炭吸附聚谷氨酸

1、炭吸附聚谷氨酸是在聚谷氨酸基础上经生物炭处理得到的新型材料，它是一种通过微生物发酵产生的高分子生物聚合物，具有良好的水溶性，高负电性，成膜性，吸水性、缓释性,可生物降解性，对环境安全友好性等特性。炭吸附聚谷氨酸通过微生物在适合的培养基中经 深层液体发酵生成聚谷氨酸；再将生物炭置于聚谷氨酸微生物发酵液中，使其进一步发酵生成炭吸附聚谷氨酸。炭吸附聚谷氨酸的由来：国内外关于聚丫 -谷氨酸生产的研究十分活跃，主要集中在生 产合成以及聚丫 -谷氨酸在工业和医疗上的应用方面，并且以日本和韩国的研究报道居多， 但是由于聚谷氨酸特殊的产物性质、微生物发酵产率低以及其代谢机制的不明等原因，导致聚氨酸发酵生产成本

2、过高，国际上成功地实现聚谷氨酸商业化生产的企业并不多。随着科学技术的不断进步， 国内公司通过对聚谷氨酸的不断改进，制备了一种炭吸附聚谷氨酸新型材料，解决了聚谷氨酸在农业应用上持效期短、成本高等问题，有力推动了聚谷氨酸的商业化进程。最近几年，国内某家企业成功实现了炭吸附聚谷氨酸的大规模生产及推 广应用，使其聚谷氨酸产品成为防治土壤污染和化肥减量现阶段最受人关注的生物制品之。农业应用(1 )提高肥料利用率、缓解耐肥性、进行化肥减量 炭吸附聚谷氨酸具有超级亲水性，是养分与根系接触的最佳平台，可以加速作物对肥料等营养的吸收。不管阳离子基团或阴离子基团，只要碰到炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥，即全部呈溶解态，

3、可先贮存吸附，再缓缓释放至土壤中， 促进作物对氮、磷、钾及中微量元素的吸收， 减少土壤肥料流失和固化，最终提高肥料利用率，缓解耐肥性，减少化肥施用量。(2 )改良土壤、防止土壤板结酸碱化导致土壤板结的主要原因是黏粒含量过高且有机质含量较低，表土黏粒含量高易板结(黏韧性强)，犁底层或心土层黏粒含量高则不利于水分下渗，易发生土壤上层滞水；另外，长期 施用化肥、土壤酸化也是导致土壤板结的重要原因。炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥可促进土壤有机质合成，有效补充土壤有机质含量，平衡土壤酸碱值，达到改良土壤、防止土壤板结酸碱化的作用。(3)促进作物生长、提质增产 炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥可有效提高根系活性，生根、

4、壮根，促进对作物水分和养分的吸收、输送和转化，增强作物的光合作用，促进有机物的合成，从而达到促进植物生长发育、 增产等目的；可明显提高作物生长过程中的POD酶、SOD酶和PAL酶等的活性，从而提高作物的抗逆性和抗病性。(4 )抗旱保湿 炭吸附聚谷氨酸具有 3000-5000倍超高吸水保水能力，在土壤中有强力的保水力和缓释效 果，具有抗旱保墒作用，可明显提高干旱条件下作物的发芽率。炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥在实验室和田间的示范应用。(1)室内试验炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥在小麦上的应用实验方法：将水洗沙与草炭以1:2的比例混匀，填入中号花盆并压实，在播种前用放置12小时的自来水将土壤浇透。试验设 3

5、个 处理，3次重复：处理1:在小麦播种20d后喷施普通水溶肥。处理2:在小麦播种20d后喷施炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥。处理3:在小麦播种20d后喷施普通聚谷氨酸肥。实验结果：由表1可知，与普通水溶肥和普通聚谷氨酸肥相比,炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥显著提高了幼苗的各种基本素质。表1.炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥对小麦幼苗素质的影响处理总根数次生根须根数苗 高苗基宽分蘖数叶龄蓄水量(cm(cm)(g)处理215.00a4.67a9.33a20.77a0.97a3.67a16.00a2.03a处理311.67b2.67b7.33b16.97bc0.68b2.67b9.33b1.19b处理112.67b3.

6、33b7.67ab16.50c0.65b2.67b10.33b1.36b表中同一列中带有相同字母经 Statistix9.0 软件分析在0.05水平上差异不 显著（P0.05）,不同字母差异显著（P0.05）。炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥在玉米抗逆上的应用试验方法：试验设有CK1（不进行水分胁迫），CK2（喷施普通水 溶肥，进行水分胁迫）和普通聚谷氨酸（SCA）处理（进行水分胁 迫），炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥（NA-MY处理（进行水分胁迫）。实验结果：炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥可以减轻干旱胁迫对玉米萌发和幼苗的伤害,增强玉米的抗旱性，此为该技术在田间中的应用提供了理论依据。7060504030201

7、00CK1vypene nPa卩 E_eGbCK2 SKA NA-MY图1炭吸附聚谷氨酸对干旱胁迫下玉米种子萌发的影响表2炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥对玉米根系的影响处理根长根数根体积根鲜重根系活力单株鲜重Treatme ntsRLRNRVRFWRAPFW(cm)(ml)(g)(mg/g*hFW)(g)CK134.7a15.7a10a5.5a40.24a9.35aCK226.8a13.3ab4.2b3.4a29.04c5.97aSCA24.7a11.7b5.3b3.6a21.04d6.49aNA-MY32.3a14.3ab6b4.8a38.84b7.78a表3炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥对干旱胁迫下玉

8、米电解质渗出率和叶绿素含量的影响处理Treatme nts相对电导率REC（ %）叶绿素a+b含量CC（ mg/g）类胡萝卜素含量carote noid content（mg/g）CK123b1.85a0.13bCK236a1.27b0.09cSCA38a1.28b0.1cNA-MY24b1.7a0.16a210180150120906030aCK1CK2SCANA-MY390360o o o o O3 0 7 4 13 3 2 2 2524844403632caCK1CK2SCANA-MY2086420864233222221111Differe nt treatme nts图2 炭吸附聚谷

9、氨酸有机水溶肥对干旱胁迫下玉米幼苗保护酶活性和丙二醛含量的影响(3)田间试验示范推广试验方法：试验设3个处理：处理1:常规施肥处理2 :普通聚谷氨酸施肥处理3:炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥每个处理的播种时期，播种量，施肥水平和其他管理措施相同100I NA-MYSCA 二 CKvecnepe me gnMLdees80)604020XYbbLKbXHPlace图1炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥对小麦出苗率的影响注：NA-MY:炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥；SCA:普通聚谷氨酸；CK普通肥料。表1炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥对小麦幼苗生长的影响地点处理单株鲜重（g）单株干重（g）苗咼（cm）分蘖数（个）NA- MY0.270.134.593.33考SCA0.260.113.953.00CK0.260.134.223.00NA- MY3.480.8725.64.12夏邑SCA2.420.5921.123.08CK2.430.6122.322.72NA- MY1.761.0419.703.00西华SCA1.510.8714.303.33CK1.480.9115.503.00表2炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥对小麦产量指标的影响地点处理亩穗数（万）穗粒数（粒）千粒重（g）:估产（Kg）实产（Kg）NA- MY38.739.646599.2619.8考SCA3335.946463.2477.4CK