專利名稱：聚－γ－谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，屬于微生物肥料應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
化肥是農(nóng)業(yè)發(fā)展史上一次重大變革，它極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，緩解了全球的糧食緊張局面。我國化肥消費(fèi)量每年達(dá)4000多萬噸，占世界化肥總消費(fèi)量的30％，但當(dāng)季利用率氮為30％-35％，磷為10％-25％，鉀為35％-50％，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國130多個(gè)大中型湖泊已有60多個(gè)遭遇富營養(yǎng)化問題，根本原因在于過量氮、磷的遷移。因此當(dāng)今肥料營養(yǎng)問題已不再是營養(yǎng)的獲得而是營養(yǎng)的利用。大量的肥料流失不僅增加了農(nóng)業(yè)成本，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且造成了環(huán)境污染，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的失衡，對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來越來越大的負(fù)面影響，例如，土壤板結(jié)鹽堿化，地下水硝酸鹽含量升高，地表水富營養(yǎng)化，大氣臭氧層遭受破壞，農(nóng)作物品質(zhì)下降，溫室效應(yīng)和環(huán)境污染加重等負(fù)效應(yīng)，嚴(yán)重地影響了人類的健康，在不影響農(nóng)業(yè)豐收的前提下如何減少肥料用量，提高肥料利用率，減少污染，成了科技工作者關(guān)注的熱點(diǎn)之一。所以開發(fā)肥料養(yǎng)分吸收促進(jìn)劑成為現(xiàn)今迫切需要解決的重要問題。
聚合氨基酸可增加植物對(duì)營養(yǎng)的吸收，節(jié)約肥料使用量，提高作物產(chǎn)量。目前已作為肥料促進(jìn)劑的聚合氨基酸是聚天冬氨酸(poly-aspartic acid，PAA)。美國Donlar公司率先利用化學(xué)合成即熱聚合方法生產(chǎn)TPA(Thermal polyaspartate)，已工業(yè)化和商品化，并應(yīng)用于肥料。TPA是肥料促進(jìn)劑產(chǎn)品Amisorb中的活性成分，由于TPA含有眾多的游離羧基，對(duì)肥料中的營養(yǎng)素有較大的親和力，可加速根的形成，增加分蘗，Amisorb亦被證明可應(yīng)用于小麥、玉米、大豆等作物，具有增加產(chǎn)量、節(jié)約肥料使用量、提高作物品質(zhì)的作用。但該促進(jìn)劑的生物降解性能還不盡理想。
聚-γ-谷氨酸(Poly-γ-glutamic acid，聚-γ-谷氨酸)是自然界中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的陰離子型多聚氨基酸，聚-γ-谷氨酸的水溶性、吸水性、生物可降解性、對(duì)金屬離子的親和性、無毒、抗凍、對(duì)環(huán)境友好和對(duì)蛋白酶的抗性等特點(diǎn)使它在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、化妝品、纖維輕化工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于擴(kuò)大聚-γ-谷氨酸應(yīng)用范圍，作為一種生物可降解型肥料吸收促進(jìn)劑，聚-γ-谷氨酸能夠節(jié)省肥料，減少由于肥料的過分使用對(duì)環(huán)境造成的污染，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案為所述的聚-γ-谷氨酸由D型谷氨酸(D-Glu)和L型谷氨酸(L-Glu)通過α-氨基和γ-羧基以肽鍵形式形成的高分子聚合物，在每一個(gè)重復(fù)單元的α-碳原子還有一個(gè)游離的羧基，平均分子量10,000-10,000,000道爾頓。
所述的聚-γ-谷氨酸用于氮(N)、磷(P)、鉀(K)單一元素或其組合使用的肥料吸收促進(jìn)劑。
所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑可為聚-γ-谷氨酸液態(tài)發(fā)酵制品，或者為固態(tài)發(fā)酵的含聚-γ-谷氨酸的生物有機(jī)肥。
聚-γ-谷氨酸的液體發(fā)酵生產(chǎn)方式可采用專利ZL03118908.3中的液體發(fā)酵法生產(chǎn)。
