一种氨基酸缓释肥料保水剂、制备方法及应用方法与流程

1.本发明涉及土壤改良、有机肥料和保水剂交叉技术领域，具体为一种氨基酸缓释肥料保水剂、制备方法及应用方法。


背景技术：

2.乡村振兴政策要求实现一控两减的目标，有效保障我国粮食供给安全、农产品质量安全和农业环境特别是产地环境的安全，一控就是控制农业用水总量和农业水环境污染，确保农业灌溉用水总量保持在一定水平，农田灌溉用水水质达标，促进农业农村生产、生活、生态“三位一体”协同发展，两减是指化肥、农药减量使用，保持农田水资源和土壤肥力是农业发展的关键。
3.申请号为cn201110373992.9的中国专利公开了一种土壤保水剂，由下列原料按照如下的重量配比组成：丙烯酸羟乙酯100-200份、碱溶液200-320份、丙烯酰胺50-160份、滑石粉1-3份、去离子水3-6份、引发剂0.01-0.1份、发泡剂0.1-0.3份。该发明聚合时间短、工艺简单、吸水稳定性好、耐盐性好、成本低、适用于土壤改良、沙漠抗旱，从而可充分地保证植物的生长。
4.申请号为cn201710754347.9的中国专利公开了一种氨基酸肥料，包括酵素菌、水果渣、啤酒渣、海藻、废糖蜜、小鱼虾和黄豆渣，其中，按质量份计：酵素菌1-2份，水果渣5-10份，啤酒渣10-20份，海藻10-20份，废糖蜜30-40份，小鱼虾5-10份，黄豆渣10-20份，该发明的氨基酸肥料采用酵素菌及多种废弃物制备获得，其营养成分丰富，富含有机质、有机氮磷钾、腐殖酸和氨基酸，施用后能提高农作物的产量，改善农作物品质，同时具有改良土壤的功效。
5.然而现在水资源的减少和污染，化肥施用不当等导致土壤的肥力降低、农作物产量下降以及环境污染等问题，为了解决氨基酸肥料的功能性小、缓释速率不稳定以及吸水性能差的技术问题，同时解决丙烯酸系列保水剂的吸水性、保水性不高和机械强度较差的问题，提出了一种具有保水缓释肥料功能的氨基酸缓释肥料保水剂聚合物及其制备方法与应用。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种氨基酸缓释肥料保水剂、制备方法及应用，解决了氨基酸肥料的功能性小、缓释速率不稳定以及吸水性能差的技术问题，同时解决丙烯酸系列保水剂的吸水性、保水性不高和机械强度较差的问题。
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种氨基酸缓释肥料保水剂，包括以下重量份的原料：聚天冬氨酸1-100份、聚丙烯酸1-200份、交联剂0.01-3份、引发剂0.1-3份、溶剂100-300份。
8.优选的，一种氨基酸缓释肥料保水剂的制备方法，包括以下步骤：
9.步骤一、取聚天冬氨酸溶于溶剂中混合均匀，得到混合溶液a；
10.步骤二、取聚丙烯酸胺溶于溶剂中混合均匀，得到混合溶液b；
11.步骤三、取所述混合溶液a和混合溶液b，混合均匀；
12.步骤四、加入交联剂和引发剂；
13.步骤五、加热至温度为60℃，使发生自由基聚合反应，反应时间为6hr；
14.步骤六、反应结束后，将反应产物干燥，即得到化合物聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物。
15.优选的，所述交联剂为四甲基乙二胺或己二胺，所述引发剂为过硫酸盐或过硫酸盐与亚硫酸盐复合。
16.优选的，所述引发剂的质量分数为聚丙烯酸的0.1％-1.5％，所述交联剂的质量分数为聚丙烯酸的0.01％-1.15％。
17.优选的，所述溶剂为甲醇和蒸馏水的混合物，所述甲醇和蒸馏水的重量份之比为1:1。
18.优选的，所述的聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物特别适合应用在氨基酸缓释肥料中。
19.优选的，所述的聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物特别适合应用在氨基酸缓释肥料保水剂中。聚氨基酸和丙烯酸保水剂结合能成为有效的分子水库型保水剂，可以实现土壤中水分的二次有效吸收和释放，从而降低土壤中无机和有机营养养分的流失，调节土壤的肥力，减少农作物对水的频繁灌溉需求，是吸水和保水性能优异的土壤保水剂。
