CN106083375B - 一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，通过三次厌氧发酵工艺显著提升了沼液的综合利用价值，实现了沼液的高值化、无害化处理及资源化利用，用于盐碱地农业开发，提高盐碱地粮食增产能力。通过本发明技术制备得到的液体肥料有一股淡淡的酸味，无恶臭气味，且含有丰富的营养元素、氨基酸、腐殖酸、生长素、水解酶、维生素、益生菌制剂等生物活性物质，其中微生物含量指标达到109亿/mL，pH6.0～6.5。应用于盐碱地改良可显著改善盐渍化土壤的理化结构，增加土壤团聚体和渗透性，改善土壤肥沃度，提高盐碱地的粮食增产能力，是一种优良的土壤改良剂和作物生长促进剂，是盐碱区域土壤改良粮食增产的理想肥料。

Description

一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法
技术领域
本发明涉及一种盐碱地灌溉用液体肥料的制备工艺，特别是利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，属肥料加工领域。
背景技术
近年来，随着畜牧养殖业的发展，沼气工程发展迅速，所产生的沼液污染也日益加剧。沼液虽含有丰富的营养元素、氨基酸、腐殖酸、生长素、水解酶、维生素等生物活性物质，其处理大多只停留在直接农田消纳模式，由于沼液的连续排放和季节性用肥需求的矛盾很难解决，物流运送成本高，沼液仍然是农业污染要解决的问题。近些年来先后报道了一些利用沼液制备液体肥料的方法，如专利2016100722308报道了利用沼液制备EM菌生物有机肥的方法；专利2016100100901报道了沼液应用于大型滴灌肥的方法；专利2015109280873报道了一种沼液液态有机生物肥料的制备方法；专利2015108510420报道了一种利用有机废液制备液体生物肥料的方法；专利2015108504561报道了一种沼液滴灌肥料的制备方法；专利2015108485433报道了一种沼液有机液肥及其制备方法等；但上述制备方法多需进行过滤或浓缩处理，不但耗能严重，而且很容易造成二次污染，不利于沼液的高值化综合利用和农业生态可持续发展。
目前土壤盐渍化很严重,给农业带来了很大的影响,不利于植物的种植。由于盐渍化土壤的理化功能较差,导致土壤中的微生物活性很低,植物不能够正常的生长,因此给农业资源带来了不利影响。我国盐渍化土壤面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。在我国1亿平方公里的耕地中，约有10%的土地属于盐渍化土壤，此外，还有2000多公顷的盐荒地，其中大部分没有被开垦利用。如何开垦和利用这些盐渍化土壤，扩大种植面积，增加国民收入，是当前农业生产中的重要问题之一。目前国家政府和科学研究者都重视对盐渍化土壤的修复,积极开展各方面的研究和合理的开发利用,使之成为有效地土地资源，2013年科技部在黄河三角洲地区启动了“渤海粮仓科技示范工程”，旨在开发滨海盐碱地增加粮食产量。目前盐渍化土壤改良常用的方法包括灌水洗盐、深耕客土、物理化学法以及农业中的植物改良法等,这些在一定的程度上都能够起到改善土壤,促进植物发展的效果，但利用成本高、容易产生二次污染，是特别耗水量巨大，受农业水资源的制约，难以规模化应用。
发明内容
为克服现有技术的不足，针对沼液高值化利用和盐碱地高值化开发利用的客观需求，本发明提供一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，实现沼液的高值化、无害化处理及资源化利用，用于盐碱地农业开发，提高盐碱地粮食增产能力。
本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：
本发明提供一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）沼液预处理：将沼气工程发酵后固液分离后的沼液集中处理，加入质量比3-5%粉碎后的小麦秸秆，调节pH至7.0-7.5；
（2）黑膜储存池厌氧发酵：将预处理后的沼液导入黑膜储存池，加入沼液质量比2-3%的产沼气微生物菌剂，在30-40℃条件下发酵7-10d，发酵过程中定期进行搅拌，发酵接收后收集沼气；
（3）制备发酵菌剂：取8～10份活性炭、3～5份磷酸二氢钙、6～8份发酵豆粕、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽饼、10～15份麸皮、2～3份EM菌剂、1～2份冷加糖芽孢杆菌、1～2份硝化细菌、1～2份地衣芽孢杆菌、1～2份放线菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵培养3～5d；
（3）接种：将培养好的发酵菌剂按沼液质量比3～5%的比例接种至黑膜储存池中发酵完成后的沼液，搅拌均匀；
