本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種復(fù)合肥料、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
復(fù)合肥料是指含有兩種或兩種以上營(yíng)養(yǎng)元素的化肥，復(fù)合肥料具有養(yǎng)分含量高、副成分少且物理性狀好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于平衡施肥，提高肥料利用率，促進(jìn)作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有著十分重要的作用。
我國(guó)化肥利用率較低，當(dāng)季氮的利用率僅為30％-35％，磷的利用率10％-25％，鉀的利用率35％-50％，綜合平均較發(fā)達(dá)國(guó)家低15％-20％，僅氮肥就因此每年損失達(dá)900萬噸左右。據(jù)中國(guó)農(nóng)科院全國(guó)化肥網(wǎng)測(cè)定，1952年-2002年，我國(guó)的化肥回報(bào)率由1.33下降到1.1，每年還以0.34％的速度下降。
普通肥料肥效期短，養(yǎng)分配比不合理，養(yǎng)分供給不科學(xué)，更不均衡，特別氮肥矛盾更加突出。目前化肥快速溶解和作物緩慢吸收的矛盾，造成大量的養(yǎng)分被隨水淋失、轉(zhuǎn)化揮發(fā)和理化固定，造成肥料的浪費(fèi)，限制了肥效的發(fā)揮。同時(shí)，大量使用化肥也導(dǎo)致利用率下降和環(huán)境污染的問題。
全球旱耕地面積較大，旱地農(nóng)業(yè)受干旱影響主要表現(xiàn)在自然降雨與作物生長(zhǎng)水分需求不相協(xié)調(diào)，因而，如何促使土壤保留更多雨水為植物“即需即用”是旱地保水的主要問題，保水劑是重要的吸水保水化學(xué)品，在農(nóng)林業(yè)應(yīng)用已有多年，但是，保水劑與肥料難以充分接觸，其所吸納水分與肥料有效作用收到限制，影響肥效發(fā)揮。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一在于提供一種復(fù)合肥料，通過添加γ-聚谷氨酸，可以保水增效，增產(chǎn)提質(zhì)，并與生物酶、碳納米材料成分相互配合，使有益成分充分緩釋，提高肥料利用率，促進(jìn)作物增產(chǎn)增收，節(jié)能環(huán)保。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種所述復(fù)合肥料的制備方法，方法省工省力，易于操作。
本發(fā)明的目的之三在于提供一種所述的復(fù)合肥料在土壤施肥中的應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
一種復(fù)合肥料，主要由以下重量份的原料制備得到：基本營(yíng)養(yǎng)肥80～500份、γ-聚谷氨酸0.05～0.5份、生物酶0～1.5份和碳納米材料0～0.8份；
基本營(yíng)養(yǎng)肥包括氮肥和鉀肥，其中n：k2o的重量比為10～30：3～8。
優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上述復(fù)合肥料主要由以下重量份的原料制備得到：基本營(yíng)養(yǎng)肥100～300份、γ-聚谷氨酸0.05～0.2份、生物酶0.1～1.5份和碳納米材料0.2～0.8份；
基本營(yíng)養(yǎng)肥包括氮肥和鉀肥，其中n：k2o的重量比為18～22：4～6。
優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上述復(fù)合肥料主要由以下重量份的原料制備得到：基本營(yíng)養(yǎng)肥100～200份、γ-聚谷氨酸0.05～0.1份、生物酶0.1～0.6份和碳納米材料0.3～0.6份；
基本營(yíng)養(yǎng)肥包括氮肥和鉀肥，其中n：k2o的重量比為4：1。
優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸水凝膠。
進(jìn)一步，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述復(fù)合肥料還包括：肥料增效劑，肥料增效劑為基本營(yíng)養(yǎng)肥重量的3～6％；
所述肥料增效劑包括脲酶抑制劑和硝化抑制劑，其中脲酶抑制劑和硝化抑制劑的重量比為1：(1～3)。
優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述肥料增效劑還包括：絡(luò)合稀土和沸石粉；
脲酶抑制劑、硝化抑制劑、絡(luò)合稀土和沸石粉的重量比為1：2：0.2：80。
進(jìn)一步，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述基本營(yíng)養(yǎng)肥還包括中微量元素；中微量元素為基本營(yíng)養(yǎng)肥重量的0.5～2％。
優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上述復(fù)合肥料主要由以下重量份的原料制備得到：尿素30份、氯化銨60份、氯化鉀10份、氯化鋅1份、γ-聚谷氨酸水凝膠0.1份、纖維素酶0.2份、淀粉酶0.4份、葡聚糖酶0.4份、碳納米材料0.5份、脲酶抑制劑0.06份、硝化抑制劑0.12份、絡(luò)合稀土0.012份和沸石粉4.8份。