固態(tài)發(fā)酵的含聚-γ-谷氨酸的生物有機(jī)肥通過固態(tài)發(fā)酵的方式生產(chǎn)，以豬糞或奶牛糞為主要原料，按一定比例添加豆粕、麩皮、谷氨酸和檸檬酸等輔料，采用菌株枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilisCCTCC202048)接種，室外堆積發(fā)酵生產(chǎn)含肥料吸收促進(jìn)劑(聚-γ-谷氨酸含量10％-12％)的生物有機(jī)肥。
所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用方法包括水培發(fā)芽3d后，將標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液(Ca(NO3)2·4H2O 945mg/L，KNO3809mg/L，(NH4)H2PO4153mg/L，MgSO4·7H2O 493mg/L，H3BO32.86mg/L，MnSO4·4H2O 2.13mg/L，ZnSO4·7H2O 0.22mg/L，CuSO4·5H2O 0.08mg/L，F(xiàn)e-EDTA 30mg/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.02mg/L)稀釋4倍后，澆施培養(yǎng)；7d后，將所用標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液稀釋2倍澆施培養(yǎng)；二葉一心期時(shí)，選取均勻一致的幼苗移栽到水培黑色塑料盆缽(φ7cm×15cm)中。每缽加400mL標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液并溶解4-40mg的聚-γ-谷氨酸肥料促進(jìn)劑。
所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用方法包括灌根將不同作物正常施用量的三元復(fù)合肥和聚-γ-谷氨酸混合溶解在水中。作物定植后，在作物生長(zhǎng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)期灌根，聚-γ-谷氨酸灌根量為10-50g/666平方米(畝)。
所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用方法包括葉面噴施將不同作物正常施用量的三元復(fù)合肥和聚-γ-谷氨酸混合溶解在水中。在作物生長(zhǎng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)期噴施葉面，聚-γ-谷氨酸噴施量為10-50g/666平方米。
種植的農(nóng)業(yè)作物包括蔬菜、谷物、大豆及煙葉、茶葉、中藥材等經(jīng)濟(jì)作物。
本發(fā)明的有益效果在于(1)生物降解聚-γ-谷氨酸是微生物合成的由D型和L型谷氨酸通過α-氨基和γ-羧基以肽鍵形式形成的高分子聚合物，可被土壤中微生物降解。與TPA相比具有更大的環(huán)保價(jià)值；(2)在保證植物生長(zhǎng)正常的情況下，每666平方米施用肥料促進(jìn)劑10克至50克，可減少化學(xué)肥料正常施用量10-30％，降低了成本；(3)在植物正常的化學(xué)肥料施用量的基礎(chǔ)上，每666平方米施用肥料促進(jìn)劑10克至50克，可提高作物的產(chǎn)量，增產(chǎn)10-30％以上，提高了效益；(4)改善了作物的品質(zhì)，提高了作物中N、P、K的含量；擴(kuò)大聚-γ-谷氨酸應(yīng)用范圍。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)聚-γ-谷氨酸聚-γ-谷氨酸也可通過固態(tài)發(fā)酵的方式生產(chǎn)，本發(fā)明以豬糞或奶牛糞為主要原料，按一定比例添加豆粕、麩皮、谷氨酸和檸檬酸等輔料，采用專利菌株枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis CCTCC202048)接種，室外堆積發(fā)酵生產(chǎn)含聚-γ-谷氨酸的生物有機(jī)肥。
固體發(fā)酵方法如下1)制備種子液將菌株進(jìn)行活化，然后將活化好的菌株接種于種子液培養(yǎng)基中，該培養(yǎng)基的組分及其配比如下牛肉膏10.0g，蛋白胨5.0g，NaCl 10.0g，蒸餾水1000ml，pH7.2-7.4。種子的培養(yǎng)條件及方法是30℃培養(yǎng)4.5h，取生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)中期(OD600nm＝1.4)的菌株為生產(chǎn)用菌種。
2)制備用于擴(kuò)大培養(yǎng)的固體發(fā)酵培養(yǎng)基該培養(yǎng)基包括下列成分(重量/重量計(jì)，w/w)配方一新鮮豬糞62.5％，黃豆餅粉25.0％，麥麩5.0％，谷氨酸5.0％，檸檬酸2.5％；補(bǔ)充水份至培養(yǎng)基的含水量60％，調(diào)整pH9.0。
配方二56.32％新鮮奶牛糞，23.35％黃豆餅粉，16.08％麥麩和4.25％谷氨酸，補(bǔ)充水份至培養(yǎng)基的含水量60％，調(diào)整pH9.0。
