[发明专利]一种利用空气氮源的液态氮肥制备系统

说明书

一种利用空气氮源的液态氮肥制备系统，包括：培养箱，顶部周边设置有通气孔；LED光源，安装在所述培养箱顶部中间，用于提供持续的光照；汽液混合器，设置于所述培养箱底部，用于将汽液混合器中的培养液与空气充分混合，所述培养液包括圆褐固氮菌以及营养素。用LED光源模拟太阳光，将空气中的氮气转化成作为能够吸收的氮元素，溶于水中形成液态氮肥。本发明能有效降低化肥的使用量，保护土壤环境。并且该过程绿色无污染，装置简单，原料为空气，方便易得。

技术领域

本发明涉及一种氮肥，尤其涉及一种利用空气氮源的液态氮肥制备系统。

背景技术

氮素是构成生命物质最重要的元素之一，在自然界里只有某些微生物能直接将大气中的氮气通过固氮酶还原成NH₄⁺，氮肥对农作物产量具有重要作用。生物固氮是指自然界的某些微生物将大气中的不能被植物利用的氮气变成可利用氮的过程。生物固氮不需要消耗大量石油或煤能源，不降低土壤性能，不污染环境。

目前，根瘤菌豆科植物共生固氮体系是自然界固氮效率最高的一个体系，据估计其年固氮量约占各种生物同氮体系总量(17500万吨)的50％，成为农业生产的主要氮源。但是由于受土壤环境和作物种类的限制，一些不是以豆科植物作为主要农作物的土壤，远远不能满足作物对氮肥的需求。目前还是会大量使用化肥，过量使用氮肥会使土壤酸化，板结，丧失耕种价值。

发明内容

鉴于以上问题，本发明公开了一种利用空气氮源的液态氮肥制备系统。圆褐固氮菌是一种好氧性自生固氮菌，具有较强的固氮能力。在光照和空气的环境中，能够将空气中的氮气通过固氮酶还原成NH₄⁺，溶于水中后形成液态氮肥。

本发明的技术方案如下：

一种利用空气氮源的液态氮肥制备系统，包括：培养箱，为中空的腔体，顶部周边设置有通气孔；LED光源，安装在所述培养箱顶部中间，用于提供持续的光照；汽液混合器，设置于所述培养箱底部，用于将汽液混合器中的培养液与空气充分混合，所述培养液包括圆褐固氮菌以及营养素。

优选的，圆褐固氮菌的浓度为1×10¹⁰~1×10¹⁵CFU/mL。圆褐固氮菌属于自生固氮菌，具有较强的固氮能力，可以自行固定空气中的分子态氮,对植物没有依存关系，并且能够分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育，可以提高农作物的产量。

进一步的，营养素包括葡萄糖、Mn、B、Zn、Mo，浓度为0.01~0.1g/L。优选的，培养液的pH为6~7。

进一步的，培养箱的温度为30~35℃。

进一步的，LED光源的波长为450~550nm，光照强度为1000~3000lux，光照时间为10~20天。

进一步的，汽液混合器底部还安装有空气进气管，所述空气进气管的进口端连通培养箱外的空气，所述空气进气管中安装有电子空气泵，将培养箱外的空气泵入汽液混合器底部并与所述培养液混合。

进一步的，空气进气管的出口浸没于汽液混合器中的培养液中。

进一步的，空气进气管的出口安装有喷嘴，所述喷嘴表面有一系列小孔组成，所述小孔的直径为0.1~1mm。

本发明的有益效果：

本发明利用圆褐固氮菌的自生固氮能力，用LED光源模拟太阳光，将空气中的氮气转化成作为能够吸收的氮元素，溶于水中形成液态氮肥。本发明能有效降低化肥的使用量，保护土壤环境。并且该过程绿色无污染，装置简单，原料为空气，方便易得。

附图说明

图1为一种利用空气氮源的液态氮肥制备系统一种实施例的示意图。