一種上述復(fù)合肥料的制備方法，包括以下步驟：
將按上述重量份稱取的各原料混合均勻，得到復(fù)合肥料。
一種上述的復(fù)合肥料在水稻、玉米、薏仁米、桉樹、桑樹、油菜或甘蔗作物種植中的應(yīng)用。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
(1)本發(fā)明復(fù)合肥料中含有γ-聚谷氨酸，對(duì)養(yǎng)分有吸附螯合和吸蓄功能，使肥料得以緩釋，此外γ-聚谷氨酸具有大量親水基團(tuán)，賦予其保水儲(chǔ)水功能，在吸附水分的同時(shí)還可將肥料所釋放的部分養(yǎng)分吸附起來，等到作物需要時(shí)再釋放出來，達(dá)到養(yǎng)分二次緩釋、平穩(wěn)釋放的功效，提高養(yǎng)分和水分的利用率；
(2)本發(fā)明復(fù)合肥料通過氮肥、鉀肥、γ-聚谷氨酸之間的相互配合，根據(jù)作物需求平衡施肥，達(dá)到速效、長(zhǎng)效、增效、保水相結(jié)合的目的，提高肥料利用率，解決了大量使用化肥導(dǎo)致利用率下降和環(huán)境污染的問題，具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增產(chǎn)提質(zhì)，增強(qiáng)作物抗病能力的功效；
(3)本發(fā)明復(fù)合肥料的總養(yǎng)分含量≥27％，肥效期長(zhǎng)達(dá)120天以上，養(yǎng)分利用率比普通肥料提高40％左右，凡生長(zhǎng)期在120天左右的大田作物，可作一次性追肥施用，免二次追肥。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種復(fù)合肥料，主要由以下重量份的原料制備得到：基本營(yíng)養(yǎng)肥80～500份、γ-聚谷氨酸0.05～0.5份、生物酶0～1.5份和碳納米材料0～0.8份；基本營(yíng)養(yǎng)肥包括氮肥和鉀肥，其中n：k2o的重量比為10～30：3～8。
基本營(yíng)養(yǎng)肥是指含有兩種或兩種以上n、p、k主要營(yíng)養(yǎng)元素的肥料，本發(fā)明中基本營(yíng)養(yǎng)肥包括氮肥和鉀肥，n：k2o的重量比為10～30：3～8。
氮肥可來源于尿素、碳酸氫銨、硫酸銨和氯化銨中的任意一種或幾種，但不局限于上述氮肥，優(yōu)選尿素。鉀肥可來源于氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀中的任意一種或幾種，但不局限于上述鉀肥，優(yōu)選氯化鉀或硫酸鉀。
基本營(yíng)養(yǎng)肥典型但非限制性的含量例如為80重量份、90重量份、100重量份、110重量份、120重量份、130重量份、140重量份、150重量份、160重量份、170重量份、180重量份、190重量份、200重量份、210重量份、220重量份、230重量份、240重量份、250重量份、260重量份、270重量份、280重量份、290重量份、300重量份、310重量份、320重量份、330重量份、340重量份、350重量份、360重量份、370重量份、380重量份、390重量份、400重量份、410重量份、420重量份、420重量份、430重量份、440重量份、450重量份、460重量份、470重量份、480重量份、490重量份或500重量份。
n：k2o典型但非限制性的重量比為5：4、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1或10：1。
氮肥和鉀肥為植物生長(zhǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)元素。
γ-聚谷氨酸(英文poly-γ-glutamicacid，簡(jiǎn)稱pga)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，是自然界中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的水溶性多聚氨基酸，平均分子量在100kda到10000kda之間。
優(yōu)選地，所述γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸純品、γ-聚谷氨酸鹽純品、包含γ-聚谷氨酸的發(fā)酵培養(yǎng)物、γ-聚谷氨酸溶液或含有γ-聚谷氨酸的可濕性粉劑。
γ-聚谷氨酸鹽純品、包含γ-聚谷氨酸的發(fā)酵培養(yǎng)物、γ-聚谷氨酸溶液或含有γ-聚谷氨酸的可濕性粉劑的用量以其中所含的γ-聚谷氨酸計(jì)。
聚-γ-谷氨酸鹽為聚-γ-谷氨酸的鈉鹽、鉀鹽、銨鹽或其混合鹽；也可以是聚-γ-谷氨酸的堿土金屬鹽，如聚-γ-谷氨酸的鈣鹽、鎂鹽等。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述γ-聚谷氨酸為含有γ-聚谷氨酸的可濕性粉劑。
γ-聚谷氨酸典型但非限制性的含量例如為0.05重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、或5重量份。
