CN105347961A - 一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10-30∶10-20∶10-30∶0.1-0.5。本发明提供的水溶肥在同等栽培的情况下，包膜水溶肥可使作物增产10～30％，节肥：在同等栽培水平下，可节肥10～20％，根据多年在小麦、苹果、柑橘等使用上试验表明，肥料中添加聚谷氨酸可有效降低肥料使用成本30％，减少肥料使用的20～40％。而且，大量元素水溶肥是一种可以完全溶于水的多元复合肥料，它能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，而且其吸收利用率相对较高，更为关键的是它可以应用于喷滴灌等设施农业，实现水肥一体化，达到省水省肥省工的效能。

Description

一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及液体肥领域，具体的涉及一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥及其制备方法。

背景技术

聚谷氨酸可作为药物载体，具有生物可降解性，无毒副作用，生物相容性良好等特性。聚谷氨酸因保湿性极强，在化妆品及日化用品领域，可开发面膜和化妆液。聚谷氨酸作为生物高分子絮凝剂，可用来吸附金属和放射性物质，因此在环保领域也有应用。在农业领域，聚谷氨酸可用作土壤调理剂和植物的保水剂，还可作为农药、肥料的缓释剂。在食品领域中，聚谷氨酸的抗冻活性明显高于目前公认的具有高抗冻活性的葡萄糖。在高矿物质食品中加入聚谷氨酸或其降解产物可以促进小肠对矿物质的吸收，还可以用做除涩剂。另外，聚谷氨酸还可以添加于家畜、家禽、鱼、宠物的饲料中，促进矿物质的吸收。

随着农业的发展，农作物对肥料的需求也日益增多，但是肥料过多利用也为环境带来了许多破坏。

我国化肥生产和施用现状：产量大，超负荷施用，利用率低。2011年我国化肥产量6027万吨(折纯)，同比增长12.14％；全国化肥施用总量从2005年的4766万吨(折纯，下同)增加到2010年的5562万吨；我国化肥的平均施用量是发达国家化肥安全施用上限的2倍，且当季利用率氮为30～35％，磷为10～25％，钾为35～50％。所造成的直接影响是：我国130多个大中型湖泊已有60多个存在不同程度的富营养化；农田土壤板结，盐渍化加剧，直接影响了农业生产及农民收入；我国水危机、水土流失等问题日益严重，对农业生产的持续发展带来极大威胁。开发新型高效聚谷氨酸水溶性肥、新型聚谷氨酸农林保水剂、新型聚谷氨酸土壤调理剂，具有有效减少肥料施用，提高肥料利用率，改善土壤耕作质量的功效，符合促进农业增产和农民增收以及资源节约型、环境友好型肥料发展方向。

发明内容

本发明为了解决上述提到的现有的农作物肥料存在的缺点，提供一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥，能够提高肥料的利用率，更加环保，并且能够在灌溉时同时施用，省肥省水省时。

具体地，本发明提供一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10-20∶10-15∶10-20∶0.1-0.5。

优选地，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10∶10∶15∶0.1。

优选地，本发明还提供一种制备上述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的方法，其包括以下步骤：

S1、将上述比例的氮肥、磷肥以及钾肥混合均匀，得到复合肥；

S2、向上述复合肥中喷涂聚γ-谷氨酸发酵液，使聚γ-谷氨酸发酵液螯合附着在复合肥表面，并在80-100度下进行干燥；

S3、通过滚筒造粒，烘干冷却后进行分筛处理，得到含有聚γ-谷氨酸发酵液的粒状水溶肥。

优选地，所述聚γ-谷氨酸发酵液中添加有微生物菌剂进行发酵。

优选地，所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌。

优选地，S2中聚γ-谷氨酸发酵液的浓度为1％-10％，其由体积重量比为5-20mg/ml的聚γ-谷氨酸溶于水形成。

优选地，在作为固体底肥施用时，还包括S4：采用高分子生物膜对粒状水溶肥进行包膜。

优选地，其施用方式包括灌根施肥、滴灌施肥以及叶面喷洒施肥，其施用时期为幼苗期、底肥期、追肥期或底肥期和追肥期同时施用，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的施用量为5～10kg/亩；含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥中聚γ-谷氨酸含量按重量计为50～200mg/l。

