專利名稱：氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及土壤磷素釋放，具體說是氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途。
背景技術(shù)：
磷是不可再生的珍稀資源，2009年我國磷礦產(chǎn)量5500萬噸，占世界總產(chǎn)量億噸的35%，居世界首位。由于不合理的“采富棄貧”，磷礦回收率低，導(dǎo)致磷礦資源每年的減少量超過1.3億噸。我國磷資源消耗的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國家。按此消耗速度預(yù)算，可經(jīng)濟開采的磷礦資源難以再維持30年。如按此發(fā)展，我國富磷礦在2015年前將消耗殆盡。目前生產(chǎn)的高濃度磷肥消耗了 80%以上的磷礦資源，大部分在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)化為土壤中難溶性的化合物或殘留于礦渣、磷石膏中，真正被作物當(dāng)季利用的磷素僅有1(Γ25%，復(fù)合肥中配伍高濃度磷肥的使用效果和經(jīng)濟性很差。多年生產(chǎn)高濃度并大量施用磷肥的結(jié)果使我國大部分土壤富磷，土壤中總磷平均量達到作物需求量的40倍以上。如能開發(fā)和使用促進土壤釋磷的技術(shù)和產(chǎn)品，可不施或少施磷肥維持作物正常生長。研究表明，土壤中0. 2ppm左右的可溶性磷酸鹽即可保證大多數(shù)作物的正常生長需求。理論上講，氨基酸是含氨基和羧基的二元或多元螯合基團的有機配體，可以絡(luò)合鈣、 鎂、鐵等金屬離子，應(yīng)有促使磷酸根從土壤中的磷酸鈣鎂鐵鹽中釋放出來的作用，從而使土壤中富集的難溶磷酸鹽變成可溶或者枸溶性磷酸鹽，被植物吸收和利用。有關(guān)氨基酸的研究和應(yīng)用很多，但主要是氨基酸的制備、提取、監(jiān)測方法等。氨基酸可用于食品、醫(yī)藥、肥料等?，F(xiàn)有氨基酸肥料主要通過將多種氨基酸的組合復(fù)配；或者對農(nóng)業(yè)廢棄物酸處理、堿處理，或發(fā)酵處理；或者對工業(yè)氨基酸合成母液濃縮處理進而獲得混合氨基酸肥料等。迄今為止尚無氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途的研究報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途，公開了氨基酸作為土壤磷素釋放劑和植物氮肥的雙效作用，并據(jù)此制備可以釋放土壤磷素并同時提供植物氮肥的氨基酸肥料。本發(fā)明申請人研究表明，氨基酸與檸檬酸一樣，可以將土壤中的難溶磷酸鹽變成能被植物吸收的磷酸鹽(濃度可達IOppm左右)，足以保證植物生長對磷的需求。本發(fā)明申請人通過溫室盆栽及田間小區(qū)試驗發(fā)現(xiàn)，氨基酸不但是容易被微生物和植物吸收利用的優(yōu)質(zhì)氮肥，更能促進土壤磷素釋放。研究發(fā)現(xiàn)甘氨酸、谷氨酸、亞氨基二乙酸等氨基酸類化合物均具有顯著的釋磷效果。因此，用氨基酸釋放土壤中的磷素替代添加磷酸氫銨或磷酸二氫銨或磷酸鉀鹽，同樣可以保證作物的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。所述的氨基酸包括天然或人工合成的氨基酸，氨基酸肥料可以是各種蛋白質(zhì)水解物和/或人工合成和/或天然的氨基酸純品和/或混合物和/或母液。氨基酸包括甘氨酸、谷氨酸等天然氨基酸或亞氨基二乙酸等人工合成的氨基酸，也可以是其任意組合任意比混合物。所述的氨基酸可直接作為釋磷有機肥料使用，亦可配以無機肥料生產(chǎn)雙效復(fù)合肥使用。以氮素施用量表示，氨基酸施用量占氮肥施用量的59TlOO%。與其復(fù)配的無機氮肥為尿素、銨鹽；無機鉀肥為硫酸鉀、磷酸二氫鉀或氯化鉀；無機磷肥為磷酸二氫鹽或磷酸氫
