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Technology of extraction of compost extracts to make liquid fertilizer

用于液体肥料的堆肥浸提液提取工艺参数


Compost extracts is a good liquid fertilizer and bio-control agents,in order to obtain the extraction process parameters of compost extracts to make liquid fertilizer, 0.5 mol/L potassium sulfate and water (as control) were used to extract nutrient solutions from pig manure compost. The ratios of extracts to compost were designed as 1:10, 1:8, 1:6.67, 1:5 and 1:4, and the extracting time was set from 12 to 144 hours respectively under aerated and nonaerated conditions. Results show in terms of the compost extracts extracted with water, the optimum process parameters were 1:5 of extraction ratio, 72 hours of extraction under the aerated condition, while, those under aerated condition is 1:5 of extraction ratio and 36 hours of extraction for the compost extracts extracted with 0.5 mol/L potassium sulfate solution. We conclude that water and 0.5 mol/L potassium solution as extract reagents, using suitable extraction ratio and extracting time can get better effect of nutrient extraction at ambient temperature.


全 文 :收稿日期:!""#$"%$"& 接受日期:!""%$"’$"!
基金项目:农业部“%(#”项目(!"")$*)!);国家科技支撑计划(!"")+,-’"+"%);科技部农业科技成果转化项目(!"")*+!&)""(.();农业部农业
结构调整重大技术研究专项(")$"/$"(+)资助。
作者简介:徐大兵(’%#&—),男,江苏淮安人,硕士研究生,主要从事植物营养与病害方面研究。012345:-3647819:;’)&< =>2
! 通讯作者 012345:?@A:378;7B3:C DE:C =7
用于液体肥料的堆肥浸提液提取工艺参数
徐大兵,田亨达,张丽,徐阳春,杨兴明,沈其荣,黄启为!
(南京农业大学江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室,江苏南京 !’""%.)
摘要:堆肥浸提液是一种很好的液体肥料和生防剂。为了获得用于液体肥料的堆肥浸提液提取工艺参数,以腐熟
猪粪堆肥为原料,采用正交试验研究了水和 "<. 2>5 F G硫酸钾溶液为浸提剂,在好氧和厌氧条件下不同浸提比例
(分别为 ’H’"、’H#、’H)<)/、’H.和 ’H()和浸提时间(’!!’(( A)对堆肥浸提液中可提取的主要速效养分含量和可浸
提主要成分提取率的影响。结果表明,用水作为提取剂时,最适工艺参数是通气良好、浸提比例 ’ H .、提取时间 /!
A;用 "<. 2>5 F G硫酸钾溶液提取时,最适工艺参数是通气良好、浸提比例 ’ H .、提取时间 &) A。说明水和 "<. 2>5 F G
硫酸钾溶液作提取剂,在常温下采用合适的提取比例和提取时间都能获得较好的养分提取效果。
关键词:堆肥;液体肥料;工艺;速效养分;可浸提主要成分提取率
中图分类号:IJ((%<) 文献标识码:, 文章编号:’""#$.".K(!""%)".$’’#%$"/
!"#$%&’&() &* "+,-.#,/&% &* #&01&2, "+,-.#,2 ,& 0.3" ’/45/6 *"-,/’/7"-
KL -316478,IM,N OD781E3,PO,N* G4,KL Q3781=A:7,Q,N* K47812478,RO0N J41S>78,OL,N* J41@D4!