通過添加成分γ-聚谷氨酸，其對(duì)養(yǎng)分具有緩釋作用，延長(zhǎng)肥料施用時(shí)的停留時(shí)間，它還具有保水儲(chǔ)水功能，可增加農(nóng)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，節(jié)肥增效，增產(chǎn)提質(zhì)，明顯提高化肥利用率，自身可生物降解，對(duì)環(huán)境無污染。
生物酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，大部分為蛋白質(zhì)，生物酶的種類有蛋白酶、纖維素酶或淀粉酶等，生物酶可以選自其中的一種或幾種。
生物酶典型但非限制性的含量例如為0重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份或1.5重量份。
生物酶屬于生物制品，通過使用生物酶，可以進(jìn)一步提高肥料利用率，提高作物產(chǎn)量，減少病蟲害。
碳納米材料指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料，分散相既可以由碳原子組成，也可以由異種原子(非碳原子)組成，甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括三種類型：碳納米管，碳納米纖維，納米碳球。
優(yōu)選地，碳納米材料的粒度在5～100nm的范圍內(nèi)。
碳納米材料典型但非限制性的含量例如為0重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份或0.8重量份。
通過使用小尺度、高表面能活性的碳納米材料能增強(qiáng)作物對(duì)肥料的吸附，提高肥料利用率，減少養(yǎng)分損失；同時(shí)，生物酶配合納米材料使用，既可以保證酶分子與納米材料的吸附，又增加了生物酶在土壤中的作用時(shí)間，進(jìn)一步提高了肥料的利用率。
本發(fā)明復(fù)合肥料通過氮肥、鉀肥、γ-聚谷氨酸以及任選的生物酶、任選的碳納米材料之間的相互配合，達(dá)到速效、長(zhǎng)效、增效、保水相結(jié)合的目的，本發(fā)明的復(fù)合肥料可以滿足作物生長(zhǎng)需要，提高肥料利用率，解決了大量使用化肥導(dǎo)致利用率下降和環(huán)境污染的問題，具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增產(chǎn)提質(zhì)，增強(qiáng)作物抗病能力的作用。
本發(fā)明所述的“主要由”，意指其除所述組份外，還可以包括其他組份，這些其他組份賦予所述復(fù)合肥料不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的“主要由”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……組成”。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，復(fù)合肥料主要由以下重量份的原料制備得到：基本營(yíng)養(yǎng)肥100～300份、γ-聚谷氨酸0.05～0.2份、生物酶0.1～1.5份和碳納米材料0.2～0.8份；基本營(yíng)養(yǎng)肥包括氮肥和鉀肥，其中n：k2o的重量比為18～22：4～6。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，復(fù)合肥料主要由以下重量份的原料制備得到：基本營(yíng)養(yǎng)肥100～200份、γ-聚谷氨酸0.05～0.1份、生物酶0.1～0.6份和碳納米材料0.3～0.6份；基本營(yíng)養(yǎng)肥包括氮肥和鉀肥，其中n：k2o的重量比為4：1。
通過更進(jìn)一步地優(yōu)化各組分的配比關(guān)系，同時(shí)生物酶和碳納米材料加入可以進(jìn)一步提高肥料利用率，減少養(yǎng)分損失，進(jìn)一步提高復(fù)合肥料的效果。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸水凝膠。
γ-聚谷氨酸水凝膠是利用γ-聚谷氨酸為主要原料，在交聯(lián)劑的作用下交聯(lián)形成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。到目前為止，主要有兩種制備交聯(lián)γ-聚谷氨酸的方法，第一種以縮水甘油醚作為交聯(lián)劑，γ-聚谷氨酸可以形成穩(wěn)定的、具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠，第二種方法采用水溶性碳化二亞胺作為交聯(lián)劑，γ-聚谷氨酸和明膠可以交聯(lián)形成穩(wěn)定的水凝膠。
γ-聚谷氨酸水凝膠可以采用市售產(chǎn)品或自行制備得到。
優(yōu)選地，γ-聚谷氨酸水凝膠按照專利cn104109375b的方法制備得到。
具體方法為：通過γ-聚谷氨酸或γ-聚谷氨酸鈉或兩者的混合物與活性硅藻土在交聯(lián)劑的作用下交聯(lián)制得具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)γ-聚谷氨酸：
其中活性硅藻土的制備方法：
