CN108503462A

CN108503462A - 一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料及其制备方法

Info

Publication number: CN108503462A
Application number: CN201810675871.1A
Authority: CN
Inventors: 张海涛; 张磊; 卢宗云; 徐长青
Original assignee: Shandong Sanfang Chemical Industry Group Co Ltd
Current assignee: Shandong Sanfang Chemical Industry Group Co Ltd
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2018-09-07

Abstract

本发明公开了一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料及其制备方法。该肥料是由尿素、磷酸二铵、硫酸钾、聚谷氨酸、增效剂、牡蛎粉、禽畜粪便沼液按照一定的重量配比制成。该肥料添加了聚合氨基酸和增效剂，二者协同作用，能够显著提高土壤硝态氮、速效磷、速效钾的含量，能够保证作物整个生育期的正常生长；明显增加作物干物质的积累，同时能够增加叶片开展和根茎的生物量，促进光合作用和养分的吸收转移；明显提高氮磷钾的利用效率，增加作物产量。

Description

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚合氨基酸肥料，具体的说是一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料及其制备方法。

背景技术

我国已是世界上最大的化肥生产国。尽管耕地面积还不到全世界总量的10%，但我国的化肥施用量却接近世界总量的1/3，使用量居全球第四，但过量使用化肥给我国造成了很大的危害。过量使用化肥，不仅使土壤肥力迅速下降，严重影响作物品质，而且污染物流失，破坏了生态环境，因化学物残留，危害人体健康，同时，还进一步加剧了我国能源的短缺问题。化肥过量使用的主要原因是肥料利用率偏低。目前我国的化肥利用率普遍较低，氮肥平均利用率约 30%，磷肥当季利用率约 25%，钾肥利用率约 50%。肥料科技工作者对提高肥料利用率的方式方法进行了大量研究，取得了一定的效果，但仍存在肥料生产工艺复杂、成本高、使用不方便、难以在大田作物上推广应用等问题。

聚合氨基酸肥料是指传统肥料添加聚谷氨酸增效剂而生产的一类新型肥料。聚谷氨酸是生物合成的有机高分子谷氨酸聚合物，具有极强的络合性、生物相容性，优良的吸水性和可降解性。对提高肥料利用率、提高作物品质、增加作物产量具有显著效果。因此，研究出一种可提高肥料的利用率、增强肥料的吸收、减少肥料使用量的聚合氨基酸肥料对于我国的农业发展来说具有非常重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料。该肥料添加了聚合氨基酸和增效剂，二者协同作用，能够显著提高土壤硝态氮、速效磷、速效钾的含量，能够保证作物整个生育期的正常生长；明显增加作物干物质的积累，同时能够增加叶片开展和根茎的生物量，促进光合作用和养分的吸收转移；明显提高氮磷钾的利用效率，增加作物产量。

本发明还提供了一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料的制备方法。

本发明采用以下技术方案：

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，它是由以下重量份的原料制成：尿素80-100份、磷酸二铵40-60份、硫酸钾20-30份、聚谷氨酸10-20份、增效剂1-5份、牡蛎粉10-20份、禽畜粪便沼液1-5份；所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。

所述壳聚糖-磷钨酸配合物是采用下述方法制备得到的：将2g壳聚糖置于200ml1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎即得。

优选的，所述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，它是由以下重量份的原料制成：尿素90份、磷酸二铵50份、硫酸钾25份、聚谷氨酸15份、增效剂3份、牡蛎粉15份、禽畜粪便沼液3份。

一种上述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料的制备方法，它包括以下步骤：

（1）取禽畜粪便沼液，向其中加入絮凝剂，再加入活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液，备用；

（2）将2g壳聚糖置于200ml 1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎备用；

（3）将聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成增效剂，备用；

（4）将步骤（3）所得到的增效剂与尿素、磷酸二铵、硫酸钾、聚谷氨酸、牡蛎粉混合均匀，然后将处理后的沼液均匀喷洒在混合物料表面，于30~35℃干燥后送入造粒机造粒，分装即得本发明产品。

所述步骤（1）中絮凝剂的加入量占沼液体积的3~5%；活性炭加入量占沼液重量的5~10%。本发明所用絮凝剂购自武汉滤源净水材料有限公司PAM系列产品。

本发明的有益效果是：本发明的肥料配方科学合理，采用聚合氨基酸与增效剂联用，二者协同作用，显著提高土壤硝态氮、速效磷、速效钾的含量，能够保证作物整个生育期的正常生长，还可以提高土壤微生物量和酶活性，有利于土壤养分的转化，显著提高肥料利用率、提高作物品质、增加作物产量具有显著效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，它是由以下重量份的原料制成：尿素80份、磷酸二铵40份、硫酸钾20份、聚谷氨酸10份、增效剂1份、牡蛎粉10份、禽畜粪便沼液1份；所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。

上述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料的制备方法，它包括以下步骤：

（1）取禽畜粪便沼液，向其中加入占沼液体积的3~5%的絮凝剂，再加入占沼液重量的5~10%的活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液，备用；

实施例2

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，它是由以下重量份的原料制成：尿素100份、磷酸二铵60份、硫酸钾30份、聚谷氨酸20份、增效剂5份、牡蛎粉20份、禽畜粪便沼液5份；所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。

上述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料的制备方法同实施例1。

实施例3

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，它是由以下重量份的原料制成：尿素90份、磷酸二铵50份、硫酸钾25份、聚谷氨酸15份、增效剂3份、牡蛎粉15份、禽畜粪便沼液3份；所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。

对比例1

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，其肥料配方组成及制备方法同实施例3，不同的是不含有增效剂。

对比例2

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，其肥料配方组成及制备方法同实施例3，不同的是不含有聚谷氨酸。

