CN109280167B - 一种复合天冬氨酸聚合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，包括如下步骤：将乳酸、二缩三乙二醇混合，预聚反应，除水处理，加入对苯二甲酸，熔融缩聚，降温，氯仿溶解得到预制料；将聚琥珀酰亚胺、氢氧化钠搅拌，调节体系pH值为4.5‑5，加入预制料混合均匀，加入乙二醇二缩水甘油醚反应，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。本发明还公开了一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其原料按重量份包括：蚯蚓粪60‑80份，尿素10‑20份，鱼骨粉15‑30份，草木灰5‑15份，麦饭石粉10‑15份，竹炭粉10‑15份，硅酸钠5‑15份，钼酸铵5‑15份，硼砂4‑5份，上述所得复合天冬氨酸聚合物2‑4份。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种复合天冬氨酸聚合物及其制备方法和应用，及一种用于酥梨种植的土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
酥梨原产于安徽省砀山，是最古老的地方梨品种，以其表面光洁，个大丰满，多汁酥脆，营养丰富和无公害等几大特点，深受国内外消费者的喜爱。酥梨富含糖分、矿物质、有机酸和多种维生素，营养极为丰富，是不可多得的果中佳品，除鲜食外，还可加工成梨酒、梨膏、梨糖、罐头等，是食品工业的重要原料。随着各种果树的迅猛发展，市场水果种类日益丰富，而砀山酥梨的粗放管理导致其在果实市场竞争力下降，销售价格逐渐下滑，生产投入大大降低，形成恶性循环，严重影响生产经济效益。
研究表明，土壤状况是影响酥梨品质的重要因素。土壤质地是土壤的基本属性，土壤质地和土壤费力密切相关，而土壤结构则是土壤肥力的重要基础，良好的土壤结构能保水保肥，协调水肥供应，并利于根系在土层中穿插生长。目前土壤调理剂的质量参差不齐，高分子土壤调理剂虽然保水保肥效果好，但耐热性差，极易分解，土壤调理效果差，而无机土壤调理剂虽然不易分解，土壤调理效果较好，但保水保肥效果差，同时砀山酥梨的土壤调理剂实用往往依靠传统经验，缺乏科学性和针对性，难以满足酥梨稳产稳质的要求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种复合天冬氨酸聚合物及其制备方法和应用，及一种用于酥梨种植的土壤调理剂及其制备方法，所得复合天冬氨酸聚合物不仅可以生物降解，不污染环境，而且吸水性能优异，热力学稳定性高，延长保水时间，从而适于作为土壤调理剂应用于农业、林业生产活动；而所得土壤调理剂既可保持、提高土壤的保肥保水能力，有利于提高酥梨果实的品质，又可直接改良土壤，便于后续种植。
本发明提出的一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将乳酸、二缩三乙二醇混合，预聚反应，除水处理，加入对苯二甲酸，熔融缩聚，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将聚琥珀酰亚胺、氢氧化钠搅拌，调节体系pH值为4.5-5，加入预制料混合均匀，加入乙二醇二缩水甘油醚反应，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。
优选地，S1中，预聚反应时间为2-4h，预聚温度为135-145℃，预聚压力为3-5kPa。
优选地，S1中，熔融缩聚时间为4-10h，缩聚温度为160-170℃，缩聚压力为65-75Pa。
优选地，S1中，乳酸、二缩三乙二醇、对苯二甲酸的重量比为1-4：10-20：0.1-0.2。
优选地，S2中，将聚琥珀酰亚胺、氢氧化钠溶液搅拌10-20min，搅拌温度为30-40℃。
优选地S2中，加入乙二醇二缩水甘油醚进行反应，反应时间为1-2h，反应温度为50-59℃。
优选地，S2中，聚琥珀酰亚胺、氢氧化钠溶液、预制料、乙二醇二缩水甘油醚的重量比为10-20：50-80：15-25：1-1.6，氢氧化钠溶液浓度为1.8-2.2mol/L。
本发明提出的一种复合天冬氨酸聚合物，采用上述复合天冬氨酸聚合物的制备方法制得。
本发明提出的上述复合天冬氨酸聚合物作为土壤调理剂的应用。
本发明S1中，采用乳酸与二缩三乙二醇预聚后在对苯二甲酸作用下直接缩聚得到预制料，一方面乳酸在二缩三乙二醇中的溶解程度极高，两者预聚效果好，而且反应过程中无溶剂，对环境无污染，另一方面所得预制料不仅可进行生物降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，而且由于加入对苯二甲酸，使预制料中引入大量苯基作为硬链段，同时耐热性极好；S2中，聚琥珀酰亚胺在氢氧化钠的作用下形成聚天冬氨酸，乙二醇二缩水甘油醚的环氧基在磷酸催化下产生质子，碳氧键断裂，而预制料分散在其中，然后与聚天冬氨酸的羧基发生反应形成双重网络结构水凝胶，吸水性能十分优异，同时聚天冬氨酸含有大量的软链段，而预制料含有大量的硬链段，故预制料的网络结构的稳定性可以限制聚天冬氨酸网络结构的运动，预制料和聚天冬氨酸各自交联后所得的网络连续的相互穿插，一方面两者既保持结构的独立性，另一方面两种网络结构的互穿，相互制约彼此网络结构的运动，不会形成宏观的裂纹扩展，从而具有更高的热稳定性，提高整体热力学稳定性，延长保水时间，从而适于作为土壤调理剂应用于农业、林业生产活动。