(1)取10-20g硅藻土置于燒杯中，加入50-200ml0.1-1mol/l的naoh溶液，置于磁力攪拌器攪拌2-4h，之后在離心機(jī)中以轉(zhuǎn)速5000rpm離心5min，收集下層硅藻土；
(2)在收集到的下層硅藻土中加入100-500ml蒸餾水浸泡10-30min，用于去除殘留的naoh，再次5000rpm的轉(zhuǎn)速離心5min，重新收集下層硅藻土；
(3)在重新收集的下層硅藻土中加入100-200ml甲醇，磁力攪拌10-30min，5000rpm離心5min收集下層硅藻土；
(4)在所得的硅藻土中加入100-200ml體積比為10％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶液，于磁力攪拌器中，溫度40℃下，磁力攪拌20min，再以轉(zhuǎn)速5000rpm離心5min，收集下層活性硅藻土；
(5)在收集到的下層活性硅藻土中加入100-200ml甲醇，磁力攪拌10-30min，5000rpm離心5min重新收集下層活性硅藻土，50℃干燥30-90min。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)γ-聚谷氨酸效果，通過將γ-聚谷氨酸制備成交聯(lián)γ-聚谷氨酸，形成具有致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的水凝膠，具有極強(qiáng)的吸水性和保水性，能夠有效防止水分流失，并能夠顯著提高作物產(chǎn)量。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，復(fù)合肥料還包括：肥料增效劑，肥料增效劑為基本營(yíng)養(yǎng)肥重量的3～6％；肥料增效劑包括脲酶抑制劑和硝化抑制劑，其中脲酶抑制劑和硝化抑制劑的重量比為1：(1～3)。
肥料增效劑為基本營(yíng)養(yǎng)肥典型但非限制性的重量百分比為3％、4％、5％或6％；脲酶抑制劑和硝化抑制劑典型但非限制性的重量比為1：1、1：2或1：3。
肥料增效劑就是提高化肥利用率的一類產(chǎn)品，是指提高肥效、減少固定、揮發(fā)、淋失、徑流，提高肥效作用和養(yǎng)分貢獻(xiàn)率，利于吸收轉(zhuǎn)化，延長(zhǎng)肥效期、改良或修復(fù)土壤，調(diào)節(jié)土壤供肥保肥能力，提高作物品質(zhì)的一類肥料輔助產(chǎn)品。
肥料增效劑包括脲酶抑制劑和硝化抑制劑。脲酶抑制劑是對(duì)土壤脲酶活性有抑制作用的化合物或元素的總稱，主要有無機(jī)物和有機(jī)物兩大類，有機(jī)化合物包括對(duì)氨基苯磺酰胺、酚類、醌及取代醌類、酰胺類化合物及其轉(zhuǎn)化物等，通過抑制土壤脲酶的活性，尿素分解的速度變慢，從而減少尿素的無效降解。
脲酶抑制劑典型但非限制性地選自環(huán)乙基磷酸三酰胺、硫代磷酰三胺、磷酰三胺、苯醌、氫醌、鄰苯二酚或腐殖酸中的一種或幾種。
硝化抑制劑又稱氮肥增效劑，是一類對(duì)硝化細(xì)菌有毒的有機(jī)化合物，加入銨態(tài)氮肥中以抑制土壤內(nèi)亞硝酸細(xì)菌對(duì)銨態(tài)氮的硝化，從而減少銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮而流失所用的添加劑。
硝化抑制劑典型但非限制性地選自雙氰胺、二環(huán)已胺、2-二乙氨基乙醇、苯乙腈、甘油三乙酸酯、硝基苯胺、2-氯吡啶、3-乙酰替氯苯胺、n-亞硝基二甲胺或磺胺噻唑中的一種或幾種。
通過同時(shí)應(yīng)用了脲酶抑制劑與硝化抑制劑，在施肥的前期應(yīng)用脲酶抑制劑控制其釋放，從而解決了一次性施肥前期高氮燒苗及損失大的問題，應(yīng)用硝化抑制劑控制硝化與反硝化從而控制中后期氮的流失，使復(fù)混肥中氮的釋放與作物生長(zhǎng)達(dá)到了協(xié)調(diào)一致，延長(zhǎng)了肥效期，進(jìn)一步提高肥料利用率。
作為進(jìn)一步優(yōu)選方式，肥料增效劑還包括：絡(luò)合稀土和沸石粉；脲酶抑制劑、硝化抑制劑、絡(luò)合稀土和沸石粉的重量比為1：2：0.2：80。
以沸石作為穩(wěn)定劑，沸石粉具有多孔、表面積大、重量輕、吸附能力強(qiáng)等特點(diǎn)，通過幾種特定配比的肥料增效劑配合使用，能夠極大地發(fā)揮肥料增效劑延長(zhǎng)肥效期，提高肥料利用率的效果。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，基本營(yíng)養(yǎng)肥還包括中微量元素；中微量元素為基本營(yíng)養(yǎng)肥重量的0.5～2％。
中微量元素為基本營(yíng)養(yǎng)肥典型但非限制性的重量百分比為0.5％、1％、1.5％或2％。
中量元素指硅、鈣、鎂、硫等元素。
中量元素典型但非限制性地選自硅酸鈉、過磷酸鈣、硫酸鎂、氯化鎂、硫酸銨、硫酸鉀中的一種或幾種。
微量元素指銅、鐵、錳、鋅、鉬、硼、氯、鎳等元素。
微量元素典型但非限制性地選自硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、磷酸亞鐵銨、螯合態(tài)鐵、硫酸鋅、硝酸鋅、氯化鋅、螯合態(tài)鋅、硫酸錳、螯合態(tài)錳、硫酸銅、氯化銅、螯合態(tài)銅、硼砂、硼酸、四硼酸鈉、鉬酸銨或鉬酸鈉中的一種或幾種。