20.本发明提供了一种氨基酸缓释肥料保水剂、制备方法及应用方法。具备以下有益效果：
21.1、本发明通过取聚天冬氨酸溶于溶剂中混合均匀，取聚丙烯酸胺溶于溶剂中混合均匀，两者混合后，加入交联剂和引发剂，加热至温度为60℃，使发生自由基聚合反应6hr，将反应产物干燥等步骤，得到化合物聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物，即氨基酸缓释肥料保水剂是一种聚合物，可以吸收大量的水而保持水量，氨基酸聚合物能维持自身的结构稳定性，在农林保水、土壤增肥、改善土壤理化性质等方面具有广阔的发展前景，能够氨基酸材料与缓释肥料相结合具有吸水保水和缓释肥料等多种功能，这种新型肥料保水材料能有效提高对水资源和肥料的利用率，在农业生产和环境保护方面具有重要意义。
22.2、本发明通过聚氨基酸和丙烯酸保水剂结合能成为有效的分子水库型保水剂，可以实现土壤中水分的二次有效吸收和释放，从而降低土壤中无机和有机营养养分的流失，调节土壤的肥力，减少农作物对水的频繁灌溉需求，是吸水和保水性能优异的土壤保水剂。
23.3、本发明通过聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物利用氨基酸等有机质、缓释肥料和保水剂等途径有效减少水分的丢失，增加肥料的利用效率，从而降低环境的污染，通过氨基酸缓释肥料保水剂型基本实现了自然降水高效利用，减少了农药过量投入，化肥、农药施用总量显著减少，提高了农产品安全水平，减少对环境污染，有效资源化和无害化处理利用。
24.4、本发明通过将原料混合搅拌、保持温度为60℃等制备方法制得聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物，具有工艺简单、操作简单、低成本且稳定可靠等优点。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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。
26.实施例一：
27.本发明实施例提供一种氨基酸缓释肥料保水剂，包括以下重量份的原料：聚天冬氨酸100份、聚丙烯酸100份、交联剂1份、引发剂1份、溶剂200份。
28.该氨基酸缓释肥料保水剂是一种聚合物，可以吸收大量的水而保持水量，氨基酸聚合物能维持自身的结构稳定性，在农林保水、土壤增肥、改善土壤理化性质等方面具有广阔的发展前景，能够氨基酸材料与缓释肥料相结合具有吸水保水和缓释肥料等多种功能，这种新型肥料保水材料能有效提高对水资源和肥料的利用率，在农业生产和环境保护方面具有重要意义。
29.一种氨基酸缓释肥料保水剂的制备方法，包括以下步骤：
30.步骤一、取聚天冬氨酸溶于溶剂中混合均匀，得到混合溶液a；
31.步骤二、取聚丙烯酸胺溶于溶剂中混合均匀，得到混合溶液b；
32.步骤三、取混合溶液a和混合溶液b，混合均匀；
33.步骤四、加入交联剂和引发剂；
34.步骤五、加热至温度为60℃，使发生自由基聚合反应，反应时间为6hr；
35.步骤六、反应结束后，将反应产物干燥，即得到化合物聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物。
36.该化合物聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物可以用作氨基酸缓释肥料保水剂。该聚天冬氨酸-聚丙烯酸胺聚合物是一种新型氨基酸丙烯胺保水剂，该新型氨基酸丙烯胺保水剂具有保水和缓控释肥料的功能。
37.通过将原料混合搅拌、保持温度为60℃等制备方法制得聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物，是一种工艺简单、操作简单、廉价而可靠的制备方法。
38.溶剂为甲醇和蒸馏水的混合物，甲醇和蒸馏水的重量份之比为1:1。
39.交联剂为四甲基乙二胺或己二胺，引发剂为过硫酸盐或过硫酸盐与亚硫酸盐复合。
40.引发剂的质量分数为聚丙烯酸的1％，交联剂的质量分数为聚丙烯酸的1％。
