CN117142899A - 一种生物基肥料增效剂及其制备方法 - Google Patents

一种生物基肥料增效剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及肥料增效剂领域，特别涉及一种生物基肥料增效剂及其制备方法，按照重量份计，该肥料增效剂包括以下原料：改性聚谷氨酸20‑30份、烟秆生物炭1‑3份、聚磷酸盐4‑6份、膨润土30‑40份、沸石粉6‑10份、γ‑氨基丁酸0.1‑0.5份、腐殖酸钠10‑20份、有机酸10‑15份、微量元素组合物1‑3份。该肥料增效剂不仅具有优异的保肥能力，可以增强肥料的缓释性，显著提升肥料的利用率，而且具有一定杀菌性，可减少土传细菌病害，有利于农作物产量和品质的提高。

Description

一种生物基肥料增效剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料增效剂领域，特别涉及一种生物基肥料增效剂及其制备方法。
背景技术
据有关数据统计我国氮肥的利用率为35％左右，磷肥和钾肥的当季利用率分别为20％和50％左右，肥料利用率偏低一直是我国农业施肥中存在的问题。
肥料增效剂作为一种活性物质可以通过固氮和活化土壤中难以利用的钾、磷元素以增加农作物对养分的吸收，同时可以对农作物的生长起到一定的调节作用，通常是将其掺到常规肥料中，能够适当减少肥料施用量，提高肥料的利用率。
聚谷氨酸肥料增效剂是由生物发酵技术制备得到的谷氨酸聚合物，分子量大，因侧链上大量的羧基使其具有类似梳状结构，能够具有螯合、保湿、植物生长调节的作用。尽管聚谷氨酸具有优良的特性，但是其对物理、化学以及生物条件较为敏感，尤其是微生物是其降解的主要因素，而作为肥料增效剂在土壤中的快速降解影响了其功能的长效发挥，存在保肥能力相对较弱、缓释性不足的问题，使其在延长肥料养分释放期上作用有限，导致肥料的利用率相对较低。
因此开发一种新的肥料增效剂用以提高化肥利用率，节约化肥投入成本，对我国农业发展及生态环境保护具有非常重要的意义。
发明内容
针对上述提到的技术问题，本发明提供了一种生物基肥料增效剂及其制备方法，该肥料增效剂不仅具有优异的保肥能力，可以增强肥料的缓释性，显著提升肥料的利用率，而且具有一定杀菌性，可减少土传细菌病害，有利于农作物产量和品质的提高。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种生物基肥料增效剂，按照重量份计，包括以下原料：改性聚谷氨酸20-30份、烟秆生物炭1-3份、聚磷酸盐4-6份、膨润土30-40份、沸石粉6-10份、γ-氨基丁酸0.1-0.5份、腐殖酸钠10-20份、有机酸10-15份、微量元素组合物1-3份。
在一些实施方式中，所述改性聚谷氨酸由以下步骤制备得到：将聚谷氨酸溶解在二甲基亚砜中，加入烯丙基硫脲和噻呋酰胺，再加入交联剂和催化剂搅拌混合，经过滤、洗涤、冷冻干燥后即得到所述改性聚谷氨酸。
在一些实施方式中，所述聚谷氨酸的分子量为70-200万Da。
本发明对所述聚谷氨酸的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述聚谷氨酸购自武汉吉业升化工有限公司。
在一些实施方式中，所述二甲基亚砜与聚谷氨酸的重量比为(12-14):1，所述烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的8-20wt％。
优选地，所述二甲基亚砜与与聚谷氨酸的重量比为13:1，所述烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的14wt％。
在一些实施方式中，所述烯丙基硫脲和噻呋酰胺的重量比为(0.6-1):1。