Τττ . ο氨基酸是常見的生物營養(yǎng)物質(zhì)，可以從各種植物和動物蛋白中水解獲得，也可以通過微生物發(fā)酵獲得。谷氨酸是目前產(chǎn)量最大的氨基酸，我國總發(fā)酵能力已接近160萬噸， 約占全球谷氨酸產(chǎn)能的75%，谷氨酸生產(chǎn)成本約5000元/噸；甘氨酸及亞氨基二乙酸，可以通過氯乙酸氨解獲得，也可以通過氫氰酸合成羥基乙腈再經(jīng)氨解、水解、濃縮獲得，生產(chǎn)成本約為10000元/噸；若簡化或省去濃縮、提純、結(jié)晶步驟，將含無機銨鹽或菌體的混合物直接作為肥料的成本將會大幅減少?？梢姡被釓?fù)合肥在原料來源、生產(chǎn)保證、產(chǎn)業(yè)推廣、市場需求等各方面都具備經(jīng)濟和技術(shù)的可行性。因此，氨基酸作為釋磷和供氮的雙效肥是未來農(nóng)用肥的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。本發(fā)明的優(yōu)點是玉米、水稻、蔬菜的盆栽或田間肥效試驗均證明，氨基酸具有雙效肥的功能，既可作為高效氮肥又可同時替代磷肥，促進作物對土壤中磷的吸收。通過系列的組合與復(fù)配，開發(fā)更具優(yōu)勢的無磷或少磷有機或有機-無機復(fù)合肥，可以緩解磷礦的過度消耗，土壤板結(jié)和鹽化、減少水肥流失、改善土壤膠體性質(zhì)、增加土壤肥力，更好的利用土壤中富集的難溶磷酸鹽，實現(xiàn)資源合理循環(huán)利用。
具體實施例方式本發(fā)明可用下文中的非限定性實施例作進一步的說明。將最簡單的氨基酸代表——甘氨酸純品(下文簡稱G)，雙羧基酸性氨基酸代表——谷氨酸純品(下文簡稱GLU)、亞氨基二乙酸純品(下文簡稱I)，混合物代表——亞氨基二乙酸粗品(含有約70%氯化銨或者硫酸銨、15%亞氨基二乙酸鹽酸鹽或者硫酸鹽、5%甘氨酸鹽酸鹽，下文簡稱D)，與無機氮肥作對比評價試驗，進行玉米盆栽、水稻盆栽或萵筍小區(qū)田間試驗，驗證這幾類氨基酸肥效及促進土壤釋磷效果。實施例1
甘氨酸、亞氨基二乙酸純品和亞氨基二乙酸粗品分別與磷肥、鉀肥復(fù)配成雙效復(fù)合肥料進行肥效評價試驗。水稻盆栽試驗結(jié)果(表1)表明，三者均是良好的有機氮肥。與對照CK (不施氮肥，正常施加磷肥、鉀肥)相比，N施用量為50mg/kg條件下，G、I、D分別增產(chǎn)140. 2%、 140. 2%、170. 7% ；N 施用量為 100mg/kg 條件下，G、I、D 分別增產(chǎn) 225. 0%、310. 9%,271. 7% ；N 施用量為200mg/kg條件下，G、I、D分別增產(chǎn)328. 3%,339. 1%、258· 7%。試驗結(jié)果充分肯定三者的氮肥肥效。表1不同肥源不同施用量處理對水稻苗期生物量及磷素吸收量的影響
權(quán)利要求
1.氨基酸作為土壤磷釋放劑的新用途，其特征在于，氨基酸直接作為釋磷有機雙效肥料使用，或與無機肥料復(fù)配成雙效復(fù)合肥料使用，少施加甚至不施加磷肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途，其特征在于，氨基酸是天然氨基酸或人工合成的氨基酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途，其特征在于，氨基酸是指甘氨酸、谷氨酸或亞氨基二乙酸，或其任意組合任意比混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途，其特征在于，氨基酸為亞氨基二乙酸或含亞氨基二乙酸的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途，其特征在于，氨基酸施用量占氮肥施用量的5% 100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基酸作為土壤磷釋放劑的用途，其特征在于，與其復(fù)配的無機氮肥為尿素、銨鹽；無機鉀肥為硫酸鉀、磷酸二氫鉀或氯化鉀；無機磷肥為磷酸二氫鹽或磷酸氫鹽。
全文摘要
本發(fā)明公開了氨基酸作為土壤磷素釋放劑和植物氮肥的雙效作用，并據(jù)此制備可以釋放土壤磷素并同時提供植物氮肥的氨基酸肥料。氨基酸可以是天然氨基酸或蛋白水解物或人工合成的氨基酸。氨基酸可直接作為釋磷有機肥料，亦可配以無機肥料生產(chǎn)雙效復(fù)合肥。玉米、水稻、蔬菜的盆栽或田間肥效試驗均證明，氨基酸具有雙效肥的功能，既可作為高效氮肥又可同時替代磷肥，促進作物對土壤中磷的吸收，減少或不施用磷肥，大大減緩磷礦資源枯竭危機。
文檔編號C05G3/04GK102351612SQ201110186690
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者萬鵬, 孫瑞, 尹應(yīng)武, 張雙艷, 張玲燕, 李遠(yuǎn)蓉, 樊媛婷, 王正銀, 趙玉芬, 陳怡 申請人:廈門大學(xué), 西南大學(xué)