本发明提出的一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其原料按重量份包括：蚯蚓粪60-80份，尿素10-20份，鱼骨粉15-30份，草木灰5-15份，麦饭石粉10-15份，竹炭粉10-15份，硅酸钠5-15份，钼酸铵5-15份，硼砂4-5份，上述复合天冬氨酸聚合物2-4份。
本发明提出的上述用于酥梨种植的土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水搅拌，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述复合天冬氨酸聚合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到用于酥梨种植的土壤调理剂。
优选地，将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为110-120℃。
优选地，加水至含水量为40-60wt％，搅拌5-10min，搅拌速度为250-400rpm，
将本发明所得土壤调理剂施入土壤后，上述所得复合天冬氨酸聚合物既可增强土壤对酥梨所需元素的吸附能力，增强土壤对肥料的保持性能，又由于其内部分子电离产生的阴离子间的互斥力，使复合天冬氨酸聚合物具有很好的舒展性，有利于形成絮凝，从而具有较高的凝胶强度，与蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硼砂配合能够吸附土壤颗粒，形成土壤团聚体，有效改良土壤结构。
本发明针对酥梨梨树种植所用沙土地，既可保持、提高土壤的保肥保水能力，使酥梨梨树可以持续从土壤中获取养分和水分，有利于提高酥梨果实的品质，又可直接改良土壤，便于后续种植。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1kg乳酸、20kg二缩三乙二醇混合，预聚反应2h，预聚温度为145℃，预聚压力为3kPa，除水处理，加入0.2kg对苯二甲酸，熔融缩聚4h，缩聚温度为170℃，缩聚压力为65Pa，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将20kg聚琥珀酰亚胺、50kg浓度为2.2mol/L氢氧化钠溶液搅拌10min，搅拌温度为40℃，用浓度为75wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入25kg预制料混合均匀，加入1kg乙二醇二缩水甘油醚反应2h，反应温度为50℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。
一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪80kg，尿素10kg，鱼骨粉30kg，草木灰5kg，麦饭石粉15kg，竹炭粉10kg，硅酸钠15kg，钼酸铵5kg，硼砂5kg，上述所得复合天冬氨酸聚合物2kg。
上述用于酥梨种植的土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为120℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为40wt％，搅拌10min，搅拌速度为250rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得复合天冬氨酸聚合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到用于酥梨种植的土壤调理剂。
实施例2
一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将4kg乳酸、10kg二缩三乙二醇混合，预聚反应4h，预聚温度为135℃，预聚压力为5kPa，除水处理，加入0.1kg对苯二甲酸，熔融缩聚10h，缩聚温度为160℃，缩聚压力为75Pa，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将10kg聚琥珀酰亚胺、80kg浓度为1.8mol/L氢氧化钠溶液搅拌20min，搅拌温度为30℃，用浓度为85wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入15kg预制料混合均匀，加入1.6kg乙二醇二缩水甘油醚反应1h，反应温度为59℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。
一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪60kg，尿素20kg，鱼骨粉15kg，草木灰15kg，麦饭石粉10kg，竹炭粉15kg，硅酸钠5kg，钼酸铵15kg，硼砂4kg，上述所得复合天冬氨酸聚合物4kg。
