[发明专利]一种聚合氨基酸肥料助剂及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于化肥增效技术领域。更具体地，本发明涉及一种聚合氨基酸肥料助剂，还涉及所述肥料助剂的制备方法。

【背景技术】

我国的化肥利用率普遍较低，氮肥平均利用率在30%左右，磷肥当季利用率在25%左右，钾肥利用率在50%左右。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。近年来，如何在低成本投入的条件下对我国的肥料产业进行技术升级改造成为研究热点。过去几十年，我国对肥料，特别是氮肥助剂的研究较多，这些研究多集中在脲酶抑制剂和硝化抑制剂等化学制剂的研究和应用上，对于天然物质及改性天然物质在肥料助剂上的研究较少。

现在用作增效剂的聚氨酸主要为聚天冬氨酸（polyasparticacid，简称PASP）和聚-γ-谷氨酸（poly-γ-glutamicacid，简称γ-PGA）。PASP研究以美、德和日本等国最为活跃，1996年美国Donlar公司在合成技术研究上取得突出贡献，随后，德国Bayer公司和BASF公司也相继实现了规模化生产。天津大学等教学和科研单位陆续开展了实验室研究，其后国内企业也陆续实现了工业化生产。2001年华中农业大学农业微生物国家重点实验室研究聚-γ-谷氨酸的制备与应用，2007年与武汉禾健生物工程有限公司共同攻关，在国内外率先开辟了聚-γ-谷氨酸在农业领域的应用，发现了聚-γ-谷氨酸具有节肥、增产和提高品质等功效。2009年中科院沈阳生态研究所与辽宁中科生物工程有限公司、中国农科院土肥研究所合作开展“聚谷氨酸生物合成及聚氨酸肥料技术研究”，2010年获国家科技支撑项目，2012年在北京通过成果鉴定。

谷氨酸是植物体内含量最高的氨基酸，同时，谷氨酸是植物体内多种氨基酸合成的前体，在植物的生长发育过程中起着至关重要的作用。谷氨酸可以在植物体内形成谷氨酰胺，储存氮素并能消除因氨浓度过高产生的毒害作用。天门冬氨酸在植物体内起着与谷氨酸类似的作用。甘氨酸为分子量最小的氨基酸，可作为有机碳源被作物快速直接吸收。氨基酸既是作物的有机碳源，同时又是有机氮源，被作物吸收后可直接参与代谢过程，节省作物有机物合成的能量，并可促进作物根系生长，提高根系活力；改善氮素在植物体内的储存形态；提高农产品品质和产量。

本发明人在总结现有技术的基础上进行了大量试验研究工作，终于完成了本发明。本发明利用谷氨酸盐、天门冬氨酸盐和甘氨酸盐在混合催化剂的作用下制备聚合氨基酸肥料助剂，生产过程无需有机溶剂，对反应温度要求低，低能耗，安全环保。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种聚合氨基酸肥料助剂。

本发明的另一个目的是提供所述聚合氨基酸肥料助剂的制备方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种聚合氨基酸肥料助剂的制备方法，所述方法的步骤如下：

A、混合催化剂的制备

四聚磷酸钾、85重量%磷酸、焦磷酸钾、硫酸钾、硫酸镍与硫酸锰按照重量比1：0.5～1.0：0.2～0.5：0.05～0.1：0.0025～0.005：0.0025～0.005混合均匀，得到一种混合催化剂；

B、混合氨基酸盐的制备

将谷氨酸盐、天门冬氨酸盐与甘氨酸盐按照重量比1：0.5～1.5：0.05～0.25混合均匀，得到所述的混合氨基酸盐；

C、聚合氨基酸肥料助剂的制备

将10～25重量份在步骤A制备的混合催化剂、75～90重量份在步骤B制备的混合氨基酸盐加到300～360重量份水中，在搅拌下加热至温度80～120℃，在这个温度下继续反应10～20小时，冷却得到所述的聚合氨基酸肥料助剂。

优选地，四聚磷酸钾、85重量%磷酸、焦磷酸钾、硫酸钾、硫酸镍与硫酸锰的重量比是1：0.6～0.8：0.3～0.4：0.06～0.0.08：0.0030～0.0045：0.0030～0.0040。

根据本发明的一种优选实施方案，所述的谷氨酸盐是谷氨酸钠或谷氨酸钾。

根据本发明的另一种优选实施方案，所述的天门冬氨酸盐是天门冬氨酸钠或天门冬氨酸钾。

根据本发明的另一种优选实施方案，所述的甘氨酸盐是甘氨酸钠或甘氨酸钾。

根据本发明的另一种优选实施方案，谷氨酸盐、天门冬氨酸盐与甘氨酸盐的重量比是1：0.8～1.2：0.10～0.20。