41.该聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物特别适合在氨基酸缓释肥料中应用。
42.聚氨基酸和丙烯酸保水剂结合能成为有效的分子水库型保水剂，可以实现土壤中水分的二次有效吸收和释放，从而降低土壤中无机和有机营养养分的流失，调节土壤的肥力，减少农作物对水的频繁灌溉需求，是吸水和保水性能优异的土壤保水剂。
43.该聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物特别适合在氨基酸缓释肥料保水剂中应用。
44.通过聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物利用氨基酸等有机质、缓释肥料和保水剂等途径有效减少水分的丢失，增加肥料的利用效率，从而降低环境的污染，通过氨基酸缓释肥料保水剂型基本实现了自然降水高效利用，减少了农药过量投入，化肥、农药施用总量显著减少，提高了农产品安全水平，减少对环境污染，有效资源化和无害化处理利用。
45.实施例二：
46.本发明实施例提供一种氨基酸缓释肥料保水剂，包括以下重量份的原料：聚天冬氨酸100份、聚丙烯酸200份、交联剂2.3份、引发剂3份、溶剂300份。
47.该氨基酸缓释肥料保水剂是一种聚合物，可以吸收大量的水而保持水量，氨基酸聚合物能维持自身的结构稳定性，在农林保水、土壤增肥、改善土壤理化性质等方面具有广阔的发展前景，能够氨基酸材料与缓释肥料相结合具有吸水保水和缓释肥料等多种功能，这种新型肥料保水材料能有效提高对水资源和肥料的利用率，在农业生产和环境保护方面具有重要意义。
48.一种氨基酸缓释肥料保水剂的制备方法，包括以下步骤：
49.步骤一、取聚天冬氨酸溶于溶剂中混合均匀，得到混合溶液a；
50.步骤二、取聚丙烯酸胺溶于溶剂中混合均匀，得到混合溶液b；
51.步骤三、取混合溶液a和混合溶液b，混合均匀；
52.步骤四、加入交联剂和引发剂；
53.步骤五、加热至温度为60℃，使发生自由基聚合反应，反应时间为6hr；
54.步骤六、反应结束后，将反应产物干燥，即得到化合物聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物。
55.该化合物聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物可以用作氨基酸缓释肥料保水剂。该聚天冬氨酸-聚丙烯酸胺聚合物是一种新型氨基酸丙烯胺保水剂，该新型氨基酸丙烯胺保水剂具有保水和缓控释肥料的功能。
56.通过将原料混合搅拌、保持温度为60℃等制备方法制得聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物，是一种工艺简单、操作简单、廉价而可靠的制备方法。
57.溶剂为甲醇和蒸馏水的混合物，甲醇和蒸馏水的重量份之比为1:1。
58.交联剂为四甲基乙二胺或己二胺，引发剂为过硫酸盐或过硫酸盐与亚硫酸盐复合。
59.引发剂的质量分数为聚丙烯酸的1.5％，交联剂的质量分数为聚丙烯酸的1.15％。
60.该聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物特别适合在氨基酸缓释肥料中应用。
61.聚氨基酸和丙烯酸保水剂结合能成为有效的分子水库型保水剂，可以实现土壤中水分的二次有效吸收和释放，从而降低土壤中无机和有机营养养分的流失，调节土壤的肥力，减少农作物对水的频繁灌溉需求，是吸水和保水性能优异的土壤保水剂。
62.该聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物特别适合在氨基酸缓释肥料保水剂中应用。
63.通过聚天冬氨酸聚丙烯胺聚合物利用氨基酸等有机质、缓释肥料和保水剂等途径有效减少水分的丢失，增加肥料的利用效率，从而降低环境的污染，通过氨基酸缓释肥料保水剂型基本实现了自然降水高效利用，减少了农药过量投入，化肥、农药施用总量显著减少，提高了农产品安全水平，减少对环境污染，有效资源化和无害化处理利用。
64.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。