上述用于酥梨种植的土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为110℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为60wt％，搅拌5min，搅拌速度为400rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得复合天冬氨酸聚合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到用于酥梨种植的土壤调理剂。
实施例3
一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将2kg乳酸、18kg二缩三乙二醇混合，预聚反应2.5h，预聚温度为142℃，预聚压力为3.5kPa，除水处理，加入0.18kg对苯二甲酸，熔融缩聚6h，缩聚温度为166℃，缩聚压力为68Pa，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将18kg聚琥珀酰亚胺、60kg浓度为2.1mol/L氢氧化钠溶液搅拌12min，搅拌温度为37℃，用浓度为78wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入22kg预制料混合均匀，加入1.2kg乙二醇二缩水甘油醚反应1.7h，反应温度为52℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。
一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪75kg，尿素13kg，鱼骨粉25kg，草木灰8kg，麦饭石粉14kg，竹炭粉11kg，硅酸钠12kg，钼酸铵7kg，硼砂4.6kg，上述所得复合天冬氨酸聚合物2.5kg。
上述用于酥梨种植的土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为118℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为45wt％，搅拌8min，搅拌速度为300rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得复合天冬氨酸聚合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到用于酥梨种植的土壤调理剂。
实施例4
一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将3kg乳酸、12kg二缩三乙二醇混合，预聚反应3.5h，预聚温度为138℃，预聚压力为4.5kPa，除水处理，加入0.12kg对苯二甲酸，熔融缩聚8h，缩聚温度为164℃，缩聚压力为72Pa，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将12kg聚琥珀酰亚胺、70kg浓度为1.9mol/L氢氧化钠溶液搅拌18min，搅拌温度为33℃，用浓度为82wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入18kg预制料混合均匀，加入1.4kg乙二醇二缩水甘油醚反应1.3h，反应温度为58℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。
一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪65kg，尿素17kg，鱼骨粉20kg，草木灰12kg，麦饭石粉12kg，竹炭粉13kg，硅酸钠8kg，钼酸铵13kg，硼砂4.4kg，上述所得复合天冬氨酸聚合物3.5kg。
上述用于酥梨种植的土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为112℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为55wt％，搅拌6min，搅拌速度为350rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得复合天冬氨酸聚合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到用于酥梨种植的土壤调理剂。
实施例5
一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将2.5kg乳酸、15kg二缩三乙二醇混合，预聚反应3h，预聚温度为140℃，预聚压力为4kPa，除水处理，加入0.15kg对苯二甲酸，熔融缩聚7h，缩聚温度为165℃，缩聚压力为70Pa，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将15kg聚琥珀酰亚胺、65kg浓度为2mol/L氢氧化钠溶液搅拌15min，搅拌温度为35℃，用浓度为80wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入20kg预制料混合均匀，加入1.3kg乙二醇二缩水甘油醚反应1.5h，反应温度为55℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。