烯丙基硫脲的CAS号为109-57-9，噻呋酰胺的CAS号为130000-40-7。
在一些实施方式中，所述交联剂的加入量为聚谷氨酸的10-12wt％，所述催化剂的加入量为聚谷氨酸的0.5-1.2wt％。
优选地，所述交联剂的加入量为聚谷氨酸的11wt％，所述催化剂的加入量为聚谷氨酸的1wt％。
在一些实施方式中，所述交联剂为二元胺，所述催化剂为碳酸氢钠。
优选地，所述交联剂为乙二胺。
在一些实施方式中，所述烟秆生物炭由以下步骤制备得到：将烟秆依次进行破碎、过120目筛后，在620-680℃下进行热解炭化处理得到一级生物炭，将得到的一级生物炭置于惰性气氛下先以5-7℃/min的速度升温至280-300℃保温40-60min，再以3-5℃/min的速度升温至900-1000℃保温4-6h得到二级生物炭，将二级生物炭经过稀盐酸酸洗和水洗，调节pH至中性，然后干燥后即得到所述烟秆生物炭。
优选地，所述烟秆生物炭由以下步骤制备得到：将烟秆依次进行破碎、过120目筛后，在650℃下进行热解炭化处理得到一级生物炭，将得到的一级生物炭置于惰性气氛下先以6℃/min的速度升温至290℃保温50min，再以4℃/min的速度升温至950℃保温5h得到二级生物炭，将二级生物炭经过2mol/L稀盐酸洗涤8min，然后用水洗涤至pH为中性，接着在80℃下干燥12h后即得到所述烟秆生物炭。
在一些实施方式中，所述聚磷酸盐包括聚磷酸铵、聚磷酸镁、聚磷酸钠、聚磷酸钾和聚磷酸钙中的一种或多种。
优选地，所述聚磷酸盐为聚磷酸铵。
本发明对所述聚磷酸铵的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述聚磷酸铵购自济南鑫全化工科技有限公司。
在一些实施方式中，所述膨润土的粒径为1000-3000目，优选为2000目。
本发明对所述膨润土的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述膨润土购自信阳市凌云矿业科技有限公司。
在一些实施方式中，所述沸石粉的粒径为1000-2000目，优选为1500目。
本发明对所述沸石粉的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述沸石粉购自朝阳市鑫河沸石科技有限公司。
在一些实施方式中，所述有机酸包括植物油酸和/或草酸。
优选地，所述有机酸包括植物油酸和草酸，二者的重量比为(0.2-0.5)：1。
植物油酸的CAS号为112-80-1。
在一些实施方式中，所述微量元素组合物包括硫酸铜、硫酸铁、硫酸镁、硫酸锌、钼酸铵、硼砂、硫酸锰中的一种或多种。
优选地，所述微量元素组合物为硫酸镁、硫酸铁和硼砂的组合，各物质的重量比为1：(0.5-1)：(0.8-1.2)。
更加优选地，所述微量元素组合物为硫酸镁、硫酸铁和硼砂的组合，各物质的重量比为1：0.7：1。
本发明另一方面提供了一种生物基肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚谷氨酸、γ-氨基丁酸、微量元素组合物、有机酸依次加入到反应釜内，以转速50-100r/min搅拌10-15min，然后水浴加热至30-40℃加入腐殖酸钠和聚磷酸盐继续搅拌10-20min，再加入膨润土、沸石粉以及烟秆生物炭，以转速200-400r/min在60-70℃下搅拌混合30-60min，冷却至25℃以下，即得到所述生物基肥料增效剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过对聚谷氨酸进行改性，尤其是通过特定比例的烯丙基硫脲和噻呋酰胺对聚谷氨酸进行改性不仅可以赋予所制备的增效剂更好的保肥能力和缓释性，显著提高肥料的利用率，而且具有一定的杀菌性，减少土传细菌病害，有利于农作物产量和品质的提高，主要是由于一方面在交联剂和催化剂的作用下烯丙基硫脲和噻呋酰胺可以键合到聚谷氨酸的线性分子结构上，形成缠绕或网状结构，使得该增效剂在和肥料一起使用时能很好的锁住有效成分，避免营养成分的快速流失，增强保肥性和缓释性，提高利用率，另一方面硫脲基团和噻呋酰胺的引入使该增效剂具有较好的杀菌性，能够防治一些真菌性病害，有利于农作物的增产；