( !"#$%&’ ()* +#,-.#/-.* 0-. 1-2"3 4.%#$"5 6#&/) 7/"2"8#/"-$,9#$:"$% ;%."5’2/’.#2 7$"<).&"/*,9#$:"$% =>??@A,BC"$#)
892,-.#,:T>2U>VW D9WS3=WV 4V 3 8>>E 54?:4E XDSW454YDS 37E 64>1=>7WS>5 38D7WV,47 >SEDS W> >6W347 WAD D9WS3=W4>7 US>=DVV U31
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D9WS3=W 7:WS4D7W V>5:W4>7V XS>2 U48 237:SD =>2U>VW C IAD S3W4>V >X D9WS3=WV W> =>2U>VW @DSD EDV487DE 3V ’ H ’",’ H #,’ H
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液体肥料又称流体肥料,是含有一种或一种以
上农作物需要的营养元素的液体产品。这些营养元
素作为溶质溶解在水中成为溶液或借助于悬浮剂的
作用悬浮于水中成为悬浮液。液体肥料生产费用
低,养分含量高,易于复合,能直接被农作物吸收;可
叶面喷施、随水冲施,也可喷灌、滴灌或浇灌,使用便
捷、收效快等诸多优点。所以液体肥料是当今世界
化肥工业发展的趋势,越来越受到各国的普遍关
注[’$&]。近年来,液体肥料生产发展很快,种类也比
较多。由于不同液体肥料的生产工艺和原料等不
同,生产成本往往差异比较大[&]。实践证明,堆肥浸
提液作为一种天然的液体肥料,由于成本低、生产工
艺简单、兼具生防和肥效双重作用而具有十分广阔
的应用前景[(]。
堆肥浸提液(T>2U>VW D9WS3=WV)又称堆肥茶(T>21
U>VW WD3),是指堆制腐熟的有机物料经过不同方法浸
提后的提取液。目前堆肥浸提液的生产主要有两种
工艺,但各有其优缺点。其中一种是好氧堆肥茶
植物营养与肥料学报 !""%,’.(.):’’#%$’’%.
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
_537W N:WS4W4>7 37E ‘DSW454YDS R=4D7=D
(!"#$%"& ’()*(+% %"$+ 即 !,-),特点是浸提时间短,
但是需要外在能源(氧气、糖蜜、鱼乳胶物、腐殖物
质、植物提取物等)的补充;而另一种则是厌氧堆
肥茶(.($"#$%"& ’()*(+% %"$+即 .,-),特点是不需要
外在的能源供应,但是浸提时间比较长。堆肥茶在
生产过程中不仅能够浸提出堆肥中的速效养分,而
且在用水浸提过程中微生物可能产生一些促生物
质,对于作物的生长发育具有促进作用;用稀盐溶
液作为浸提剂则能够充分浸提出堆肥中的速效养
分。影响堆肥浸提液最终肥效效果的因素包括:堆
肥生产过程中的影响因素(原料种类、腐熟时间等),
浸提过程的影响因素(堆肥与浸提液的浸提比例、浸
提过程中是否通气或搅拌、浸提时间、浸提温度、*/
值等),以及添加的营养物质种类和数量等[012]。
迄今,关于堆肥浸提液国内外大量报道的都是
其生防效果[34135],对于堆肥浸提液肥效方面的报道
尚不多见,特别对其提取工艺的报道更少[30136]。本
研究将以腐熟堆肥为原料,分别以水和 470 )(8 9 :硫
酸钾作为浸提剂,研究两种浸提液提取堆肥浸提液
的最佳工艺参数,为堆肥浸提液的提取和实际应用
提供相应的理论依据。
! 材料与方法
!"! 供试材料
硫酸钾为市售的粉状硫酸钾(含钾 04;)。猪
粪堆肥由猪粪和秸秆腐熟而成,由江苏田娘农业科
技有限公司提供。筛选最佳浸提比例和通气条件所
用堆肥养分含量为有机质 557<=;、全 . <73<;、全
> 6742;、全 ? 37@6;;筛选最佳浸提时间所用堆肥
养分含量为有机质 5072A;、全 . =75=;、全 >
@744;、全 ? 3732;。
!"# 堆肥浸提液的制备
浸提剂种类:水和 470 )(8 9 :硫酸钾。堆肥与
浸提剂比例分别为 3 B34、3 B A、3 B 676@、3 B 0、3 B 5,每个
处理重复 <次。
第一步:将 54 :的自来水和硫酸钾溶液(自来
