聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法

技术领域

本申请涉及肥料生产技术领域，例如涉及一种聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法。

背景技术

在植物生长过程所需要的养分中，钙元素仅次于氮、磷、钾之后排第四位，具体到茄科、十字花科作物，对钙元素的需求量更大，如果钙素缺乏，植株生长受到抑制，会出现烧心、裂果、畸形果、根系老化等现象，影响作物产量及品质。

常见的钙肥有底施用的磷酸钙、过磷酸钙、碳酸钙等，虽然钙元素含量大，但水溶性差，难以满足作物需要，还需要在作物生长的过程中追施，常见的追施用的肥料为硝酸钙，虽然溶解性很好，但施入土壤后，没有被植物吸收的部分，被土壤中的硫酸根、磷酸根、碳酸根等阴离子结合，变成难容态钙肥，造成了很大的浪费。

因此，如何提高钙肥的吸收效率，延长钙肥的肥效，成为本领域技术人员亟需解决的问题

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，以提高钙肥的吸收效率，延长钙肥的肥效。

在一些实施例中，聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，包括以下物料：

聚谷氨酸发酵液、表面活性剂、防腐剂和四水硝酸钙；

制备方法包括以下步骤：

将聚谷氨酸发酵液加入发酵罐中，将发酵温度调至60～80℃，pH值调至3～3.5，保持6～8小时，杀死发酵微生物，将聚谷氨酸发酵液中的聚谷氨酸降解成10～100ku分子量的聚谷氨酸；

将处理后的聚谷氨酸发酵液通入离心脱水机中，以3000～5000r/min的离心速度，去除菌体及发酵残渣，得到聚谷氨酸离心液；

将按重量份的0.01～1份的表面活性剂、0.01～2份的防腐剂和5～20份的四水硝酸钙加入到100份的聚谷氨酸离心液中，通过流体研磨机研磨；

将研磨后的聚谷氨酸离心液通入反应釜中，调节pH至6～7，不断搅拌，螯合反应60～120min，螯合反应结束后，得到所述聚谷氨酸螯合钙肥成品。

可选地，聚谷氨酸发酵液中的固形物含量占所述聚谷氨酸发酵液总体的2.5％～3.5％。

可选地，固形物由谷氨酸和谷氨酸钠经微生物发酵获得。

可选地，表面活性剂包括以下一种或多种：十二烷基苯磺酸钠、吐温 80和差皂甙。

可选地，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

可选地，防腐剂包括以下一种或多种：山梨酸、山梨酸钾、山梨醇和苯甲酸钠。

可选地，防腐剂为山梨酸钾。

可选地，聚谷氨酸螯合钙肥用于农作物施肥的应用。

本公开实施例提供的聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，可以实现以下技术效果：

利用谷氨酸聚合而成的大分子，具有大量的羧基、羟基官能团，能够螯合钙离子，保护钙离子不与其他物质发生副反应，使得在作物根系周围，不断提供植物所需养分，相比于氨基酸、糖醇等螯合剂会被植物直接吸收，该聚谷氨酸螯合钙肥在施入土壤后，聚谷氨酸作为大分子，不会被植物直接吸收，需要在土壤中逐渐降解为氨基酸再被植物吸收，在未被降解的过程中，还可以不断将土壤中的难溶态的钙离子置换出来，供植物吸收，更为长效，从而提高钙肥的吸收效率，延长钙肥的肥效，而且该聚谷氨酸螯合钙肥的粘性较大，稀释后叶喷，附着性、延展性好，也适合作为叶面肥使用。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面对本公开实施例的实现进行详细阐述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例提供一种聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，包括以下物料：

聚谷氨酸发酵液、表面活性剂、防腐剂和四水硝酸钙；

制备方法包括以下步骤：

(1)将聚谷氨酸发酵液加入发酵罐中，将发酵温度调至80℃，pH值调至3～3.5，保持8小时，杀死发酵微生物，将聚谷氨酸发酵液中的聚谷氨酸降解成10～100ku分子量的聚谷氨酸；

