[发明专利]一种氯基γ-生物氮肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物菌肥生产技术领域，特别涉及一种氯基γ-生物氮肥及其制备方法。

背景技术

在现代农业生产中，化肥发挥着越来越重要的作用，其中以氮肥消费量最大，每年约3000万吨(折纯)。然而，氮肥通过挥发、淋溶和径流等途径，平均损失高达45％，致使每年损失的氮素高达1300多万吨，相当于数千万吨尿素，更为严重的是，化肥已经并将继续给我们的生存环境带来诸多不良的后果，如土壤板结、水质污染、农产品污染、温室效应等问题。

常用的生物氮肥分为硫基氮肥、尿基氮肥、氯基氮肥；氯离子的含量超过3％的复合肥称为氯基复合肥，因为氯基复合肥料对某些忌氯作物的生长存在负面影响，而且氯离子在土壤中的集中大量残留，易造成土壤板结、盐化、碱化。担心施用含氯化肥会对作物产量和品质产生不良影响。大部分生物肥生产企业在肥料生产过程中，所需钾源选用硫酸钾，或者脱去氯化钾中的氯离子，制成所谓硫基复合肥。硫基复合肥制备工艺复杂，生产成本高，售价也较高，增加了农产品的生产成本。氯基肥料相对于硫基肥料来说，制造成本低，销售价格也明显低于硫基肥料。对于增加农民收入减少负担将会发挥积极作用，因此开发优质氯基肥料是人们所期待的。

据科学实验，氯是植物生长必须的七种微量元素之一，氯元素可以通过参与植物的光合作用进入植物细胞，起到调节植物细胞的渗透压和气孔的启动与闭合，有利于水分和养分的吸收，提高其抗旱能力，氯离子有促进光合作用和纤维形成等作用，对麻类等纤维作物施用尤为适宜；提高植物的抗病能力，如小麦的全蚀病、条锈病，玉米的茎枯病等。氯离子对土壤中的硝化细菌有抑制作用，能延缓铵态氮向硝态氮的转化速度，从而有效减少硝态氮流失和反硝化损失，是氮肥的肥效持久。再说，氯作物植物细胞中的稳定离子，对细胞内储存离子的平衡以及对氮、膦、钾、钙、镁、硅等元素的吸收都有积极作用，有利于促进植物茎叶的生长发育。

实践证明，椰子、洋葱、菠菜、芹菜、甘蓝等是喜氯作物；甜菜、水稻、谷子、高粱、小麦、茄子、豌豆、菊花等是耐氯较强的作物；棉花、大豆、油菜、番茄、柑橘、葡萄、茶树、大葱、萝卜等是耐氯中等的作物。施用氯基肥料都是有益无害的。尤其是氯离子有促进光合作用和纤维形成等作用，对麻类等纤维作物施用尤为适宜。因为氯离子对麻类作为所必需的，它能促进纤维发育，增强纤维的韧力。氯基肥料特别适合于作为基肥和追肥施用。

尿素是含氮高、肥效快、用量大的优质氮肥。但是，尿素在使用过程中，容易通过挥发、淋溶、分解和径流等途径流失，导致肥效利用率不高，据统计，当季利用率只有30％左右，这不仅造成了化肥的浪费，而且对于大气、水体土壤等人类赖以生存的环境造成污染。

虽然氯基生物肥制造成本低，生产简单的优势，但是单纯的氯基肥料中的尿素肥料利用率却非常低，如何使在生物肥料中的氯元素在促进农作物生长中发挥积极作用，又能使尿素中的氮肥充分有效地得到利用，提高氯基生物氮肥的缓释效能与长效机制，从而发挥氯无素、氮元素和生物菌肥的多重正面作用，联合促进作物生长，改善土壤环境是人们期待研发的课题，制造具有相同效能与作用的生物氮肥是市场和农民的期待。

γ-聚谷氨酸(γ-poly-glutamic acid，简称γ-PGA)是微生物发酵产生的阴离子型多聚氨基酸，对环境无污染，为绿色生物产品，具极佳的生物可降解性、成膜性、成纤维性、可塑性、粘结性、保湿性等许多独特的理化和生物学特性，这些特性使其具有增稠、乳化、凝胶、成膜、保温、缓释、助溶和粘结等有益功能，使其在农业、医药、环境保护、食品、化妆品等诸多领域具有十分广阔的应用前景。

在中国乃至世界范围，草本植物是一个大家族，资源丰富，种类繁多；其中雀麦草、燕麦、大麦是其中的优良品种，生长速度快，从麦草类植物叶中提取的固态颗粒物质，具有丰富的氨基酸、SOD酶、微量元素、矿物质和大量的微生物菌群，是一类优良的协同物质，与γ-聚谷氨酸进行配合，能够充分发挥出二者的优势，共同提高生物肥料的利用率和肥效率。

γ-聚谷氨酸的生产可以有生物发酵的技术来大规模的生产，既能提高肥料的氮素营养利用率，又对植物有一定的保水作用，能减少植物生长所需的用水量，但是作为合适肥料的功能性添加剂，其作用和效率还远没有完全发挥出来；如何筛选能够与γ-聚谷氨酸产生协同作用的物质，并共同开发一种生物肥料，从而提高γ-聚谷氨酸的有效作用，为国家和农民提供更加有效和节约的微生物菌肥，从而创造出更大的社会效益和经济效益。

发明内容