利用毛发水解废液制作氨基酸肥料的研究.doc

利用毛发水解废液制作氨基酸肥料的研究
摘要废液污染环境是国内外胧氨酸生产中未解决的难题。本研究利少l]胧氦酸废液中的氮墓酸成分，添加适量的背养元素，将废液制成氛基酸肥料。试验证明，氦签酸比等氮量的无机氮肥的肥效l拓。用氦基酸肥料施肥，在蔬菜、花卉和粮食作物_L都取得了满意的增产效果关健词胧氮酸废液氮丛酸肥料以毛发为原料，以提取胧氮酸为1}的的毛发水解行业，由于原料来源广，成本较低，技术比较简单，制成胧氦酸后的经济效益可观，因此，近几年生产胧氦酸的工厂象雨后春笋一样在我国各地兴起。值得注意的是，到目前为止，各地对提取胧氮酸后的大量母液仍无妥善的处理办法。据测试母液中含10几种游离氦丛酸和氯化按(含量见表3)，化学耗氧量(COD)和生物耗氧量(BOD)均大大超过排放标准，如排1111厂外，
不仅浪费了有用资源，还将造成环境污染。
氨墓酸是构成蛋白质的墓本单位，是含氮的有机化合物，用氨获酸制造牲畜饲料，或加工成人体保健药品，已有比较成熟的工艺可循。用氨基酸制造植物吸收利用的肥料还是一个前人未解决的探索性的课题。因为①一百多年前，德国著名的农业化学家李比锡(1803一1873)经过多年试验观察，提出了所谓植物无机营养学说，认定植物只能吸收无机养分，氮雄酸是含有一个短碳键的有机物质，我们尚无充分的试验论据，突破李比锡传统的概念，证明氨从酸可以成为植物直接吸收利用的肥料。②由于人工合成或从生物残体，中分离、提取氨基酸比较困难，所以氮华酸制剂一直是试验室内昂贵的试剂，如不解决来源问题，即使氨基酸肥效很好，将氦基酸作为农用肥料，也只能是可望不可及的科学幻想。
现在，我们认为研制氨雄酸肥料的条件已经成热，因为我们可以用试验证明植物能直接吸收氨基酸，同时肤氨酸生产中又有大量废弃母液为氨基酸提供了丰富的来源。本文报道了氨基酸分子的肥效试验，以及利用提取胧氨酸后的毛发水解母液(简称废液)为原料制成的不同类型的氨基酸肥料和它们的肥效作用。文章还探讨了利用“三废”，增加工厂收益，根治环境污染等问题。
1氨基酸分子的肥效试验
1.1试验材料
氨基酸试剂，共n种，来自我院畜牧研究所。NH4CI，分析纯试剂，来自我所化肥监
测中心。芹菜(A夕fumgroveo‘e，之s)，美芹，来自我院蔬菜花卉研究所。
1.2试验方法
木试验采用盆栽对比方法，芹菜育苗移栽，每盆定苗8株。

废液中含有氨基酸和氯化按两种成分，为鉴别这两种含氮物质各自的肥效作用，我们用氯化钱和氨基酸试剂按等氮量配制成两种溶液，以芹菜为试验作物，叶面喷施。为防止氨基酸落入盆土中被微生物降解，我们在盆土表面铺盖2一3cm厚的锯末，形成阻断层，使喷施液只接触作物茎叶，不致落入盆土中，每喷施一次换一次锯末。
1.3试验处理
1.3.1空白对照(CK):只喷等量清水，水中不加任何肥料。
1.3.2喷施氨基酸混合液，参照废液中
氨基酸含量，将n种氨基酸配制成总量为0.24%的混合液，简称“氨基酸”。氨基酸混合液配方见表1。
1.3.3喷施氯化按溶液，将氯化按试剂配成与氨基酸混合液等氮量(0.180%)的溶液喷施，简称“NH4CI”。每个处理重复8次，每组每次喷试验液IO0mL，每周喷一次，共喷5次。