对比例3

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，其肥料配方组成及制备方法同实施例3，不同的是增效剂中仅为聚甲基丙烯酸甲酯。

对比例4

一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，其肥料配方组成及制备方法同实施例3，不同的是增效剂中仅为壳聚糖-磷钨酸配合物。

应用例1

试验地点：2016年选取在山东省寿光市某蔬菜种植基地进行试验，试验土壤地力情况为：pH值为：6.3，有机质15.95 g/kg，全氮1.02 g/kg，有效磷16.25 mg/kg，速效钾42.9 mg/kg。试验地为每个处理均地面平整，地力均匀。

供试作物：芹菜，品种为津南实芹1号，以露天播种加地膜覆盖方式种植，时间为2016年1月至6月。

试验方法：除市售对照组外，每个处理组将聚合氨基酸肥料在播种前一次性施入土壤中，肥料用量为30-50kg/亩；然后于芹菜抽苔期和生长旺盛期分别追施一次本发明肥料，10公斤/次/亩。

试验分组：试验设实施例1-3、对比例1-4和市售对照组共8个处理组，每个处理组肥料用量及施用方法相同，其中的市售对照组施用市售普通复合肥料（N:P₂O₅:K₂O=17-6-20，总养分≥45%）；其他管理措施相同，应用效果见下表1。

表1芹菜种植应用效果

	产量（kg/亩）	单株重（kg/株）	Vc含量（mg/100g）	硝酸盐含量（mg/kg）
					实施例1	5695	0.56	15.3	338.6
实施例2	5782	0.59	16.5	355.3
					实施例3	5855	0.58	15.8	349.5
对比例1	4905	0.42	11.8	452.9
					对比例2	5012	0.45	9.5	762.3
对比例3	4877	0.39	8.9	845.6
					对比例4	5006	0.42	10.2	852.3
市售对照	5120	0.42	11.2	799.5

从上述表1中的结果中可以看出，与对比例1-4相比，使用本发明的肥料后芹菜产量明显增加，无论是单株重量还是芹菜中的Vc含量都较高，且硝酸盐含量较低，芹菜的品质明显得到提高，这都是由于本发明的肥料养分充足合理，促进光合作用和养分的吸收转移，明显提高氮磷钾的利用效率，增加作物产量。

应用例2

试验地点：2016年选取在山东省苍山县某蔬菜种植基地进行试验，试验土壤地力情况为：pH值为：6.8，有机质23.25 g/kg，全氮1.40 g/kg，有效磷20.15 mg/kg，速效钾41.5 mg/kg。试验地为每个处理均地面平整，地力均匀。

供试作物：大白菜，品种为津绿80，露天种植，时间为2016年8月底至11月初。

试验方法：除市售对照组外，每个处理组将聚合氨基酸肥料在播种前一次性施入土壤中，肥料用量为30-50kg/亩；然后于大白菜莲座期和结球分别追施本发明肥料一次，10公斤/次/亩。

试验分组：试验设实施例1-3、对比例1-4和市售对照共8个处理组，每个处理组肥料用量及施用方法相同，其中的市售对照组施用市售普通复合肥料（N:P₂O₅:K₂O=17-6-20，总养分≥45%）；其他管理措施相同，应用效果见下表2。

表2大白菜种植应用效果

	产量（t/亩）	Vc含量（mg/100g）	硝酸盐含量（mg/kg）	氮肥利用率（%）	磷肥利用率（%）	钾肥利用率（%）
							实施例1	9.24	41.5	876.9	70.5	55.6	78.3
实施例2	9.32	40..8	873.5	72.3	56.9	77.6
							实施例3	9.56	41.9	869.8	73.1	54.9	75.6
对比例1	7.62	35.2	2208.5	35.6	30.3	50.2
							对比例2	7.35	32.1	2452.6	33.4	31.5	49.7
对比例3	7.84	33.5	2368.7	40.2	37.9	56.7
							对比例4	7.96	34.5	2469.6	41.3	38.2	55.3
市售对照	7.25	29.8	2705.3	35.6	28.9	50.2

从上述表2中的结果中可以看出，与对比例1-4相比，使用本发明的肥料后大白菜产量明显增加， Vc含量也显著增高，且硝酸盐含量较低，这说明白菜的品质明显得到提高。且本发明的氮肥、磷肥、钾肥的利用率均显著提高，这是由于本发明采用的聚谷氨酸和增效剂联用，二者协同作用，可以将养分离子缠绕，利用生物相容性，将离子转移到根内；作为运输车，可以将养分离子运输到叶片，缠绕离子后减小了离子电性的影响，使养分运输更快；作为富集器，可以络合正、负价离子，防止养分固定和淋失，能够显著提高土壤硝态氮、速效磷、速效钾的含量，促进光合作用和养分的吸收转移；明显提高氮磷钾的利用效率，增加作物产量。

Claims

1.一种提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：尿素80-100份、磷酸二铵40-60份、硫酸钾20-30份、聚谷氨酸10-20份、增效剂1-5份、牡蛎粉10-20份、禽畜粪便沼液1-5份；所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。

2.根据权利要求1所述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，其特征在于，所述壳聚糖-磷钨酸配合物是采用下述方法制备得到的：将2g壳聚糖置于200ml 1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎即得。

3.根据权利要求1所述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：尿素90份、磷酸二铵50份、硫酸钾25份、聚谷氨酸15份、增效剂3份、牡蛎粉15份、禽畜粪便沼液3份。

4.一种权利要求1所述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的提高养分利用率的聚合氨基酸肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中絮凝剂的加入量占沼液体积的3~5%；活性炭加入量占沼液重量的5~10%。