CN113207582B - 一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，旨在解决现有技术中，以沼液作为肥料来种植茭白，在灌溉沼液后，种植田里面水中的磷含量长时间处于超标状态，不满足排放标准的问题。一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，包括以下步骤：7月中旬种植茭白种苗；待茭白种苗生长至分蘖达3‑5株时，第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；第一次灌溉沼液18‑22天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；空心菜种苗种植8‑12天后，第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。采用茭白和空心菜套种，相对于单独种植茭白，对于沼液的消化量更高，且在茭白和空心菜灌溉最佳的浓度后，经过茭白和空心菜的消化，只需30天，种植田水中的磷含量便可以达到排放标准。
Description
技术领域
本发明属于畜禽粪污处理技术领域，具体涉及一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法。
背景技术
近年来，随着市场经济的快速发展，我国集约化、规模化畜禽养殖业也得到了迅猛的发展。目前，我国畜禽粪污每年产生量约38亿吨，其中氮养分含量1350万吨，磷养分含量510万吨，养分含量相当于我国化肥年产量的27％。到目前为止，畜禽粪污还有40％没有有效利用，既产生了环境污染，同时也是资源浪费。如果将这些畜禽粪污经过无害化处理后变为粪肥，就近就地利用，既解决耕地有机质提升的问题，又解决了粪污的出路问题。
在解决规模化畜禽养殖废物对环境的污染方面，沼气工程发挥了重要的作用，通过沼液厌氧发酵处理，畜禽粪污中COD、氨氮等含量大幅下降，不仅有效减轻环境压力，而且使大分子有机物分解为小分子有机物，更加有利于作物消化，增加产量，提高品质，改良土壤理化性状，减少化肥用量，“养一沼一灌”种养结合的生态模式正在被广泛采用，越来越受到人们的重视。
在种植茭白的过程中，以沼液作为肥料来种植茭白，灌溉沼液后，种植田里面水中的磷含量长时间处于超标状态，不满足排放标准，容易污染环境。
发明内容
本发明提供了一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，旨在解决现有技术中，以沼液作为肥料来种植茭白，灌溉沼液后，种植田里面水中的磷含量长时间处于超标状态，不满足排放标准的问题。
本发明所采用的技术方案为：一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，包括以下步骤：
S100、7月中旬种植茭白种苗；待茭白种苗生长至分蘖达3-5株时，第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S200、第一次灌溉沼液18-22天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S300、空心菜种苗种植8-12天后，第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。
进一步改进的方案，在步骤S300之后，还包括以下步骤：
S400、待空心菜成熟后进行采收；待茭白成熟后进行采收并保留根部；
S500、待第二年茭白苗高18-22cm时，第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S600、第三次灌溉沼液18-22天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S700、空心菜种苗种植8-12天后，第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。
基于上述技术方案，茭白可以每年7月份中旬种植，10-11月份采收第一次，第二年4-5月份采收第二次；空心菜也可以采收两次；茭白和空心菜套种每年可以消化约80吨的沼液。
进一步改进的方案：在步骤S100中，茭白种苗的种植分布方式为：茭白种苗采用单株种植，且行距为100cm，株距为50cm。
基于上述方案，茭白种苗的种植，不会因套种空心菜而受到影响。
进一步改进的方案：在步骤S200中，空心菜种苗的种植分布方式为：空心菜种植在茭白行间，空心菜种苗每丛种植3株，且行距为10cm，丛间距为10cm。
基于上述方案，空心菜套种在茭白之间，空心菜的行间距，不会因为茭白而受到影响。
进一步改进的方案：每次灌溉前种植田内的积水深度保持为10cm。保留积水可以稀释灌溉的沼液，可以避免烧苗且有利于茭白和空心菜的吸收。
进一步改进的方案：所述设定加入深度为2-3cm；所述设定浓度的沼液的氨氮含量为1800-2000mg/L。
基于上述方案，灌溉上述设定加入深度和设定浓度的沼液，茭白和空心菜套种时对沼液的消化效率最高，且同时种植田水中的磷含量可以达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。
进一步改进的方案：所述设定加入深度为3cm；所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/L。
基于上述方案，设定加入深度为3cm；所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/L时，茭白和空心菜套种时对沼液的消化效率最高，且同时种植田水中的磷含量可以达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。且换算成重量，每667m2的种植田中每次灌溉，可以消化约20吨沼液，每季灌溉两次沼液，可以消化约40吨沼液。