3)將步驟1)培養(yǎng)好的種子液接種于步驟2)所述的培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵；4)發(fā)酵生產(chǎn)的工藝條件發(fā)酵容器裝料量10-30％，接種量8％，初始pH9.0，培養(yǎng)溫度40℃，通風(fēng)發(fā)酵48h；最終得到聚-γ-谷氨酸含量5％-6％(配方一6％；配方二5％)的固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物。
5)將步驟4)得到的發(fā)酵產(chǎn)物在80℃條件下干燥，使其水分含量低于5％，即為固態(tài)發(fā)酵含10％-12％聚-γ-谷氨酸的生物有機(jī)肥。
實(shí)施例2聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)對(duì)營養(yǎng)缽栽培小白菜莖葉的養(yǎng)分積累實(shí)驗(yàn)步驟選擇飽滿一致的小白菜種子(品種為上海青)發(fā)芽。發(fā)芽3d后，將標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液(配方見發(fā)明內(nèi)容第三條)稀釋4倍后，澆施培養(yǎng)；7d后，將標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液稀釋2倍后，澆施培養(yǎng)；二葉一心期時(shí)，選取均勻一致的幼苗移栽到水培黑色塑料盆缽(7cm×15cm)中，分為4大組，一組每缽加400mL標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液，其余各組的營養(yǎng)素依次將標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液稀釋2倍、4倍和8倍，每一大組再分為5小組，分別加入聚-γ-谷氨酸，每小組聚-γ-谷氨酸的終濃度分別為0、50mg/kg、100mg/kg，每缽栽植4株幼苗，試驗(yàn)設(shè)10次重復(fù)，隨機(jī)排列。每周更換營養(yǎng)液1次，同時(shí)加入對(duì)應(yīng)濃度的聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)，經(jīng)常調(diào)換營養(yǎng)缽位置，5-7葉期時(shí)收獲幼苗莖葉烘干稱重，消化后采用半微量凱氏定氮法測(cè)全氮；P、K的測(cè)定采用美國VARIAN公司生產(chǎn)的VISTA-MPX型ICP-OES。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1不同濃度的聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)對(duì)小白菜莖葉中鉀積累的影響(％)(鉀在小白菜莖葉中含量的重量比)

表2不同濃度的聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)對(duì)小白菜莖葉中磷積累的影響(％)(磷在小白菜莖葉中含量的重量比)

表3不同濃度的聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)對(duì)小白菜莖葉中氮積累的影響(％)(氮在小白菜莖葉中含量的重量比)


實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在營養(yǎng)液中添加聚-γ-谷氨酸，有利于K、P、N元素在小白菜莖葉中的積累。
實(shí)施例3聚-γ-谷氨酸灌根(平均分子量10000千道爾頓)對(duì)盆栽小白菜產(chǎn)量的影響試驗(yàn)處理設(shè)不加聚-γ-谷氨酸和加不同濃度的聚-γ-谷氨酸(25mg/kg土、50mg/kg土、100mg/kg土、200mg/kg土、400mg/kg土)，共6組，底肥的營養(yǎng)元素施用量設(shè)4組，一組為1kg土施氮0.20g、磷0.065g、鉀0.16g，肥料種類分別為市售商品化肥尿素、過磷酸鈣、氯化鉀，其余各組的營養(yǎng)素依次減為原來的75％、50％、33％。
實(shí)驗(yàn)步驟將肥料溶于水與聚-γ-谷氨酸(平均分子量1000千道爾頓)溶液混合，每盆稱土1kg，將其與以上肥料混勻后裝盆，共24組實(shí)驗(yàn)，重復(fù)3次。每盆分別播種供試小白菜(品種為上海青)均勻飽滿的種子15粒，在其生長(zhǎng)到二葉一心期時(shí)定植10株，不定期澆水。于小白菜7-9葉期時(shí)收獲幼苗，取地上部分在70℃下烘干稱重。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4不同濃度聚-γ-谷氨酸(平均分子量10000千道爾頓)對(duì)小白菜產(chǎn)量的影響(盆栽試驗(yàn))單位g