水配制)分别加入到 04 :的塑料桶中,曝气 = C并不
时搅拌以除去自来水中的氯,然后分别将 5、0、6、A
和 34 DE 堆肥(以干重计算)加入桶中,搅拌均匀。
厌氧条件,则密封塑料桶并盖好盖子,直到 5A C(=4
!=0F);而好氧条件,则在每个桶中均匀分布地插
入 < 根带有冒气头的气管,持续通气直到 5A C(=4
!=0F),每隔 6 C拔出管子搅拌 0 )GH,然后重新插
好[6,35,=41=3]。浸提出的堆肥提取液,先经双层纱布
过滤,再用定性滤纸过滤。
第二步:在已确定的浸提比例和通气条件下,
按照步骤一的方法分别浸提 3=、=5、<6、5A、64、@=、
A5、26、3=4和 355 C。
两种滤液分别用于有机质、全氮、铵态氮、硝态
氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量的测定。
!"$ 分析方法
有机质:参照有机肥养分测定农业行业标
准[3@]和鲍士旦的方法[3A]测定。取 3!= ):堆肥浸
提液,加 0 ):重铬酸钾,加 6 ):浓硫酸沸水浴 <4
)GH后用硫酸亚铁滴定。
取 = ):堆肥浸提液,双氧水1浓硫酸消煮,定容
到 344 ):待测。全氮、铵态氮和硝态氮用连续流动
自动分析仪(!I%( !H$8JK"#+ <,L#$H M :I"NN" O"#)$HJ)
测定;速效磷和全磷用钼锑抗比色法 @==分光光度
计测定;速效钾和全钾用 P>654火焰光度计测定。
!"% 计算方法
37573 水作浸提剂 可浸提主要成分提取率(;)
Q(堆肥浸提液中有机质含量 R有机质所占权重 M
全氮含量 R全氮所占权重 M全磷含量 R全磷所占权
重 M全钾含量 R全钾所占权重)9(试验所用堆肥中
有机质含量 R有机质所占权重 M全氮含量 R全氮所
占权重 M全磷含量 R全磷所占权重 M全钾含量 R全
钾所占权重)R 344
3757= 470 )(8 9 :硫酸钾作浸提剂 可浸提主要成
分提取率(;)Q(堆肥浸提液中有机质含量 R有机
质所占权重 M全氮含量 R全氮所占权重 M全磷含量
R全磷所占权重)9(试验所用堆肥中有机质含量 R
有机质所占权重 M全氮含量 R全氮所占权重 M全磷
含量 R全磷所占权重)R 344
两式中可浸提主要成分包括有机质、全氮、全磷
和全钾(硫酸钾作浸提剂时不计算在内,因为硫酸钾
溶液浓度为 470 )(8 9 :,有机质、全氮、全磷的含量与
其相比相差较大,若综合计算则不能反映其他养分
含量的高低趋势,故不包括钾在内)。
某一成分所占权重 Q堆肥浸提液中某一成分的
量 9全部成分的量
数据均采用 S>SS软件(S>SS 3<74)进行 !.TU!
方差分析
# 结果与分析
#"! 水作浸提剂堆肥浸提液中养分含量变化
=7373 浸提比例和通气条件对可提取主要速效养
分含量和提取率的影响 浸提比例对主要速效养分
4233 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 30卷
含量和提取率的影响不同。用水作浸提剂时(表
!),不论好氧条件还是厌氧条件,随着堆肥和水比例
的增加,堆肥浸提液中主要速效养分(铵态氮、硝态
氮、速效磷以及速效钾)含量均呈增加趋势,但堆肥
用量超过一定用量后,这些养分含量反而下降。其
中以堆肥和水比例为 ! " #的提取养分效果最好,与
其他比例下的差异达到了显著水平( ! $ %&%#)。
从可浸提主要成分提取率(图 !)看,不论是好氧条
件还是厌氧条件,随着堆肥与水比例中堆肥用量的
增加,呈现出先增加后减少的趋势。其中以堆肥与
水比例为 ! "#提取率显著高于其他浸提比例,达到
’&#%(左右。结果表明,堆肥和水的比例为! "#时浸
提效果最好。
表 ! 水作浸提剂不同浸提比例和通气条件对堆肥浸提液主要速效养分含量的影响("# $ %,&’()
)*+,- ! .//-012 3/ -415*01637 5*163 *78 9-716,*1-8 037861637 37 1:- 0371-712 3/ "*67 *9*6,*+,- 7;156-712 67 03"<321 -415*012 += >*1-5
通气状况
)*+,-./,*0 12+0-,-2+
浸提比例
34,5/1,/6.* 752725,-2+
铵态氮
89:; <8
硝态氮
8=>? <8