优选地，所述叶面喷洒施肥为以含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥兑水喷洒于农作物叶面，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥与水的比例为1∶50。

优选地，所述滴灌施肥为以含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥兑水灌溉于农作物根部，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥与水的比例为1∶500。

本发明的优点如下所述：

由于聚γ-谷氨酸具有良好的螯合缓释作用，因此将其附着在水溶肥表面，其缓释效果明显，在施加底肥时，包膜水溶肥的有效时间比原来延长了4倍左右。此外，包膜肥料表面的聚γ-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。

在同等栽培的情况下，包膜水溶肥可使作物增产10～30％。节肥：在同等栽培水平下，可节肥10～20％。优质：可显著的改善作物的品质，促进作物根系发育。绿色环保：在自然环境中，可生物降解而被植物直接吸收利用。抗逆：能诱导植物增强抗病、耐旱和防冻的能力。根据多年在小麦、苹果、柑橘等使用上试验表明，肥料中添加聚谷氨酸可有效降低肥料使用成本30％，减少肥料使用的20～40％。

而且，大量元素水溶肥是一种可以完全溶于水的多元复合肥料，它能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，而且其吸收利用率相对较高，更为关键的是它可以应用于喷滴灌等设施农业，实现水肥一体化，达到省水省肥省工的效能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步解释：

本发明提供一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10-30∶10-20∶10-30∶0.1-0.5。将含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥应用在氮肥、磷肥以及钾肥上，能够增加肥料的利用率。

优选地，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10∶10∶15∶0.1。

优选地，本发明还提供一种制备上述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的方法，其包括以下步骤：

S1、将上述比例的氮肥、磷肥以及钾肥混合均匀，得到复合肥，或者直接称取同比例的复合肥；

S2、向上述混合均匀的复合肥中喷涂聚γ-谷氨酸发酵液，使聚γ-谷氨酸发酵液螯合附着在复合肥表面，并在80-100度下进行干燥；

S3、通过滚筒造粒，烘干冷却后进行分筛处理，得到含有聚γ-谷氨酸发酵液的粒状水溶肥。

优选地，所述聚γ-谷氨酸发酵液中添加有微生物菌剂进行发酵。所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌。

优选地，其施用方式包括灌根施肥、滴灌施肥以及叶面喷洒施肥，其施用时期为幼苗期、底肥期、追肥期或底肥期和追肥期同时施用，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的施用量为5～10kg/亩；含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥中聚γ-谷氨酸含量按重量计为50～200mg/l。在作为固体底肥施用时，还包括S4：采用高分子生物膜对粒状水溶肥进行包膜，增加缓释效果，减少施肥量。

优选地，所述叶面喷洒施肥为以含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥兑水喷洒于农作物叶面，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥与水的比例为1∶50。

优选地，所述滴灌施肥为以含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥兑水灌溉于农作物根部，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥与水的比例为1∶500。

本发明所制备的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥，大量元素含量大于50％，中量元素大于1％，PH值为4-8之间。本发明制备的大量元素水溶肥为粒状水溶肥，其水溶性好，能够快速溶于水中，制备得到液体肥，液体肥的施用方式包括灌根施肥、滴灌施肥以及叶面喷洒施肥，滴灌施肥能够达到既施肥又浇水的目的，省肥省水省力。另外，也可以将制备得到的粒状水溶肥利用高分子生物膜进行包膜，作为固体底肥施用，增加缓释效果，减少施肥量，节省肥料。

具体实施例1

一种聚γ-谷氨酸小麦专用水溶肥，其为能够快速溶于水的粒状水溶肥，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10∶10∶15∶0.1。将其应用于小麦栽培，利用灌根方式进行底肥处理及追肥处理，对肥料利用率进行实验，实验结果如下所示：

表1：聚γ-谷氨酸小麦专用水溶肥促进小麦增产节肥的影响

具体实施例2

本实施例提供一种聚γ-谷氨酸柑橘专用水溶肥，其为能够快速溶于水的粒状水溶肥，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10∶10∶15∶0.1。将其应用于柑橘栽培，利用灌根方式进行底肥处理及滴灌方式进行追肥处理，对肥料利用率进行实验，实验结果如下所示：