(2)本发明通过加入特定的烟秆生物炭含有的烟碱抑制病虫，再结合加入的聚磷酸盐能够络合γ-氨基丁酸，可以很好地防治土壤中的病害；此外特定粒径的膨润土和沸石粉可以吸附肥料中一定的活性成分而有利于提高肥料的缓释性能。
附图说明
图1为实施例1中改性聚谷氨酸的扫描电镜图片。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种生物基肥料增效剂，按照重量份计，包括以下原料：改性聚谷氨酸25份、烟秆生物炭2份、聚磷酸盐5份、膨润土35份、沸石粉8份、γ-氨基丁酸0.3份、腐殖酸钠15份、有机酸12份、微量元素组合物2份。
改性聚谷氨酸由以下步骤制备得到：将聚谷氨酸溶解在二甲基亚砜中，加入烯丙基硫脲和噻呋酰胺，再加入交联剂和催化剂以转速为500r/min搅拌混合20min，经过滤，用Tris缓冲液和水依次洗涤滤饼至中性，冷冻干燥后即得到所述改性聚谷氨酸。
聚谷氨酸购自武汉吉业升化工有限公司，聚谷氨酸的分子量为70-200万Da。
二甲基亚砜与与聚谷氨酸的重量比为13:1，烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的14wt％。
烯丙基硫脲和噻呋酰胺的重量比为0.8:1。
交联剂的加入量为聚谷氨酸的11wt％，催化剂的加入量为聚谷氨酸的1wt％，交联剂为乙二胺，催化剂为碳酸氢钠。
烟秆生物炭由以下步骤制备得到：将烟秆依次进行破碎、过120目筛后，在650℃下进行热解炭化处理得到一级生物炭，将得到的一级生物炭置于惰性气氛下先以6℃/min的速度升温至290℃保温50min，再以4℃/min的速度升温至950℃保温5h得到二级生物炭，将二级生物炭先经过2mol/L的稀盐酸洗涤8min，然后用水洗涤至pH为中性，接着在80℃下干燥12h后即得到所述烟秆生物炭。
聚磷酸盐为聚磷酸铵，购自济南鑫全化工科技有限公司。
膨润土的粒径为2000目，购自信阳市凌云矿业科技有限公司。
沸石粉的粒径为1500目，购自朝阳市鑫河沸石科技有限公司。
有机酸包括植物油酸和草酸，二者的重量比为0.35：1。
微量元素组合物为硫酸镁、硫酸铁和硼砂的组合，各物质的重量比为1：0.7：1。
本实施例生物基肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚谷氨酸、γ-氨基丁酸、微量元素组合物、有机酸按照比例依次加入到反应釜内，以转速80r/min搅拌12min，然后水浴加热至35℃加入腐殖酸钠和聚磷酸盐继续搅拌15min，再加入膨润土、沸石粉以及烟秆生物炭，以转速300r/min在65℃下搅拌混合45min，冷却至25℃以下，即得到所述生物基肥料增效剂。
实施例2
一种生物基肥料增效剂，按照重量份计，包括以下原料：改性聚谷氨酸22份、烟秆生物炭2份、聚磷酸盐5份、膨润土32份、沸石粉7份、γ-氨基丁酸0.2份、腐殖酸钠12份、有机酸11份、微量元素组合物2份。
改性聚谷氨酸由以下步骤制备得到：将聚谷氨酸溶解在二甲基亚砜中，加入烯丙基硫脲和噻呋酰胺，再加入交联剂和催化剂以转速为500r/min搅拌混合20min，经过滤，用Tris缓冲液和水依次洗涤滤饼至中性，冷冻干燥后即得到所述改性聚谷氨酸。