1.4试验结果
芹菜生长80天后，对各处理的芹菜鲜重进行调查，现将调查结果列于表2中。试验结果表明，溶液中的氨基酸分子和氯化按分子都可以被芹菜茎叶直接吸收，都有增产作用，其中氯化按喷施增产0.1%，氨基酸喷施增产9.4%，用生物统计法分析，差异显著。说明氨基酸和氯化按两种成分的肥效作用是肯定的。
2废液喷施的肥效试验
废液中的氮基酸和氯化馁都是含氮化合物。芹菜肥效试验证明这两种成分都能被作物直接吸收。但从植物营养观点分析，只提供氮素营养，并不能充分满足作物生长需要。为了提高废液的肥效作用，我们在废液中添加了磷、钾等元素组成的添加剂。本试验比较了废液、添加剂和两者复合后的肥效作用。
2.1试验材料
菠菜(Spinacia oleracea)，圆叶菠菜，来自北京市种子公司。
芹菜(Apinm graveoleus)，美芹，来自我院蔬菜花卉研究所。
氨基酸原料:为提承胧氨酸后的毛发水解母液.，简称废液，来自北京开元新技术公
司。其中氨基酸和氯化按含量见表30 添加剂，由磷、钾和微量元素组成，本课题组配制。
2.2试验方法
本试验采用盆栽对比方法，以口径为23cm的塑料桶为容器，盆土过筛混匀，每桶装土5 kg。菠菜生长一月左右叶面喷施，每个处理重复5次，每桶留苗to株，每周喷一次，共喷3次。芹菜先育苗，移栽15天后喷施肥料，每个处理重复6次，每桶留苗8株，每周喷一次，共喷5次。
2.3试验处理
2.3.1空白对照(CK):喷等量清水，水中不加任何肥料。
2.3.2喷废液的稀释液，简称“废液”。其中喷菠菜的废液稀释倍数为25倍、50倍和100倍，喷芹菜的稀释倍数分别为12.5,25和50倍。
2.3.3喷等量的添加剂溶液，简称“添加剂”。
2.3.4喷氨基酸肥料，在废液的稀释液中加入添加剂后喷施，简称“氨肥”。
2.4试验结果
现将菠菜、芹菜两组肥效试验结果列于表4，5，6。
本试验说明:

(1)废液稀释后直接喷施，对蔬菜有理 产作用。如在废液中加入磷、钾等元素组感 的添加剂肥效更加明显，增产幅度大于废I}和添加剂增产幅度的总和。说明废液中添力「的各种成分被作物吸收后出现互补增效玖象。
(2)试验说明添加剂本身也有肥效作用，如将添加剂加入废液中制成复合氨基酸肥料，不仅明显提高了作物产量，也改善了作物品质。以芹菜为例，使全氮增加0.6%，粗蛋自含量增加3.7500，含锌量增加 36mg/kgo
(3)在菠菜肥效试验，}“，以废液稀释倍数低时的肥效好，说明-'t}, 1;酸肥料的肥效作用与肥料中废液含量正相关。在芹菜试验，!，如废液浓度过高，对芹菜生长有抑制作用，这说明氨t}酸肥料的肥效作用虽然和废液浓度有关，但不是越浓越好。因此，探索肥效好、不伤苗、又经济合理浓f';范[FI，应是今后利用废液研制氦华酸液体肥料时的一项经常性的研究工作。
3废液制成固体氨基酸肥料的肥效试验
试验证明，液体氨基酸肥料有明显肥效作用，如果在大面积上推广应用，液体在运输、存放和田间操作上会遇到许多困难，因此，我们以吸附性能很强的草炭为吸附剂，使废液吸附改型，由液态改为固态，由叶而喷施改为田问基施，这是我们为改进氨基酸肥料性能，提高其使用价值的一次偿试。
3.1试验材料
3e1.1大麦(H. Sdlivum Jess)，阿 则斯，来自我院品种资源研究所。