一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪70kg，尿素15kg，鱼骨粉22kg，草木灰10kg，麦饭石粉13kg，竹炭粉12kg，硅酸钠10kg，钼酸铵10kg，硼砂4.5kg，上述所得复合天冬氨酸聚合物3kg。
上述用于酥梨种植的土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为115℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为45-55wt％，搅拌7min，搅拌速度为330rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得复合天冬氨酸聚合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到用于酥梨种植的土壤调理剂。
对比例1
一种天冬氨酸复合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将2.5kg乳酸、15kg二缩三乙二醇混合，预聚反应3h，预聚温度为140℃，预聚压力为4kPa，除水处理，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将15kg聚琥珀酰亚胺、65kg浓度为2mol/L氢氧化钠溶液搅拌15min，搅拌温度为35℃，用浓度为80wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入20kg预制料混合均匀，加入1.3kg乙二醇二缩水甘油醚反应1.5h，反应温度为55℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到天冬氨酸复合物。
一种土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪70kg，尿素15kg，鱼骨粉22kg，草木灰10kg，麦饭石粉13kg，竹炭粉12kg，硅酸钠10kg，钼酸铵10kg，硼砂4.5kg，上述所得天冬氨酸复合物3kg。
上述土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为115℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为45-55wt％，搅拌7min，搅拌速度为330rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得天冬氨酸复合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到土壤调理剂。
对比例2
一种天冬氨酸复合物的制备方法，包括如下步骤：将15kg聚琥珀酰亚胺、65kg浓度为2mol/L氢氧化钠溶液搅拌15min，搅拌温度为35℃，用浓度为80wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入20kg聚乳酸混合均匀，加入1.3kg乙二醇二缩水甘油醚反应1.5h，反应温度为55℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到天冬氨酸复合物。
一种土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪70kg，尿素15kg，鱼骨粉22kg，草木灰10kg，麦饭石粉13kg，竹炭粉12kg，硅酸钠10kg，钼酸铵10kg，硼砂4.5kg，上述所得天冬氨酸复合物3kg。
上述土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为115℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为45-55wt％，搅拌7min，搅拌速度为330rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得天冬氨酸复合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到土壤调理剂。
对比例3
一种天冬氨酸复合物的制备方法，包括如下步骤：将15kg聚琥珀酰亚胺、65kg浓度为2mol/L氢氧化钠溶液搅拌15min，搅拌温度为35℃，用浓度为80wt％磷酸溶液调节体系pH值为4.5-5，加入20kg聚乳酸反应1.5h，反应温度为55℃，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到天冬氨酸复合物。
一种土壤调理剂，其原料包括：蚯蚓粪70kg，尿素15kg，鱼骨粉22kg，草木灰10kg，麦饭石粉13kg，竹炭粉12kg，硅酸钠10kg，钼酸铵10kg，硼砂4.5kg，上述所得天冬氨酸复合物3kg。
上述土壤调理剂制备方法，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态，加热温度为115℃，得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水至含水量为45-55wt％，搅拌7min，搅拌速度为330rpm，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入上述所得天冬氨酸复合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到土壤调理剂。