聚γ-谷氨酸柑橘专用水溶肥促进柑橘增产节肥的影响

具体实施例3

本实施例提供一种聚γ-谷氨酸苹果专用水溶肥，其为能够快速溶于水的粒状水溶肥，其包含有氮肥、磷肥、钾肥，具体地，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10∶20∶30∶0.2。利用灌根方式进行底肥处理及叶面喷洒方式进行追肥处理，对肥料利用率进行实验，实验结果如下所示：

聚γ-谷氨酸苹果专用水溶肥促进苹果增产节肥的影响

具体实施例4

本实施例提供一种聚γ-谷氨酸玉米专用水溶肥，其为能够快速溶于水的粒状水溶肥，其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10∶10∶15∶0.1。将其应用于玉米栽培，利用灌根方式进行底肥处理及叶面喷洒方式进行追肥处理，对肥料利用率进行实验，实验结果如下所示：

聚γ-谷氨酸玉米专用水溶肥促进玉米增产节肥的影响

由于聚γ-谷氨酸具有良好的螯合缓释作用，因此将其附着在水溶肥表面，其缓释效果明显，包膜水溶肥有效时间比原来延长了4倍左右。此外，包膜肥料表面的聚γ-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。

在同等栽培的情况下，包膜水溶肥可使作物增产10～30％。节肥：在同等栽培水平下，可节肥10～20％。优质：可显著的改善作物的品质，促进作物根系发育。绿色：在自然环境中，可生物降解而被植物直接吸收利用。抗逆：能诱导植物增强抗病、耐旱和防冻的能力。根据多年在小麦、苹果、柑橘等使用上试验表明，肥料中添加聚谷氨酸克有效降低肥料使用成本30％，减少肥料使用的20～40％。

而且，大量元素水溶肥是一种可以完全溶于水的多元复合肥料，它能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，而且其吸收利用率相对较高，更为关键的是它可以应用于喷滴灌等设施农业，实现水肥一体化，达到省水省肥省工的效能。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，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范围。

Claims (10)

1.一种含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥，其特征在于：其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10-30∶10-20∶10-30∶0.1-0.5。

2.根据权利要求1所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥，其特征在于：其包括氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸，所述氮肥、磷肥、钾肥以及聚γ-谷氨酸的重量份为10∶10∶15∶0.1。

3.一种制备权利要求1或2所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的方法，其包括以下步骤：

S1、将上述比例的氮肥、磷肥以及钾肥混合均匀，得到复合肥；

S2、向上述复合肥中喷涂聚γ-谷氨酸发酵液，使聚γ-谷氨酸发酵液螯合附着在复合肥表面，并在80-100度下进行干燥；

S3、通过滚筒造粒，烘干冷却后进行分筛处理，得到含有聚γ-谷氨酸发酵液的粒状水溶肥。

4.根据权利要求3所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的制备方法，其特征在于：所述聚γ-谷氨酸发酵液中添加有微生物菌剂进行发酵。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌。

6.根据权利要求3所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的制备方法，其特征在于：S2中聚γ-谷氨酸发酵液的浓度为1％-10％，其由体积重量比为5-20mg/ml的聚γ-谷氨酸溶于水形成。

7.根据权利要求3所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的制备方法，其特征在于：在作为固体底肥施用时，还包括S4：采用高分子生物膜对粒状水溶肥进行包膜。

8.一种权利要求1或2所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的应用方法，其特征在于：其施用方式包括灌根施肥、滴灌施肥以及叶面喷洒施肥，其施用时期为幼苗期、底肥期、追肥期或底肥期和追肥期同时施用，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的施用量为5～10kg/亩；含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥中聚γ-谷氨酸含量按重量计为50～200mg/l。

9.根据权利要求8所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的应用方法，其特征在于：所述叶面喷洒施肥为以含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥兑水喷洒于农作物叶面，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥与水的比例为1∶50。

10.根据权利要求8所述的含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥的应用方法，其特征在于：所述滴灌施肥为以含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥兑水灌溉于农作物根部，含聚γ-谷氨酸的大量元素水溶肥与水的比例为1∶500。