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一种沼渣农田复合肥及其制备方法.pdf

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一种 农田 复合 及其 制备 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910045898

申请日:

20190117

公开号:

CN109627122A

公开日:

20190416

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: C05G3/04 主分类号: C05G3/04
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;夏海勇;孔维林;张守梅
地址: 250000 山东省济南市历城区工业北路202号
优先权:
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910045898

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

公开

摘要

本发明属于农业复合肥技术领域,具体涉及一种沼渣农田复合肥,并进一步公开其制备方法。本发明所述沼渣农田复合肥利用氨基酸离子液体对沼渣进行改?#28304;?#29702;,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,辅以其他有机元素的配合,有效提高了沼渣的农田增产效果,进一步提高了农田作物产量。同时,本发明所述沼渣农田复合肥同样适用于盐碱地的作物种植,可有效提高盐碱环境下作物的产量。

权利要求书

1.一种沼渣农田复合肥,其特征在于,包括如下重量份的原料组分:沼渣40-80重量份、腐殖酸20-30重量份、尿素15-20重量份、糖蜜12-30重量份、?#31350;?-12重量份、豆饼5-12重量份、花生麸8-20重量份、离子液体8-15重量份。 2.根据权利要求1所述的沼渣农田复合肥,其特征在于,包括如下重量份的原料组分:沼渣60重量份、腐殖酸25重量份、尿素18重量份、糖蜜20重量份、?#31350;?重量份、豆饼9重量份、花生麸15重量份、离子液体12重量份。 3.根据权利要求1或2所述的沼渣农田复合肥,其特征在于,所述离子液体为氨基酸离子液体。 4.根据权利要求3所述的沼渣农田复合肥,其特征在于,所述氨基酸离子液体包括胆碱甘氨酸盐、胆碱谷氨酸盐和/或胆碱L-丙氨酸盐。 5.根据权利要求3所述的沼渣农田复合肥,其特征在于,所述氨基酸离子液体包括质量比为1:1:1的胆碱甘氨酸盐、胆碱谷氨酸盐和胆碱L-丙氨酸盐的混合物。 6.根据权利要求1-5任一项所述的沼渣农田复合肥,其特征在于,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。 7.一种制备权利要求1-6任一项所述沼渣农田复合肥的方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)取选定量的所述沼渣、腐殖酸、尿素、糖蜜、?#31350;貳?#35910;饼和花生麸混匀,得到混合料; (2)将所得混合料置于装有选定量所述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,对所述混合料进行CO2超临界处理,慢速泄压,即得所需沼渣农田复合肥。 8.根据权利要求7所述的制备沼渣农田复合肥的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述超临界处理步骤的温度为40-60℃、压力为20-30MPa。 9.根据权利要求7或8所述的制备沼渣农田复合肥的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述超临界处理步骤时间为5-15min。 10.根据权利要求7-9任一项所述的制备沼渣农田复合肥的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,在所述超临界处理步骤前,还包括将所述混合料粉碎并进行真空干燥的步骤。

说明书


一种沼渣农田复合肥及其制备方法
技术领域


本发明属于农业复合肥技术领域,具体涉及一种沼渣农田复合肥,并进一步公开
其制备方法。


背景技术


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?#30465;?#33104;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?#20013;?#24615;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。


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,开发一种增产效果更佳的基于沼渣的农
田复合肥,对于沼渣复合肥的进一步开发利用,具有积极的意义。


发明内容


为此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种沼渣农田复合肥,并进一步公开
其制备方法。


为解决上述技术问题,本发明所述的一种沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原
料组分:沼渣40-80重量份、腐殖酸20-30重量份、尿素15-20重量份、糖蜜12-30重量份、?#31350;?br>5-12重量份、豆饼5-12重量份、花生麸8-20重量份、离子液体8-15重量份。


优选的,所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣60重量份、腐
殖酸25重量份、尿素18重量份、糖蜜20重量份、?#31350;?重量份、豆饼9重量份、花生麸15重量
份、离子液体12重量份。


优选的,所述离子液体为氨基酸离子液体。


具体的,所述氨基酸离子液体包括胆碱甘氨酸盐、胆碱谷氨酸盐和/或胆碱L-丙氨
酸盐。


更优的,所述氨基酸离子液体包括质量比为1:1:1的胆碱甘氨酸盐、胆碱谷氨酸盐
和胆碱L-丙氨酸盐的混合物。


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。


本发明还公开了一种制备所述沼渣农田复合肥的方法,包括如下步骤:


