一种利于农田增产的沼渣施肥方法

IPRDB

API 数据接口

专利申请

使用指引 chat嘟嘟

会员体验

联系我们

交流群

现在联系顾问~

一种利于农田增产的沼渣施肥方法
申请号	CN201910045900.0	申请日	2019-01-17	公开(公告)号	CN109704386B	公开(公告)日	2021-11-26
申请人	山东省农业科学院作物研究所;			发明人	代红翠; 刘开昌; 龚奎杰; 刘路; 陈利容; 李晓月; 孙琳琳;
摘要	本发明属于沼渣肥料技术领域，具体涉及一种利于农田增产的沼渣施肥方法。本发明利用氨基酸离子液体对沼渣进行改性处理，通过CO2超临界处理的方式，有效增加了沼渣营养元素的溶出，并进一步通过氨基酸离子液体与沼渣的键合反应，减少了营养元素的流失，有效提高了沼渣的农田增产效果，进一步提高了作物产量。
权利要求	1.一种利于农田增产的沼渣施肥方法，其特征在于，具体步骤包括：（1）取沼渣用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10%；所述沼渣为畜禽粪便发酵形成的沼渣或污泥形成的沼渣；（2）在装有氨基酸离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述氨基酸离子液体不接触，所述氨基酸离子液体的加入体积量占反应容器容积的0.5‑1%；所述氨基酸离子液体为甘氨酸硝酸盐、谷氨酸硝酸盐、缬氨酸硝酸盐；（3）将反应容器进行升温并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 2.根据权利要求1所述的利于农田增产的沼渣施肥方法，其特征在于，所述步骤（3）的升温温度为40‑60℃、压力为20‑30MPa。 3.根据权利要求2所述的利于农田增产的沼渣施肥方法，其特征在于，超临界处理步骤时间为5‑15min。 4.根据权利要求1‑3任一项所述的利于农田增产的沼渣施肥方法，其特征在于，还包括将超临界处理后的沼渣进行农田施肥的步骤。 5.权利要求1‑4任一项所述的利于农田增产的沼渣施肥方法在农业种植领域中的应用。
说明书全文	一种利于农田增产的沼渣施肥方法技术领域 [0001] 本发明属于沼渣肥料技术领域，具体涉及一种利于农田增产的沼渣施肥方法。背景技术 [0002] 沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半固体物质，含有丰富的有机质、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、钾和多种微量元素和植物生长素。随着生态农业的持续性发展，人们发展沼气生态农业的热情越来越高，而对于残余物沼渣的再利用也逐步引起人们的关注，并逐渐开发出多种用途。 [0003] 据报道，沼渣除了富含有机质，以及丰富的氮、磷、钾和大量的元素外，还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锰、锌等微量元素，使其具有用作农田有机肥的潜力。但是，现有技术中对于沼渣肥料的施用还必须配合其他常规化肥或有机肥使用。这主要是由于沼渣在施肥过程中营养成分的溶出较为困难，并且极易流失，不利于农田增产。即便是现有技术中已基于沼渣开发了多种农用复合有机肥，但对于沼渣营养成分的利于度依然较低，基于沼渣的作用对农田增产的效果并不理想。因此，开发一种基于沼渣的增产施肥方法，无论是对于沼渣的直接农田施用还是基于沼渣的复合肥的进一步开发利用，均具有积极的意义。发明内容 [0004] 为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种利于农田增产的沼渣施肥方法，以解决现有技术中沼渣营养成分利用度较低的问题。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明所述的一种利于农田增产的沼渣施肥方法，包括将沼渣置于装有离子液体的密闭容器中，在不与所述离子液体相接触的情况下，对所述沼渣进行CO2超临界处理的步骤。 [0006] 优选的，所述离子液体为氨基酸离子液体。 [0007] 具体的，所述离子液体包括甘氨酸硝酸盐、谷氨酸硝酸盐和/或缬氨酸硝酸盐。 [0008] 优选的，所述离子液体的加入体积量占反应容器容积的0.5‑1％。 [0009] 优选的，所述超临界处理步骤的温度为40‑60℃、压力为20‑30MPa。 [0010] 优选的，所述超临界处理步骤时间为5‑15min。 [0011] 具体的，所述沼渣包括畜禽粪便发酵形成的沼渣、植物秸秆发酵形成的沼渣、或污泥形成的沼渣。 [0012] 优选的，在所述超临界处理步骤前，还包括将所述沼渣粉碎并进行真空干燥的步骤。 [0013] 优选的，所述方法还包括将超临界处理后的沼渣进行农田施肥的步骤。 [0014] 本发明还公开了所述的利于农田增产的沼渣施肥方法在农业种植领域中的应用。 [0015] 本发明利用氨基酸离子液体对沼渣进行改性处理，通过CO2超临界处理的方式，有效增加了沼渣营养元素的溶出，并进一步通过氨基酸离子液体与沼渣的键合反应，减少了营养元素的流失，有效提高了沼渣的农田增产效果，进一步提高了作物产量。具体实施方式 [0016] 实施例1 [0017] 本实施例对沼渣进行施肥处理的步骤具体包括如下步骤： [0018] (1)取畜禽粪便发酵形成的沼渣用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10％； [0019] (2)在装有缬氨酸硝酸盐离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述离子液体不接触，所述缬氨酸硝酸盐的加入体积量占所述反应容器容积的0.5％； [0020] (3)将反应容器进行升温至40℃，并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力为30MPa，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理5min后，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 [0021] 实施例2 [0022] 本实施例对沼渣进行施肥处理的步骤具体包括如下步骤： [0023] (1)取污泥形成的沼渣用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10％； [0024] (2)在装有甘氨酸硝酸盐离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述离子液体不接触，所述甘氨酸硝酸盐的加入体积量占所述反应容器容积的1％； [0025] (3)将反应容器进行升温至60℃，并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力为20MPa，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理15min后，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 [0026] 实施例3 [0027] 本实施例对沼渣进行施肥处理的步骤具体包括如下步骤： [0028] (1)取植物秸秆发酵形成的沼渣用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10％； [0029] (2)在装有谷氨酸硝酸盐离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述离子液体不接触，所述谷氨酸硝酸盐的加入体积量占所述反应容器容积的0.8％； [0030] (3)将反应容器进行升温至50℃，并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力为25MPa，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理10min后，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 [0031] 实施例4 [0032] 本实施例对沼渣进行施肥处理的步骤具体包括如下步骤： [0033] (1)取畜禽粪便发酵形成的沼渣和植物秸秆发酵形成的沼渣，混匀并用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10％； [0034] (2)在装有氨基酸离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述离子液体不接触，所述氨基酸离子液体的加入体积量占所述反应容器容积的0.8％，所述氨基酸离子液体包括体积比为1：1：1的甘氨酸硝酸盐、谷氨酸硝酸盐和缬氨酸硝酸盐的混合物； [0035] (3)将反应容器进行升温至50℃，并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力为25MPa，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理10min后，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 [0036] 实施例5 [0037] 本实施例对沼渣进行施肥处理的步骤具体包括如下步骤： [0038] (1)取畜禽粪便发酵形成的沼渣和植物秸秆发酵形成的沼渣，混匀并用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10％； [0039] (2)在装有氨基酸离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述离子液体不接触，所述氨基酸离子液体的加入体积量占所述反应容器容积的0.8％，所述氨基酸离子液体包括体积比为1：1的甘氨酸硝酸盐和谷氨酸硝酸盐的混合物； [0040] (3)将反应容器进行升温至50℃，并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力为25MPa，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理10min后，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 [0041] 实施例6 [0042] 本实施例对沼渣进行施肥处理的步骤具体包括如下步骤： [0043] (1)取畜禽粪便发酵形成的沼渣和植物秸秆发酵形成的沼渣，混匀并用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10％； [0044] (2)在装有氨基酸离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述离子液体不接触，所述氨基酸离子液体的加入体积量占所述反应容器容积的0.8％，所述氨基酸离子液体包括体积比为1：1的甘氨酸硝酸盐和缬氨酸硝酸盐的混合物； [0045] (3)将反应容器进行升温至50℃，并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力为25MPa，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理10min后，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 [0046] 实施例7 [0047] 本实施例对沼渣进行施肥处理的步骤具体包括如下步骤： [0048] (1)取畜禽粪便发酵形成的沼渣和植物秸秆发酵形成的沼渣，混匀并用粉碎机搅碎并进行真空干燥，至含水率低于10％； [0049] (2)在装有氨基酸离子液体的密闭容器中，控制所述沼渣在与所述离子液体不接触，所述氨基酸离子液体的加入体积量占所述反应容器容积的0.8％，所述氨基酸离子液体包括体积比为1：1的谷氨酸硝酸盐和缬氨酸硝酸盐的混合物； [0050] (3)将反应容器进行升温至50℃，并排出空气，随后向容器中充入CO2气体，并调节所述密闭容器内部空间的压力为25MPa，使密闭容器内部空间处于超临界CO2状态，进行处理10min后，慢速泄压，即获得处理后的沼渣产物。 [0051] 对比例1 [0052] 本对比例对沼渣进行处理的方法与实施例4相同，其区别仅在于，按照相同的组分和比例，取沼渣和离子液体于常温下进行直接混合，制得沼渣产物进行农田施肥。 [0053] 对比例2 [0054] 本对比例对沼渣进行处理的方法与实施例4相同，其区别仅在于，先按照相同的条件对所述沼渣进行CO2超临界处理，泄压后收集沼渣产物，并与选定组成和比例的离子液体于常温下相混合，制得沼渣产物进行农田施肥。 [0055] 对比例3 [0056] 本对比例直接以与实施例4中相同组成和比例的沼渣进行农田施肥。 [0057] 田间实验例 [0058] 分别选用不同的农作物及蔬菜作物进行田间种植实验，在相同的施肥和种植条件下，分别以上述实施例1‑7和对比例1‑3中的沼渣产物进行农田施肥之用，以验证沼渣单因素对作物施肥效果的研究，并以不施肥方案作为对照例。整个施肥及种植过程中，确保施肥量(以沼渣计)相同，并控制整个种植期的田间管理措施也相同，记录不同作物的亩产量于下表1。 [0059] 表1不同作物田间实验结果(kg/hm2) [0060] [0061] [0062] 从上表数据可知，本发明利用氨基酸离子液体对沼渣进行改性处理，通过CO2超临界处理的方式，有效增加了沼渣营养元素的溶出，并进一步通过氨基酸离子液体与沼渣的键合反应，减少了营养元素的流失，有效提高了沼渣的农田增产效果，进一步提高了作物产量。 [0063] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。