速效磷
@A/-./6.* B
速效钾
@/A/-./6.* C
好氧 !"!% ;D%&D% E F&GH I #D&F? E !&!; 1 ’’&!; E !%&#? 1 !!;’&%! E ??&’? I
@*5/,*0 !"’ ##D&’% E !%&D!0 #D&’% E %&#? 1 !!’&!D E D&D /6 !?’D&## E D&%’ *
!"D&DH #FH&H% E G!&%H1 #H&F? E !&!% 1 !%’&## E ;&%’ /6 !D%H&#D E ;G&#? 1
!"# HD%&’% E !D&H; / !%;&D% E G&HH / !G!&D’ E !%&FD / G%F’&D’ E ?H&F# /
!"; DHF&F% E F&HD 6 FF&#? E %&’? 6 #H&?G E ;&%G 0 G%’’&!D E ?H&F# /
厌氧 !"!% ;%#&’H E ?&’F J ;H&’H E !&F% * ’F&?; E !?&#F 1 F#!&#D E !G&%; J
82+/*5/,*0 !"’ #!F&G% E !!&H’ * #!&;% E ?&FD 0 !%;&%H E ’&F? 6 !!FH&!G E G!&F!I
! "D&DH ;!H&GH E !&D? J #?&!% E G&DF 0 H’&! E ;&D; 1 !;?G&!D E G&!# 0*
!"# HD’&G% E ?&!! / !%?&GH E !&;H / !GG&FD E #&’; / !F’G&FG E ;G&! 6
!"; #?%&GH E D&?D * FF&;% E %&G% 6 H’&! E !&GF 1 !;DH&G; E ?!&#H0
注(82,*):每列数值后不同字母表示在 #(水平差异显著,下同 )/.K*L I2..2M*0 6N 0-II*5*+, .*,,*5L -+ */1O 12.KP+ /5* L-J+-I-1/+, /, #( .*A*. Q RO*
L/P* /L 2,O*5 ,/6.*LQ
图 ! 水作浸提剂不同浸提比例和通气条件对
可浸提主要成分提取率的影响(&’()
?6#@! .//-012 3/ -415*01637 5*163 *78 9-716,*1-8 037861637
37 1:- -415*01-8 <56"*5= 03"<37-712 += >*1-5
[注(82,*):S-II*5*+, .*,,*5L /62A* 6/5L P*/+ L-J+-I-1/+, /, %&%# .*A*. Q
RO* L/P* /L T-JQ? Q]
通气条件对主要速效养分含量和提取率的影响
也不同(表 G,图 !)。随着堆肥与水比例中的堆肥用
量的增加,好氧条件下的主要速效养分含量高于厌
氧条件下的含量,当堆肥与水的浸提比例达到 ! " #
时,两者浸提效果相当。可提取主要成分提取率也
呈现出同样的趋势,在浸提比例达到 ! " D&DH 之前,
好氧条件下的提取率要显著高于厌氧条件下的提取
率,当浸提比例达到 ! " #时两者浸提效果相当。继
续增加堆肥用量,好氧条件下的提取率却显著低于
厌氧条件下的数量。同样表明堆肥和水的比例为
! "#时,好氧条件下浸提的效果最好。
G&!&G 浸提时间对堆肥浸提液中主要速效养分含
量和提取率的影响 浸提时间影响着堆肥浸提液中
主要速效养分含量(表 G)和提取率(图 G)。好氧条
件下,当堆肥与水的浸提比例为 ! "#时,随着浸提时
间的增加,堆肥浸提液中铵态氮、硝态氮和速效钾含
量及其提取率逐渐增加,在 HG O时均达到最大值,
并显著高于其他浸提时间的相应数量。速效磷的含
量在 ?D O时已达到最大值,此后随着浸提时间的延
长变化趋势缓慢。表明好氧条件下,当堆肥与水的
浸提比例为 ! "#时的最佳浸提时间为 HG O。
!F!!#期 徐大兵,等:用于液体肥料的堆肥浸提液提取工艺参数
表 ! 水作浸提剂好氧条件下不同浸提时间对堆肥浸提液主要速效养分含量的影响
"#$%& ! ’((&)*+ ,( &-*.#)*/,0 */1& ,0 *2& 1#/0 #3#/%#$%& 04*./&0* ),0*&0*+ /0 ),15,+* &-*.#)*+ $6 7#*&. 408&. *2& #&.#*&8 ),08/*/,0
浸提时间(!)
