CN106866269A - 聚谷氨酸复合肥、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚谷氨酸复合肥、制备方法及其应用，涉及肥料技术领域。该聚谷氨酸复合肥主要由以下重量份的原料制备得到：γ‑聚谷氨酸0.1～5份、基本营养肥80～150份、动物粪便5～15份和活性污泥10～25份。本发明缓解了传统的化肥存在养分单一、利用率低等不足，有机肥存在养分含量低、不易分解、肥效慢等缺点。本发明复合肥兼具有机肥和无机肥功效，并添加γ‑聚谷氨酸，通过各成分的合理配合，不仅营养全面，节肥增效，提高肥料的利用率，而且改善土壤环境，提高土壤保肥性，此外γ‑聚谷氨酸能够螯合活性污泥中的有害重金属成分，对环境无污染。该聚谷氨酸复合肥使用后能够显著提高作物的长势，促进作物的增产。

Description

聚谷氨酸复合肥、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体而言，涉及一种聚谷氨酸复合肥、制备方法及其应用。

背景技术

我国是世界性的农业大国，化肥的使用量非常巨大，目前，每年化肥施用量达4300万吨，占全球化肥使用量的1/3，居世界第一。我国肥料的当季利用率较低，氮肥为30～35％，磷肥为10～25％，钾肥为35～50％。由于肥料利用率较低，其中氮肥通过挥发、淋溶和径流等途径损失数量巨大，随之带来土壤肥力下降、农作物的抗逆性下降、农作物品质降低、环境污染严重等后果。

目前所使用的肥料主要为化学肥料，化学肥料中的有效成分含量高，时效性强，但后劲小，利用率低，长期使用会对土壤和作物产生不良影响，施化肥过多还可能导致环境的污染。有机肥含有丰富的有机物和各种营养元素，具有数量大、来源广、养分全面的优点，但也存在养分含量低，不易分解，肥效慢等缺点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种聚谷氨酸复合肥，通过添加γ-聚谷氨酸，可以节肥增效，增产提质，并与活性污泥、动物粪便等有机成分相互配合，兼具有机肥和无机肥功效，不仅使有益成分充分缓释，而且能够螯合活性污泥中的有害重金属成分，对环境安全无毒、无残留、配方合理、使用方便。该聚谷氨酸复合肥使用后能够显著提高作物的长势，促进作物的增产。

本发明的目的之二在于提供一种所述聚谷氨酸复合肥的制备方法，制备工艺简单、成本较低、持续保存期长。

本发明的目的之三在于提供一种所述的聚谷氨酸复合肥在土壤施肥中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种聚谷氨酸复合肥，主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～5份、基本营养肥80～150份、动物粪便5～15份和活性污泥10～25份。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，上述聚谷氨酸复合肥主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～3份、基本营养肥100～150份、动物粪便5～10份和活性污泥10～20份。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，上述聚谷氨酸复合肥主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～2份、基本营养肥100～120份、动物粪便5～8份和活性污泥10～20份。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述基本营养肥中含有氮元素、磷元素和钾元素；

氮元素占基本营养肥质量的0.5～8％，磷元素占基本营养肥质量的0.1～5％，钾元素占基本营养肥质量的0.1～5％。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述基本营养肥中还含有微量元素和复合氨基酸；

微量元素占基本营养肥质量的0.3～0.5％，复合氨基酸占基本营养肥质量的4～8％。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，其中：鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：(0.5～1.5)。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述活性污泥的含水量为50～65％。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，上述聚谷氨酸复合肥主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸1份、尿素35份、过磷酸钙36.7份、硫酸钾23份、微量元素0.3份、复合氨基酸5份、鸡粪3份、蚯蚓粪3份和活性污泥15份。

一种上述聚谷氨酸复合肥的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份称取各原料，混合后得到聚谷氨酸复合肥。

作为进一步改进，所述活性污泥在混合前还包括前处理的步骤。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述聚谷氨酸复合肥的制备方法，包括以下步骤：

(a)活性污泥前处理：将活性污泥过筛得到悬浮液，在悬浮液中加入磷酸和柠檬酸的混合物，搅拌，分离出固体物；再向固体物中加入氨水、钼酸铵和琥珀酸，搅拌均匀，分离干燥得到活性污泥。

(b)将步骤(a)处理后的活性污泥、γ-聚谷氨酸、基本营养肥和动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥、冷却、筛分和包装，即得聚谷氨酸复合肥。