(2)将处理后的聚谷氨酸发酵液通入离心脱水机中，以3000～5000r/min 的离心速度，去除菌体及发酵残渣，得到聚谷氨酸离心液；

(3)将2kg的表面活性剂、10kg的防腐剂和200kg的四水硝酸钙加入到1000kg的聚谷氨酸离心液中，通过流体研磨机研磨；

(4)将研磨后的聚谷氨酸离心液通入反应釜中，调节pH至6～7，不断搅拌，螯合反应120min，螯合反应结束后，得到所述聚谷氨酸螯合钙肥成品。

可选地，聚谷氨酸发酵液中的固形物含量占所述聚谷氨酸发酵液总体的3.5％。这样，采用固定物含量占比为3.5％的聚谷氨酸发酵液，能够提高制得的聚谷氨酸螯合钙肥中的聚谷氨酸的含量，在施入土壤后能够提高钙肥的利用率，延长其肥效。

可选地，固形物由谷氨酸和谷氨酸钠经微生物发酵获得。

可选地，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。这样，将十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，能够提高活化效果，进而提高螯合效率。

可选地，防腐剂为山梨酸钾。

可选地，聚谷氨酸螯合钙肥用于农作物施肥的应用。这样，将该聚谷氨酸螯合钙肥用于农作物施肥中，能够提高钙离子吸收效率，延长其肥效，该聚谷氨酸螯合钙肥的使用方法多样，可以采用滴灌、冲施或叶喷的方式，在叶喷使用时，聚谷氨酸具有很好的延展性与附着性，增大肥料的附着量，减少雨水的冲刷造成的肥料流失。

采用本公开实施例提供的聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，在步骤(1) 中采用固定物含量占比为3.5％的聚谷氨酸发酵液，将发酵温度调至80℃，发酵8小时，在步骤(3)中选择2kg的十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂， 10kg的山梨酸钾作为防腐剂，在步骤(4)中将螯合反应时间保持在120min，制备获得液态聚谷氨酸螯合钙肥，在本公开实施例中采用提高物料加入量以及延长发酵和螯合时间的方式，使制得的聚谷氨酸螯合钙肥中的聚谷氨酸含量较高，粘性也相对较高，相比于氨基酸、糖醇等螯合剂会被植物直接吸收，聚谷氨酸作为大分子，不会被植物直接吸收，需要在土壤中逐渐降解为氨基酸再被植物吸收，在未被降解的过程中，还可以不断将土壤中的难溶态的钙离子置换出来，供植物吸收，更为长效，进一步提高了钙肥的吸收效率，而且在施肥时可以采用滴灌、冲施或叶喷的方式，在叶喷使用时，聚谷氨酸具有很好的延展性与附着性，增大肥料的附着量，减少雨水的冲刷造成的肥料流失。

实施例2

本实施例提供一种聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，包括以下物料：

聚谷氨酸发酵液、表面活性剂、防腐剂和四水硝酸钙；

制备方法包括以下步骤：

(1)将聚谷氨酸发酵液加入发酵罐中，将发酵温度调至80℃，pH值调至3～3.5，保持6小时，杀死发酵微生物，将聚谷氨酸发酵液中的聚谷氨酸降解成10～100ku分子量的聚谷氨酸；

(2)将处理后的聚谷氨酸发酵液通入离心脱水机中，以3000～5000r/min 的离心速度，去除菌体及发酵残渣，得到聚谷氨酸离心液；

(3)将0.5kg的表面活性剂、2kg的防腐剂和100kg的四水硝酸钙加入到500kg的聚谷氨酸离心液中，通过流体研磨机研磨；

(4)将研磨后的聚谷氨酸离心液通入反应釜中，调节pH至6～7，不断搅拌，螯合反应90min，螯合反应结束后，通入到浓缩釜中，去除80％的水分，得到聚谷氨酸含量为100g/L的液体聚谷氨酸螯合钙肥成品。

可选地，聚谷氨酸发酵液中的固形物含量占所述聚谷氨酸发酵液总体的3％。这样，采用固定物含量占比为3％的聚谷氨酸发酵液，能够提高制得的聚谷氨酸螯合钙肥中的聚谷氨酸的含量，在施入土壤后能够提高钙肥的利用率，延长其肥效。

可选地，固形物由谷氨酸和谷氨酸钠经微生物发酵获得。

可选地，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。这样，将十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，能够提高活化效果，进而提高螯合效率。