"#$%&’$%&’$()* $(+,
铵态氮(+- . /)
0123 40
硝态氮(+- . /)
0567 40
速效磷(+- . /)
89&(:&;:, <
速效钾(+- . /)
89&(:&;:, =
>? @A7B3C D 3EBEC ;’ >EB?C D FB7>’ E3B77 D 7B>C; >C?3B7? D EFBG@ ,
?3 >F?FBC7 D GFB?? & >EB?C D FB7>’ CFBGA D >7B>7 &; >CF?B?> D EFBG@ ,
7G AE>B@F D 7@BF@ ; >CBGC D >BE &; @>B3G D >B@7 & >C3GB33 D F H,
3@ A?>BFF D ?ABGG ; >EB3C D FBE@ ’ GCBAF D CBGF &; >CAFBGC D 7@B7> ’H
GF A7GB77 D >ABGA ; >GB@C D FBE@ ;’ C>B3A D ABGF &; >@?7B@E D >AB>E ’
C? >FCFBC7 D 7FBE@ & >AB?C D >BF7 & @EBFE D >FB@G & >A3EB3A D F &
@3 A7GBE7 D E@B@F ; >GB3C D FBCG ;’ G@BGA D 3FB37 &; >@AFB?F D >AB>E ;
AG A3GBGC D GBCA ; >EBE7 D FBG3 ’ G>BE> D @BG7 ; >A3EB3A D F &
>?F @3@BC7 D >FBCG ’ >@B>7 D FBCF &; @?B?G D >7B>7 & >@73BA> D >AB>E ’
>33 @7@BGF D >@BA7 ’ >CB>7 D ?B7A ;’ @FBGG D >>B3? & >@F>BC7 D >AB>E ’
图 ! 两种浸提剂在好氧条件下不同浸提时间对
可浸提主要成分提取率的影响
9/:;! ’((&)*+ ,( &-*.#)*/,0 */1& ,0 &-*.#)*/,0 .#*/, ,( &-*.#)*&8
5./1#.6 ),15,0&0*+ $6 *7, &-*.#)*+ /0 #&.#*& ),08/*/,0
[浸提比例为 > IE,?EJ "#$%&’$,H %&$() (K > $) E,?EJ;
表 ?和表 3 L!, K&+, &K $&;:, ? &*H $&;:, 3 M]
!?B?B> 浸提比例和通气条件对主要速效养分含量
和提取率的影响 不论用水还是硫酸钾作浸提剂,
堆肥提取液中主要速效养分含量和提取率都与浸提
比例和通气条件有关。硫酸钾浸提时(表 7),好氧
和厌氧条件下,随堆肥用量的增加,提取液养分中铵
态氮、硝态氮和速效磷含量增加,但超过一定用量后
含量下降。但是 7种养分含量达到最大时的浸提比
例不同。铵态氮在浸提比例为 > I 3时含量最高,硝
态氮最高含量为 > I GBGC,而速效磷含量则为 > I @时
最高。综合这三种养分总含量,以堆肥与硫酸钾的
比例为 > I3提取效果最好。图 7看出,好氧条件下,
随着堆肥与硫酸钾比例的增加,其提取率逐渐增加,
当浸提比例为 > IE时,可提取率最高,且与其他浸提
比例差异显著;厌氧条件下,随着浸提比例的增加,
表 = 硫酸钾作浸提剂不同浸提比例和通气条件对堆肥浸提液主要速效养分含量的影响(1: > ?,!@A)
"#$%& = ’((&)*+ ,( &-*.#)*/,0 .#*/, #08 3&0*/%#*&8 ),08/*/,0 ,0 1#/0 #3#/%#$%& 04*./&0* ),0*&0*+ /0
),15,+* &-*.#)*+ $6 B<@ 1,% > ? 5,*#++/41 +4%(#*&
通气状况
N,*$(:&$,H ’)*H($()*
浸提比例
"#$%&’$&;:, O%)O)%$()*
铵态氮
0123 40
硝态氮
0567 40
速效磷
89&(:&;:, <
好氧
8,%&$,H
>I>F E@@B@C D @B3@ , EEB>7 D >BGF ’H >3CB?A D @B@C ,