一种上述的聚谷氨酸复合肥在土壤施肥中的应用。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明复合肥中含有γ-聚谷氨酸，具有促进农作物对营养的吸收，节肥增效，增产提质，增强作物抗病能力等功效，并对肥料具有很好的缓释作用，提高肥料的利用率；

(2)本发明复合肥不仅含有全面的无机养分，而且添加了活性污泥、动物粪便等有机养分，活性污泥中含有各种微生物、氨基酸和矿物质，动物粪便中也含有丰富的有机质，同时通过活性污泥、动物粪便以及γ-聚谷氨酸之间的相互配合作用，可以产生协同效果，不仅能使活性污泥及动物粪便的有益成分充分释放，而且γ-聚谷氨酸能够螯合活性污泥中的有害重金属成分，通过各成分之间的相互配合，不仅增加土壤养分，有效向植物提供养分，而且改善土壤的结构性，通气透水性变好，平衡土壤的酸碱值，避免因长期使用化学肥料造成的土质酸化及土壤板结化，提高土壤保肥性；

(3)本发明复合肥有机成分可以被细菌等土壤微生物分解吸收利用，很大程度的降低了化肥对土壤的肥害，具有环境友好性，无毒无残留的优点；

(4)本发明复合肥的制备工艺简单、成本较低、持续保存期长；

(5)经试验表明，施用了本发明的复合肥能够显著提高作物的株高、叶片数、叶长、叶宽、茎粗和干重，同时促进作物的增产，且由于γ-聚谷氨酸的保水、节水性，可使灌溉用水量节省10％，降低了成本。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的第一个方面，提供了一种聚谷氨酸复合肥，主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～5份、基本营养肥80～150份、动物粪便5～15份和活性污泥10～25份。

γ-聚谷氨酸(英文poly-γ-glutamic acid，简称PGA)由D型谷氨酸(D-Glu)和L型谷氨酸(L-Glu)通过α-氨基和γ-羧基以肽键形式形成的高分子聚合物，是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，平均分子量在100kDa到10000kDa之间。

优选地，所述γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸纯品、γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液或含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂。

γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液或含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂的用量以其中所含的γ-聚谷氨酸计。

聚-γ-谷氨酸盐为聚-γ-谷氨酸的钠盐、钾盐、铵盐或其混合盐；也可以是聚-γ-谷氨酸的碱土金属盐，如聚-γ-谷氨酸的钙盐、镁盐等。

进一步优选地，所述γ-聚谷氨酸为含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂。

γ-聚谷氨酸典型但非限制性的含量例如为0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、或5重量份。

通过添加成分γ-聚谷氨酸，其卓越的保水、省肥、生物降解性使肥料发挥更好的作用，如增产、节水、省肥、无环境污染、调节土壤pH等。

基本营养肥是指含有两种或两种以上N、P、K主要营养元素的肥料，基本营养肥可选用常规的复合肥料，例如无机复合肥料或有机-无机复合肥料。

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以及微生物菌体制成的肥料。

基本营养肥典型但非限制性的含量例如为80重量份、82重量份、84重量份、86重量份、88重量份、90重量份、92重量份、94重量份、96重量份、98重量份、100重量份、102重量份、104重量份、106重量份、108重量份、110重量份、112重量份、114重量份、116重量份、118重量份、120重量份、122重量份、124重量份、126重量份、128重量份、130重量份、132重量份、134重量份、136重量份、138重量份、140重量份、142重量份、144重量份、146重量份、148重量份或150重量份。

基本营养肥中的营养较为全面，可以为植物生长提供必要的营养元素。

动物粪便可选自鸡、鸭、牛、羊、猪等动物的残渣排泄物。

优选地，动物粪便为熟化后的动物粪便。

动物粪便典型但非限制性的含量例如为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份。

动物粪便中含有纤维素、蛋白质、有机质、无机盐等成分，有利于作物的生长，减缓化肥肥效过猛以及长期使用对土壤造成的不利影响。

活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称，用于处理污废水。

本发明的活性污泥采用污水处理厂剩余的活性污泥。

活性污泥典型但非限制性的含量例如为10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份或25重量份。

污泥中含有丰富的有机物和N、P、K等营养元素及植物所必需的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，能够改良土壤结构，增加土壤肥力，促进作物的生长，而且实现了对污水处理剩余活性污泥的回收利用同时，将剩余污泥进行肥料化利用是一种积极的、有效而安全的污泥处理方式。

