腐植酸的制备方法、水溶性番茄叶面肥及其制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及腐植酸的制备方法、水溶性番茄叶面肥及其制备和应用，具体涉及一 种利用禽畜粪便和作物秸杆制备腐植酸的方法和含腐植酸的水溶性番茄叶面肥及其制备、 应用，属于有机废弃物资源化技术领域，特别是涉及工业生态产业领域。
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【背景技术】
[0003] 腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农林牧、石油、化工、 建材、医药卫生、环保等各个领域，横跨几十个行业。特别是眼下提倡生态农业建设、无公害 农业生产、绿色食品、无污染环保产品等，更使〃腐植酸〃备受推崇，事实证明，人类的生活 和生存离不开腐植酸，它的确是一个发展中的有希望的朝阳产业，属于一个新型的特殊行 业。
[0004] 腐植质由死亡生物物质，如木质素，经微生物降解产生，难以进一步降解。其特定 的性能和结构取决于给定样本从水或土壤源中提取时的具体条件。
[0005] 腐植酸作为一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物的聚合物，由于存在酚羟基、 羟基、醌基、甲氧基等多种活性官能团决定了腐植酸的酸性、亲水性、络合性，以及较高的吸 附、缓冲、催化能力。腐植酸与氮、磷、钾等营养元素结合施用具有改良土壤理化性质、与有 机肥或化肥配施提高肥效、调节并促进作物生长发育、提高作物抗逆性(抗寒性、抗旱性、抗 病虫害等)，并能搞改善作物品质等多项功能，因此腐植酸类肥料顺应并符合我国绿色无公 害农业发展的需要。
[0006] 禽畜粪便和作物秸杆是农业生产中主要的副产品。
[0007] 正如"禽畜粪便的危害和资源化利用处理"一文中所指出的，自从20世纪90年代 以来，我国兴建了许多大中型集约化的禽畜养殖场，养殖业规模及产值均发生了巨大的变 化，同时禽畜粪便的排放量也急剧增加。有资料显示，2000年全国已有1632个大中型禽畜 养殖场，到达奶牛6万头，生猪500万头、鸡1. 4亿羽的饲养规模，畜禽粪便年产生量已达到 约17.3亿t，是工业废弃物的2. 7倍。而进入21世纪的今天，这些数据一定是不足的。由 于集约化禽畜生产迅速发展，禽畜粪便的发生量急剧增加。
[0008] 但是限于技术与经济可行性，绝大多数禽畜粪便未能做任何处理直接排出场外。 而养殖场在地域分布上多在水源保护区，这样经过多年运行后，这种直接排放已造成地表 水、饮用水的严重污染，同时也是大气与地下水的严重污染源。畜禽粪便堆放期间在微生物 的作用下，其中有机物质被分解而产生一些诸如甲烷、硫化氢、氨气、甲硫醇等恶臭气体。空 气中这些有害气体含量达到一定浓度时会对人和动物产生有害影响。粪便中含有大量的有 害微生物、致病菌、寄生虫以及寄生虫卵等有害物质，这些病原菌也是人类传播疾病的病原 菌，粪便和排泄物中的病原菌通过土壤、水体、大气及农畜产品来传染疾病。禽畜养殖业禽 畜粪便污染 已成为与工业废水、生活污水相并列的三大污染源之一。因此，科学合理地利用禽粪 便，不仅可增加经济效益，而且可治理它对环境带来的污染是一项变废，为宝化害为利，一 举两得的技术措施。
[0009] 秸杆是成熟农作物茎叶(穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉 花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮）在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有 一半以上存在于秸杆中，秸杆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再 生的生物资源，秸杆也是一种粗饲料。随着农业生产的发展，中国自20世纪80年代以来， 粮食产量大幅提高，秸杆数量也多，加之省柴节煤技术的推广，烧煤和使用液化气的普及， 使农村中有大量富余秸杆。同时科学技术的进步，农业机械化水平的提高，使秸杆的利用由 原来的堆怄肥转变为秸杆直接还田。
[0010] 经过检索，我们发现目前大部分的研宄集中在腐植酸的应用中，但是对于如何获 取腐植酸，特别是如何从禽畜粪便和作物秸杆这些农业废品中获取腐植酸很少，更谈不及 适合于工业化的成本低、工艺简单、产量高的资源化利用方法，可以说几乎是没有。
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【发明内容】
[0012] 本发明的目的在于以禽畜粪便与作物秸杆为原料，将其好氧堆肥过程中产生的渗 滤液通过生物、化学、物理等手段得到富含腐植酸等营养元素的水溶性肥料，并且进一步将 其应用在番茄叶面肥中，从而不仅解决渗滤液难以处理的问题，同时也降低渗滤液直接排 入环境中造成的严重危害，达到资源化利用的目的。
