[發明專利]一種聚谷氨酸?磷肥及其制備方法

有效

• 申請號: 201410494515.1
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104355722B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 陳慶;張芝媛
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于農作物的肥料領域，更確切的說是涉及一種具有聚合物性的環境友好型的高分子磷肥。

背景技術

我國為人口和農業大國，為了滿足人類的生活需求，大力發展農業是我國的一項重要措施。化肥在提高糧食作物產量方面扮演重要角色，我國的化肥用量增長很快，銷量約占世界化肥消費總量的20%~30%，但肥料當季利用率非常低，氮肥僅有30%~35%，磷肥約為10%~20%，鉀肥為35%~50%，低于世界平均水平15%~20%。

磷肥在農業中扮演重要角色，是三大元素之一。磷肥在植物生長發育過程中，具有重要作用，可促進作物開花結果，提高產量和品質，增加作物的抗逆性和抗寒性，促進根系生長，對植物起著非常重要的作用。我國為農業大國，磷肥需求量大，我國磷礦資源雖然豐富，但是磷礦品位普遍偏低，在磷礦的開采和選礦方面投入了大量資金。目前我國使用的磷肥主要為磷礦粉，過磷酸鈣，重過磷酸鈣，磷酸銨，磷酸二氫鉀等，磷肥施入土壤中，容易被土壤固定，阻礙了作物對磷肥的吸收，降低了利用率，其次如磷酸銨，磷酸二氫鉀等水溶性磷肥，水溶性磷肥溶入土壤中，一部分隨著灌溉水和雨水的澆灌淋溶流失，另一部分被土壤固定，大大降低了磷肥的利用率，浪費了磷肥資源。

對此，出現了一些緩釋型磷肥如包膜肥和高分子肥料，主要以包膜型為主，但包膜型磷肥為高分子類包膜，包膜層破裂后，磷肥釋放，也會被固定，且包膜工藝復雜，肥料價格昂貴，影響推廣。高分子肥料是利用有機高分子物質與養分離子結合，形成有機共聚物類活性物質，減少肥料流失，提高肥料利用率，克服了水溶性磷肥淋溶流失與被土壤固定的問題，提高磷肥利用效率，滿足作物生長需求。

中國專利公開號CN?1880284?A公開了一種多營養元素高分子緩釋化肥及其制備方法和用途，該方法是將磷酸二氫鉀與脲醛結合，制成高分子緩釋肥料，但由于其主要大量為無機聚合，顆粒容易吸潮結塊，表面容易發生反應，且制作過程中利用尿素與甲醛進行反應，容易對環境造成污染，再者其合成分子量太高，影響了肥料肥效的釋放。

中國發明專利公開號CN102584458A公開了一種多營養元素高分子緩釋碳基化肥及其制備方法，該專利方法是利用磷酸二氫鉀與聚羰基脲經過縮聚反應得到。該專利主要是通過磷酸鍵的特殊，與聚羰基脲發生縮聚反應，但聚羰基脲在熱聚合過程中容易發生分解反應，造成了資源的浪費，同時過量的聚羰基脲，使肥料成本增加，價格昂貴，不利于肥料的推廣。

中國發明專利公開號CN102765986?A公開了一種有機磷銨鈣肥料及其制備方法，該方法是利用磷肥，氮肥，鉀肥等與有機物和菌類反應，生成有機磷肥。其中培育出的菌中有效活性菌的數量不高，且該肥料見效慢，肥效低。

中國發明專利公開號CN103204748A公開了一種提高磷素利用率的有機無機復混肥料及其制備方法，該方法加入了有機結合態磷肥、尿素、硫酸鉀、改性腐殖酸、沸石粉、檸檬酸銨溶液、聚谷氨酸溶液，混合而得。該方法將磷肥先與有機物混合，生成有機結合態磷肥，再與腐殖酸有機分子結合，其中含有大量不溶性物質，對肥料的應用有一定的局限性。

根據上述，我國目前的磷肥主要存在易被土壤固定，利用率低。而高分子緩釋磷肥主要為磷酸鹽類與高分子或者有機質進行混合，形成具有一定緩釋作用的有機磷肥，肥料見效慢，肥效低，且其中不溶物多，影響使用。其中也存在少量將磷酸鹽類與高分子如脲醛，聚羰基脲，腐殖酸等結合，從分子結構上改變肥料特性，形成高分子緩釋肥，但在生產過程中容易造成環境污染，資源浪費，肥料成本高，價格昂貴等問題。

發明內容

為了解決上述的不足和缺陷，本發明提出了一種聚谷氨酸-磷肥，該聚谷氨酸-磷肥主要的原料為磷肥與聚谷氨酸，利用無機磷肥與聚谷氨酸結合，經過縮聚反應合成了新型的高分子聚谷氨酸-磷肥。其中磷肥結合在聚谷氨酸分子上，有效阻止了磷肥與土壤中各金屬元素結合，降低了土壤對磷的固定，增加了磷肥的利用率，節省了磷肥的用量，同時聚谷氨酸增大了磷肥的傳送速率，能夠土壤中其他微量元素，供作物吸收，提高作物的抗病和抗逆環境能力，促進作物增產。

本發明進一步提供了一種聚谷氨酸-磷肥的制備方法，該方法先利用還原劑將聚谷氨酸中的羧基還原為羥基，在一定的溫度下與磷肥發生縮聚反應，合成新型的高分子聚谷氨酸-磷肥。

本發明一種聚谷氨酸-磷肥，其特征在于，該聚谷氨酸-磷肥具有以下化學通式：