一种微生营养激励素养分富集及其应用

本发明涉及一种微生营养激励素养分富集及其应用，属于农业。

背景技术：

1、化肥施入农田后，大部分随农田排水流入江河湖泊或残留于土壤和植株及农作物体内，不仅带来环境污染而且危及人类和生命的安全和健康，这些都成为农业可持续性发展的障碍。近年来，为了资源回收和农业发展，越来越多的研究将重点放在从污泥中生产含氮植物生长促进养分上。碱式热水解技术、闪蒸、固液分离和浓缩上清混合液等步骤处理活性污泥，最终形成低聚物、多肽和游离氨基酸等产物(微生营养激励素，microbialnutrient stimulants，mns)。污水污泥生产含氮营养物和激励素的液体肥料具有优异的施肥效果和资源循环特性。

2、污泥基营养生物刺激剂(mns)，不仅含有基本营养物质n、p、钾(k)，还含有腐植酸、多肽、蛋白质和氨基酸。它可以实现致病菌的失活、重金属的去除、难降解有机物的稳定。但mns作为一种水溶性含氮液体肥料，在应用的过程中存在养分易流失，养分未能有效利用的缺点。微生营养激励素含有大量的易溶解性营养物质，包含大量的蛋白质、多肽、有机酸等含氮含碳物料，施加到土壤中并不能直接的被植物根部吸收利用，易流失，激励素成分可能无法得到有效利用。单独使用微生营养激励素，会影响土壤结构、土壤持水能力和土壤养分转化能力，营养物质在土壤中分布不均匀。因此，需要研究一种提高mns利用率的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种微生营养激励素养分富集方法，该方法是将微生物营养激励素中的营养成分，植物激素和化感物质和有机物质被生物质炭吸附，这样可以改善单独施加微生物营养激励素所存在的养分易流失，分布不均匀的问题。微生物营养激励素耦合生物质炭施用于土壤提高其农艺价值并最大程度地减少养分损失，成为氮肥的潜在替代品。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种微生营养激励素养分富集的方法，包括以下步骤：

4、配制营养激励素稀释液，之后投入生物质活性炭进行混合，搅拌一段时候后，过滤，得到吸附了营养激励素的材料。

5、进一步的，营养激励素稀释液的浓度为0.5～5mg/ml。

6、进一步的，营养激励素稀释液的ph为6.5～7.5。

7、进一步的，营养激励素稀释液的体积和生物质活性炭的质量之比为250～350ml:1g。

8、进一步的，生物质活性炭包括木屑生物炭或秸秆生物炭。

9、优选的，生物质活性炭为木屑生物炭。

10、进一步的，所述搅拌的时间为20～24h。

11、本发明提供根据上述方法制备得到的吸附了污泥源营养物的材料。

12、本发明提供的吸附了污泥源营养物的材料在农业技术领域的应用。

13、本发明还提供一种微生营养激励素养分富集的应用，该应用为将吸附了污泥源营养物的材料和水混合之后，用于浇灌农作物。

14、进一步的，吸附了污泥源营养物的材料和水的混合比例为0.5～1g:300ml。

15、本发明的优点和效果：

16、通过生物炭耦合微生物营养激励素中的营养物质，可以改善单独施加微生物营养激励素易流失，施加分布不均匀的缺点。生物炭是一种环境友好，成本低，吸附种类多的吸附材料。生物炭改善了土壤微生物细胞的附着特性，促进了某些特定土壤微生物群的生长，还增强了土壤微生物群的活性和固氮能力。此外，高c含量的生物炭与高n含量的mns耦合可以平衡c/n比，对提高植物生长效率和产量具有重要作用。mns含有丰富的养分，能发挥刺激作用，与生物炭结合可减少养分流失，改善土壤功能。wcb和sb对大分子(蛋白质)和还原性物质(木质素和脂质)具有较强的亲和力，对植物激素和化感化学物质具有良好的固定能力。生物炭作为mns的吸附载体，可以作为加强土壤肥力管理的施肥策略。

17、wcb对碱性和中性mns的总有机碳(toc)吸附量分别为61.14％和89.73％，高于sb的56.25％和83.36％。此外，中性mns的toc更容易被吸附，特别是对黄腐酸和腐植酸。与sb相比，wcb吸附了更多种类的分子物质，同时保持了较高的固定率。生物炭的表面氨基参与了吸附，而wcb由于氢键吸附和孔径排斥效应具有较高的吸附效率。sb对钙离子和氮(tkn、硝态氮、蛋白质、氨基酸)有较强的吸附能力，释放出大量的p。wcb和sb对大分子(蛋白质)和还原性物质(木质素和脂质)有较强的亲和力，对植物激素和化感物质有较好的固定能力。

技术特征：

1.一种微生营养激励素养分富集的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，营养激励素稀释液的浓度为0.5～5mg/ml。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，营养激励素稀释液的ph为6.5～7.5。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，营养激励素稀释液的体积和生物质活性炭的质量之比为250～350ml:1g。

5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，生物质活性炭包括木屑生物炭或秸秆生物炭。

6.根据权利要求5中所述的方法，其特征在于，生物质活性炭为木屑生物炭。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述搅拌的时间为20～24h。

8.一种根据权利要求1～7任一项所述方法制备得到的吸附了污泥源营养物的材料。

9.权利要求8中所述吸附了污泥源营养物的材料在农业技术领域的应用。

10.一种微生营养激励素养分富集的应用，其特征在于，该应用为将吸附了污泥源营养物的材料和水混合之后，用于浇灌农作物；吸附了污泥源营养物的材料和水的混合比例为0.5～1g:300ml。

技术总结本发明公开了一种微生营养激励素养分富集及其应用，属于农业技术领域。该方法包括以下步骤：配制营养激励素稀释液，之后投入生物质活性炭进行混合，搅拌一段时候后，过滤，得到吸附了污泥源营养物的材料。该方法通过生物炭耦合微生物营养激励素中的营养物质，可以改善单独施加微生物营养激励素易流失，施加分布不均匀的缺点。生物炭是一种环境友好，成本低，吸附种类多的吸附材料。生物炭改善了土壤微生物细胞的附着特性，促进了某些特定土壤微生物群的生长，还增强了土壤微生物群的活性和固氮能力。技术研发人员：李激,张悦,王硕,郝家厚,卓扬,李巧巧,谭嘉怡,李左月受保护的技术使用者：江南大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29