CN110713409A - 应用乙蒜素生产废弃物制备的高效肥料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及应用乙蒜素生产废弃物制备的高效肥料及制备方法，所述肥料组合物包含乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾，其中乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的重量比为(0.1‑1.5)：(10.0‑30.0)：(3.0‑10.0)。本发明开发的肥料组合物能够满足植物生长一个方面的效果，尤其含有微量乙蒜素，醋酸钾和硝酸钾的配合，实现无机肥和有机肥的双重功效，同时，通过微量乙蒜素提高肥料的肥效，且能够预防作物的细菌性病害。
Description
技术领域
本发明属于肥料领域，具体涉及环保肥料及其生产方法，具体涉及应用乙蒜素生产废弃物制备的高效肥料及制备方法。
背景技术
乙蒜素废弃物中含有的物质成分比较复杂，而且利用起来比较难，能够充分利用起来，则不仅能够使得乙蒜素生产没有任何废弃物，而且还能够制备出一种有益于作物生长的肥料。
目前采用乙蒜素作为药肥成分的公开文献例如CN109503266A，其公开了包含乙蒜素、乙醇、腐殖酸、大量元素、微量元素等成分的农用药肥，其能够安全高效预防农作物根腐病的同时，改良土壤，促进作物根系生长，提高作物抗逆性。CN108530186A公开了防治土传根部病害和具有刺激作物生长的药肥，采用百药剂、营养剂和生长调节剂混合配置，药剂采用敌磺钠、恶霉灵、福美双、多菌灵和乙蒜素的组合物；营养剂采用海藻酸、甲壳素、黄腐酸钾、氨基酸、腐殖酸、微量元素、尿素、磷酸二氢钾、蔗糖渣等。CN107973641A公开了杀菌药肥组合物，该药肥组合物由农药组分、肥料组分和助剂组成，所述的农药组分由诺沃霉素和乙蒜素组成，其主要防治纹枯病、稻瘟病等病害。CN104098397A公开了防治西瓜枯萎病的有机无机复混药肥，药肥由氮肥、磷肥、钾肥、有机肥、中微量营养元素、螯合剂、分散剂和药剂组成，药剂采用乙蒜素和菌毒清的组合物作为杀菌剂。CN1331396C公开了防治农作物枯、黄萎病、根腐病等病害的高效、安全、多功能的药肥，该药肥由苦参碱，混合氨基酸铜·锌·锰·镁，大蒜素(乙蒜素≥80％)，腐植酸，多混氨铜等制备得到。
但是上述药剂都是对已有成分的再次配方制备得到，而且均是为了达到药肥的目的进行的配方设计，而本发明开发的肥料组合物是乙蒜素生产的废弃物为原料，进行适当的调配配方以能够解决目前作物生长的问题，其是以已有的废弃物进行充分利用以解决农业问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种由乙蒜素生产的废弃物制备的肥料组合物，所述肥料组合物包含乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾，其中乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)。
优选的，上述肥料组合物中，所述肥料组合物中乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的总重量占肥料组合物的重量百分比为5-50％。
优选的，上述肥料组合物中，所述肥料组合物还包含硫酸钾，添加硫酸钾后，组合物中乙蒜素、硝酸钾、醋酸钾和硫酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)：(1.0-5.0)。
优选的，上述肥料组合物中，所述肥料组合物中乙蒜素、硝酸钾、醋酸钾和硫酸钾的重量之和占肥料组合物的重量百分比为14-50％。
优选的，上述肥料组合物中，所述肥料组合物的总干物质含量为100-400g/L，优选的，有机质含量为20-50g/L，无机肥含量为80-350g/L。
优选的，上述肥料组合物中，所述有机质包含腐殖酸盐，所述腐殖酸盐为腐殖酸钾、黄腐酸钾、腐殖酸钠或黄腐酸钠中的一种或多种。
优选的，上述肥料组合物中，所述无机肥包含中微量元素肥、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、氨水、氨气或尿素中的一种或多种。
优选的，上述肥料组合物中，所述肥料组合物通过如下制备方法制备得到：
将乙蒜素生产的水相液体废弃物调节pH值，添加有机质和/或无机肥，使得乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的比例满足所述范围，总干物质满足所述范围。
优选的，上述肥料组合物中，所述制备方法中，调节pH所采用的物质为含钾元素的碱性物质，优选的，所述含钾元素的碱性物质为氢氧化钾，调节pH值为5-9，有机质包含腐殖酸盐，优选的，所述腐殖酸盐为腐殖酸钾、黄腐酸钾、腐殖酸钠或黄腐酸钠中的一种或多种，无机肥包含中微量元素肥、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、氨水、氨气或尿素中的一种或多种。