中微量元素的添加可以采用市售的含多種中微量元素的中微量元素添加劑，也可以采用上述含中微量元素的化合物自行配制。
中微量元素對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖具有重要作用，土壤中缺乏中微量元素，補(bǔ)充適量的中微量元素不僅可以調(diào)節(jié)作物營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)可以進(jìn)一步增強(qiáng)作物的抗病能力。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，一種典型的復(fù)合肥料，主要由以下重量份的原料制備得到：尿素30份、氯化銨60份、氯化鉀10份、氯化鋅1份、γ-聚谷氨酸水凝膠0.1份、纖維素酶0.2份、淀粉酶0.4份、葡聚糖酶0.4份、碳納米材料0.5份、脲酶抑制劑0.06份、硝化抑制劑0.12份、絡(luò)合稀土0.012份和沸石粉4.8份。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種上述復(fù)合肥料的制備方法，包括以下步驟：
將按上述重量份稱取的各原料混合均勻，得到復(fù)合肥料。
具體地，將配方量的基本營(yíng)養(yǎng)肥、γ-聚谷氨酸、任選的生物酶、任選的碳納米材料、任選的肥料增效劑和任選的中微量元素混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分和包裝，即得復(fù)合肥料。
復(fù)合肥料根據(jù)需要可以制成固體或液體劑型。
該復(fù)合肥料的制備工藝簡(jiǎn)單、方法省工省力，易于操作。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種上述的復(fù)合肥料在水稻、玉米、薏仁米、桉樹、桑樹、油菜或甘蔗作物種植中的應(yīng)用。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的組分、方法及效果做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
將100重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.5重量份的γ-聚谷氨酸、0.1重量份的纖維素酶和0.8重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素30份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨60份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀10份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例2
將500重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.05重量份的γ-聚谷氨酸、1.5重量份的淀粉酶和0.1重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素200份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨200份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀100份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例3
將200重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.3重量份的γ-聚谷氨酸、1重量份的葡聚糖酶和0.5重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素80份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨70份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀50份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例4
將300重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸、0.6重量份的纖維素酶、0.6重量份的淀粉酶和0.4重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素100份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨150份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀50份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例5