实验例
I、将实施例5所得复合天冬氨酸聚合物、对比例1-3所得天冬氨酸复合物进行对比实验，具体如下：
1、吸水性能实验：
采用茶袋法进行测定各组待测样品的1h吸水性能和24h吸水性能。试验方法如下：常温下，将各组待测样品粉末置于茶袋中，然后将茶袋浸入去离子水中，至相应时间取出，将水拎干、称重，吸水倍率(WA)按如下公式计算：
其中，Wt为吸水后水凝胶的质量，g；W0为待测样品粉末的质量，g。
其吸水性能结果如下：
由上表可知：本发明所得复合天冬氨酸聚合物吸水性能优异，本发明通过S1中预制料所形成的聚乳酸复合物网络和S2中形成的聚天冬氨酸网络对水分子进行固定，从而大幅提高吸水性能。
2、肥料溶液中的吸水倍率实验：
将各组待测样品分别装入200目尼龙网袋中，然后置于浓度为1wt％的复合肥水溶液中至其吸水饱和，接着尼龙网袋提起，悬空过滤，按如下公式计算其在肥料溶液中的吸水倍率(Q)：
其中，m2为吸水后水凝胶的质量，g；m1为待测样品粉末的质量，g。
由于酥梨梨树往往对氮元素和钾元素需求量较高，故所选用复合肥的主要成分为氯化铵、磷酸二氧钾和硫酸钾，氮磷钾配比为20：10：20。
肥料溶液中的吸水倍率结果如下：
| 吸水倍率 | |
| 实施例5 | 91 |
| 对比例1 | 84 |
| 对比例2 | 78 |
| 对比例3 | 70 |
由上表可知：由于本发明具有双重网络结构，交联密度适中，使本发明在肥料溶液中吸水倍率下降缓慢，使之适于在农业、林业生产中使用。
3、保肥性能实验：
在直径3.5cm、高60cm的有机玻璃管下端垫一层200目的无纺布，再用一层钢丝网罩住，在有机玻璃管底部铺设陶瓷过滤层以防止土壤颗粒的流失，接着将酥梨梨树种植用沙土壤置于有机玻璃管中。将有机玻璃管固定在土壤林溶液收集器的中央，且底部不与收集器接触。取200g有机玻璃管内最上层土壤，将其与上述复合肥、1g各组待测样品混合均匀，上述复合肥用量为0.25g/kg干土，然后吸水至饱和状态，再放回有机玻璃管中。接着用喷壶进行灌水，每次喷水，收集各土柱体下方的淋溶液，并测定淋洗液中的氮、磷、钾含量。其结果如下：
| N含量，mg/L | P含量，mg/L | K含量，mg/L | |
| 实施例5 | 4.73 | 2.89 | 5.48 |
| 对比例1 | 5.10 | 3.06 | 5.87 |
| 对比例2 | 5.59 | 3.33 | 6.31 |
| 对比例3 | 5.99 | 3.90 | 6.96 |
| 空白对照 | 13.89 | 6.96 | 16.95 |
由上表可知：本发明对阳离子状态的养分具有较好的吸附能力，而其独特的三维网络结构对阴离子状态的养分也有一定的吸附能力，本发明可有效保持土壤中的养分。
4、热稳定性实验：
采用热重仪测定各组待测样品所形成的水凝胶粉末在不同升温速率下的最大热失重数据，具体如下(其中Tonse为水凝胶初始降解温度，Tmax为水凝胶最大热失重温度)：
由上表可知：本发明所得复合天冬氨酸聚合物热稳定性优异。
5、土壤团聚实验：
将质量分数均为0.5wt％的各组待测样品水凝胶分别与0.1g上述复合肥、及200g酥梨梨树种植用沙土壤混合，而空白对照中采用0.1g上述复合肥和200g酥梨梨树种植用沙土壤混合，其中酥梨梨树种植用沙土壤应风干后过100目筛，分别放入相同的容器中，各加入100g蒸馆水，放入恒温箱蒸发，结束后将土壤风干测定土壤团聚体含量，其结果如下：
由上表可知：本发明所得复合天冬氨酸聚合物改善土壤质地及结构，能显著增加土壤团聚体数量，其内部分子由于电离产生的阴离子间互斥力，使本发明具有良好的舒展性，有利于形成絮凝，具有较高的凝胶强度，能够吸附土壤颗粒，形成土壤团聚体，从而使土壤中团聚体数量增多。
综上所述，本发明所得复合天冬氨酸聚合物保水保肥性能优异，热力学稳定性高，而且能改善土壤质地及结构，能显著增加土壤团聚体数量，适于作为土壤调理剂应用于农业、林业生产活动。
II、将实施例5所得用于酥梨种植的土壤调理剂、对比例1-3所得土壤调理剂和现有土壤调理剂进行对比实验，其中现有土壤调理剂选用专利申请号为201810184659.5中所得土壤调理剂(申请人为石河子大学，申请日为2018年03月06日，公开日为2018年07月27日，公开号为CN 108329923A)，具体如下：
6、土壤改良实验：
选取砀山地区黄河故道沙土地进行土壤改良实验，砀山酥梨休眠期后期施入各组土壤调理剂，土壤调理剂用量为25kg/亩，3个月后对土壤进行分析：
6.1土壤团聚体含量如下：
6.2土壤容重、孔隙度和有机质含量如下：
| 土壤容重，g/cm<sup>3</sup> | 孔隙度，％ | 有机质含量，g/kg | |
| 实施例5 | 1.32 | 49.1 | 31.95 |
| 对比例1 | 1.35 | 48.8 | 31.84 |
| 对比例2 | 1.38 | 48.1 | 31.64 |
| 对比例3 | 1.41 | 47.7 | 31.41 |
| 现有土壤调理剂 | 1.36 | 48.4 | 31.76 |