結(jié)果顯示當(dāng)肥料濃度為100％時(shí)，加入25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg、400mg/kg聚-γ-谷氨酸比對(duì)照分別增產(chǎn)3％、10％、13％、15％和13％；當(dāng)肥料濃度為原濃度的33％、50％、75％和100％時(shí)，加入100mg/kg聚-γ-谷氨酸比對(duì)照分別增產(chǎn)33％、31％、22％和13％，加入200mg/kg聚-γ-谷氨酸與對(duì)照相比分別增產(chǎn)53％、43％、24％和15％，這個(gè)實(shí)驗(yàn)再次說明聚-γ-谷氨酸(平均分子量10000千道爾頓)可以促進(jìn)小白菜的生長(zhǎng)，在肥料較缺乏的時(shí)候，聚-γ-谷氨酸對(duì)小白菜增產(chǎn)效果尤為明顯。當(dāng)加入200mg/kg的聚-γ-谷氨酸時(shí)，50％肥料濃度的小白菜生長(zhǎng)量與100％肥料濃度的生長(zhǎng)量幾乎相當(dāng)，這說明在合適的情況下，聚-γ-谷氨酸可節(jié)約將近50％的肥料。
實(shí)施例4聚-γ-谷氨酸(平均分子量10千道爾頓)灌根試驗(yàn)對(duì)田間小區(qū)栽培小白菜產(chǎn)量的影響實(shí)驗(yàn)區(qū)域面積在面積為2.0m×5.0m的田地里進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)步驟選取均勻飽滿小白菜種子(品種為上海青)，均勻播種，在其生長(zhǎng)到二葉一心期時(shí)定植，株間保持10cm間距，不定期澆水。定植10d后灌根1次，40mL/株。定植18d后噴施1次，10mL/株，聚-γ-谷氨酸(平均分子量50千道爾頓)噴施量為灌根量的1/4。3個(gè)重復(fù)，區(qū)組隨機(jī)排列。于7-9葉期時(shí)收獲幼苗，取地上部分稱鮮重。
試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理聚-γ-谷氨酸溶液施用濃度為0、100mg/l和300mg/l。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。表5不同濃度的聚-γ-谷氨酸(平均分子量10千道爾頓)灌根對(duì)小白菜產(chǎn)量的影響

結(jié)果顯示加100mg/l和300mg/l的聚-γ-谷氨酸(平均分子量10千道爾頓)分別比對(duì)照增產(chǎn)33.50％和32.94％。在田間試驗(yàn)中選用100-300mg/l濃度的聚-γ-谷氨酸溶液灌根較為合適。
實(shí)施例5平均分子量200千道爾頓的聚-γ-谷氨酸葉面噴施對(duì)田間小區(qū)小白菜產(chǎn)量的影響為了與實(shí)際大田實(shí)驗(yàn)情況相接近，本實(shí)驗(yàn)采用田間小區(qū)(2.0m×5.0m)實(shí)驗(yàn)，常規(guī)施肥為1kg土施氮0.20g、磷0.065g、鉀0.16g，肥料種類分別為市售商品化肥尿素、過磷酸鈣、氯化鉀，采取聚-γ-谷氨酸水溶液葉面噴灑的方式，通過不同的處理得到的數(shù)據(jù)來統(tǒng)計(jì)分析聚-γ-谷氨酸葉面噴施對(duì)植物生狀況的影響。
實(shí)驗(yàn)處理1、常規(guī)施肥，清水澆灌(空白對(duì)照)；2、常規(guī)施肥，用40mg/L的聚-γ-谷氨酸溶液葉面噴施一次，噴施量200L/666平方米，計(jì)聚-γ-谷氨酸用量5g/666平方米；3、常規(guī)施肥，用60mg/L的聚-γ-谷氨酸溶液葉面噴施一次，噴施量200L/666平方米，計(jì)聚-γ-谷氨酸用量25g/666平方米；4、常規(guī)施肥，用80mg/L的聚-γ-谷氨酸溶液葉面噴施一次，噴施量200L/666平方米，計(jì)聚-γ-谷氨酸用量50g/666平方米；實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6表6聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)葉面噴施對(duì)植物生長(zhǎng)狀況的影響

通過以上實(shí)驗(yàn)，小白菜在不同濃度聚-γ-谷氨酸葉面噴施的情況下，增產(chǎn)效果隨聚-γ-谷氨酸添加量的增加而增加，葉面積增大，顏色更加濃綠，說明了聚-γ-谷氨酸葉面噴施對(duì)植物生長(zhǎng)狀況具有極大的促進(jìn)作用。
實(shí)施例6含聚-γ-谷氨酸(平均分子量2000千道爾頓)發(fā)酵豬糞作為底肥對(duì)田間小區(qū)栽培小白菜產(chǎn)量的影響實(shí)驗(yàn)處理在小區(qū)試驗(yàn)面積為4.0m×5.0m，施肥量為300g干重/m2田地中，將豬糞發(fā)酵肥料和豬糞未發(fā)酵肥料風(fēng)干后施肥，底肥的施用設(shè)計(jì)如下表。
表7底肥的施用設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)步驟選取均勻飽滿小白菜種子(品種為上海青)，均勻播種，在其生長(zhǎng)到二葉一心期時(shí)定植，株間保持間距10cm，不定期澆水。于小白菜7-9葉期時(shí)收獲，取地上部分稱鮮重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表8。
