一种聚天冬氨酸类肥料增效剂及其制备方法

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一种聚天冬氨酸类肥料增效剂及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于化学肥料技术领域，尤其涉及一种以聚天冬氨酸为原料制备的聚天冬氨酸肥料增效剂及其制备方法。\n背景技术\n[0002] 近年来，国内外对田间条件下土壤一作物系统中氮磷钾损失途径进行了许多系统地研究，这些研究为今后在农业生产中合理施用化肥、提高化肥利用率、减少化肥损失、保护人类的生存环境等都具有重要的意义。例如可以通过各种增效剂提高肥料的使用率，提高粮食产量且减少对环境的污染。然而，现有提高化肥利用率的制剂和技术措施还存在不足，现有制剂提高化肥利用率的效果还有待改善。如何进一步提高化肥施用时的氮利用率仍是本技术领域内长期需要面临的问题。\n[0003] 聚天冬氨酸（Polyaspartic acid）是近几年来在全球销量日增的绿色化学品，它是一种带有羧酸侧链的聚氨基酸，可完全生物降解，对环境友好。在工业高度发达的今天，环境问题越来越引起人们的重视，聚天冬氨酸的应用倍受人们的关注。\n[0004] 超强吸水性吸水树脂是能吸收自身重量几十倍到几千倍水的聚合物，它由水溶性聚合物经过交联剂交联而形成空间网络结构，可吸收大量水而溶胀。传统的超强吸水树脂聚丙烯酸盐吸水树脂，虽然价格便宜，但却是不可再生资源，降解比较慢，降解后的对环境和人类有较大的负面影响。聚天冬氨酸吸水树脂是由天冬氨酸聚合生成聚琥珀酰亚胺，然后，水解、交联而成，不仅具有很好的生物降解性和吸水性能外，还具有很好的生物相容性，其代谢物无毒，可应用于植物保水领域。\n[0005] 由此可见，目前亟待开发一种成本低廉，保水性能强，能较好的促进作物对化肥的吸收，提高作物产量同时又绿色环保的肥料增效产品。\n发明内容\n[0006] 本发明设计了一种聚天冬氨酸类肥料增效剂及其制备方法，其目的在于提供一种成本低廉，保水性能强，能较好的促进作物对化肥的吸收，提高作物产量同时又绿色环保的肥料增效产品。\n[0007] 为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：\n[0008] 一种聚天冬氨酸类肥料增效剂，其特征在于：按照质量比例计算包括增效组分\n10-35份，无机营养组分15-50份和辅助组分2-8份。\n[0009] 其中，所述的增效组分由聚天冬氨酸5-25份和聚天冬氨酸衍生物5-15份组成。\n[0010] 其中，所述的无机营养组分包括膨润土14-38份，硫酸锰0.2-4份，硫酸铁0.3-4份，硫酸锌0.5-4份。\n[0011] 其中，所述的辅助组分为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、水溶性高分子以及无机分散剂中的一种或多种的混合。\n[0012] 其中，所述的聚天冬氨酸衍生物为聚天冬氨酸吸水树脂。\n[0013] 本发明还提供了一种聚天冬氨酸类肥料增效剂的制备方法包括如下步骤：步骤一：按照质量分数比例分别称取增效组分和无机营养组分；步骤二：将步骤一称取的增效组分和无机营养组分搅拌混合均匀，然后对搅拌混合均匀的产品进行辐照处理；步骤三：\n按照质量分数比例取辅助组分，然后将其加入步骤二辐照处理后的产品混合后进行喷雾造粒；步骤四：将步骤三所得产品烘干即得成品。\n[0014] 其中，所述的辐照处理是利用Co60射线作为辐射源，辐射源的剂量率是-2\n30×10 GY/S,辐射时间为1500s。\n[0015] 其中，步骤三所述喷雾造粒是在10%的3-氯苯基草氨酸水溶液喷施条件下进行的，所述喷雾造粒后的产品颗粒的直径为2mm-4mm。\n[0016] 其中，步骤四所述干燥温度为85℃，干燥时间为6h-48h。\n[0017] 本发明还提供了一种聚天冬氨酸类肥料增效剂的使用方法，其特征在于：所述聚天冬氨酸类肥料增效剂与所述的氮肥、磷肥、钾肥中的一种或者几种的混合肥同时使用，所\n2\n述聚天冬氨酸类肥料增效剂的使用量为增效组分的含量为0.01-5.5g/m。\n[0018] 本发明聚天冬氨酸肥料增效剂及其制备方法的有益效果：\n[0019] 1、本发明聚天冬氨酸肥料增效剂能够高效的改良土壤，提高作物的品质和产量。\n[0020] 2、本发明聚天冬氨酸肥料增效剂能够提高种植作物的抗病虫害和抗倒伏的能力，提高成活率。\n[0021] 3、本发明聚天冬氨酸肥料增效剂能够直接向作物提供多种营养元素，对作物的生长有利，又能够稳定肥效。\n[0022] 4、本发明聚天冬氨酸肥料增效剂特别添加了聚天冬氨酸吸水树脂大大增强了土壤的保水能力，能更好的促进植物对水的长时间均匀有效吸收。