| 空白对照 | 1.48 | 45.1 | 24.34 |
6.3土壤中氮磷钾含量如下：
| 碱解氮含量，mg/kg | 有效磷含量，mg/kg | 速效钾含量，mg/kg | |
| 实施例5 | 58.8 | 18.8 | 84.0 |
| 对比例1 | 57.4 | 17.9 | 82.7 |
| 对比例2 | 56.1 | 16.7 | 80.8 |
| 对比例3 | 55.3 | 15.6 | 78.6 |
| 现有土壤调理剂 | 56.7 | 17.3 | 81.4 |
| 空白对照 | 47.3 | 11.5 | 72.8 |
由上述三表可知：本发明采用复合天冬氨酸聚合物与蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硼砂配合能够吸附土壤颗粒，形成土壤团聚体，降低土壤的容重同时，也提高土壤的孔隙度，提高土壤的通气性、保水性及有机物的贮存，有效改良土壤理化性质；而且本发明可提高土壤中有机质和磷、钾的含量，抑制土壤中氮的流失，提高土壤的养分含量，有效增强土壤的肥力，改善农业生态环境。
7、田间种植实验：
选取砀山地区黄河故道沙土地的酥梨梨树进行试验，酥梨梨树树龄为20年，株行距为3m×5m；砀山酥梨休眠期后期施入各组土壤调理剂，土壤调理剂用量为25kg/亩，后续按常规种植手段进行田间管理，幼果期和膨大期施加肥料一次，至9月下旬开始采摘。
7.1对所得果实进行分析，各组数据如下：
由上表可知：采用本发明所得土壤调理剂种植得到的砀山酥梨符合《NY/T1191-2006砀山酥梨》中特级标准，优于现有技术。
7.2酥梨感官评价：
感官评价标准如下：
本申请人邀请10名砀山酥梨领域的专业人员组成感官评价小组，对产品的色泽、口感和形态3个方面进行综合评分，评分结果如下表所示：
由上述两表可知：本发明所得土壤调理剂针对酥梨梨树种植所用沙土地，既可保持、提高土壤的保肥保水能力，使酥梨梨树可以持续从土壤中获取养分和水分，有利于提高酥梨果实的产量和品质，满足酥梨稳产稳质的要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种复合天冬氨酸聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将乳酸、二缩三乙二醇混合，预聚反应，除水处理，加入对苯二甲酸，熔融缩聚，降温，氯仿溶解得到预制料；
S2、将聚琥珀酰亚胺、氢氧化钠搅拌，调节体系pH值为4.5-5，加入预制料混合均匀，加入乙二醇二缩水甘油醚反应，甲醇沉淀，提纯，真空干燥得到复合天冬氨酸聚合物。
2.根据权利要求1所述复合天冬氨酸聚合物的制备方法，其特征在于，S1中，预聚反应时间为2-4h，预聚温度为135-145℃，预聚压力为3-5kPa。
3.根据权利要求1或2所述复合天冬氨酸聚合物的制备方法，其特征在于，S1中，熔融缩聚时间为4-10h，缩聚温度为160-170℃，缩聚压力为65-75Pa。
4.根据权利要求1所述复合天冬氨酸聚合物的制备方法，其特征在于，S1中，乳酸、二缩三乙二醇、对苯二甲酸的重量比为1-4：10-20：0.1-0.2。
5.根据权利要求1所述复合天冬氨酸聚合物的制备方法，其特征在于，S2中，将聚琥珀酰亚胺、氢氧化钠溶液搅拌10-20min，搅拌温度为30-40℃。
6.根据权利要求1所述复合天冬氨酸聚合物的制备方法，其特征在于，S2中，加入乙二醇二缩水甘油醚进行反应，反应时间为1-2h，反应温度为50-59℃。
7.根据权利要求1所述复合天冬氨酸聚合物的制备方法，其特征在于，S2中，聚琥珀酰亚胺、氢氧化钠溶液、预制料、乙二醇二缩水甘油醚的重量比为10-20：50-80：15-25：1-1.6，氢氧化钠溶液浓度为1.8-2.2mol/L。
8.一种复合天冬氨酸聚合物，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述复合天冬氨酸聚合物的制备方法制得。
9.一种如权利要求8所述复合天冬氨酸聚合物作为土壤调理剂的应用。
10.一种用于酥梨种植的土壤调理剂，其特征在于，其原料按重量份包括：蚯蚓粪60-80份，尿素10-20份，鱼骨粉15-30份，草木灰5-15份，麦饭石粉10-15份，竹炭粉10-15份，硅酸钠5-15份，钼酸铵5-15份，硼砂4-5份，如权利要求8所述复合天冬氨酸聚合物2-4份。
11.一种如权利要求10所述用于酥梨种植的土壤调理剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将尿素、鱼骨粉、草木灰加热至熔融状态得到混合物料；将蚯蚓粪、麦饭石粉、竹炭粉、硅酸钠、钼酸铵、硼砂混合，加水搅拌，搅拌状态下向其中加入混合物料混合均匀，加入如权利要求8所述复合天冬氨酸聚合物混合均匀，挤压成粒，干燥得到用于酥梨种植的土壤调理剂。
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|---|---|---|---|
| CN201811142513.0A CN109280167B (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种复合天冬氨酸聚合物及其制备方法和应用 |
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