[发明专利]γ-聚谷氨酸混合肥料及其治理沙漠工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种沙漠治理工艺，尤其涉及一种γ-聚谷氨酸混合肥料对沙漠进行治理的方法，属于沙漠治理技术领域。

背景技术

γ-聚谷氨酸[γ-ployglutamic acid，简称为γ-PGA]是以谷氨酸为唯一单体的共聚高分子聚合物。作为一种水溶性脂肪族聚酯，聚谷氨酸分子中有大量的游离的亲水性羧基，因此γ-PGA具有高度的水溶性、生物相容性、生物可降解性。聚谷氨酸溶于水溶液易形成水凝胶，对其包裹的肥料、微量元素具有明显的缓释效果。

我国目前沙漠化现象非常严重，土壤养分流失严重。大量施肥增产效果差，破坏生态环境。通过结合生物高分子，研发一种具有固沙保水的新型肥料是解决这些问题的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种γ-聚谷氨酸新型混合肥料及其治理沙漠的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种γ-聚谷氨酸混合肥料，由γ-聚谷氨酸、普通复合肥和生根粉组成，所述γ-聚谷氨酸的质量百分比为1.5～19.5％。

作为本发明的一种改进方案，所述γ-聚谷氨酸混合肥料，普通复合肥的比例为80～98％，γ-聚谷氨酸的比例为1.5～19.5％，生根粉的比例为0.5％；

作为本发明的一种进一步改进方案，所述γ-聚谷氨酸混合肥料，普通复合肥的比例为80～90％，γ-聚谷氨酸的比例为9.5～19.5％，生根粉的比例为0.5％；

作为本发明的一种进一步改进方案，所述γ-聚谷氨酸混合肥料，普通复合肥的比例为80～85％，γ-聚谷氨酸的比例为14.5～19.5％；

根据沙漠中各个植物根系位置的不同，所述γ-聚谷氨酸混合肥料的干粉填埋于地下20～50cm处；所述γ-聚谷氨酸肥料填埋完成，种植上沙漠旱生植物后，每隔4天浇灌水的用量为0.6～1.5L/m²；所述γ-聚谷氨酸的添加量为1～100g/m²。

作为上述方案的改进，所述γ-聚谷氨酸的添加量为3～40g/m²；

作为上述方案的进一步改进，所述γ-聚谷氨酸的添加量为5～20g/m²。

A、聚谷氨酸的发酵：将地衣芽胞杆菌接入含有已灭菌培养基的发酵罐中，控制温度，PH，搅拌和通风溶氧，发酵一定时间得到含有聚谷氨酸的发酵溶液；

B、分离和提取：聚谷氨酸发酵液分离去除菌体后，上清液加入乙醇醇沉得到聚谷氨酸沉淀，加水溶解得到聚谷氨酸液体；

C、聚谷氨酸和肥料的混合：将聚谷氨酸液体及普通的液体肥，加入混合槽，再加入固定比例的生根粉，在蒸汽鼓泡搅拌下，充分混合；

D、各组分融合造粒：将充分混合后的各种原料经高压计量泵打入造料塔，在造料塔喷射器形成雾状混合物，在塔内形成颗粒状γ-聚谷氨酸新型肥料。

聚谷氨酸的作用是保水、固沙减少水肥流失，促根养根并与生根粉成分螯合提高植物生根率，促进农作物根系发达，增强作物吸收养分能力，提高肥效，减少施肥量，减少水肥和农药流失，保护生态环境。

有益效果

本发明的新型化肥配方，利用γ-聚谷氨酸良好的保水能力，将植物根系附近的水分吸收形成凝胶，防止沙漠中浇灌的水自由下渗，减少水分的浇灌次数和使用量。同时利用γ-聚谷氨酸吸水后形成的水凝胶的缓释作用，提高化肥的利用率。γ-聚谷氨酸形成的水凝胶对植物根系还有明显的保护作用，在沙漠植物移植的过程中，在植物根部涂抹合适浓度的聚谷氨酸溶液，配合生根粉可以促进生根，缩短生根时间，提高生根率，最终提高沙漠中植物的成活率。

沙漠自然环境条件恶劣，风蚀现象非常明显，幼苗易发生倒伏，甚至被风连根拔起。通过实验证明，根系附近的聚谷氨酸水凝胶稳定性非常好，起到了很好的固沙固根的作用。聚谷氨酸水凝胶在沙漠高温条件下(40～60℃)恒温1个月，缓慢失水，保水效果非常明显。在沙漠强紫外照射的条件下持续照射1个月后，水凝胶依然完整并具有相同的保水和缓释性能。沙漠沙土内部的聚谷氨酸水凝胶，下雨时会迅速溶解，但干燥后在沙土内部依然形成水凝胶，并具有相近的保水和缓释性能。

本发明在普通化肥造粒前融入γ-聚谷氨酸和生根粉，形成γ-聚谷氨酸新型肥料。γ-聚谷氨酸和化肥在植物根系形成的化肥聚谷氨酸水凝胶，是土壤中养分、水分与根毛亲密接触的最佳输送平台，有效提高了化肥的溶解、储存、输送与吸收，明显促进了沙漠植物的生根，最终提高沙漠旱生植物的成活率，同时改良沙漠土壤环境，最终达到退沙还林的效果。

具体实施方式