本發(fā)明涉及一種秸稈腐熟劑的制備方法，屬于農(nóng)作物秸稈處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
農(nóng)作物秸稈是世界上最為豐富的物質(zhì)之一，全世界作物秸稈產(chǎn)量約為29.41億噸，我國的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量每年大概有7億噸，其中作物秸稈飼料、秸稈能源、秸稈造紙和建材等占到三分之二，而三分之一的都被丟棄或焚燒掉。農(nóng)作物秸稈是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要資源，它含有多種可被利用的有效成分，除絕大部分是碳外，還含有氮、磷、鉀、硅、鈣等元素及纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、氨基酸等有效成分。
近年來，由于農(nóng)田施用大量化肥少用有機(jī)肥，導(dǎo)致土壤板結(jié)、土壤有機(jī)質(zhì)過低、土壤污染，土壤失去活力，使土壤處于一種亞健康狀態(tài)。采用秸稈直接還田的方式能提高土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤理化性質(zhì)，但秸稈腐熟慢，其有效成分當(dāng)季物利用很少，也不利于農(nóng)田操作，因此探究和推出一種農(nóng)作物秸稈腐熟劑使作物秸稈快速腐熟，提高秸稈還田的可操作性或秸稈堆肥制成有機(jī)肥后施入農(nóng)田，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
現(xiàn)有的生物秸稈腐熟劑多數(shù)是以濾泥、木薯渣、蔗渣灰為原料，存在加入秸稈后，微生物不能快速復(fù)活、定殖、微生物產(chǎn)生酶活低等，不易使用秸稈快速腐熟的缺陷，有待改進(jìn)。另外，我們還檢索到國內(nèi)其他生產(chǎn)秸稈腐熟劑的方法，大部分采用麥麩、米糠等作為原料，生產(chǎn)成本相對(duì)較高；生產(chǎn)出來的腐熟劑，菌的活性低，腐熟效果差；有的則采用單一菌種，產(chǎn)酶量少，腐熟效果不明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)目前秸稈直接還田腐熟或者堆肥制成有機(jī)肥時(shí)腐熟不徹底，導(dǎo)致菌類活性低、操作繁瑣的現(xiàn)狀，提供了一種秸稈腐熟劑的制備方法，本發(fā)明首先取星天牛頭部并進(jìn)行碾碎后，收集碾碎物并進(jìn)行培養(yǎng)，星天牛頭部儲(chǔ)存有分解木質(zhì)素和纖維素的真菌孢子，將其進(jìn)行培養(yǎng)后，得到菌絲，再將菌絲進(jìn)行活化培養(yǎng)后，得到菌落，取過濾后的沼氣液與菌落進(jìn)行混合發(fā)酵后，收集發(fā)酵液，再將自制的竹炭加入到發(fā)酵液中混合后得到秸稈腐熟劑。本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑中含有大量的木質(zhì)素分解菌，能夠快速有效的分解木質(zhì)素，并且本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑原料易得，操作簡(jiǎn)單易行，腐熟效果顯著，有效的解決了秸稈直接還田腐熟或者堆肥制成有機(jī)肥時(shí)腐熟不徹底、菌類活性低的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
（1）選取星天牛，用秸稈對(duì)其進(jìn)行飼養(yǎng)8～12天，隨后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%乙醇溶液清洗星天牛體表，再用無菌水洗滌3～5次，隨后用無菌布將星天牛體表水分擦干后，取其頭部并碾碎，得到碾碎物；
（2）將上述碾碎物置于培養(yǎng)皿中，再加入營養(yǎng)物質(zhì)將碾碎物完全覆蓋，控制營養(yǎng)物質(zhì)厚度為為1～3cm，隨后用黑色塑料薄膜將培養(yǎng)皿包裹，放置在溫度為25～35℃、空氣濕度為60～70%的恒溫培養(yǎng)箱中，進(jìn)行培養(yǎng)至營養(yǎng)物質(zhì)表面被菌絲完全覆蓋，所述的營養(yǎng)物質(zhì)為按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，取30～40份葡萄糖、10～15份蛋白胨、5～10份酵母浸出粉、1～3份氯化鈉及20～30份去離子水；
（3）按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取20～30份蔗糖、10～20份花生餅粉、6～8份瓊脂和20～30份去離子水加入到培養(yǎng)皿中，攪拌混合后，置于滅菌罐中，在90～100℃滅菌5～10min，制得培養(yǎng)基，隨后用接種針將上述菌絲接種到培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基置于振蕩培養(yǎng)箱中，控制溫度為30～40℃，振蕩頻率為120～150r/min，培養(yǎng)2～3天，得到菌落；
