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具有脲酶活性抑制作用的官能化秸秆及其制备方法以及脲酶抑制作用的测定方法

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详细信息
成果简介
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前景分析

成果名称：	具有脲酶活性抑制作用的官能化秸秆及其制备方法以及脲酶抑制作用的测定方法	关键字：		应用行业：	农业
高新技术领域：	新型饲料、肥料及添加剂技术	所在地：	河北省	知识产权类型：	发明专利
知识产权编号：	ZL202111508455.0	成果体现形式：	发明专利	成果属性：
成果所处阶段：		成果水平：	国内先进	研究形式：
学科分类：		战略新兴产业：	请选择...	课题来源：
第一完成单位名称：	河北大学	第一完成单位属性：		技术成熟度：
合作方式：	技术转让	交易价格(万)：	6.00	所属十强产业：

本发明涉及一种具有脲酶活性抑制作用的官能化秸秆及其制备方法以及脲酶抑制作用的测定方法。具有脲酶活性抑制作用的官能化秸秆，将粉碎的植物秸秆放入旋转炉中，在炉温升至160~240℃、通入空气或氧气进行控氧氧化2~5h，出炉后得到的物质即为具有脲酶活性抑制作用的官能化秸秆。本发明官能化秸秆可以改变土壤生态环境，降低土壤中脲酶活性，延长氮肥在土壤中的存留时间，对土壤环境无破坏性，尤其能够培肥改良土壤，便于大规模应用，对于可持续发展的生态环境具有重要的现实意义。

脲酶抑制剂是指能够直接或间接抑制脲酶活性的一类物质；因而能延缓尿素的水解生成氨的速度，减少铵态氮的挥发和硝化，也常作为肥料增效剂应用于农业生产中。脲酶抑制剂抑制尿素水解的机理主要有两个方面：一是由于‑SH的氧化，降低了脲酶活性；二是争夺脲酶中镍离子的配位体，降低脲酶活性。如CN110590480 A公布的硫脲树脂作为脲酶抑制剂。目前,常用的脲酶抑制剂包括磷酸二酰胺、磷酸三酰胺、乙酰氧肟酸、苯醌等,主要运用在人类医学和土壤上,较少用于动物养殖业和农业化肥。其中含有氢醌、双氰胺等的缓释氮肥作为专用肥已有推广应用。氢醌作为一种酚类脲酶抑制剂,能有效地抑制脲酶活性,延缓尿素水解，与其它脲酶抑制剂相比,氢醌的经济性和少量施入后对土壤污染小的优点显得尤为突出,因而在调控尿素氮转化过程中受到了广泛关注。但由于氢醌易被氧化，不够稳定，大大影响了其应用前景。

农业方面的应用，为了提高脲酶抑制的稳定性，多侧重于与尿素、有机肥、微量元素进行混合，并与高分子材料环糊精、一聚谷氨酸、脲醛树脂、腐殖酸等、重金属铜盐、锌盐等络合包裹，与缓释肥料配合制备和使用；但这些稳定方法的材料来源不广泛，处理和制备过程较复杂，甚至会带来二次污染问题。尿酶抑制剂普遍存在稳定性差、价格昂贵,作用时间较短、毒副作用明显等缺点，在实际应用中具有一定的限制。显然，对于脲酶抑制剂的商业化要求的是热稳定和易储存，并且能够长期有效的抑制脲酶活性。因此，安全、高效、污染小的脲酶抑制剂的研发备受关注。将脲酶抑制剂做成缓释材料，提高尿素在土壤中的滞留时间，降低流失率，同时避免脲酶抑制剂在农业生产应用过程中的二次污染问题，是一种行之有效的办法。

本发明官能化秸秆可以改变土壤的生态环境，降低土壤中脲酶的活性。植物秸秆是一种十分丰富的可再生资源，以植物秸秆为原料经控氧氧化和活化而成的官能化秸秆，具有显著的脲酶活性抑制效果。若将其用于作为基质载体型缓释肥料的载体，则不仅成本低廉、能耗低、便于大规模应用，并且由于是对秸秆的综合利用，对土壤环境无破坏性，尤其能够培肥改良土壤，对于可持续发展的生态环境具有重要的现实意义。

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