聚谷氨酸购自武汉吉业升化工有限公司，聚谷氨酸的分子量为70-200万Da。
二甲基亚砜与与聚谷氨酸的重量比为13:1，烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的14wt％。
烯丙基硫脲和噻呋酰胺的重量比为0.75:1。
交联剂的加入量为聚谷氨酸的11wt％，催化剂的加入量为聚谷氨酸的1wt％，交联剂为乙二胺，催化剂为碳酸氢钠。
烟秆生物炭由以下步骤制备得到：将烟秆依次进行破碎、过120目筛后，在650℃下进行热解炭化处理得到一级生物炭，将得到的一级生物炭置于惰性气氛下先以6℃/min的速度升温至290℃保温50min，再以4℃/min的速度升温至950℃保温5h得到二级生物炭，将二级生物炭经过2mol/L稀盐酸洗涤8min，然后用水洗涤至pH为中性，接着在80℃下干燥12h后即得到所述烟秆生物炭。
聚磷酸盐为聚磷酸铵，购自济南鑫全化工科技有限公司。
膨润土的粒径为2000目，购自信阳市凌云矿业科技有限公司。
沸石粉的粒径为1500目，购自朝阳市鑫河沸石科技有限公司。
有机酸包括植物油酸和草酸，二者的重量比为0.35：1。
微量元素组合物为硫酸镁、硫酸铁和硼砂的组合，各物质的重量比为1：0.7：1。
本实施例生物基肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚谷氨酸、γ-氨基丁酸、微量元素组合物、有机酸按照比例依次加入到反应釜内，以转速60r/min搅拌15min，然后水浴加热至35℃加入腐殖酸钠和聚磷酸盐继续搅拌15min，再加入膨润土、沸石粉以及烟秆生物炭，以转速250r/min在65℃下搅拌混合50min，冷却至25℃以下，即得到所述生物基肥料增效剂。
实施例3
一种生物基肥料增效剂，按照重量份计，包括以下原料：改性聚谷氨酸28份、烟秆生物炭3份、聚磷酸盐5份、膨润土38份、沸石粉9份、γ-氨基丁酸0.4份、腐殖酸钠18份、有机酸14份、微量元素组合物2份。
改性聚谷氨酸由以下步骤制备得到：将聚谷氨酸溶解在二甲基亚砜中，加入烯丙基硫脲和噻呋酰胺，再加入交联剂和催化剂以转速为500r/min搅拌混合20min，经过滤，用Tris缓冲液和水依次洗涤滤饼至中性，冷冻干燥后即得到所述改性聚谷氨酸。
聚谷氨酸购自武汉吉业升化工有限公司，聚谷氨酸的分子量为70-200万Da。
二甲基亚砜与与聚谷氨酸的重量比为13:1，烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的14wt％。
烯丙基硫脲和噻呋酰胺的重量比为0.95:1。
交联剂的加入量为聚谷氨酸的11wt％，催化剂的加入量为聚谷氨酸的1wt％，交联剂为乙二胺，催化剂为碳酸氢钠。
烟秆生物炭由以下步骤制备得到：将烟秆依次进行破碎、过120目筛后，在650℃下进行热解炭化处理得到一级生物炭，将得到的一级生物炭置于惰性气氛下先以6℃/min的速度升温至290℃保温50min，再以4℃/min的速度升温至950℃保温5h得到二级生物炭，将二级生物炭先经过2mol/L的稀盐酸洗涤8min，然后用水洗涤至pH为中性，接着在80℃下干燥12h后即得到所述烟秆生物炭。
聚磷酸盐为聚磷酸铵，购自济南鑫全化工科技有限公司。
膨润土的粒径为2000目，购自信阳市凌云矿业科技有限公司。
沸石粉的粒径为1500目，购自朝阳市鑫河沸石科技有限公司。
有机酸包括植物油酸和草酸，二者的重量比为0.35：1。
微量元素组合物为硫酸镁、硫酸铁和硼砂的组合，各物质的重量比为1：0.7：1。
