一种新型生态增效调理剂.pdf

一种新型生态增效调理剂，主要有氨基酸聚合物和吸附剂组成，其制备方法主要包括以下步骤：将氨基酸聚合物按一定比例加入到吸附剂中，混匀，造粒或不造粒，干燥，包装，此外，还涉及上述调理剂在农业上的应用。本发明的新型生态增效调理剂，具有提高肥料利用率，促进植物均衡吸收营养，提高植物抗逆及抗病虫害能力，提高作物产量、改善农产品品质的功能；在提高经济效益的同时，具有显著的节肥效果，生态环境效益巨大。

1、  一种新型生态增效调理剂，主要由氨基酸聚合物和吸附剂组成，以质量百分含量计算，氨基酸聚合物占5％～95％，吸附剂占95％～5％。

2、  如权利要求1所述的新型生态增效调理剂，其特征在于所述吸附剂是麦饭石、粉煤灰、膨润土、海泡石、稀土和草炭中一种或几种。

3、  如权利要求1所述的新型生态增效调理剂，其特征在于所述氨基酸聚合物是甘氨酸(GLY)、亮氨酸(LEU)、蛋氨酸(MET)、酪氨酸(TYR)、组氨酸(HIS)、苏氨酸(THR)、丙氨酸(ALA)、异亮氨酸(ILE)、色氨酸(TRY)、胱氨酸(CYS)、赖氨酸(LYB)、天门冬氨酸(ASP)、缬氨酸(VAL)苯丙氨酸(PHE)、脯氨酸(PRO)、丝氨酸(SER)、谷氨酸(GLU)、精氨酸(ARG)天冬酰胺(ASN)和谷胺酰胺(GLN)共聚或自聚成的氨基酸聚合物，氨基酸聚合物中至少有一种单体是含有两个或以上的羧基或氨基/亚氨基的氨基酸。

4、  如权利要求1所述的新型生态增效调理剂，其特征在于氨基酸聚合物的粘均分子量为1000～20000。

5、  一种的新型生态增效调理剂制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将吸附剂分别粉碎成粉末状；
(2)将氨基酸聚合物溶于水，然后按吸附剂与氨基酸聚合物的预定比例均匀喷洒到(1)中的粉末状吸附剂上，其中以质量百分含量计算，氨基酸聚合物占5％～95％，吸附剂占95％～5％；
(3)将(2)所得混合物进行干燥后包装或进行造粒、干燥后包装。

