专利名称：向保护地植物增施二氧化碳的方法
技术领域：
本发明涉及施肥方法，特别适用于保护地蔬菜。
二氧化碳是绿色植物的光合原料，人工增施二氧化碳，可以提高植物的光合效率，增加产量，改善品质。作为二氧化碳来源，一种是燃烧石油副产品获得，这种方式投资大，副作用多、技术复杂;另一种是利用工业生产的干冰或液态二氧化碳，这种方式，投资大，成本高;第三种是用重碳酸盐与有机酸及其酸式盐为原料制取，这种方法成本太高，无实用价值;第四种是用碳酸氢铵与硫酸反应制取二氧化碳，虽然成本较低，但硫酸对人体有强腐蚀性，运输操作不方便;专利号为GB2134506的“合成肥料”说明书中介绍，球状合成肥适合于供应盆栽植物生长所需的氮肥、磷肥、钾肥，它含有20-30%的碳酸氢钾、20-30%的磷酸二氢铵，碳酸氢钾、磷酸二氢铵与水接触时发生酸性反应，产生二氧化碳和氮、磷、钾，供给植物生长需要，因此该合成肥料只有溶于水的时候才能产生二氧化碳，在保护地植物上施用必须浇水，植物每天都吸收二氧化碳进行光合作用，但绝大多数植物却不能每天都浇水，且产生二氧化碳的碳酸氢钾和磷酸二氢铵成本太高，释放出的二氧化碳数量也少，只占该合成肥料的8.8-13.2%，50公斤这种肥料所释放出的二氧化碳，仅供面积为670m2、高1.5米的塑料大棚地按每天施一次、每次1200ppm计算，施用2天，显然，用该合成肥料作为向保护地植物增施二氧化碳的来源是不适用的。
本发明的目的是提出一种向保护地植物增施二氧化碳的新方法，这种方法所需的设备要简单、原料要易得。
本发明是利用分子中含有碳酸根的盐类的热不稳定性，通过热解方式从其中分离二氧化碳，这类物质必须满足热不稳定性和加热全部分解这两个条件。碳酸铵和碳酸氢铵或二者的混合物均满足上述的两个条件，但碳酸铵在受热分解过程中，每产生1分子二氧化碳，同时放出2分子氨，给二氧化碳净化去氨带来困难，因而选用碳酸氢铵为向保护地植物增施二氧化碳的原料。
依据NH4HCO3(△)/() NH3↑+CO2↑+H2O的反应式，本发明的要点是如何将碳酸氢铵加热分解后所产生的氨和二氧化碳混合气中的氨除去，使二氧化碳净化。吸收氨气的物质是有机物和水形成的多相体系，它对二氧化碳无吸附作用而能与氨气形成较为稳定的氨-多相体系复合体，有机物可以选用经过粉碎的植物茎、叶或茎叶的混合物。
本发明的具体步骤是按重量比将1份碳酸氢铵装入发生器中，0.5-2份加工成30目以上的有机物和足以使该有机物浸润透的水装入氨吸收器中，15-20份水装入缓冲器中，然后用连接管依次将发生器、氨吸收器、缓冲器和设置在保护地内的二氧化碳释放装置串接，再分别将发生器、氨吸收器和缓冲器密封，最后加热发生器到100℃后，停止加热。
在氨吸收器中，上述所加入的有机物和水形成氨吸收剂。当发生器被加热至82℃时，发生器内的碳酸氢铵开始分解，生成氨与二氧化碳的混合气体以及水，水使发生器不致于过热。氨与二氧化碳的混合气体经连接管进入氨吸收器，氨吸收器内的氨吸收剂吸收氨气，被净化的二氧化碳经连接管进入缓冲器，缓冲器有两个作用，一是减慢二氧化碳的速度，二是缓冲器内的水还可吸收未被氨吸收剂吸收的残存氨气，对二氧化碳进一步净化，被缓冲和进一步净化的二氧化碳经连接管通向安置在保护地内的二氧化碳释放装置，对植物增施二氧化碳。氨对大棚内栽培作物是有害气体，为了及时地知道对氨气的净化程度，还可以在缓冲器和二氧化碳释放装置之间增设有氨显示器，氨显示器可以是在一可密封的容器中装有适量的水和酚酞的混合液，纯净的二氧化碳经过水和酚酞的混合液时，该混合液无色，当含有氨气的二氧化碳经过该混合液时，该混合液呈红色，此时要及时地更换氨吸收剂。
作为氨吸收剂主要成分的有机物，可以选用植物的茎、叶或茎叶的混合物，其中以草本植物的茎叶最好。
本发明具有以下特点1、碳酸氢铵受热易分解，能耗少，且二氧化碳含量高，可达55.7%;
2、碳酸氢铵是一种农用化肥，来源广，成本低;
3、副产品氨吸收剂，可直接作肥料用，无二次污染，尤其是选用植物的茎叶时，还可以增加土壤中的有机质;