本实施例生物基肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚谷氨酸、γ-氨基丁酸、微量元素组合物、有机酸按照比例依次加入到反应釜内，以转速90r/min搅拌11min，然后水浴加热至38℃加入腐殖酸钠和聚磷酸盐继续搅拌12min，再加入膨润土、沸石粉以及烟秆生物炭，以转速350r/min在65℃下搅拌混合40min，冷却至25℃以下，即得到所述生物基肥料增效剂。
实施例4
一种生物基肥料增效剂，按照重量份计，包括以下原料：改性聚谷氨酸20份、烟秆生物炭1份、聚磷酸盐4份、膨润土30份、沸石粉10份、γ-氨基丁酸0.1份、腐殖酸钠20份、有机酸15份、微量元素组合物3份。
改性聚谷氨酸由以下步骤制备得到：将聚谷氨酸溶解在二甲基亚砜中，加入烯丙基硫脲和噻呋酰胺，再加入交联剂和催化剂以转速为500r/min搅拌混合20min，经过滤，用Tris缓冲液和水依次洗涤滤饼至中性，冷冻干燥后即得到所述改性聚谷氨酸。
聚谷氨酸购自武汉吉业升化工有限公司，聚谷氨酸的分子量为70-200万Da。
二甲基亚砜与与聚谷氨酸的重量比为12:1，烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的8wt％。
烯丙基硫脲和噻呋酰胺的重量比为0.6:1。
交联剂的加入量为聚谷氨酸的10wt％，催化剂的加入量为聚谷氨酸的0.5wt％，交联剂为乙二胺，催化剂为碳酸氢钠。
烟秆生物炭由以下步骤制备得到：将烟秆依次进行破碎、过120目筛后，在620℃下进行热解炭化处理得到一级生物炭，将得到的一级生物炭置于惰性气氛下先以5℃/min的速度升温至280℃保温60min，再以3℃/min的速度升温至900℃保温6h得到二级生物炭，将二级生物炭先经过2mol/L的稀盐酸洗涤8min，然后用水洗涤至pH为中性，接着在80℃下干燥12h后即得到所述烟秆生物炭。
聚磷酸盐为聚磷酸铵，购自济南鑫全化工科技有限公司。
膨润土的粒径为2000目，购自信阳市凌云矿业科技有限公司。
沸石粉的粒径为1500目，购自朝阳市鑫河沸石科技有限公司。
有机酸包括植物油酸和草酸，二者的重量比为0.35：1。
微量元素组合物为硫酸镁、硫酸铁和硼砂的组合，各物质的重量比为1：0.7：1。
本实施例生物基肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚谷氨酸、γ-氨基丁酸、微量元素组合物、有机酸按照比例依次加入到反应釜内，以转速50r/min搅拌15min，然后水浴加热至30℃加入腐殖酸钠和聚磷酸盐继续搅拌20min，再加入膨润土、沸石粉以及烟秆生物炭，以转速200r/min在60℃下搅拌混合60min，冷却至25℃以下，即得到所述生物基肥料增效剂。
实施例5
一种生物基肥料增效剂，按照重量份计，包括以下原料：改性聚谷氨酸30份、烟秆生物炭3份、聚磷酸盐6份、膨润土40份、沸石粉10份、γ-氨基丁酸0.5份、腐殖酸钠20份、有机酸15份、微量元素组合物3份。
改性聚谷氨酸由以下步骤制备得到：将聚谷氨酸溶解在二甲基亚砜中，加入烯丙基硫脲和噻呋酰胺，再加入交联剂和催化剂以转速为500r/min搅拌混合20min，经过滤，用Tris缓冲液和水依次洗涤滤饼至中性，冷冻干燥后即得到所述改性聚谷氨酸。
聚谷氨酸购自武汉吉业升化工有限公司，聚谷氨酸的分子量为70-200万Da。
二甲基亚砜与与聚谷氨酸的重量比为14:1，烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的20wt％。
烯丙基硫脲和噻呋酰胺的重量比为1:1。
交联剂的加入量为聚谷氨酸的12wt％，催化剂的加入量为聚谷氨酸的1.2wt％，交联剂为乙二胺，催化剂为碳酸氢钠。