（4）二次厌氧发酵：控制发酵温度28～35℃，在搅拌条件下发酵3～5天；
（5）复配：向发酵后的沼液中加入2～3%尿素、1～2%糖蜜、1.5～2.0%微量元素；
（6）三次厌氧发酵：向复配后的沼液中接种质量比3～5%的乳酸杆菌，在28～35℃条件下5～8天；
（7）过滤：发酵结束后过滤即得液体肥料。
本发明提供一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在工艺过程中无需过滤、浓缩处理。
本发明提供一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在于整个制备工艺均在密闭状态下进行。
本发明提供一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在于步骤（5）中的微量元素为硼、钼、锌、铜、锰，质量配比为3：2：2：1：1。
本发明提供一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，通过三次发酵工艺显著提升了沼液的综合利用价值，实现了沼液的无害化处理和高值化利用；通过本发明技术制备得到的液体肥料有一股淡淡的酸味，无恶臭气味，且含有丰富的营养元素、氨基酸、腐殖酸、生长素、水解酶、维生素、益生菌制剂等生物活性物质，其中微生物含量指标达到109亿/mL，pH6.0～6.5。试验结果表明在本发明工艺技术条件下沼气产率提高18.8%以上，挥发性恶臭气体去除率98.5%以上，液体肥料指标符合我国相关法律规定。此外，试验结果表明改变工艺条件（如菌种配比、发酵工艺顺序等）会显著降低作用效果（P<0.05）。
本发明提供一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，产品可用于盐碱地改良使用方法为稀释5～10倍后直接浇灌。
本发明提供了一种利用沼液制备的盐碱地灌溉用液体肥料，产品兼具有机肥料和微生物肥料的功效，富含功能活性成分和大量益生菌，能有效调节土壤中微生物的平衡，分解土壤中的有机质、矿物质等有机或无机成分，消除常年依赖化肥滥用造成的土壤板结、沙化、盐化等，有效改善土壤，提高作物抗逆性的特殊功效，提高农作物产能；特别是能够促进土壤中有机质的释放，改善盐渍化土壤的理化结构，增加土壤团聚体和渗透性，改善土壤肥沃度，提高盐碱地的粮食增产能力，是一种优良的土壤改良剂和作物生长促进剂，是盐碱区域土壤改良粮食增产的理想肥料。
大田试验结果表明：将本发明产品应用重度盐碱地土壤小麦种植，施用本发明产品的实验组较施用市售盐碱地改良生物有机肥和以水压盐的对照组相比，亩均产量提高31.11%，差异达到显著水平（P<0.01），试验田小麦亩产量接近中轻度盐碱地亩产量，表明本发明产品具有较好的盐碱地粮食增产效果；并可显著节约灌溉用水，试验结果表明使用本范明产品可减少灌溉用水38.98%以上。目前已在渤海粮仓科技示范工程中取得了较好的应用效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料，通过以下步骤制备：
（1）沼液预处理：将沼气工程发酵后固液分离后的沼液集中处理，加入质量比5%粉碎后的小麦秸秆，调节pH至7.0-7.5；
（2）黑膜储存池厌氧发酵：将预处理后的沼液导入黑膜储存池，加入沼液质量比3%的产沼气微生物菌剂，在30-40℃条件下发酵7d，发酵过程中定期进行搅拌，发酵接收后收集沼气；
（3）制备发酵菌剂：取10份活性炭、5份磷酸二氢钙、8份发酵豆粕、15份米糠、15份玉米粉、5份菜籽饼、15份麸皮、3份EM菌剂、2份冷加糖芽孢杆菌、2份硝化细菌、2份地衣芽孢杆菌、2份放线菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵培养3d；
（3）接种：将培养好的发酵菌剂按沼液质量比5%的比例接种至黑膜储存池中发酵完成后的沼液，搅拌均匀；
（4）二次厌氧发酵：控制发酵温度28～35℃，在搅拌条件下发酵3天；
（5）复配：向发酵后的沼液中加入3%尿素、2%糖蜜、2.0%微量元素；
（6）三次厌氧发酵：向复配后的沼液中接种质量比5%的乳酸杆菌，在28～35℃条件下5天；
（7）过滤：发酵结束后过滤即得液体肥料。
实施例2：
一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料，通过以下步骤制备：
（1）沼液预处理：将沼气工程发酵后固液分离后的沼液集中处理，加入质量比3%粉碎后的小麦秸秆，调节pH至7.0-7.5；
（2）黑膜储存池厌氧发酵：将预处理后的沼液导入黑膜储存池，加入沼液质量比2%的产沼气微生物菌剂，在30-40℃条件下发酵10d，发酵过程中定期进行搅拌，发酵接收后收集沼气；