(1)取选定量的所述沼渣、腐殖酸、尿素、糖蜜、?#31350;貳?#35910;饼和花生麸混匀,得到混合
料;


(2)将所得混合料置于装有选定量所述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,对所述混合料进行CO
2超临界处理,慢速泄压,即得所需沼渣农田复
合肥。


所述步骤(2)中,所述超临界处理步骤的温度为40-60℃、压力为20-30MPa。


所述步骤(2)中,所述超临界处理步骤时间为5-15min。


所述步骤(2)中,在所述超临界处理步骤前,还包括将所述混合料粉碎并进行真空
干燥的步骤。


本发明所述沼渣农田复合肥利用氨基酸离子液体对沼渣进行改?#28304;?#29702;,通过CO
2
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,辅以其他有机元素的配合,有效提高了沼渣的农田
增产效果,进一步提高了农田作物产量。同时,本发明所述沼渣农田复合肥同样适用于盐碱
地的作物种植,可有效提高盐碱环境下作物的产量。


具体实施方式


实施例1


本实施例所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣(畜禽粪便发
酵形成)40kg、腐殖酸30kg、尿素15kg、糖蜜30kg、?#31350;?kg、豆饼12kg、花生麸8kg、胆碱甘氨
酸盐离子液体15kg。


本实施例所述沼渣农田复合肥的制备方法包括如下步骤:


(1)按照上述选定的重量取所述沼渣、腐殖酸、尿素、糖蜜、?#31350;貳?#35910;饼和花生麸混
匀,?#26757;?#30862;机?#20102;?#24182;进行真空干燥,至含水率低于10%;


(2)在装有选定量的胆碱甘氨酸盐离子液体的密闭容器中,在控制所述混合料与
所述离子液体不接触的情况下;将反应容器进行升温至40℃,并排出空气,随后向容器中充
入CO
2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CO
2状态,进行处理5min后,慢速泄压,即获得所需沼渣农田复合肥。


实施例2


本实施例所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣(污泥形成)
80kg、腐殖酸20kg、尿素20kg、糖蜜12kg、?#31350;?2kg、豆饼5kg、花生麸20kg、胆碱L-丙氨酸盐
离子液体8kg。


本实施例所述沼渣农田复合肥的制备方法包括如下步骤:


(1)按照上述选定的重量取所述沼渣、腐殖酸、尿素、糖蜜、?#31350;貳?#35910;饼和花生麸混
匀,?#26757;?#30862;机?#20102;?#24182;进行真空干燥,至含水率低于10%;


(2)在装有选定量的胆碱L-丙氨酸盐离子液体的密闭容器中,在控制所述混合料
与所述离子液体不接触的情况下,将反应容器进行升温至60℃,并排出空气,随后向容器中
充入CO
2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CO
2状态,进行处理15min后,慢速泄压,即获得所需沼渣农田复合肥。


实施例3


本实施例所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣(植物秸秆发
酵形成)60kg、腐殖酸25kg、尿素18kg、糖蜜20kg、?#31350;?kg、豆饼9kg、花生麸15kg、胆碱谷氨
酸盐离子液体12kg。


本实施例所述沼渣农田复合肥的制备方法包括如下步骤:


(1)按照上述选定的重量取所述沼渣、腐殖酸、尿素、糖蜜、?#31350;貳?#35910;饼和花生麸混
匀,?#26757;?#30862;机?#20102;?#24182;进行真空干燥,至含水率低于10%;


(2)在装有选定量的所述胆碱谷氨酸盐离子液体的密闭容器中,咋控制所述混合
料在与所述离子液体不接触的情况下,将反应容器进行升温至50℃,并排出空气,随后向容
器中充入CO
2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CO
2状态,进行处理10min后,慢速泄压,即获得所需沼渣农田复合肥。


实施例4


本实施例所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣(植物秸秆发
酵形成)60kg、腐殖酸25kg、尿素18kg、糖蜜20kg、?#31350;?kg、豆饼9kg、花生麸15kg、离子液体
12kg。所述氨基酸离子液体包括质量比为1:1:1的胆碱甘氨酸盐、胆碱谷氨酸盐和胆碱L-丙
氨酸盐。


