[发明专利]一种高效缓释尿素及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及缓释肥料，具体地说是，涉及一种采用γ-聚谷氨酸和硝化抑制剂包膜得到的缓释尿素及其制备方法。

背景技术

2011年十一届全国人大四次会议上，农业部副部长危朝安在会上表示我国化肥年用量5460万吨(折纯氮磷钾)，为农业发展、农民增收，特别是粮食增产，作出了重要的贡献。其中尤以氮肥消费量最大，约2800万吨(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1200多万吨，相当于2700多万吨尿素。大量的肥料流失不仅增加了农业成本，造成巨大的经济损失，而且导致环境污染。因此，在大力提倡节能减排的今天，提高氮肥利用率显得尤为重要。

γ-聚谷氨酸(γ-poly-glutamic acid，简称γ-PGA)是谷氨酸单体以γ-羧基与氨基相缩合的一种聚氨基酸，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。

现在很多肥料中都添加硝化抑制剂，但硝化抑制剂在土壤剖面移动性很强，容易与铵离子发生分离，从而影响其硝化抑制效果，而且在砂粒含量高、保水能力差的土壤遇强降雨容易发生淋溶损失，因此研制一种高效环保的缓释肥在国家大力提倡节能减排的今天具有深远的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效缓释尿素。针对现有技术都是简单的将一种或两种硝化抑制剂添加到肥料中，本发明将γ-聚谷氨酸与硝化抑制剂同时添加到肥料中，利用γ-聚谷氨酸的螯合及成膜性能在硝化抑制剂与肥料表明形成一层聚谷氨酸保护层，γ-聚谷氨酸与硝化抑制剂会产生协同作用从而减少了肥料的流失，延长了肥料释放期。

本发明还要解决的另一技术问题是提供上述高效缓释尿素的制备方法。

一种高效缓释尿素，它利用包膜缓释液对尿素进行包膜，经干燥固化后制得；

其中，所述的包膜缓释液由如下质量百分数的组分组成：

γ-聚谷氨酸 1～5％，

硝化抑制剂  1～5％，

粘合剂      0.5～5％，

表面活性剂  0.05～2％，

其余为水；

pH 5.5-6.5。

其中，包膜缓释液的质量占尿素质量的0.1～1％。

其中，所述的γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸纯品，或γ-聚谷氨酸盐纯品、或包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液、或含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂；γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂的用量以其中所含的γ-聚谷氨酸计；γ-聚谷氨酸的平均分子量为10～2000KDa。γ-聚谷氨酸优选的质量百分比范围是1～4％。

上述γ-聚谷氨酸优选用γ-聚谷氨酸溶液的形式，所述的γ-聚谷氨酸溶液按如下方法制备得到：微生物发酵生产γ-聚谷氨酸，发酵结束后，将得到γ-聚谷氨酸培养物，经板框过滤除菌，即可制得所需求的γ-聚谷氨酸溶液，其中，γ-聚谷氨酸溶液中，γ-聚谷氨酸的含量为2～6％。具体来说，γ-聚谷氨酸溶液可采用如下方法制备：发酵结束的发酵液，先用硫酸调发酵液pH为2～5，加0.1～3％的硅藻土搅拌均匀，经板框过滤除菌，用30～40％NaOH调节pH至6.0～8.0即可得到所需求的γ-聚谷氨酸溶液。但本发明不局限于上述γ-聚谷氨酸溶液的制作方法，通过现有的任何γ-聚谷氨酸生产菌株，任何现有的发酵方法制备得到的γ-聚谷氨酸，再经过滤除菌、得到的产品都可以用作γ-聚谷氨酸溶液。

其中，所述的硝化抑制剂为双氰胺或硫脲，优选双氰胺。硝化抑制剂的优选的质量百分比范围是2～4％。

其中，所述的粘合剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素和阿拉伯树胶中的任意一种或几种的混合物，优选聚乙烯醇。粘合剂优选的质量百分比范围是2～4％。

其中，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和聚氧乙烯烷基醚中的任意一种或两种的混合物，优选聚氧乙烯烷基醚。表面活性剂优选的质量百分比范围是0.1～1％。