4、不用耐高温、高压的设备，投资少，便于推广。
本发明的实施例结合附图给出，附
图1示出了例1和例2的设备示意图，附图2示出了例3的设备示意图。
例1首先依据保护地容积和前述的碳酸氢铵热解反应式，计算出碳酸氢铵用量为79×1000VY÷22.4×106P＝0.003527VY/P(克)其中V-保护地容积(m3)Y-向保护地内施入二氧化碳的浓度(ppm)P-碳酸氢铵纯度(%)79-碳酸氢铵摩尔质量(克)22.4-1摩尔二氧公碳在标准状况(1个大气压温度20℃)下的体积(升)1000-由m3换算成升的系数106-由ppm换算成百分比的系数设保护地为塑料大棚地，面积为250m2，塑料棚平均高1.5米，则V＝375m3，若Y为1500ppm，P为96%，计算出碳酸氢铵的用量为2066.6克，取一份碳酸氢铵2公斤装入容积为10升的铁制发生器(1)中，取1份30目以上的碎玉米茎叶混合物2公斤和15份水30公斤作为氨吸收剂装入用塑料制的吸收器(2)中，取20份水40公斤装入塑料制的缓冲器(3)中，然后用塑料连接管(6)、(7)、(8)依次将发生器(1)、氨吸收器(2)、缓冲器(3)、二氧化碳释放装置(5)按
图1所示的方式串接，构成二氧化碳通路，再将发生器(1)、氨吸收器(2)、缓冲器(3)密封，最后加热发生器(1)，当发生器(1)的温度上升到82℃时，碳酸氢铵开始分解，产生氨、二氧化碳和水，当发生器(1)的温度到达100℃时，说明碳酸氢铵全部分解，停止加热。
例2取0.5份1公斤30目以上的泥炭和300公斤水作为氨吸收剂装入用塑料制的氨吸收器(2)中，其余同例1。
例3在缓冲器(3)和二氧化碳释放装置(5)之间增设氨显示器(4)，并用塑料连接管(9)和(8)分别与缓冲器(3)、二氧化碳释放装置(5)串接，氨显示器(4)是在一可密封的容器中加入1公斤水和5滴酚酞。其余同例1。
在保护地内种植黄瓜和蕃茄，在其它栽培条件完全相同的情况下，不增施二氧化碳和用本发明增施二氧化碳50天，每天一次施入2100ppm，黄瓜产量提高55.4%，蕃茄产量提高48.3%，详见附表。
附表
权利要求
1.一种向保护地植物增施二氧化碳的方法，其特征是按重量比将A1份碳酸氢铵装入发生器(1)中，B0.5-2份加工成30目以上的有机物和足以使该有机物浸润透的水装入氨吸收器(2)中，C15-20份的水装入缓冲器(3)中，然后D用连接管(6)、(7)、(8)依次将发生器(1)、氨吸收器(2)、缓冲器(3)、设置在保护地内的二氧化碳释放装置(5)串接，E分别将发生器(1)、氨吸收器(2)和缓冲器(3)密封，最后F加热发生器(1)到100℃后，停止加热。
2.按照权利要求1所说的向保护地植物增施二氧化碳的方法，其特征是所述的有机物为植物的茎、叶或茎叶的混合物。
3.按照权利要求2所说的向保护地植物增施二氧化碳的方法，其特征是将1份加工成30目以上的碎玉米茎叶混合物和15份水装入氨吸收器(2)中。
4.按照权利要求1所说的向保护地植物增施二氧化碳的方法，其特征是在缓冲器(3)和二氧化碳释放装置(5)之间增设有氨显示器(4)。
5.按照权利要求4所说的向保护地植物增施二氧化碳的方法，其特征是所述的氨显示器(4)是在一可密封的容器中装有适量的水和酚酞的混合液。
全文摘要
本发明是依据碳酸氢铵受热分解成二氧化碳、氨和水的原理，将碳酸氢铵加热，产生的二氧化碳和氨的混合气体通过由有机物和水形成的多相体系，将氨吸收，被净化的二氧化碳由二氧化碳释放装置向保护地内的植物增施，所用的碳酸氢铵是一种农用化肥，来源广，成本低，二氧化碳含量高达55.7％，作为氨吸收剂的有机物和水形成的多相体系，还可直接作肥料用，无二次污染。
文档编号A01G7/02GK1050481SQ8910682
公开日1991年4月10日 申请日期1989年9月25日 优先权日1989年9月25日
发明者韩尧堂, 孙明光, 毕乃亮 申请人:山东省潍坊市农业科学研究所