將400重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.2重量份的γ-聚谷氨酸、0.2重量份的纖維素酶、0.3重量份的淀粉酶、0.1重量份的葡聚糖酶和0.2重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素200份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨100份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀100份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例6
將100重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.5重量份的γ-聚谷氨酸和0.1重量份的纖維素酶混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素30份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨60份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀10份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例7
將100重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.5重量份的γ-聚谷氨酸和0.8重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素30份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨60份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀10份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例8
將100重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥和0.5重量份的γ-聚谷氨酸混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素30份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨60份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀10份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例9
將500重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.05重量份的γ-聚谷氨酸、1.5重量份的淀粉酶和0.1重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素200份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨200份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀100份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸水凝膠，按照專利cn104109375b的方法制備得到。
實(shí)施例10
將200重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.3重量份的γ-聚谷氨酸、1重量份的葡聚糖酶、0.5重量份的碳納米材料、2重量份的脲酶抑制劑和4重量份的硝化抑制劑混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素80份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨70份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀50份(氯化鉀中k2o含量60％)。
脲酶抑制劑為鄰苯二酚；硝化抑制劑為甘油三乙酸酯。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例11
將300重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸、0.6重量份的纖維素酶、0.6重量份的淀粉酶、0.4重量份的碳納米材料、0.2重量份的脲酶抑制劑、0.4重量份的硝化抑制劑、0.04重量份的絡(luò)合稀土和16重量份的沸石粉混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素100份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨150份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀50份(氯化鉀中k2o含量60％)。
脲酶抑制劑為苯醌；硝化抑制劑為雙氰胺。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
實(shí)施例12