传统的化肥具有养分含量高，肥效快，使用方便等优点，但却存在养分单一、利用率低等不足，而有机肥虽然养分全面但也存在养分含量低、不易分解、肥效慢等缺点。

本发明复合肥兼具有机肥和无机肥功效，并添加γ-聚谷氨酸，通过各成分的合理配合，不仅营养全面，节肥增效，提高肥料的利用率，而且改善土壤环境，提高土壤保肥性，此外γ-聚谷氨酸能够螯合活性污泥中的有害重金属成分，对环境无污染。该聚谷氨酸复合肥使用后能够显著提高作物的长势，促进作物的增产。

本发明所述的“主要由”，意指其除所述组份外，还可以包括其他组份，这些其他组份赋予所述聚谷氨酸复合肥不同的特性。除此之外，本发明所述的“主要由”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

在一种优选的实施方式中，聚谷氨酸复合肥主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～3份、基本营养肥100～150份、动物粪便5～10份和活性污泥10～20份。

在一种优选的实施方式中，聚谷氨酸复合肥主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～2份、基本营养肥100～120份、动物粪便5～8份和活性污泥10～20份。

通过更进一步地优化各组分的配比关系，可以进一步地提高聚谷氨酸复合肥的效果。

在一种优选的实施方式中，基本营养肥中含有氮元素、磷元素和钾元素；氮元素占基本营养肥质量的0.5～8％，例如0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％或8％；磷元素占基本营养肥质量的0.1～5％，例如0.1％、1％、2％、3％、4％或5％；钾元素占基本营养肥质量的0.1～5％，例如0.1％、1％、2％、3％、4％或5％。

基本营养肥可按上述配方自行配制，也可以从市场上直接购买。氮元素可来源于尿素、碳酸氢铵、硫酸铵和氯化铵中的任意一种或几种，但不局限于上述氮肥，优选尿素。磷元素可来源于重过磷酸钙、过磷酸钙、磷酸铵、钙镁磷肥和磷矿粉中的任意一种或几种，但不局限于上述磷肥，优选重过磷酸钙。钾肥可来源于氯化钾、硫酸钾和硝酸钾中的任意一种或几种，但不局限于上述钾肥，优选氯化钾或硫酸钾。

在一种优选的实施方式中，基本营养肥中还含有微量元素和复合氨基酸；微量元素占基本营养肥质量的0.3～0.5％，例如0.3％、0.4％或0.5％；复合氨基酸占基本营养肥质量的4～8％，例如4％、5％、6％、7％或8％。

微量元素指铜、铁、锰、锌、钼、硼、氯、镍等元素。

微量元素典型但非限制性地选自硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、磷酸亚铁铵、螯合态铁、硫酸锌、硝酸锌、氯化锌、螯合态锌、硫酸锰、螯合态锰、硫酸铜、氯化铜、螯合态铜、硼砂、硼酸、四硼酸钠、钼酸铵或钼酸钠中的一种或几种。

微量元素的添加可以采用市售的含多种微量元素的微量元素添加剂，也可以采用上述含微量元素的化合物自行配制。

微量元素对植物的生长、发育和繁殖具有重要作用，土壤中缺乏微量元素，补充适量的微量元素不仅可以调节作物营养，同时可以进一步增强作物的抗病能力。

复合氨基酸可直接购买或采用常规氨基酸以任意比例进行配制。

氨基酸典型但非限制性地选自天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、色氨酸或脯氨酸中的一种或几种。

氨基酸作为肥料给予作物营养物质，利于作物吸收，促进植物根系发达，加快植物生长繁殖。

在一种优选的实施方式中，动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，其中：鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：(0.5～1.5)。优选地，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：1。

鸡粪中含有丰富的营养，其中粗蛋白18.7％、脂肪2.5％、灰分13％、碳水化合物11％、纤维7％，含氮2.34％、磷2.32％、钾0.83％，分别是猪粪的4.1倍、5.1倍和1.8倍。

蚯蚓粪是一种黑色、均一、有自然泥土味的细碎类物质，具有很好的通气性、排水性和高的持水量。蚯蚓粪因有很大的表面积，使得许多有益微生物得以生存，并具有良好的吸收和保持营养物质的能力，蚯蚓粪不仅含有氮、磷、锌等营养元素，而且含有铁、锰、锌、铜、镁等多种微量元素和18种氨基酸，有机质含量和腐植质含量可达30％左右。