可选地，防腐剂为山梨酸钾。

可选地，聚谷氨酸螯合钙肥用于农作物施肥的应用。这样，将该聚谷氨酸螯合钙肥用于农作物施肥中，能够提高钙离子吸收效率，延长其肥效，该聚谷氨酸螯合钙肥的使用方法多样，可以采用滴灌、冲施或叶喷的方式，在叶喷使用时，聚谷氨酸具有很好的延展性与附着性，增大肥料的附着量，减少雨水的冲刷造成的肥料流失。

采用本公开实施例提供的聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，在步骤(1) 中采用固定物含量占比为3％的聚谷氨酸发酵液，将发酵温度调至80℃，发酵6小时，在步骤(3)中选择0.5kg的十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，2kg的山梨酸钾作为防腐剂，在步骤(4)中将螯合反应时间保持在90min，在螯合反应后将螯合液通入浓缩釜中，去除80％的水分，制备获得液态聚谷氨酸螯合钙肥，在本实施例中，通过降低物料的加入量，缩短发酵和螯合的时间，进而缩短制备周期，降低生产成本，而且制备获得的液体聚谷氨酸螯合钙肥为浓缩后的聚谷氨酸螯合钙肥，其聚谷氨酸的含量为100g/L，便于灌装和存放，能够针对于不同品种的农作物进行施肥，提高钙肥的吸收效率，延长钙肥的肥效。

实施例3

本实施例提供一种聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，包括以下物料：

聚谷氨酸发酵液、表面活性剂、防腐剂和四水硝酸钙；

制备方法包括以下步骤：

(1)将聚谷氨酸发酵液加入发酵罐中，将发酵温度调至80℃，pH值调至3～3.5，保持6小时，杀死发酵微生物，将聚谷氨酸发酵液中的聚谷氨酸降解成10～100ku分子量的聚谷氨酸；

(2)将处理后的聚谷氨酸发酵液通入离心脱水机中，以3000～5000r/min 的离心速度，去除菌体及发酵残渣，得到聚谷氨酸离心液；

(3)将0.1kg的表面活性剂、0.1kg的防腐剂和100kg的四水硝酸钙加入到500kg的聚谷氨酸离心液中，通过流体研磨机研磨；

(4)将研磨后的聚谷氨酸离心液通入反应釜中，调节pH至6～7，不断搅拌，螯合反应90min，螯合反应结束后，通入浓缩釜中浓缩，然后送入干燥剂密封烘干粉碎，得到粉末状的聚谷氨酸螯合钙肥成品。

可选地，聚谷氨酸发酵液中的固形物含量占所述聚谷氨酸发酵液总体的3％。这样，采用固定物含量占比为3％的聚谷氨酸发酵液，能够提高制得的聚谷氨酸螯合钙肥中的聚谷氨酸的含量，在施入土壤后能够提高钙肥的利用率，延长其肥效。

可选地，固形物由谷氨酸和谷氨酸钠经微生物发酵获得。

可选地，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。这样，将十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，能够提高活化效果，进而提高螯合效率。

可选地，防腐剂为山梨酸钾。

可选地，聚谷氨酸螯合钙肥用于农作物施肥的应用。这样，将该聚谷氨酸螯合钙肥用于农作物施肥中，能够提高钙离子吸收效率，延长其肥效。

采用本公开实施例提供的聚谷氨酸螯合钙肥的制备方法，在步骤(1) 中采用固定物含量占比为3％的聚谷氨酸发酵液，将发酵温度调至80℃，发酵6小时，在步骤(3)中选择0.1kg的十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，0.1kg的山梨酸钾作为防腐剂，在步骤(4)中将螯合反应时间保持在 90min，螯合反应后通入浓缩釜中浓缩去除水分，然后送入干燥剂密封烘干粉碎，制备获得粉末状的聚谷氨酸螯合钙肥，在本实施例中，通过降低物料的加入量，缩短发酵和螯合的时间，进而缩短制备周期，降低生产成本，而且在螯合反应后进行浓缩和烘干，进一步去除水分，提高成品的浓度，便于包装、存放和运输，在施肥时稀释即可冲施，能够针对于不同品种的农作物进行施肥，提高钙肥的吸收效率，延长钙肥的肥效。

本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。