將400重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥、0.2重量份的γ-聚谷氨酸、0.2重量份的纖維素酶、0.3重量份的淀粉酶、0.1重量份的葡聚糖酶和0.2重量份的碳納米材料混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素200份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨100份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀100份(氯化鉀中k2o含量60％)、氯化鋅5份(氯化鋅中鋅元素含量46％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
對(duì)比例1
將30重量份的尿素(尿素中氮元素含量45％)、60重量份的氯化銨(氯化銨中氮元素含量26％)和10重量份的氯化鉀(氯化鉀中k2o含量60％)混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
對(duì)比例2
將50重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥和1重量份的γ-聚谷氨酸混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素15份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨30份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀5份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
對(duì)比例3
將600重量份的基本營(yíng)養(yǎng)肥和0.01重量份的γ-聚谷氨酸混合攪拌，經(jīng)擠壓造粒、篩分，得到復(fù)合肥料。
其中，基本營(yíng)養(yǎng)肥包含以下重量份的組分：尿素180份(尿素中氮元素含量45％)、氯化銨360份(氯化銨中氮元素含量26％)、氯化鉀60份(氯化鉀中k2o含量60％)。
γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸可濕性粉劑。
效果例水稻田間試驗(yàn)
1、試驗(yàn)材料
試驗(yàn)在湖北省荊州區(qū)紀(jì)南鎮(zhèn)紀(jì)城村大田進(jìn)行。該試驗(yàn)點(diǎn)地處江漢平原，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)。供試水稻品種：(雜交水稻)宜香1979，水稻全生育期150d。
2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，17個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積20m2(5m×4m)，小區(qū)間用土埂包膜隔離，重復(fù)間以排水溝(或進(jìn)水溝)隔離，水溝兩側(cè)土埂用農(nóng)膜包埂，小區(qū)采用隨機(jī)排列。各個(gè)處理的總施肥量為40kg/667m2。
處理1：無肥區(qū)(ck)；
處理2：施用普通尿素(尿素中氮元素含量46％)；
處理3：對(duì)比例1；
處理4：對(duì)比例2；
處理5：對(duì)比例3；
處理6：實(shí)施例1；
處理7：實(shí)施例2；
處理8：實(shí)施例3；
處理9：實(shí)施例4；
處理10：實(shí)施例5；
處理11：實(shí)施例6；
處理12：實(shí)施例7；
處理13：實(shí)施例8；
處理14：實(shí)施例9；
處理15：實(shí)施例10；
處理16：實(shí)施例11；
處理17：實(shí)施例12。
3、栽培管理
試驗(yàn)采用旱育秧模式育苗，于2016年3月27日播種，由流轉(zhuǎn)大戶自行管理苗床。2016年5月8日進(jìn)行試驗(yàn)地塊選擇，同時(shí)對(duì)試驗(yàn)地塊耕層基礎(chǔ)土壤樣品的采集并送檢。5月26日進(jìn)行試驗(yàn)地塊小區(qū)、排水溝劃分并筑埂隔離(用塑料薄膜包埂)。5月31日按照總施肥量的60％做底肥施用，同日移栽，返青后按照總施肥量的40％作一次追肥施用。種植密度(行距40cm，窩距20.8cm)每小區(qū)栽10行、每行24窩，小區(qū)面積20m2(5m×4m)，移栽密度為8000窩/667m2。施肥時(shí)間、施肥方法、田間管理及病蟲害防治均一致，10月11日收獲，每小區(qū)單打單收，同時(shí)分小區(qū)取樣進(jìn)行室內(nèi)考種，烘干后稱取千粒重、折算折干率。
4、結(jié)果與分析
4.1不同處理對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
表1水稻經(jīng)濟(jì)性狀試驗(yàn)結(jié)果
注：理論產(chǎn)量＝有效穗x10000x穗實(shí)粒數(shù)x千粒重/1000/1000。
由表1可以看出，各處理經(jīng)濟(jì)性狀和理論產(chǎn)量有一定差異，處理6～處理17一畝有效穗、穗實(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率、理論產(chǎn)量較高，綜合看一畝有效穗在11.5萬～12.4萬穗之間變化，株高在119.7～123.2cm之間變化，穗長(zhǎng)在26.5～27.1cm之間變化，穗實(shí)粒數(shù)在169.5～171.9粒之間變化，結(jié)實(shí)率在98.9％～99.54％之間變化。