烟秆生物炭由以下步骤制备得到：将烟秆依次进行破碎、过120目筛后，在680℃下进行热解炭化处理得到一级生物炭，将得到的一级生物炭置于惰性气氛下先以7℃/min的速度升温至300℃保温40min，再以5℃/min的速度升温至1000℃保温4h得到二级生物炭，将二级生物炭先经过2mol/L的稀盐酸洗涤8min，然后用水洗涤至pH为中性，接着在80℃下干燥12h后即得到所述烟秆生物炭。
聚磷酸盐为聚磷酸铵，购自济南鑫全化工科技有限公司。
膨润土的粒径为2000目，购自信阳市凌云矿业科技有限公司。
沸石粉的粒径为1500目，购自朝阳市鑫河沸石科技有限公司。
有机酸包括植物油酸和草酸，二者的重量比为0.35：1。
微量元素组合物为硫酸镁、硫酸铁和硼砂的组合，各物质的重量比为1：0.7：1。
本实施例生物基肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚谷氨酸、γ-氨基丁酸、微量元素组合物、有机酸按照比例依次加入到反应釜内，以转速100r/min搅拌10min，然后水浴加热至40℃加入腐殖酸钠和聚磷酸盐继续搅拌10min，再加入膨润土、沸石粉以及烟秆生物炭，以转速400r/min在70℃下搅拌混合30min，冷却至25℃以下，即得到所述生物基肥料增效剂。
实施例6
本实施例提供了一种生物基肥料增效剂及其制备方法，具体实施方式同实施例1，区别在于所述改性聚谷氨酸由聚谷氨酸替代。
实施例7
本实施例提供了一种生物基肥料增效剂及其制备方法，具体实施方式同实施例1，区别在于交联剂的加入量为聚谷氨酸的8wt％，所述催化剂的加入量为聚谷氨酸的0.3wt％
使用效果评价
1.微观结构
将实施例1的改性聚谷氨酸通过扫描电镜进行微观结构的观察，如图1所示。
由图1可知，改性聚谷氨酸呈现明显的网状交错结构，也进一步证明烯丙基硫脲和噻呋酰胺键合到了聚谷氨酸的线性分子结构上，形成网状结构，使得该增效剂在和肥料一起使用时能很好的锁住有效成分，避免营养成分的快速流失，增强保肥性和缓释性，提高利用率。
2.降解性能
各取实施例1的改性聚谷氨酸和实施例6所用的聚谷氨酸2g分别溶解在200ml自来水中，置于20-25℃的条件下，每间隔5天向其中添加自来水，以保证每组的溶液体积不变，每天进行离心观察，记录是否有离心沉淀生成。若有，则表明其已经发生降解，则停止离心观察；若无，继续进行观察记录，至出现离心沉淀为止。
根据发明人对结果的记录发现：改性聚谷氨酸在第45天出现了离心沉淀，即表明该改性聚谷氨酸被自来水中微生物的降解速率较慢，能够有利于提高保肥和缓释性；而实施例6所使用的聚谷氨酸在第7天出现了明显离心沉淀，表明其被微生物降解的速率较快，保肥能力相对较差。
3.农作物品质
选取安徽省某农业科技示范园作为试验区，土壤类型为棕壤，土壤条件如表1所示。
表1
pH 6.4
有机质 16.3g/kg
速效磷 28.8mg/kg
速效钾 133.2mg/kg
碱解氮 87.5mg/kg
全氮 0.82g/kg
供试作物及品种：玉米。
试验样品：实施例1-7制备的肥料增效剂。
试验所用肥料：史丹利牌复合肥，包括具体含量：N 25％、P2O5 10％、K2O16％。
试验处理：采用划区试验，每个区域面积为48m2，设置对照组(只施用复合肥、不施用肥料增效剂)、实施例1-7共计8组处理(除对照组外，其他区域均同时施用复合肥和肥料增效剂)，每组设置3个平行试验。试验区域均为长方形，四周设保护行，每个区域施肥量为4.2kg，所有肥料基施60％,大喇叭口期追施40％；每个区域肥料增效剂用量0.7kg，在玉米播种前与基肥混合后同时施入土壤中。
试验于2022年6月13日播种，于2022年10月10日收获。
田间管理按照当地习惯进行。
指标测定：玉米成熟后，进行相关指标测试，测试结果见表2。
表2
4.土壤检测