3.1.?.高粱(Andropogon Soghum B-rot )，辽杂1一号，来自我院作物育种研究 所。
3.1.3氨基酸原料同前。
3.1..4草炭，作为吸附剂，用前烤干、过筛。来自我院蔬菜花卉研究所。
3.1.5钙镁磷肥，含构溶磷1000，作为磷肥兼吸附剂。来自Ill东省阳谷县磷肥厂。
3.1.6盆栽土，一种为深层土，含有效磷6 mg/kg，有效氮21.1mg/kg。另一种为
菜地表层肥卜，含有效磷a9.4mg/kg，有效氮57.51118/kgo
3.2试验方法
3.2.1木试验用盆栽对比方法，土壤过筛后装入口径为2}cm的塑料桶中，每桶装土
5 kg，播种前将肥料施入土中。大麦种子室温下催芽，在冰箱内春化处理1周，侮桶定苗6株。;佰粱采用直播，侮桶定苗2株。
3.._.2以草炭作为吸附剂，使废液吸附后转变成固体肥料作基肥使用。
3.2.3瘦土上播种大麦，肥土上播种高粱，比较不同肥力的土壤对氨基酸肥料肥效
的影响。
3_3试验处理
3.3.1空白对照<CK)每盆土中加lOg草炭，不加任何肥料。
3.3.2施磷肥，每盆土，卜加入lOg草炭和5g钙镁磷肥，简称“磷”。

3.3.3施废液，每盆土中加入109草炭和smL废液，简称“废液”。
3·3·4施氨基酸肥料，将废液、磷矿粉和草炭混匀，施入盆土中，简称“氨肥”。每个处理重复5次。
3·4试验结果
对大麦的有效穗数、产量和高粱的抽穗期、产量进行调查。调察结果列于表7、表8和表10中。大麦试验在缺磷的瘦土中进行，试验表明，土壤中磷的含量是作物生长的重要限制因素，在缺磷的瘦土中施废液(氮肥)，虽然促进了大麦苗期的分孽作用，增加了大麦的有效穗数，但不能满足麦苗生长后期对养分的要求，只有在废液中加入磷肥，才能保证大麦增产。
高粱试验在肥二[t-中进行，试验表明，在含磷量较高的肥土中，施废液有明显增产效果，而补加磷肥对高粱产量影响不大。
4氨基酸肥料田间肥效试验
试验以蔬菜为对象，在废液中加入添加剂，稀释后叶面喷施，以不喷肥的小区为对照，试验结果见表11。氨基酸肥料田间平均增产幅度为25.9%。
5试验结果的分析和讨论
51肥效试验表明，用人工配制的氨基酸混合液叶面喷施，氨基酸分子可以被植物直接吸收利用，对作物有增产作用，与等氮量的无机氮肥相比，氮某酸作用较快，肥效可提高50%左右。
5.2废液中含有多种游离氨基酸分子，废液稀释后直接喷施对作物有肥效作用，以蔬菜为例，盆栽增产幅度为24.8一35.2%，如在废液中加入磷、钾等元素组成的添加剂，肥效更加明显，盆栽增产幅度为48.7一78.8%，田间增产幅度为12.6一44.4%。对试验作物养分测试表明，复合后的氨基酸肥料不仅提高了作物产量，也增加作物的营养成分，提高了蔬菜的营养价值，改善了作物品质。因此，应用前景广阔。
5.3用草炭作吸附剂，使废液吸附后转变成固体肥料。试验表明，固体氨基酸肥料同样具有明显增产作用，以粮食作物为例，盆栽增产幅度为91.2一127.5%，在运输、存放和田间操作等方面，固体肥料比液体肥料优越，因此吸附改型工艺提高了氨基酸肥料的使用价值。我们认为废液浓缩和吸附剂的选择应是今后以废液为原料研制氨基酸肥料的主攻方向之一。