6、  如权利要求5所述的新型生态增效调理剂制备方法，其特征在于所述步骤(3)中，在造粒时可以加入粘结剂。

7、  权利要求1所述的新型生态增效调理剂的用途，其特征在于用于农业的种植和动物养殖方面。

一种新型生态增效调理剂
技术领域
本发明涉及土壤与植物营养技术领域。是一种能提高肥料利用率，促进植物均衡吸收营养、增强作物吸收养分能力的调理剂及其在作物上的使用技术。
背景技术
自20世纪60年代以来，全球范围内农用化学工业的快速发展对作物生产与环境带来了前所未有的影响。但是，我国肥料利用率只有30％左右，大多数养分随径流、渗漏和挥发等途径损失掉了，不仅增加了生产成本，浪费了资源，更重要的是造成了环境污染。提高氮肥利用率，减少氮素的损失，最终达到促进生产与环境保护的统一是农业专家面前的难题与挑战。
认识到问题的严重性与紧迫性，目前，国际上针对如何提高肥料利用率，减少肥料损失带来的环境污染，进行了大量研究。氮肥增效剂是肥料增效剂中研究最多的肥料增效剂，它是一类进入土壤后能够影响土壤生化环境，调节土壤某些酶活性，影响土壤微生物对氮肥作用，降低氮素损失的物质。
氮肥增效剂的使用，已经引起各国经销商和广大农民的注意。硝化/脲酶抑制剂对于解决氮肥特别是尿素及含尿素肥料施用中带来的问题已经显示其效果和很好的应用前景。但是单独某一种硝化/脲酶抑制剂的作用效果都不是很理想，也有的产品还存在许多问题，再加上人们对于健康的关注，由此引发的食品安全生产与生态环境和谐发展成为各类产品研发过程中始终要考虑的方面。
新型生态增效调理剂正是从农产品安全生产与生态环境和谐发展出发来研究的。
国内外大量实践证明，聚天冬氨酸应用于作物生产在提高肥料利用率、农作物产量与品质方面均有显著效果。
US5861356A专利报道了天冬氨酸及谷氨酸聚合及应用情况，一些文献(如中国种业，2001(4)：17；中国种业，2001(5)：20)也报道了应用情况。但这些文献均有一定局限性，表现在：1)液体形态使用时需要先行稀释，再一次、两次甚至多次喷施，增加了劳动强度，提高了劳动成本，2)田间撒布面积过大，增加了流失的可能性，3)田间撒布面积过大，增加了降解速率。
而本发明通过吸附剂把氨基酸聚合物吸附后，可以与肥料共同施用，无需增加劳动强度，不会提高劳动成本，同时由于与肥料共同施用，使其与肥料接触面大大增加，也更集中在植物根系周围，降低流失速率，延长了作用时效，更有利于氨基酸聚合物效力的发挥。
至于吸附剂方面，专利公开号CN1125213A、CN1477086A、CN101050151A及授权公告号CN100334042C等公布了肥料增效剂及其合成方法，还有其他一些涉及麦饭石、粉煤灰、稀土、草炭、膨润土菌类、活化酶、海泡石以及复合氨基酸的专利，如CN1339550A、CN1073157A、CN1162586A、CN1082525A、CN1233606A、CN1245196A、CN1398949A、CN1413963A、CN1389543A、CN1109269A。以上专利涉及本发明所采用的一些吸附剂，但均没有考虑本发明所述氨基酸聚合物活性成分。
本发明根据活性成分的特点，采用麦饭石、粉煤灰、膨润土、海泡石、稀土、草炭等无机/有机吸附剂。
在使用技术上，本发明的调理剂可以单独用于作物种植上，也可与肥料掺混后共同使用。具有环境友好的特点，适合于生产无公害、绿色农产品。还可用于养殖业。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型生态增效调理剂，它具有提高肥料利用率，促进植物均衡吸收营养，提高植物抗逆及抗病虫害能力，提高作物产量、改善农产品品质的功能；在提高经济效益的同时，具有显著的节肥效果，生态环境效益巨大。
为达到上述目的，本发明的新型生态增效调理剂，以质量百分含量计算，主要由活性成分——氨基酸聚合物占5％～95％，吸附剂——占95％～5％麦饭石、粉煤灰、草炭、膨润土、海泡石、稀土等无机吸附剂/有机吸附剂一种或多种甚至是全部配制而成。
本发明所用氨基酸原料均来自市场销售产品，合成方法参考Sidney W.Fox and KaoruHarada.The Thermal Copolymerization of Amino Acids Common to Protein.J.Am.Chem.Soc.；1960；82(14)pp 3745-3751。本发明所用吸附剂原料同样来自市场销售产品，具有灵活的可操作性。
本发明提供的新型生态增效调理剂制备方法，在活性成分——氨基酸聚合物与吸附剂混匀后，经检验合格可以直接包装销售，也可以采用复合/混肥设备进行造粒包装销售。