本发明还提供了一种肥料组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将乙蒜素生产的水相液体废弃物调节pH，添加有机质和无机肥，充分混合后直接作为肥料，或者进行浓缩获得肥料组合物，调节pH值为5-9，添加有机质和无机肥后使得肥料组合物中乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)，肥料组合物的总干物质含量为100-400g/L。
优选的，上述肥料组合物的制备方法中，添加有机质和无机肥后使得肥料组合物中有机质含量为20-50g/L，无机肥含量为80-350g/L。
优选的，上述肥料组合物的制备方法中，添加有机质和无机肥后使得肥料组合物中的乙蒜素、硝酸钾、醋酸钾和硫酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)：(1.0-5.0)。
优选的，上述肥料组合物的制备方法中，调节pH所采用的物质为含钾元素的碱性物质，优选的，所述含钾元素的碱性物质为氢氧化钾，有机质包含腐殖酸盐，优选的，所述腐殖酸盐为腐殖酸钾、黄腐酸钾、腐殖酸钠或黄腐酸钠中的一种或多种，无机肥包含中微量元素肥、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、氨水、氨气或尿素中的一种或多种。
优选的，上述肥料组合物的制备方法中，所述水相液体废弃物的生产方法为：
将二乙基二硫醚和氧化性物质在冰醋酸存在下进行反应，反应后反应产物进行气液分离，气液分离后的液体产物输入分液罐中进行分层分液，分液后获得油相和水相，所述水相为水相液体废弃物。
本发明还提供了上述肥料组合物的用途，其特征在于所述肥料组合物用于供应植物营养和防治作物细菌性病害。
优选的，上述用途，所述细菌性病害为细菌性的土传病害。
本发明还提供了一种应用上述肥料组合物促进作物生长和预防作物病害的方法，所述方法为将上述组合物稀释到20-500倍施用到作物生长环境，，优选的，将上述组合物稀释到200-500倍施用到作物生长环境，优选的，施用到作物的根部或作物的茎叶部，施用的方式为灌根或喷雾。
本发明的有益效果
1、本发明开发的肥料组合物能够满足植物生长一个方面的效果，尤其含有微量乙蒜素，醋酸钾和硝酸钾的配合，实现无机肥和有机肥的双重功效，同时，通过微量乙蒜素提高肥料的肥效，且能够预防作物的细菌性病害。
2、本发明利用乙蒜素废弃物生产出高价值的肥料，提高副产废弃物的价值，减少对环境的污染，降低肥料生产的成本。
具体实施方式
实施例1：常规乙蒜素制备获得废弃物
将450L的二乙基二硫醚(85％wt)和50L的冰醋酸充分混合，得到反应底液，加入到气液分离器中，然后将45％硝酸溶液700L在2小时内均匀滴加到气液分离器的反应底液中，充分搅拌，保持温度在80℃±4℃，硝酸溶液滴加完毕后继续保持温度80℃±4℃反应4小时，反应完成后，将反应产物输入到分液罐，在分液罐中沉降分层，分层出油相和水相，然后分离出油相和水相，油相为乙蒜素产物，水相为乙蒜素生产废弃物(简称乙蒜素废弃物A)。
实施例2：应用微反应器制备乙蒜素获得废弃物
将浓度为85％的二乙基二硫醚溶液、冰醋酸和45％的硝酸溶液，将冰醋酸和二乙基二硫醚溶液以重量比为1:19进行混合，制备得到混合溶液，混合溶液和硝酸溶液分别进行压力泵进行加压，压力为0.2Mpa，然后通过止返阀后分别通入到微反应器，混合溶液进入微反应器的速度为500L/小时，硝酸溶液进入微反应器的速度为710L/小时，微反应器处于冷却系统中，维持微反应器的温度在80-90℃之间，通过微反应器后的气体混合物输入到气液分离器，并在气液分离中恒温80℃±3℃搅拌进行继续反应2小时，反应完成后降温到35℃，然后输入到分液罐，分层后分离出油相和水相，水相即为乙蒜素生产废弃物(简称乙蒜素废弃物B)。
实施例3：乙蒜素废弃物制备肥料
分别称取实施例1和实施例2的乙蒜素废弃物80Kg，分别通过添加氢氧化钾调节pH，然后添加有机质黄腐酸钾和无机肥磷酸二氢钾进行充分混合，然后用水补充到120Kg后再次充分混合制备得到肥料，然后测量肥料中乙蒜素、硝酸钾、醋酸钾、硫酸钾、有机质、无机肥的含量。具体测量结果参加如下表1，无机肥测量结果中，除了硝酸钾、醋酸钾、硫酸钾外，还含有其它的无机肥，其它无机肥的种类及含量不进行区分，统一测量计算入无机肥含量。
表1制备肥料的pH调节、原料添加量情况
实施例4：肥料的应用效果
将实施例3制备的肥料FA、FB，以及复合肥和清水施用到辣椒，作为4个处理，施用次数为3次。首次施用时间为辣椒移栽后的5天施药，施药方式为叶面喷雾，FA、FB施用浓度为300倍液，复合肥施用浓度为500倍，第二次为辣椒开花前施药，施药方式为灌根，FA、FB施用浓度为400倍液，复合肥施用浓度为600倍，第三次施药为辣椒第一批开花生长为最大辣椒果时施药，施药方式为灌根，FA、FB施用浓度为200倍液，复合肥施用浓度为400倍。试验设置的四个处理分别为FA肥料、FB肥料、15-15-15(N-P2O5-K2O)氮磷钾复合水溶肥和清水对照处理，每个处理三个重复，每个重复的辣椒株数为200株，观察辣椒整个生长期的情况，主要是辣椒枯萎病的发病率情况和辣椒产量情况。枯萎病发病情况和辣椒产量情况如下表2。