>I@ GC@BFF D ?>BG? H EEB@C D 7BE? ’ >A3BG@ D >>B>7 ’H
>IGBGC C73BAF D ?>B7E ’ E3B3C D ?BG3 ’H >A7BF@ D 7B@3 ’H
>IE CAGBE7 D >>B7F ; 3CB7F D ?BAC ,P ?7EBF7 D CB?C ;
>I3 A3GB@C D >GBAA & E?BFF D FBGA ’H, ?FFBCC D >BA? ’
厌氧
0)*&,%&$,H
>I>F GF>B>F D ?BGA , EFB3F D >BA@ H, >A7BAF D ABC> ’H
>I@ CA7B7F D >?BEA ; G7BEF D EBE? ; ?@EBA3 D CB73 &
>IGBGC GAFB3G D >FB3C H CFB>7 D >B>F & >@?B@3 D CBF@ H
>IE EG>B?F D CBA? P 3?BEF D FBC> - >@CB@F D CB3C ’H
>I3 C@7BFC D >FBA7 ; 37BGC D FBAE P- >3GB?A D AB> ,
?A>> 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 >E卷
酸钾比例还是以 ! " #和 ! " $为好,但结合生产实际
考虑,建议选择浸提比例为 ! "#。
通气条件对硫酸钾浸提的主要养分的含量(表
$)和提取率(图 %)的影响也不同。随着堆肥与硫酸
钾比例的增加,先是厌氧条件浸提的养分含量高于
好氧条件,但随比例的提高,好氧条件浸提的养分含
量却高于厌氧条件。浸提比例为 ! " !&和 ! " ’时,厌
氧条件下铵态氮含量高于好氧条件;而 ! " ()(*,! " #
和 ! "$则好氧条件高于厌氧条件。当堆肥与硫酸钾
比例为 ! " ()(*时,硝态氮和速效磷含量则呈现出相
似的趋势。
浸提比例为 ! "!&、! " ’和 ! " $时,厌氧条件下的
浸提率高于好氧条件;而浸提比例为 ! " #和 ! " ()(*
时则相反或无明显差异。综合以上结果,在堆肥与
图 ! 硫酸钾作浸提剂时不同浸提比例和通气条件对堆肥
浸提液可浸提主要成分提取率的影响("#$)
%&’(! )**+,-. /* +0-12,-&/3 12-&/ 234 5+3-&62-+4 ,/34&-&/3 /3
-7+ +0-12,-&/3 12-&/ /* 81&921: ,/98/3+3-. /* ,/98/.- +0-12,-.
;: <=# 9/6 > ? 8/-2..&@9 .@6*2-+
表 A 通气条件下硫酸钾浸提剂不同浸提时间对堆肥浸提液主要速效养分含量的影响
B2;6+ A )**+,-. /* +0-12,-&/3 -&9+ /3 -7+ 92&3 252&62;6+ 3@-1&+3- ,/3-+3-. &3 ,/98/.- +0-12,-. ;:
<=# 9/6 > ? 8/-2..&@9 .@6*2-+ @34+1 2+12-+4 ,/34&-&/3
浸提时间
+,-./0-./0-123 -145
(6)
铵态氮
789$ :7
(4; < =)
硝态氮
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速效磷
@A/1B/CB5 D
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硫酸钾比例为 ! " #时,好氧条件浸提的养分含量和
提取率还是要高于厌氧条件。其提取率一直增加,
浸提比例为 ! " $时提取率最大,与比例为 ! " #时无
明显差异。综合考虑,堆肥与硫
E)E)E 浸提时间对堆肥浸提中主要速效养分含量
和提取率的影响 好氧条件下,堆肥与硫酸钾的比
例为 ! "#时,随着浸提时间的增加,堆肥浸提液中铵
态氮和速效磷含量逐渐增加(表 $),当浸提时间达
到 %( 6时浸提量达到最大,此后呈现减少的趋势;