[0013] 为了实现这一发明目的，我们首先公开了一种利用禽畜粪便和作物秸杆制备腐植 酸的方法，包括如下步骤： 1) 以畜禽粪便和作物秸杆为原料进行堆肥，收集第一天至第十天产生的渗滤液并标注 为m级渗滤液，存储于m级滤液池中；收集第十一天至第二十天产生的渗滤液并标注为n 级渗滤液，存储于n级滤液池中；收集第二十一天之后收集的渗滤液并标注为I级渗滤液， 存储于I级滤液池中； 2) H[级渗滤液常温静置30至35天，n级渗滤液常温静置20至25天；1级渗滤液常温 静置10至15天； 3) 将三个滤液池中的沉淀弃去，合并三个滤液池中的渗滤液，使用高压灭菌锅对总渗 滤液进行灭菌，控制温度在120~121°c，压强为0. 105Mpa条件下，维持20~35分钟；然后自 然冷却至室温，得到富含腐植酸的溶液。
[0014] 我们这里所说的堆肥是现有技术中的堆肥技术，可以采用一般的常温堆肥或者是 高温堆肥，堆肥工艺中根据现有技术的指导设置堆肥坑、气沟。一般来说，发酵一般发酵56 °C以上5~6d，高温50~60 °C持续10d即可。如果堆肥的温度骤然下降，则应及时补 充水分。
[0015] 优选地，我们公开了所述步骤1)中将畜禽粪便与作物秸杆按体积比8~10:1混 合均匀后堆置于发酵槽中，控制堆体碳氮比，25~35:1，含水量60%左右，按每120min通风 IOmin的频率向堆体进行静置通风，进行堆肥。
[0016]为了更好的获得渗滤液，我们考虑在堆肥的下方放置网格状的设施，从而保证在 堆肥过程中及时分离堆肥原料与渗滤液。
[0017] 作为优选，我们公开了一种利用畜禽粪便和作物秸杆制备腐殖酸和番茄腐殖酸的 水溶性叶面肥的制备方法：畜禽粪便与作物秸杆按体积比8~10:1混合均匀后堆置于发酵 槽中，控制堆体碳氮比，25~35:1，含水量60%左右，按每120min通风IOmin的频率向堆体 进行静置通风，按照堆体产生的渗滤液的时间顺序分类收集渗滤液。进一步地，我们还公 开了由上述腐植酸溶液形成的水溶性番茄叶面肥，所述的水溶性番茄叶面肥是向腐植酸溶 液中加入一定量的营养成分形成，所述的营养成分的添加量，尿素0. 175~0. 200kg/L、过磷 酸钙 0. 290~0. 300kg/L、硫酸钾 0. 240~0. 250kg/L、生石灰 0. 025~0. 030kg/L、七水硫酸镁 0? 085~0. 090kg/L。
[0018] 进一步地，我们还公开了水溶性番茄叶面肥的制备方法，首先向腐植酸溶液中按 照尿素 0. 175~0. 200kg/L、过磷酸钙 0. 290~0. 300kg/L、硫酸钾 0. 240~0. 250kg/L、生石灰 0. 025~0. 030kg/L、七水硫酸镁0. 085~0. 090kg/L的添加比例，向其中加入尿素、过磷酸钙、 硫酸钾、生石灰、七水硫酸镁，然后将混合均匀的腐植酸溶液倒入强制外循环真空浓缩机组 中，控制蒸发温度在在50°C~55°C，蒸发真空度彡0. 0093Mpa，加热3. 0~3. 5小时，当腐植酸 溶液的体积浓缩至原来体积的1/4~1/5时，调节溶液pH至7~9,即得到含腐植酸的水溶性 番茄叶面肥。
[0019] 优选地，我们采用硫酸作为pH调节液。
[0020] 同时，我们公开了一种优选的添加方式为，向腐植酸溶液中先添加处方量的尿素、 过磷酸钙、硫酸钾，然后于水浴下搅拌充分溶解后，再加入生石灰，水浴下搅拌充分溶解后， 再加入七水硫酸镁，水浴下搅拌充分溶解，得到混合均匀的腐植酸溶液。
[0021] 进一步地，我们所说的水浴是指温度为45°C的水浴。
[0022] -种利用本发明所述的腐植酸溶液得到的水溶性番茄叶面肥的应用，包括如下步 骤，将1体积的富含腐植酸的水溶性番茄叶面肥与40~50体积的水混合，得到的稀释液喷洒 于番前叶面。
[0023] 利用本发明所获得的水溶性番茄叶面肥喷洒时，其具体的喷洒方式为：番茄苗秧 龄25天时，采用背负式手动喷雾器喷洒叶面肥于叶片正反面，间隔时间为7至10天。
[0024] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点： 采用本发明所公开的番茄叶面肥与传统的根部施肥相比，养分吸收快，肥效与肥料利 用率高，同时避免根部施肥造成养分在土壤中的固定、淋溶，而且叶面肥用量少，喷施方法 简便。
[0025] 同时，由于本发明研制出的叶面肥是结合番茄的生长特点、需肥特性和测土配方 施肥技术配置而成，具有较强的作物针对性，与现有技术中存在的传统番茄叶面肥相比，肥 效更好，番茄果实增产效果明显。
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【具体实施方式】
[0027] 为了更好的说明本发明，下面我们结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。
[0028] 实施例1 按照以下步骤制备水溶性番茄叶面肥： 以畜禽粪便和作物秸杆为原料进行堆肥， (1