混合均匀后，在翻耕时随底肥一次性施入，试验结果如下：

表5γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对小麦产量及其构成要素的影响

表6：γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对砂质小麦田土壤养分的保持效果

表7：γ-聚谷氨酸型保水保肥剂对砂质土壤水分的保持作用

田间试验表明：施用γ-聚谷氨酸型保水保肥剂可以不同程度的提高砂地小麦产量及其构成因子穗粒数和千粒重，同时，在收获期，施用γ-聚谷氨酸型保水保肥剂条件下，小麦田土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾及含水量高于对照，表现出较好的保水保肥效果。

Claims (10)

1.一种土壤保水保肥剂，其特征在于它由以重量份计1-20份保水剂和80-99份吸附剂组成；

所述的保水剂是由微生物发酵产物γ-聚谷氨酸经交联而生成的γ-聚谷氨酸生物保水剂；

所述的吸附剂是一种或多种选自腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的吸附剂。

2.根据权利要求1所述的土壤保水保肥剂，其特征在于它由以重量份计4-16份保水剂和84-96份吸附剂组成。

3.根据权利要求1所述的土壤保水保肥剂，其特征在于它由以重量份计8-12份保水剂和88-92份吸附剂组成。

4.根据权利要求1所述的土壤保水保肥剂，其特征在于所述保水剂的粒度是40目-80目。

5.根据权利要求1所述的土壤保水保肥剂，其特征在于所述保水剂的粒度是55目-65目。

6.根据权利要求1所述的土壤保水保肥剂，其特征在于所述腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的粒度是60-150目。

7.根据权利要求6所述的土壤保水保肥剂，其特征在于所述腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的粒度是80-120目。

8.根据权利1所述土壤保水保肥剂的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：

A、将γ-聚谷氨酸生物保水剂粉碎至40目-80目，再干燥至水含量为以γ-聚谷氨酸生物保水剂干重计3%-5%；

B、将一种或多种选自腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土的吸附剂分别粉碎至60目-150目，再分别干燥至水含量以所述吸附剂干重计为3%-8%，然后将干燥的腐植酸原粉、沸石粉、膨润土或凹凸棒土粉混合，得到所述的吸附剂；

C、将步骤A得到的干燥γ-聚谷氨酸生物保水剂粉与步骤B得到的吸附剂粉按照所述γ-聚谷氨酸生物保水剂与所述吸附剂的重量比为1-20：80-99进行搅拌混合均匀；

D、将步骤C得到的混合均匀物料挤压造粒，得到所述的土壤保水保肥剂。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的γ-聚谷氨酸生物保水剂在温度90-110℃下干燥0.5-1.2小时。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的吸附剂在温度95-120℃下干燥0.8-1.6小时。