进一步改进的方案：在步骤S100中，种植茭白种苗后，待茭白种苗返青后，割除茭白种苗上部叶片，茭白种苗留取长度为30-40cm叶鞘。
基于上述方案，茭白种苗经过裁剪后，一方面，有利于使得茭白种苗的成长进度保持一致，从而保持采摘时间较为集中；另一方面，修整了茭白行间的空间，也可以更加的通风透气；且便于后续空心菜的栽种，并减少茭白种苗对空心菜的影响。
进一步改进的方案：所述沼液由畜禽粪污通过沼气工程厌氧发酵处理获得，并在黑膜池或氧化塘存放3个月。
进一步改进的方案：通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，包括以下步骤：
S100、7月中旬种植茭白种苗；待茭白种苗生长至分蘖达4株时，第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S200、第一次灌溉沼液20天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S300、空心菜种苗种植10天后，第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S400、待空心菜成熟后进行采收；待茭白成熟后进行采收并保留根部；
S500、待第二年茭白苗高20cm时，第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S600、第三次灌溉沼液20天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S700、空心菜种苗种植10天后，第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。
本发明的有益效果为：
1、本公开中，采用茭白和空心菜套种，相对于单独种植茭白，对于沼液的消化量更高，且在茭白和空心菜灌溉最佳的沼液消化浓度后，经过茭白和空心菜的消化，只需30天，种植田水中的磷含量便可以达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值，避免了污染环境。此外，采用茭白和空心菜套种相对于单独种植茭白，对于沼液的消化量更高。
2、本公开中，茭白从栽种到采收的周期是3-4个月，空心菜从栽种到的周期是1-2个月，按照本公开的栽种时间，空心菜种植时间晚于茭白且采收时间早于茭白，空心菜在采收时，茭白植株刚封行，空心菜在生长过程中不会受到茭白的影响；此外，采用茭白和空心菜套种，一方面，不会影响茭白的产量，另一方面可以提高种植田的利用面积，额外增收空心菜。
3、本公开中的沼液灌溉方式，通过设定加入深度来确定沼液的灌溉量，相对于传统的通过重量来灌溉，更加省时省力且无需配备计量装置。
4、本发明利用茭白、空心菜具有比陆地植物更加发达的通气系统，使进入作物体内的空气能顺利通向各个器官，满足水下组织、器官呼吸和生理代谢的需求，供给根区微生物生长、繁殖和降解过程中对氧的需求，适应水下空气稀少的环境，形成吸收转化效率更高的有氧发酵处理；茭白生物产量高，对氮、磷、钾及小分子有机物的需求量高；水体中沼液用量适中、浓度变化可控，消化吸收效率高，而且沼液浓度由高到低逐渐下降，不易伤害植株；沼液中气态有效成分溶解在水中，减少对空气的污染。通过持续稳定吸收利用，达到畜禽沼液资源化利用的目的。本发明将茭白、空心菜套种，两种作物在光照、养分等方面优势互补，促进生长；同时，两种作物均具有较强的吸收转化沼液有效成分的能力，通过套种，合理增加密度，加速种植田中COD、NH4+-N、Tp等指标下降到国家规定的排放标准。本发明利用的茭白、空心菜长期生长在水环境中，可以大量溶解沼液中的气态物质，减少对空气的排放，具有突出的环境保护作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例一：
一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，包括以下步骤：
S100、7月中旬种植茭白种苗；待茭白种苗生长至分蘖达3-5株时，第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S200、第一次灌溉沼液18-22天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S300、空心菜种苗种植8-12天后，第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。
在步骤S100中，茭白种苗的种植分布方式，可以采用现有常规的种植分布方式，其中一种具体的茭白种苗的种植分布方式为：茭白种苗采用单株种植，且行距为100cm，株距为50cm。每667m2种植约1300株茭白种苗。茭白种苗的种植，不会因套种空心菜而受到影响。
在步骤S200中，空心菜种苗的种植分布方式为：空心菜种植在茭白行间，空心菜种苗每丛种植3株，且行距为10cm，丛间距为10cm。空心菜套种在茭白之间，空心菜的种植，不会因为茭白而受到影响。
其中，所述沼液由畜禽粪污通过沼气工程厌氧发酵处理获得，并在黑膜池或氧化塘存放3个月。
其中，灌溉沼液时，设定加入深度和设定浓度，可以根据实际情况进行选择。
在上述方案的基础上，通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法还包括以下步骤：
S400、待空心菜成熟后进行采收；待茭白成熟后进行采收并保留根部；