通过特定配比的鸡粪和蚯蚓粪共同作为有机肥能够更好发挥其效果，与肥料中的无机成分配合，达到营养全面且肥效持久的作用。

进一步优化，鸡粪和蚯蚓粪按上述配比混合后，经干燥处理，使其含水量在20～40质量％。

在一种优选的实施方式中，活性污泥的含水量为50～65％，例如50％、55％、60％或65％，百分含量指质量百分含量。

污泥含水量过高，容易结块，且不易保存，污泥含水量过低，不利于污泥发挥其活性，特别是不利于微生物存活。

在一种优选的实施方式中，一种典型的聚谷氨酸复合肥，主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸1份、尿素35份、过磷酸钙36.7份、硫酸钾23份、微量元素0.3份、复合氨基酸5份、鸡粪3份、蚯蚓粪3份和活性污泥15份。

根据本发明的第二个方面，提供了一种上述聚谷氨酸复合肥的制备方法，包括以下步骤：

按上述重量份称取各原料，混合后得到聚谷氨酸复合肥。

聚谷氨酸复合肥根据需要可以制成固体或液体剂型。

作为进一步改进，活性污泥在混合前还包括前处理的步骤。

在一种优选的实施方式中，上述聚谷氨酸复合肥的制备方法，包括以下步骤：

(a)活性污泥前处理：将活性污泥过筛得到悬浮液，在悬浮液中加入磷酸和柠檬酸的混合物，搅拌，分离出固体物；再向固体物中加入氨水、钼酸铵和琥珀酸，搅拌均匀，分离干燥得到活性污泥。

(b)将步骤(a)处理后的活性污泥、γ-聚谷氨酸、基本营养肥和动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥、冷却、筛分和包装，即得聚谷氨酸复合肥。

活性污泥通过前处理，可以去除其中的重金属等有害物质。

该复合肥的制备工艺简单、成本较低、持续保存期长。

根据本发明的第三个方面，提供了一种上述的聚谷氨酸复合肥在土壤施肥中的应用。

为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例对本发明的组分、方法及效果做进一步详细的说明。

实施例和对比例中所采用的微量元素添加剂为市售的微量元素添加剂，包含铜、铁、锰、锌、钼、硼、氯、镍八种元素，微量元素添加剂中各种微量元素的总含量为32％。实施例和对比例中所采用的复合氨基酸粉为市售的复合氨基酸粉，含18种氨基酸，复合氨基酸粉中各种氨基酸的总含量为75％。实施例和对比例中所采用的活性污泥为城市污水处理厂活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥(剩余污泥)。

实施例1

将10重量份的活性污泥、5重量份的γ-聚谷氨酸、80重量份的基本营养肥和15重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素30份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙22.75份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾18份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂0.75份和复合氨基酸粉8.5份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：1。

活性污泥的含水量为65％。

实施例2

将25重量份的活性污泥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸、150重量份的基本营养肥和5重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：0.5。

活性污泥的含水量为60％。

实施例3

将20重量份的活性污泥、1重量份的γ-聚谷氨酸、130重量份的基本营养肥和5重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素40份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙48份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾41.4份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂1.6份和复合氨基酸粉9份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：1.5。

活性污泥的含水量为55％。

实施例4

将15重量份的活性污泥、3重量份的γ-聚谷氨酸、100重量份的基本营养肥和10重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素30份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙25份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾36.5份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂1.5份和复合氨基酸粉7份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：1.2。

活性污泥的含水量为50％。

实施例5

将18重量份的活性污泥、2重量份的γ-聚谷氨酸、120重量份的基本营养肥和8重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素40份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙30份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾39份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂1份和复合氨基酸粉10份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：0.8。

活性污泥的含水量为65％。

实施例6

将10重量份的活性污泥、5重量份的γ-聚谷氨酸、80重量份的基本营养肥和15重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素35份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙27份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)和氯化钾18份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：1。活性污泥的含水量为65％。

实施例7

将10重量份的活性污泥、5重量份的γ-聚谷氨酸、80重量份的基本营养肥和15重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素30份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙22.75份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾18份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂0.75份和复合氨基酸粉8.5份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：0.2。

活性污泥的含水量为65％。

实施例8

将25重量份的活性污泥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸、150重量份的基本营养肥和5重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：0.5。