表2肥料对辣椒枯萎病和产量的作用效果
| 肥料序号 | 枯萎病发病率(％) | 增产百分比 |
| FA | 3.4 | 32.7 |
| FB | 5.8 | 35.9 |
| 复合肥 | 18.2 | 12.5 |
| 清水 | 29.8 | -- |
表2中，所述枯萎病发病率的调查是通过发生枯萎病的株数除以总株数进行计算得到，其中三个重复进行平均计算得到。FA肥料和FB肥料不仅能够预防枯萎病的发病，而且能够大幅度提高辣椒的产量。
Claims (13)
1.一种由乙蒜素生产的废弃物制备的肥料组合物，所述肥料组合物包含乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾，其中乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)。
2.根据权利要求1所述的肥料组合物，其特征在于所述肥料组合物中乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的总重量占肥料组合物的重量百分比为5-50％。
3.根据权利要求1所述的肥料组合物，其特征在于所述肥料组合物还包含硫酸钾，添加硫酸钾后，组合物中乙蒜素、硝酸钾、醋酸钾和硫酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)：(1.0-5.0)。
4.根据权利要求3所述的肥料组合物，其特征在于所述肥料组合物中乙蒜素、硝酸钾、醋酸钾和硫酸钾的重量之和占肥料组合物的重量百分比为14-50％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的肥料组合物，其特征在于所述肥料组合物的总干物质含量为100-400g/L，优选的，有机质含量为20-50g/L，无机肥含量为80-350g/L。
6.根据权利要求1-4任一项所述的肥料组合物，其特征在于所述肥料组合物通过如下制备方法制备得到：
将乙蒜素生产的水相液体废弃物调节pH值，添加有机质和/或无机肥，使得乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的比例满足所述范围，总干物质满足所述范围。
7.根据权利要求6所述的肥料组合物，其特征在于所述制备方法中，调节pH所采用的物质为含钾元素的碱性物质，优选的，所述含钾元素的碱性物质为氢氧化钾，调节pH值为5-9，有机质包含腐殖酸盐，优选的，所述腐殖酸盐为腐殖酸钾、黄腐酸钾、腐殖酸钠或黄腐酸钠中的一种或多种，无机肥包含中微量元素肥、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、氨水、氨气或尿素中的一种或多种。
8.一种肥料组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将乙蒜素生产的水相液体废弃物调节pH，添加有机质和无机肥，充分混合后直接作为肥料，或者进行浓缩获得肥料组合物，调节pH值为5-9，添加有机质和无机肥后使得肥料组合物中乙蒜素、硝酸钾和醋酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)：(1.0-5.0)，肥料组合物的总干物质含量为100-400g/L。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于添加有机质和无机肥后使得肥料组合物中有机质含量为20-50g/L，无机肥含量为80-350g/L。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于添加有机质和无机肥后使得肥料组合物中的乙蒜素、硝酸钾、醋酸钾和硫酸钾的重量比为(0.1-1.5)：(10.0-30.0)：(3.0-10.0)：(1.0-5.0)。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于调节pH所采用的物质为含钾元素的碱性物质，优选的，所述含钾元素的碱性物质为氢氧化钾，有机质包含腐殖酸盐，优选的，所述腐殖酸盐为腐殖酸钾、黄腐酸钾、腐殖酸钠或黄腐酸钠中的一种或多种，无机肥包含中微量元素肥、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、氨水、氨气或尿素中的一种或多种。
12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述水相液体废弃物的生产方法为：
将二乙基二硫醚和氧化性物质在冰醋酸存在下进行反应，反应后反应产物进行气液分离，气液分离后的液体产物输入分液罐中进行分层分液，分液后获得油相和水相，所述水相为水相液体废弃物。
13.肥料组合物的用途，其特征在于所述肥料组合物用于供应植物营养和防治作物细菌性病害，优选的，所述细菌性病害为细菌性的土传病害。
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