表8底肥中不同濃度的聚-γ-谷氨酸(平均分子量2000千道爾頓)對(duì)小白菜產(chǎn)量的影響

肥料II(含100mg/kg聚-γ-谷氨酸)、肥料III(含300mg/kg聚-γ-谷氨酸)分別比肥料I(對(duì)照)增產(chǎn)31.56％和39.57％。該實(shí)驗(yàn)說明了聚-γ-谷氨酸對(duì)小白菜的增產(chǎn)有顯著影響。
實(shí)施例7玉米大喇叭口期尿素中施加聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)對(duì)玉米田間產(chǎn)量的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、處理設(shè)四個(gè)處理A、每666平方米施尿素15斤；B、每666平方米施尿素15斤+10g聚-γ-谷氨酸；C、每666平方米施尿素30斤；D、每666平方米施尿素30斤+10g聚-γ-谷氨酸；2、面積每個(gè)小區(qū)64平方米，每個(gè)小區(qū)設(shè)4行，每行長(zhǎng)16米，寬1米。
3、施肥時(shí)間6月23日(玉米大喇叭口期)
4、施用方法尿素+聚-γ-谷氨酸用水溶化后混合淋施。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表9。
表9聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)灌根施用對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1、聚-γ-谷氨酸在低施肥水平下增產(chǎn)明顯，增產(chǎn)12.3％；2、聚-γ-谷氨酸在高施肥水平下增產(chǎn)不明顯，僅增2.9％；實(shí)施例8聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)在煙草栽培上對(duì)其保肥增效作用實(shí)驗(yàn)步驟煙草生育期分為團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、成熟期三個(gè)時(shí)期，在基肥追肥并施的實(shí)際生產(chǎn)基礎(chǔ)上，分別在三個(gè)不同生長(zhǎng)階段灌根施用不同量聚-γ-谷氨酸。666平方米施純氮12.5kg，純氮鉀磷比為1∶1∶2。底肥施用量50％氮肥、50％鉀肥及100％磷肥；底肥種類N、P、K三元復(fù)合肥+過磷酸鈣+硫酸鉀；追肥種類硝酸銨、硫酸鉀。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表10。
表10聚-γ-谷氨酸(平均分子量200千道爾頓)在煙草栽培上對(duì)煙葉產(chǎn)量的影響

總體而言，團(tuán)棵期施用聚-γ-谷氨酸灌根，增產(chǎn)效果較佳，其中10g/666平方米的施用量效果最佳，較對(duì)照高出25.5kg，增產(chǎn)率達(dá)15.9％；旺長(zhǎng)期和成熟期灌根無增產(chǎn)效果。從聚-γ-谷氨酸在團(tuán)棵期灌根的濃度看，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值都隨聚-γ-谷氨酸的濃度增加而漸次增強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于所述的聚-γ-谷氨酸由D型谷氨酸(D-Glu)和L型谷氨酸(L-Glu)通過α-氨基和γ-羧基以肽鍵形式形成的高分子聚合物，在每一個(gè)重復(fù)單元的α-碳原子還有一個(gè)游離的羧基，平均分子量10,000-10,000,000道爾頓。
2.按權(quán)利要求1所述的聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于所述的聚-γ-谷氨酸用于氮、磷、鉀單一元素或其組合使用的肥料吸收促進(jìn)劑。
3.按權(quán)利要求1或2所述的聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑為聚-γ-谷氨酸液態(tài)發(fā)酵制品，或者為固態(tài)發(fā)酵的含聚-γ-谷氨酸的生物有機(jī)肥。
4.按權(quán)利要求1或2所述的聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用方法包括水培發(fā)芽3d后，將標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液稀釋4倍后，澆施培養(yǎng)；7d后，將所用標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液稀釋2倍澆施培養(yǎng)；二葉一心期時(shí)，選取均勻一致的幼苗移栽到ф7cm×15cm水培盆缽中；每缽加400mL標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液并溶解4-40mg的聚-γ-谷氨酸肥料促進(jìn)劑。