活性污泥的含水量为90％。

实施例9

(a)将活性污泥过筛得到悬浮液，在悬浮液中加入磷酸和柠檬酸的混合物，搅拌，分离出固体物；再向固体物中加入氨水、钼酸铵和琥珀酸，搅拌均匀，分离干燥得到活性污泥；

(b)将25重量份的(a)得到的活性污泥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸、150重量份的基本营养肥和5重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：0.5。

活性污泥的含水量为60％。

对比例1

将5重量份的γ-聚谷氨酸和80重量份的基本营养肥混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素30份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙22.75份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾18份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂0.75份和复合氨基酸粉8.5份。

对比例2

将10重量份的活性污泥、80重量份的基本营养肥和15重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素30份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙22.75份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾18份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂0.75份和复合氨基酸粉8.5份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：1。

活性污泥的含水量为65％。

对比例3

将5重量份的活性污泥、10重量份的γ-聚谷氨酸、60重量份的基本营养肥和20重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素30份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙22.75份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾18份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂0.75份和复合氨基酸粉8.5份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：1。

活性污泥的含水量为65％。

对比例4

将0.1重量份的γ-聚谷氨酸和150重量份的基本营养肥混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份。

对比例5

将0.1重量份的γ-聚谷氨酸、150重量份的基本营养肥和5重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：0.5。

对比例6

将25重量份的活性污泥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸和150重量份的基本营养肥混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份。

活性污泥的含水量为60％。

对比例7

将30重量份的活性污泥、0.05重量份的γ-聚谷氨酸、200重量份的基本营养肥和3重量份的动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥，得到聚谷氨酸复合肥。

其中，基本营养肥包含以下重量份的组分：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份。

动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：0.5。

活性污泥的含水量为60％。

效果例1油菜施用试验

处理1：实施例1，基施。

处理2：尿素30份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙22.75份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾18份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂0.75份和复合氨基酸粉8.5份制成的复合肥，基施。

处理3：对比例1，基施。

处理4：对比例2，基施。

处理5：实施例6，基施。

处理6：实施例7，基施。

处理7：对比例3，基施。

每亩施肥量和管理方式按照常规复合肥的施肥方式进行，各组的处理方式相同。全生育期80天后测定油菜各项指标，试验结果如表1所示。

表1油菜施用试验结果

	株高/cm	叶片数	叶宽/cm	茎粗/cm
							处理1	20.9	15	7.1	0.29	4702	102
处理2	18.2	12	5.8	0.18	4648	48
							处理3	18.9	13	6.1	0.2	4689	89
处理4	18.5	12	6.0	0.21	4687	87
							处理5	19.4	14	6.8	0.27	4694	94
处理6	19.5	14	6.9	0.28	4691	91
							处理7	18.4	13	5.9	0.24	4687	87

注：增产量以清水为对照。

由表1可知，经1、5、6处理的油菜的长势和增产效果明显比2复合肥处理的油菜的长势和增产效果好，处理1与处理4相比，可以看出，由于γ-聚谷氨酸的加入，促进了油菜的株高、叶片数、叶宽、茎粗和干重，同时促进了油菜的增产，而处理1的油菜长势和产量增幅远大于处理3与处理4的总和(单位使用量相同)，因此，γ-聚谷氨酸与动物粪便以及活性污泥具有明显的协同作用，可能和γ-聚谷氨酸生物大分子的螯合作用有关，能够将动物粪便、活性污泥中的金属包膜在一起，增加了相互作用，减少了肥料的流失，提高了肥料的利用率。

处理5与处理1相比，基本营养肥中缺少微量元素和复合氨基酸，对油菜的促增长和增产效果有所下降。处理6与处理1相比，动物粪便中的鸡粪与蚯蚓粪配比不同，得到的聚谷氨酸复合肥对油菜的促增长和增产效果也有所下降。

处理7与处理1相比，复合肥中活性污泥、γ-聚谷氨酸、基本营养肥和动物粪便的配比与本发明不同，不能够起到很好的配合效果。

此外，由于γ-聚谷氨酸的加入，可使灌溉用水量节省10％，降低了成本。

效果例2小麦施用试验

处理1：实施例2，滴灌。

处理2：尿素50份(尿素中氮元素含量15％)、过磷酸钙40份(过磷酸钙中磷元素的含量为13.2％)、氯化钾47.7份(氯化钾中钾元素的含量为12.5％)、微量元素添加剂2.3份和复合氨基酸粉10份制成的复合肥，滴灌。