本发明还提供该新型生态增效调理剂在农业上的应用，将该调理剂用于农业种植业，可以提高肥料利用率，促进作物均衡吸收营养，提高作物抗逆及抗病虫害能力，提高作物产量、改善农产品品质的功能；在提高经济效益的同时，具有显著的节肥效果，生态环境效益巨大；用于养殖业，可以提高畜禽水产品活体抗病能力，促进它们的生长，产量及质量均显著提高。
本发明的技术方案如下：
1、一种新型生态增效调理剂，主要由氨基酸聚合物和吸附剂组成，以质量百分含量计算，氨基酸聚合物占5％～95％，吸附剂占95％～5％。
2、如上所述的新型生态增效调理剂，其特征在于所述吸附剂是麦饭石、粉煤灰、膨润土、海泡石、稀土和草炭中一种或几种。
3、如上所述的新型生态增效调理剂，其特征在于所述氨基酸聚合物是甘氨酸(GLY)、亮氨酸(LEU)、蛋氨酸(MET)、酪氨酸(TYR)、组氨酸(HIS)、苏氨酸(THR)、丙氨酸(ALA)、异亮氨酸(ILE)、色氨酸(TRY)、胱氨酸(CYS)、赖氨酸(LYB)、天门冬氨酸(ASP)、缬氨酸(VAL)苯丙氨酸(PHE)、脯氨酸(PRO)、丝氨酸(SER)、谷氨酸(GLU)、精氨酸(ARG)天冬酰胺(ASN)和谷胺酰胺(GLN)共聚或自聚成的氨基酸聚合物，氨基酸聚合物中至少有一种单体是含有两个或以上的羧基或氨基/亚氨基的氨基酸。
4、如上所述的新型生态增效调理剂，其特征在于氨基酸聚合物的粘均分子量为1000～20000。
5、一种的新型生态增效调理剂制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将吸附剂分别粉碎成粉末状；
(2)将氨基酸聚合物溶于水，然后按吸附剂与氨基酸聚合物的预定比例均匀喷洒到(1)中的粉末状吸附剂上，其中以质量百分含量计算，氨基酸聚合物占5％～95％，吸附剂占95％～5％；
(3)将(2)所得混合物进行干燥后直接包装或进行造粒、干燥后包装。
6、如上所述的新型生态增效调理剂制备方法，其特征在于所述步骤(3)中，在造粒时可以加入粘结剂。
7、如上所述的新型生态增效调理剂的用途，其特征在于用于农业的种植和动物养殖方面。
附图说明
图1为本发明的新型生态增效调理剂制备流程示意图
具体实施方式
以下仅仅是本发明的一些实例，本发明并不受这些实例的限制。
实施例1：新型生态增效调理剂
氨基酸聚合物的生产方法是将天冬酰胺(ASN)、甘氨酸(GLY)、蛋氨酸(MET)、赖氨酸(LYB)按10∶1∶1∶1(摩尔比)混合均匀后，取180公斤加入到500L的电热转动缩合反应器中，在215℃加热5.5小时，冷却后得到反应产物135公斤，用黏度法测定其分子量为18700，将反应产物加入不锈钢反应釜，加入54公斤氢氧化钾(KOH)，升温至70℃，反应3小时，调节pH值到9.5，得到重量比40％的氨基酸聚合物342公斤。
吸附剂混合是将膨润土、草炭按重量比5∶1进行预混合。
将反应最终得到的氨基酸聚合物与吸附剂按重量比1∶20进行二次混合，均匀后加入粘结剂进行造粒，经干燥、检验合格后为成品。
实施例2：新型生态增效调理剂
氨基酸聚合物的生产方法是将谷氨酸(GLU)、亮氨酸(LEU)、酪氨酸(TYR)、色氨酸(TRY)按12∶1∶1∶1(摩尔比)混合均匀后，取180公斤加入到500L的电热转动缩合反应器中，在215℃加热5.5小时，冷却后得到反应产物127公斤，用黏度法测定其分子量为7700。
吸附剂混合是将粉煤灰、海泡石按重量比5∶1进行预混合。
将反应最终得到的氨基酸聚合物与吸附剂按重量比1∶2进行二次混合，均匀后加入粘结剂进行造粒，经干燥、检验合格后为成品。
实施例3：新型生态增效调理剂
氨基酸聚合物的生产方法是将精氨酸(ARG)、丝氨酸(SER)、缬氨酸(VAL)、脯氨酸(PRO)按10∶1∶1∶2(摩尔比)混合均匀后，取180公斤加入到500L的电热转动缩合反应器中，在215℃加热5.5小时，冷却后得到反应产物127公斤，用黏度法测定其分子量为1500。
吸附剂混合是将麦饭石、稀土按重量比20∶1进行预混合。
将氨基酸聚合物与吸附剂按重量比10∶1进行二次混合，均匀后经干燥、检验合格后为成品。
实施例4新型生态增效调理剂生物降解试验
将实施例1的产品(增效调理剂)与US5861356A(聚天冬氨酸)产品进行生物降解对比试验，取含氨基酸聚合物150毫克的增效调理剂与150毫克聚天冬氨酸分别置于1公斤菜园土中混匀，在24℃恒温培养箱培养，每隔10天进行破坏性取样测定计算增效调理剂与聚天冬氨酸的到各时段末的分解量，见下表(单位：％)。