S500、待第二年茭白苗高18-22cm时，第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S600、第三次灌溉沼液18-22天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S700、空心菜种苗种植8-12天后，第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。
基于上述技术方案，茭白可以每年7月份中旬种植，10-11月份采收第一次，翌年4-5月份采收第二次，可以消化约80吨的沼液。
为了便于茭白和空心菜吸收沼液，在上述方案的基础上，每次灌溉前种植田内的积水深度保持为10cm。保留积水可以稀释灌溉的沼液，可以避免烧苗且有利于茭白和空心菜的吸收。
为了便于茭白和空心菜吸收沼液，在上述方案的基础上，所述设定加入深度为2-3cm；所述设定浓度的沼液的氨氮含量为1800-2000mg/L。灌溉该设定加入深度和设定浓度的沼液，茭白和空心菜套种时对沼液的消化效率最高，且同时种植田水中的磷含量可以达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。
为了提高茭白和空心菜对沼液的吸收量，进一步改进的方案：所述设定加入深度为3cm；所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/L。设定加入深度为3cm；所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/L时，茭白和空心菜套种时对沼液的消化效率最高，且同时种植田水中的磷含量可以达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值。且换算成重量，每667m2的种植田中每次灌溉，可以消化约20吨沼液，每季灌溉两次沼液，可以消化约40吨沼液。
在上述方案的基础上，在步骤S100中，种植茭白种苗后，待茭白种苗返青后，割除茭白种苗上部叶片，茭白种苗留取长度为30-40cm叶鞘。
基于上述方案，茭白种苗经过裁剪后，一方面，有利于可以促进茭白种苗的成长，也可以更加的通风透气；另一方面，便于后续空心菜的栽种，并减少茭白种苗对空心菜的影响。
在上述方案的基础上，通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，包括以下步骤：
S100、7月中旬种植茭白种苗；待茭白种苗生长至分蘖达4株时，第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S200、第一次灌溉沼液20天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S300、空心菜种苗种植10天后，第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S400、待空心菜成熟后进行采收；待茭白成熟后进行采收并保留根部；
S500、待第二年茭白苗高20cm时，第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S600、第三次灌溉沼液20天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S700、空心菜种苗种植10天后，第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。
下面结合实验数据对本公开做进一步说明：
一、在30m2的种植试验田内，茭白套种空心菜时，在第二次灌溉沼液后，不同沼液加入深度的试验组之间，对COD、氨氮和磷不同天数的消化情况如表1至表3。
其中，第一列为对应加入氨氮含量为2000mg/L的沼液的深度。
其中，在第二次灌溉沼液时，种植试验田内原积水深度保持在10cm。
其中，CK组在第二次对沼液的灌溉量为0。
表1：茭白套种空心菜对COD消化数据
表2：茭白套种空心菜对氨氮消化数据
表3：茭白套种空心菜对磷消化数据
通过表1可以看出，当在30m2的种植试验田内，氨氮含量为2000mg/L的沼液加入深度为1.5cm和3cm、6cm和7.5cm时，茭白套种空心菜对COD消化率最高，分别为94.23％、94.87％、95.76％和95.48％；且加入深度为1.5cm和3cm时，经过30天的消化，COD的含量为45mg/l和80mg/1，低于一级排放标准100mg/l；通过表1可以看出，在满足排放标准的条件下，在3cm时沼液加入量较多，为最佳加入深度。
通过表2可以看出，当在30m2的种植试验田内，氨氮含量为2000mg/L的沼液加入深度为3cm时，茭白套种空心菜对氨氮消化率最高，可达99.94％；换算成667m2种植田，可以消化约20吨的沼液；且经过30天的消化，氨氮的含量为0.338mg/l，低于一级排放标准15mg/l。通过表2可以看出，在满足排放标准的条件下，在3cm时沼液加入量较多，为最佳加入深度。
通过表3可以看出，当在30m2的种植试验田内，氨氮含量为2000mg/L的沼液加入深度1.5cm和3cm时，茭白套种空心菜对磷消化率最高，分别为99.37和99.26％；通过表3可以看出，在满足排放标准的条件下，在3cm时沼液加入量较多，为最佳加入深度。
综上可以看出，氨氮含量为2000mg/L的沼液加入深度为3cm时为最佳加入量，同时水中COD、氨氮和磷均满足一级排放指标。换算成667m2种植田，每次灌溉沼液可以消化约20吨的沼液，每年可以消化约80吨的沼液；且经过30天的消化，磷的含量为0.408mg/l，小于一级排放标准0.5mg/l。