處理1為空白試驗(yàn)，處理2采用常規(guī)尿素肥料處理，水稻的一畝有效穗、穗實(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率和理論產(chǎn)量明顯低于使用本發(fā)明處理6～處理17的復(fù)合肥料處理的水稻經(jīng)濟(jì)性狀；處理3～處理5采用對(duì)比例復(fù)合肥料，處理3采用氮肥和鉀肥，處理4和處理5中氮肥、鉀肥和γ-聚谷氨酸的用量不在本發(fā)明范圍內(nèi)，水稻的經(jīng)濟(jì)性狀也不如處理6～處理17的復(fù)合肥料處理的水稻經(jīng)濟(jì)性狀好。
處理11與處理6相比，缺少碳納米材料，處理12與處理6相比，缺少生物酶，處理13與處理6相比，缺少生物酶和碳納米材料，水稻的一畝有效穗、穗實(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率和理論產(chǎn)量均不如處理6的效果好。可見，通過添加生物酶和碳納米材料，對(duì)復(fù)合肥料的整體性能和效果起到了提升作用，能夠更好地促進(jìn)水稻作物的生長(zhǎng)。
處理14與處理7相比，γ-聚谷氨酸采用γ-聚谷氨酸水凝膠，復(fù)合肥料的緩釋保水效果更好，對(duì)水稻的生長(zhǎng)起到進(jìn)一步地促進(jìn)作用。
處理15、處理16分別與處理8、處理9相比，添加了肥料增效劑，經(jīng)處理15、處理16處理過的水稻的經(jīng)濟(jì)性狀如一畝有效穗、穗實(shí)粒數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率和理論產(chǎn)量等較處理8和處理9好，可見通過加入肥料增效劑，對(duì)復(fù)合肥料起到進(jìn)一步增效作用。
處理17與處理10相比，添加了微量元素，復(fù)合肥料營(yíng)養(yǎng)更加全面，肥效得到進(jìn)一步提升。
4.2不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2水稻產(chǎn)量試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)表2各處理小區(qū)出田產(chǎn)量按照取樣烘干得到折干率，根據(jù)折干率折干得到折干小區(qū)產(chǎn)量。
經(jīng)處理6～處理17處理的水稻單產(chǎn)較高，在565～708kg/667m2，處理11與處理6相比，缺少碳納米材料，處理12與處理6相比，缺少生物酶，處理13與處理6相比，缺少生物酶和碳納米材料，水稻單產(chǎn)有所降低；處理14與處理7相比，γ-聚谷氨酸采用γ-聚谷氨酸水凝膠，水稻產(chǎn)量進(jìn)一步提升；處理15、處理16分別與處理8、處理9相比，添加了肥料增效劑，處理17與處理10相比，添加了微量元素，水稻單產(chǎn)有所增加，可見通過加入肥料增效劑、微量元素，使復(fù)合肥料的肥效更好，對(duì)水稻生長(zhǎng)起到進(jìn)一步的促進(jìn)作用。
而采用常規(guī)尿素肥料(處理2)及對(duì)比例1～3(處理3～5)肥料處理的水稻的單產(chǎn)明顯比其他處理低，這說明采用本發(fā)明特定配比的氮肥、鉀肥和γ-聚谷氨酸，能夠有效促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，提高水稻單產(chǎn)。
4.3肥料利用率比較結(jié)果如表3所示。
表3肥料利用率結(jié)果
注：肥料利用率％＝(施肥區(qū)作物吸收養(yǎng)分量-空白區(qū)作物吸收養(yǎng)分量)/肥料施用量x肥料中的養(yǎng)分含量(％)x100。
由表3可以看出，施用普通尿素作為肥料的氮肥利用率僅為2.61％，而施用本發(fā)明的復(fù)合肥料(處理6、處理11～13)氮肥利用率在35.27～38.65％，磷肥利用率在10.48～14.38％，而處理3的復(fù)合肥料氮肥利用率僅為12.56％，磷肥利用率僅為5.37％，由此可見，通過采用本發(fā)明配方的復(fù)合肥料能夠顯著提高氮肥和磷肥的利用率，減少養(yǎng)分流失，減輕環(huán)境污染。
處理4和處理5與處理6相比，氮肥和磷肥的利用率均較低，可見，各組分配比對(duì)于肥料性能以及提高肥料利用率上起到重要作用。
處理11與處理6相比，缺少碳納米材料，處理12與處理6相比，缺少生物酶，處理13與處理6相比，缺少生物酶和碳納米材料，復(fù)合肥中的氮肥利用率和磷肥利用率均有不同程度的下降，由此可見，生物酶和碳納米材料對(duì)于提高肥料利用率起到了積極作用。
本發(fā)明復(fù)合肥料通過氮肥、鉀肥、γ-聚谷氨酸之間的相互配合，根據(jù)作物需求平衡施肥，達(dá)到速效、長(zhǎng)效、增效、保水相結(jié)合的目的，提高肥料利用率，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增產(chǎn)提質(zhì)。
此外，由于γ-聚谷氨酸的加入，可使灌溉用水量節(jié)省10％，降低了成本。
盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。