而硝态氮的含量始终保持比较平缓的变化趋势,浸
提时间达到 !$$ 6时,其含量最大,但是与其他时间
浸提的效果差异不显著。随着浸提时间的增加,提
取率逐渐增加(图 E)。当浸提时间达到 E$!%( 6时,
其提取率最大,接近 F)#&J。其后逐渐减少,在 *E
!’$ 6时又增大,但未达到 E$!%( 6的水平,随后又
减小。所以,用硫酸钾溶液提取时,在好氧条件下,堆
肥与硫酸钾的比例为 !"#时的最佳浸提时间为 %( 6。
! 讨论
!=C 浸提比例的影响
不论土壤还是堆肥中养分的提取,浸提比例都
能影响最终的浸提效果。K065L5.5BB和 M5B-1N53[(]研
究了 ! "%!! "!&比例浸提的堆肥浸提液的生防效果
表明,各种浸提比例都具有一定的生防效果,但是不
同比例间没有差异。本研究结果表明,不论是以水
作浸提剂还是 &)# 42B < =硫酸钾作浸提剂,浸提比例
%F!!#期 徐大兵,等:用于液体肥料的堆肥浸提液提取工艺参数
都能影响堆肥浸提液中可提取主要速效养分含量和
提取率。这种差异主要是本试验考虑养分浸提效
率,而 !"#$%$&$’’和 ($’)*+$,则侧重生防效果。
!"# 通气条件的影响
由于堆肥含有大量的各种类型的微生物,在浸
提过程中不断地分解有机物质和消耗速效养分,而
浸提液中溶解氧又是影响微生物种类和活性的因素
之一。本试验表明,不论是以水作浸提剂还是 -./
01’ 2 3硫酸钾作浸提剂,不同通气条件能够影响堆
肥浸提液中主要速效养分含量和提取率。用水作浸
提剂时,好氧条件下,浸提液中含有充足的溶解氧,
为微生物分解有机物质连续地提供能量,以提高分
解效率;而厌氧条件下,浸提液中溶解氧含量逐渐
被微生物所消耗,缺少能量导致分解有机物质的能
力下降。本试验看出,好氧条件下水浸提剂浸提出
的主要速效养分和提取率都要高于厌氧条件;而用
-./ 01’ 2 3硫酸钾作浸提剂时,不论通气与否,由于
比较高的盐浓度,只有少数极端的耐盐微生物能够
生存,对于可浸提主要成分提取率没有差异,但是好
氧条件仍高于厌氧条件。
!"! 浸提时间的影响
浸提时间也是限制浸提效果的因素之一。不论
用水还是 -./ 01’ 2 3硫酸钾作为浸提剂,随着浸提时
间的增加,堆肥浸提液中主要速效养分含量和提取
率都增加,达到一定浸提时间后,主要速效养分含量
和提取率则不再增加。但两种浸提剂达到最佳提取
效果时的浸提时间不同,用 -./ 01’ 2 3硫酸钾作浸提
剂比用水作浸提剂时的浸提时间缩短了近一半。然
而对于生防效果而言,堆肥浸提液生防效应是随着
浸提时间的增加呈现先增加后减弱的结果,其浸提
时间长短对于不同的病原菌有所不同[4]。
!"$ 浸提温度的影响
不同浸提温度对堆肥浸提液养分提取和生防效
果的影响文献报道不多。通常堆肥提取液都是在室
温条件下浸提的。!)$5$,[6]等、7"8%*’9$, 等[:;]和
<3=>?#0?,*[:@]等都研究了 @-!@@A生产的堆肥浸
提液的生防效果。而本试验浸提时室温为 @/!
B-A,浸提过程中浸提液的温度则在 @-!@/A。这
种温度基本上都比较适合微生物生长,但是温度不
均或者过高、过低都会影响微生物的生长。
综上研究结果,本试验条件下的最适工艺参数
是:通气条件,浸提比例为 : C /,用水来提取堆肥浸
提液时,提取时间为 D@ #;用 -./ 01’ 2 3硫酸钾溶液
来提取堆肥浸提液时,提取时间为 B4 #。
参 考 文 献:
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[4:] 3.I)" E1 Z,!)% ,’ $,GH,%! !)#%:C 455: %&HH/)G)’! !, !+) C‘‘VC
H&F/.$#!.,’ $,GH,%! !)#% -," H/#’! (.%)#%) $,’!",/[?]1 P#@)!!)I.//),
C"W#’%#%,C‘‘VC 2&F/.$#!.,’,455:<
N9::N期 徐大兵,等:用于液体肥料的堆肥浸提液提取工艺参数