处理3：对比例4，滴灌。

处理4：对比例5，滴灌。

处理5：对比例6，滴灌。

处理6：实施例8，滴灌。

处理7：实施例9，滴灌。

处理8：对比例7，滴灌。

施肥量和管理方式按照常规复合肥的施肥方式进行，各组的处理方式相同。在30亩滴灌小麦上使用，在拔节期以后每亩小麦施用60kg，分5次施入。

成熟后测定小麦各项指标，试验结果如表2所示。

表2小麦施用试验结果

由表2可知，施用处理2的复合肥小麦成熟后的平均株高在76cm，平均每亩产量在525kg，处理3复合肥添加了γ-聚谷氨酸，小麦的株高和产量比不添加γ-聚谷氨酸的复合肥有所增加，株高增加2.8cm，产量增加48kg，处理4和处理5在处理3复合肥的基础上，添加了动物粪便和活性污泥，小麦的株高和产量比处理3的复合肥有小幅增加，但增幅不明显，而施用处理1的复合肥小麦的株高和产量有明显提高，可见，该复合肥通过γ-聚谷氨酸、动物粪便和活性污泥的配合作用，小麦的株高达到了87.2cm，每亩产量达到683.4kg。

处理6与处理1相比，活性污泥含水量过大，活性污泥的活性下降，小麦的株高和产量较处理1有所下降。处理7与处理1相比，在制备复合肥前对活性污泥进行前处理，小麦的株高和产量较处理1又有小幅提高，可见活性污泥通过前处理，其中的有害重金属成分有所去除，有利于活性污泥更好地发挥其作用。

处理8与处理1相比，复合肥中活性污泥、γ-聚谷氨酸、基本营养肥和动物粪便的配比与本发明不同，不能够起到很好的配合效果。

尽管已用具体实施例来说明和描述本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种聚谷氨酸复合肥，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～5份、基本营养肥80～150份、动物粪便5～15份和活性污泥10～25份。

2.按照权利要求1所述的聚谷氨酸复合肥，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～3份、基本营养肥100～150份、动物粪便5～10份和活性污泥10～20份；

优选地，主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸0.1～2份、基本营养肥100～120份、动物粪便5～8份和活性污泥10～20份。

3.按照权利要求1或2所述的聚谷氨酸复合肥，其特征在于，所述基本营养肥中含有氮元素、磷元素和钾元素；

氮元素占基本营养肥质量的0.5～8％，磷元素占基本营养肥质量的0.1～5％，钾元素占基本营养肥质量的0.1～5％。

4.按照权利要求3所述的聚谷氨酸复合肥，其特征在于，所述基本营养肥中还含有微量元素和复合氨基酸；

微量元素占基本营养肥质量的0.3～0.5％，复合氨基酸占基本营养肥质量的4～8％。

5.按照权利要求1、2或4所述的聚谷氨酸复合肥，其特征在于，所述动物粪便为鸡粪和蚯蚓粪的混合物，其中：鸡粪和蚯蚓粪的质量比为1：(0.5～1.5)。

6.按照权利要求1、2或4所述的聚谷氨酸复合肥，其特征在于，所述活性污泥的含水量为50～65％。

7.按照权利要求1或2所述的聚谷氨酸复合肥，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备得到：γ-聚谷氨酸1份、尿素35份、过磷酸钙36.7份、硫酸钾23份、微量元素0.3份、复合氨基酸5份、鸡粪3份、蚯蚓粪3份和活性污泥15份。

8.一种按照权利要求1-7任一项所述的聚谷氨酸复合肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按权利要求1-7任一项所述的重量份称取各原料，混合后得到聚谷氨酸复合肥。

9.按照权利要求8所述的聚谷氨酸复合肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)活性污泥前处理：将活性污泥过筛得到悬浮液，在悬浮液中加入磷酸和柠檬酸的混合物，搅拌，分离出固体物；再向固体物中加入氨水、钼酸铵和琥珀酸，搅拌均匀，分离干燥得到活性污泥；

(b)将步骤(a)处理后的活性污泥、γ-聚谷氨酸、基本营养肥和动物粪便混合搅拌，经转鼓造粒、干燥、冷却、筛分和包装，即得聚谷氨酸复合肥。

10.一种按照权利要求1-7任一项所述的聚谷氨酸复合肥在土壤施肥中的应用。