二、在30m2的种植试验田内，单独种植茭白时，在第二次灌溉沼液时，不同沼液加入深度的试验组之间，对COD、氨氮和磷不同天数的消化情况如表4至表6。
其中，第一列为对应加入氨氮含量为2000mg/L的沼液的深度。
其中，在第二次灌溉沼液时，种植试验田内原积水深度保持在10cm。
其中，CK组在第二次对沼液的灌溉量为0。
表4：单独种植茭白对COD消化数据
表5：单独种植茭白对氨氮消化数据
| 0 | 10 | 20 | 30 | ||
| CK | 0.079 | 0.069 | 0.108 | 0.056 | 29.11％ |
| 1.5cm | 387 | 107 | 49.9 | 7.71 | 98.01％ |
| 3cm | 304 | 54.6 | 13.7 | 4.29 | 98.59％ |
| 4.5cm | 425 | 116 | 36.9 | 8.61 | 97.97％ |
| 6cm | 576 | 214 | 123 | 81.2 | 85.90％ |
| 7.5cm | 977 | 181 | 46.8 | 36.9 | 96.22％ |
表6：单独种植茭白对磷消化数据
通过表4可以看出，当在30m2的种植试验田内，氨氮含量为2000mg/L的沼液加入深度为不论多少，经过30天的消化，COD的含量接近但均达不到一级排放标准100mg/l。
通过表6可以看出，当在30m2的种植试验田内，氨氮含量为2000mg/L的沼液加入深度为不论多少，经过30天的消化，磷的含量均达不到一级排放标准0.5mg/l。
综上所述，采用茭白和空心菜套种，相对于单独种植茭白，只需30天，种植田水中的磷含量便可以达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准值，避免了污染环境。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (6)
1.一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S100、7月中旬种植茭白种苗；待茭白种苗生长至分蘖达3-5株时，第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S200、第一次灌溉沼液18-22天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S300、空心菜种苗种植8-12天后，第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S400、待空心菜成熟后进行采收；待茭白成熟后进行采收并保留根部；
S500、待第二年茭白苗高18-22cm时，第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S600、第三次灌溉沼液18-22天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S700、空心菜种苗种植8-12天后，第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
每次灌溉前种植田内的积水深度保持为10cm；
所述设定加入深度为3cm；所述设定浓度的沼液的氨氮含量为2000mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，其特征在于：在步骤S100中，茭白种苗的种植分布方式为：茭白种苗采用单株种植，且行距为100cm，株距为50cm。
3.根据权利要求2所述的一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，其特征在于：在步骤S200中，空心菜种苗的种植分布方式为：空心菜种植在茭白行间，空心菜种苗每丛种植3株，且行距为15cm，丛间距为15cm。
4.根据权利要求1所述的一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，其特征在于：在步骤S100中，种植茭白种苗后，待茭白种苗返青后，割除茭白种苗上部叶片，茭白种苗留取长度为30-40cm叶鞘。
5.根据权利要求1所述的一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，其特征在于：所述沼液由畜禽粪污通过沼气工程厌氧发酵处理获得，并在黑膜池或氧化塘存放3个月。
6.根据权利要求1所述的一种通过茭白和空心菜套种净化沼液的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S100、种植茭白种苗；待茭白种苗生长至分蘖达4株时，第一次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S200、第一次灌溉沼液20天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S300、空心菜种苗种植10天后，第二次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S400、待空心菜成熟后进行采收；待茭白成熟后进行采收并保留根部；
S500、待第二年茭白苗高20cm时，第三次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液；
S600、第三次灌溉沼液20天后，将空心菜种苗种植于茭白行间；
S700、空心菜种苗种植10天后，第四次灌溉设定浓度和设定加入深度的沼液。
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