（3）制备发酵菌剂：取8份活性炭、3份磷酸二氢钙、6份发酵豆粕、10份米糠、10份玉米粉、3份菜籽饼、10份麸皮、2份EM菌剂、1份冷加糖芽孢杆菌、1份硝化细菌、1份地衣芽孢杆菌、1份放线菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵培养5d；
（3）接种：将培养好的发酵菌剂按沼液质量比3%的比例接种至黑膜储存池中发酵完成后的沼液，搅拌均匀；
（4）二次厌氧发酵：控制发酵温度28～35℃，在搅拌条件下发酵5天；
（5）复配：向发酵后的沼液中加入2%尿素、1%糖蜜、1.5%微量元素；
（6）三次厌氧发酵：向复配后的沼液中接种质量比3%的乳酸杆菌，在28～35℃条件下8天；
（7）过滤：发酵结束后过滤即得液体肥料。
实施例3：
一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料，通过以下步骤制备：
（1）沼液预处理：将沼气工程发酵后固液分离后的沼液集中处理，加入质量比4%粉碎后的小麦秸秆，调节pH至7.0-7.5；
（2）黑膜储存池厌氧发酵：将预处理后的沼液导入黑膜储存池，加入沼液质量比2.5%的产沼气微生物菌剂，在30-40℃条件下发酵8.5d，发酵过程中定期进行搅拌，发酵接收后收集沼气；
（3）制备发酵菌剂：取9份活性炭、4份磷酸二氢钙、7份发酵豆粕、12份米糠、12份玉米粉、4份菜籽饼、12份麸皮、2.5份EM菌剂、1.5份冷加糖芽孢杆菌、1～21.5份硝化细菌、1.5份地衣芽孢杆菌、1.5份放线菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵培养4d；
（3）接种：将培养好的发酵菌剂按沼液质量比4%的比例接种至黑膜储存池中发酵完成后的沼液，搅拌均匀；
（4）二次厌氧发酵：控制发酵温度28～35℃，在搅拌条件下发酵4天；
（5）复配：向发酵后的沼液中加入2.5%尿素、1.5%糖蜜、1.8%微量元素；
（6）三次厌氧发酵：向复配后的沼液中接种质量比4%的乳酸杆菌，在28～35℃条件下6.5天；
（7）过滤：发酵结束后过滤即得液体肥料。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）沼液预处理：将沼气工程发酵后固液分离后的沼液集中处理，加入质量比3-5%粉碎后的小麦秸秆，调节pH至7.0-7.5；
（2）黑膜储存池厌氧发酵：将预处理后的沼液导入黑膜储存池，加入沼液质量比2-3%的产沼气微生物菌剂，在30-40℃条件下发酵7-10d，发酵过程中定期进行搅拌，发酵结束 后收集沼气；
（3）制备发酵菌剂：取8～10份活性炭、3～5份磷酸二氢钙、6～8份发酵豆粕、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽饼、10～15份麸皮、2～3份EM菌剂、1～2份冷加糖芽孢杆菌、1～2份硝化细菌、1～2份地衣芽孢杆菌、1～2份放线菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵培养3～5d；
（3）接种：将培养好的发酵菌剂按沼液质量比3～5%的比例接种至黑膜储存池中发酵完成后的沼液，搅拌均匀；
（4）二次厌氧发酵：控制发酵温度28～35℃，在搅拌条件下发酵3～5天；
（5）复配：向发酵后的沼液中加入2～3%尿素、1～2%糖蜜、1.5～2.0%微量元素；
（6）三次厌氧发酵：向复配后的沼液中接种质量比3～5%的乳酸杆菌，在28～35℃条件下5～8天；
（7）过滤：发酵结束后过滤即得液体肥料。
2.根据权利要求1所述的一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在于所述制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法无需过滤、浓缩处理。
3.根据权利要求1所述的一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在于所述制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法均在密闭状态下进行。
4.根据权利要求1所述的一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在于所述制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法步骤（5）中的微量元素为硼、钼、锌、铜、锰，质量配比为3：2：2：1：1。
5.根据权利要求1所述的一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法，其特征在于所述盐碱地灌溉用液体肥料用于盐碱地改良使用方法为稀释5～10倍后直接浇灌。
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