本实施例所述沼渣农田复合肥的制备方法同实施例3。


实施例5


本实施例所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣(植物秸秆发
酵形成)60kg、腐殖酸25kg、尿素18kg、糖蜜20kg、?#31350;?kg、豆饼9kg、花生麸15kg、离子液体
12kg。所述氨基酸离子液体包括质量比为1:1的胆碱甘氨酸盐和胆碱谷氨酸盐。


本实施例所述沼渣农田复合肥的制备方法同实施例3。


实施例6


本实施例所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣(植物秸秆发
酵形成)60kg、腐殖酸25kg、尿素18kg、糖蜜20kg、?#31350;?kg、豆饼9kg、花生麸15kg、离子液体
12kg。所述氨基酸离子液体包括质量比为1:1的胆碱甘氨酸盐和胆碱L-丙氨酸盐。


本实施例所述沼渣农田复合肥的制备方法同实施例3。


实施例7


本实施例所述的沼渣农田复合肥,包括如下重量份的原料组分:沼渣(植物秸秆发
酵形成)60kg、腐殖酸25kg、尿素18kg、糖蜜20kg、?#31350;?kg、豆饼9kg、花生麸15kg、离子液体
12kg。所述氨基酸离子液体包括质量比为1:1的胆碱谷氨酸盐和胆碱L-丙氨酸盐。


本实施例所述沼渣农田复合肥的制备方法同实施例3。


对比例1


本对比例所述沼渣农田复合肥的原料组成和制备方法均与实施例4相同,其区别
仅在于,在所述步骤(2)中,取所述混合料和离子液体于常温下进行直接混合,制得所需沼
渣农田复合肥。


对比例2


本对比例所述沼渣农田复合肥的原料组成和制备方法均与实施例4相同,其区别
仅在于,先按照相同的条件对所述沼渣进行CO
2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和混合料在常温下相混合,制得所需沼渣农田复合肥。


对比例3


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。


田间实验例


1、沼渣农田复合肥对小麦产量的影响


以矮抗58小麦品种为例,进行小麦产量的考察。


选取土壤条件和种植环?#31243;?#20214;基本相同的11个种植实验地块,按照相同的种植方
式种植小麦植株,种植过程中分别以上述实施例1-7及对比例1-2中复合肥进行施肥种植,
同时,以不施肥的种植方式为对照例1,并以现有技术中市售的小麦商品有机肥为对照例2。
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,记录各实验地块的小麦产量,并记?#21152;?#19979;表1。


表1各实验组小麦产量(kg/hm
2)










从上表数据可知,本发明所述沼渣农田复合肥利用氨基酸离子液体对沼渣进行改
?#28304;?#29702;,通过CO
2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,辅以其他有机元素的配合,有效提
高了沼渣的农田增产效果,进一步提高了小麦作物产量。


2、沼渣农田复合肥对盐碱条件下玉米产量的影响


本试验地土壤为盐碱土,含盐量2.32‰,0-40cm土层基础养分状况为pH值8.1,有
机质含量18.0g/kg。


田间原位鉴定试验,均采用完全随机设计,小区长15m,行距60cm,每个品种种植12
行,种植密度为60000株/hm
2,重复3次。


田间产量测定:去除边行,每小区收获玉米4行(每行5m),称所有果穗总鲜重,按平
均鲜穗重从所收果穗中随机选取20穗,室内考种,考察穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数
和千粒重,同时测定籽粒含水率,计算实际产量(按14%折算含水率),并记录。


分别以上述实施例1-7、对比例1-2中沼渣农田复合肥进?#26800;?#28023;605玉米种子进行
盐碱地种植,以不施肥的种植方式为对照例1,并以现有技术中市售的盐碱玉米商品有机肥
为对照例2。按照上述方式和标?#25216;?#31639;其实际产量并记?#21152;?#19979;表2。


表2玉米种植产量(kg/hm
2)










从上表数据可知,本发明所述沼渣农田复合肥同样适用于盐碱地的作物种植,可
有效提高盐碱环境下作物的产量。


?#21248;唬?#19978;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?#21335;?#23450;。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?#21335;?#32780;易见的变化或
变动?#28304;?#20110;本发明创造的保护范围之中。


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