\n[0023] 5、本发明聚天冬氨酸肥料增效剂还特别添加了膨润土使得该增效剂有更好的吸附性能，能够更好的吸附肥料中以及空气中对作物生长有利的养料，使养料可以更长久的固定在作物的根部或茎叶周围，促进其吸收和生长。\n[0024] 6、本发明聚天冬氨酸肥料增效剂无毒副作用，无残留，对环境友好，无污染，其制备方法简单科学合理，总体上实现了节能环保的目标。\n[0025] 7、本发明聚天冬氨酸肥料增效剂用量少，节省成本，同时增加产率，提高经济效益。\n具体实施方式\n[0026] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：\n[0027] 实施例1\n[0028] 聚天冬氨酸类肥料增效剂按照质量比例计算包括增效组分10 份，无机营养组分\n15份和辅助组分3份。增效组分包括聚天冬氨酸5份和聚天冬氨酸吸水树脂5份；无机营养组分包括膨润土14份，硫酸锰0.2份，硫酸铁0.3份，硫酸锌0.5份；辅助组分为木质素磺酸盐与琥珀酸酯磺酸盐按照1:1.5的质量比混合制成。\n[0029] 按照质量分数比例分别称取增效组分和无机营养组分；将称取的增效组分和无机营养组分搅拌混合均匀，然后对搅拌混合均匀的产品在利用Co60射线作为辐射源，辐射源-2\n的剂量率是30×10 GY/S,辐射时间为1500s的条件下进行辐照处理；按照质量分数比例取辅助组分，然后将其加入辐照处理后的产品混合后在10%的3-氯苯基草氨酸水溶液喷施条件下进行喷雾造粒，喷雾造粒后的产品颗粒的直径为2mm。将喷雾造粒所得产品在85℃烘干15h即得成品。\n[0030] 实施例2\n[0031] 聚天冬氨酸类肥料增效剂按照质量比例计算包括增效组分20 份，无机营养组分\n20份和辅助组分4份。增效组分包括聚天冬氨酸12份和聚天冬氨酸吸水树脂8份；无机营养组分包括膨润土17份，硫酸锰1份，硫酸铁1份，硫酸锌1份；辅助组分为蔗糖酯。\n[0032] 按照质量分数比例分别称取增效组分和无机营养组分；将称取的增效组分和无机营养组分搅拌混合均匀，然后对搅拌混合均匀的产品在利用Co60射线作为辐射源，辐射源-2\n的剂量率是30×10 GY/S,辐射时间为1500s的条件下进行辐照处理；按照质量分数比例取辅助组分，然后将其加入辐照处理后的产品混合后在10%的3-氯苯基草氨酸水溶液喷施条件下进行喷雾造粒，喷雾造粒后的产品颗粒的直径为2.6mm。将喷雾造粒所得产品在85℃烘干20h即得成品。\n[0033] 实施例3\n[0034] 聚天冬氨酸类肥料增效剂按照质量比例计算包括增效组分35 份，无机营养组分\n50份和辅助组分8份。增效组分包括聚天冬氨酸25份和聚天冬氨酸吸水树脂10份；无机营养组分包括膨润土38份，硫酸锰4份，硫酸铁4份，硫酸锌4份；辅助组分为纳米氧化钛和纳米氧化锆按照1:6的质量比混合制成。\n[0035] 按照质量分数比例分别称取增效组分和无机营养组分；将称取的增效组分和无机营养组分搅拌混合均匀，然后对搅拌混合均匀的产品在利用Co60射线作为辐射源，辐射源-2\n的剂量率是30×10 GY/S,辐射时间为1500s的条件下进行辐照处理；按照质量分数比例取辅助组分，然后将其加入辐照处理后的产品混合后在10%的3-氯苯基草氨酸水溶液喷施条件下进行喷雾造粒，喷雾造粒后的产品颗粒的直径为3.5mm。将喷雾造粒所得产品在85℃烘干35h即得成品。\n[0036] 实施例4\n[0037] 聚天冬氨酸类肥料增效剂按照质量比例计算包括增效组分24 份，无机营养组分\n34份和辅助组分6份。增效组分包括聚天冬氨酸18份和聚天冬氨酸吸水树脂6份；无机营养组分包括膨润土30份，硫酸锰1份，硫酸铁1份，硫酸锌2份；辅助组分为聚丙烯酰胺。\n[0038] 按照质量分数比例分别称取增效组分和无机营养组分；将称取的增效组分和无机营养组分搅拌混合均匀，然后对搅拌混合均匀的产品在利用Co60射线作为辐射源，辐射源-2\n的剂量率是30×10 GY/S,辐射时间为1500s的条件下进行辐照处理；按照质量分数比例取辅助组分，然后将其加入辐照处理后的产品混合后在10%的3-氯苯基草氨酸水溶液喷施条件下进行喷雾造粒，喷雾造粒后的产品颗粒的直径为4mm。将喷雾造粒所得产品在85℃烘干40h即得成品。\n[0039] 聚天冬氨酸不是肥料，也不是激素，在不施肥的情况下仅施用它，对植物的生长没有明显优势。质均相对分子质量为3300-4500的聚天冬氨酸在通过植物的根部或叶片处供给植物时，能增强植物对肥料的摄取，使植物更有效地利用养分，实验的结果显示，在相同施肥量情况下，使用聚天冬氨酸，能明显增加谷物的产量；得到相同谷物产量的情况下，可减少1/2-1/3的肥料用量，极大改善农村的生态环境。所以，聚天冬氨酸在农业上的推广应