在上述试验进行3个月后，分别抽取每个试验组和对照组的土壤进行检测，每组平行测试3次，取平均值，将试验结果记录在表3。
表3
由表2和表3中各指标数据可知，施用实施例1-5不同的肥料增效剂对于土壤性质和玉米品质的提升存在一定差异，但相对于对照组，施用本发明肥料增效剂有效促进了土壤中的养分留存，使肥料不易流失，提高了肥料的利用率，对玉米长势和产量均有显著提高，实施例6中的增效剂采用聚谷氨酸替代本发明特定改性的聚谷氨酸，使土壤中的养分出现流失，导致玉米的长势和产量均出现一定程度的降低，实施例7改变了聚谷氨酸制备过程中的交联剂和催化剂用量，使玉米的长势和产量出现降低，这是由于聚谷氨酸在改性过程中所形成的交联结构较少且不致密，减弱了增效剂对于肥料的保肥和缓释能力，导致养分流失，肥料的利用率降低。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种生物基肥料增效剂，其特征在于，按照重量份计，包括以下原料：改性聚谷氨酸20-30份、烟秆生物炭1-3份、聚磷酸盐4-6份、膨润土30-40份、沸石粉6-10份、γ-氨基丁酸0.1-0.5份、腐殖酸钠10-20份、有机酸10-15份、微量元素组合物1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述改性聚谷氨酸由以下步骤制备得到：将聚谷氨酸溶解在二甲基亚砜中，加入烯丙基硫脲和噻呋酰胺，再加入交联剂和催化剂搅拌混合，经过滤、洗涤、冷冻干燥后即得到所述改性聚谷氨酸。
3.根据权利要求2所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述聚谷氨酸的分子量为70-200万Da。
4.根据权利要求2所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述二甲基亚砜与聚谷氨酸的重量比为(12-14):1，所述烯丙基硫脲和噻呋酰胺的总加入量为所述聚谷氨酸的5-20wt％。
5.根据权利要求4所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述烯丙基硫脲和噻呋酰胺的重量比为(0.6-1):1。
6.根据权利要求2所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述交联剂为二元胺，所述催化剂为碳酸氢钠。
7.根据权利要求1所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述聚磷酸盐包括聚磷酸铵、聚磷酸镁、聚磷酸钠、聚磷酸钾和聚磷酸钙中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述有机酸包括植物油酸和/或草酸。
9.根据权利要求1所述的一种生物基肥料增效剂，其特征在于，所述微量元素组合物包括硫酸铜、硫酸铁、硫酸镁、硫酸锌、钼酸铵、硼砂、硫酸锰中的一种或多种。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的生物基肥料增效剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性聚谷氨酸、γ-氨基丁酸、微量元素组合物、有机酸依次加入到反应釜内，以转速50-100r/min搅拌10-15min，然后水浴加热至30-40℃加入腐殖酸钠和聚磷酸盐继续搅拌10-20min，再加入膨润土、沸石粉以及烟秆生物炭，以转速200-400r/min在60-70℃下搅拌混合30-60min，冷却至25℃以下，即得到所述生物基肥料增效剂。
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