5.按權(quán)利要求1或2所述的聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用方法包括灌根將不同作物正常施用量的三元復(fù)合肥和聚-γ-谷氨酸混合溶解在水中；作物定植后，在作物生長(zhǎng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)期灌根，聚-γ-谷氨酸灌根量為10-50g/666平方米。
6.按權(quán)利要求1或2所述的聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于所述的聚-γ-谷氨酸肥料吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用方法包括葉面噴施將不同作物正常施用量的三元復(fù)合肥和聚-γ-谷氨酸混合溶解在水中；在作物生長(zhǎng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)期噴施葉面，聚-γ-谷氨酸噴施量為10-50g/666平方米。
7.按權(quán)利要求1或2所述的聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于種植的農(nóng)業(yè)作物包括蔬菜、谷物、大豆及經(jīng)濟(jì)作物。
8.按權(quán)利要求3所述的聚-γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，其特征在于所述的含聚-γ-谷氨酸的生物有機(jī)肥固體發(fā)酵方法如下1)制備種子液將菌株進(jìn)行活化，然后將活化好的菌株接種于種子液培養(yǎng)基中，該培養(yǎng)基的組分及其配比如下牛肉膏10.0g，蛋白胨5.0g，NaCl 10.0g，蒸餾水1000ml，pH 7.2-7.4。種子的培養(yǎng)條件及方法是30℃培養(yǎng)4.5h，取生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)中期(OD600nm＝1.4)的菌株為生產(chǎn)用菌種；2)制備用于擴(kuò)大培養(yǎng)的固體發(fā)酵培養(yǎng)基該培養(yǎng)基包括下列成分按重量/重量計(jì)配方一新鮮豬糞62.5％，黃豆餅粉25.0％，麥麩5.0％，谷氨酸5.0％，檸檬酸2.5％；補(bǔ)充水份至培養(yǎng)基的含水量60％，調(diào)整pH9.0；配方二56.32％新鮮奶牛糞，23.35％黃豆餅粉，16.08％麥麩和4.25％谷氨酸，補(bǔ)充水份至培養(yǎng)基的含水量60％，調(diào)整pH9.0；3)將步驟1)培養(yǎng)好的種子液接種于步騾2)所述的培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵；4)發(fā)酵生產(chǎn)的工藝條件發(fā)酵容器裝料量10-30％，接種量8％，初始pH9.0，培養(yǎng)溫度40℃，通風(fēng)發(fā)酵48h；最終得到聚-γ-谷氨酸含量5％-6％的固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物；5)將步驟4)得到的發(fā)酵產(chǎn)物在80℃條件下干燥，使其水分含量低于5％，即為固態(tài)發(fā)酵含有10％-12％聚-γ-谷氨酸的生物有機(jī)肥。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚－γ－谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，所述的聚－γ－谷氨酸由D型谷氨酸(D－Glu)和L型谷氨酸(L－Glu)通過α－氨基和γ－羧基以肽鍵形式形成的高分子聚合物，在每一個(gè)重復(fù)單元的α－碳原子還有一個(gè)游離的羧基，平均分子量10－10,000千道爾頓。用于氮、磷、鉀單一元素或其組合使用的肥料吸收促進(jìn)劑。本發(fā)明的有益效果在于可被土壤中微生物降解，與TPA相比具有更大的環(huán)保價(jià)值；在保證植物生長(zhǎng)正常的情況下，每畝施用肥料促進(jìn)劑10克至50克，可減少化學(xué)肥料正常施用量10－30％，提高作物的產(chǎn)量10－30％以上，同時(shí)改善了作物的品質(zhì)，提高了作物中N、P、K的含量。
文檔編號(hào)C05G3/00GK1827560SQ20061001839
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者陳守文, 喻子牛, 陳雄, 蔡皓, 柯云, 孫明, 何進(jìn) 申請(qǐng)人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)