（4）取沼氣液并過濾，收集濾液，按重量份數(shù)計(jì)，稱取20～30份豆餅粉、30～40份去離子水和20～30份秸稈，攪拌均勻后于100～110℃下滅菌處理5～10min，制備得發(fā)酵培養(yǎng)基，并轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐中，將上述菌落和濾液倒入發(fā)酵罐中，控制菌落和濾液倒入量分別為發(fā)酵罐內(nèi)部體積的30～40%和10～20%，在30～40℃下好氧發(fā)酵3～4天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵液；
（5）取毛竹加入到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過80～100目篩，得到毛竹顆粒，隨后將毛竹顆粒放入炭化爐中，以10～15℃/min的速率升溫至700～900℃并保溫3～4h，再隨爐冷卻至室溫，得到竹炭顆粒，將竹炭顆粒加入到上述發(fā)酵液中，即可得到秸稈腐熟劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：待農(nóng)作物收割后，將作物秸稈原地平鋪于農(nóng)田，控制秸稈量為0.4～0.6kg/m2，然后將本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑按照秸稈量的3～5%施灑在秸稈上，隨后再撒上一層尿素，尿素用量為60～70g/m2，待一切施灑完成后，用旋耕機(jī)翻至土壤中，并灌深水漚田4～5天即可。經(jīng)檢測(cè)，與不利用本發(fā)明制備的腐熟劑進(jìn)行秸稈還田相比，本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑腐熟效果好，提高25～35％，且只需在6～8天內(nèi)即可腐熟完。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：
（1）本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑含有大量木質(zhì)素分解菌，使得其腐熟效果，使用穩(wěn)定；
（2）本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑可大大縮短腐熟時(shí)間，秸稈能在6～8天內(nèi)腐熟完。
具體實(shí)施方式
首先選取星天牛，用秸稈對(duì)其進(jìn)行飼養(yǎng)8～12天，隨后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%乙醇溶液清洗星天牛體表，再用無菌水洗滌3～5次，隨后用無菌布將星天牛體表水分擦干后，取其頭部并碾碎，得到碾碎物；然后將上述碾碎物置于培養(yǎng)皿中，再加入營養(yǎng)物質(zhì)將碾碎物完全覆蓋，控制營養(yǎng)物質(zhì)厚度為為1～3cm，隨后用黑色塑料薄膜將培養(yǎng)皿包裹，放置在溫度為25～35℃、空氣濕度為60～70%的恒溫培養(yǎng)箱中，進(jìn)行培養(yǎng)至營養(yǎng)物質(zhì)表面被菌絲完全覆蓋，所述的營養(yǎng)物質(zhì)為按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，取30～40份葡萄糖、10～15份蛋白胨、5～10份酵母浸出粉、1～3份氯化鈉及20～30份去離子水；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取20～30份蔗糖、10～20份花生餅粉、6～8份瓊脂和20～30份去離子水加入到培養(yǎng)皿中，攪拌混合后，置于滅菌罐中，在90～100℃滅菌5～10min，制得培養(yǎng)基，隨后用接種針將上述菌絲接種到培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基置于振蕩培養(yǎng)箱中，控制溫度為30～40℃，振蕩頻率為120～150r/min，培養(yǎng)2～3天，得到菌落；取沼氣液并過濾，收集濾液，按重量份數(shù)計(jì)，稱取20～30份豆餅粉、30～40份去離子水和20～30份秸稈，攪拌均勻后于100～110℃下滅菌處理5～10min，制備得發(fā)酵培養(yǎng)基，并轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐中，將上述菌落和濾液倒入發(fā)酵罐中，控制菌落和濾液倒入量分別為發(fā)酵罐內(nèi)部體積的30～40%和10～20%，在30～40℃下好氧發(fā)酵3～4天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵液；最后取毛竹加入到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過80～100目篩，得到毛竹顆粒，隨后將毛竹顆粒放入炭化爐中，以10～15℃/min的速率升溫至700～900℃并保溫3～4h，再隨爐冷卻至室溫，得到竹炭顆粒，將竹炭顆粒加入到上述發(fā)酵液中，即可得到秸稈腐熟劑。
實(shí)例1
首先選取星天牛，用秸稈對(duì)其進(jìn)行飼養(yǎng)8天，隨后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%乙醇溶液清洗星天牛體表，再用無菌水洗滌3次，隨后用無菌布將星天牛體表水分擦干后，取其頭部并碾碎，得到碾碎物；然后將上述碾碎物置于培養(yǎng)皿中，再加入營養(yǎng)物質(zhì)將碾碎物完全覆蓋，控制營養(yǎng)物質(zhì)厚度為為1cm，隨后用黑色塑料薄膜將培養(yǎng)皿包裹，放置在溫度為25℃、空氣濕度為60%的恒溫培養(yǎng)箱中，進(jìn)行培養(yǎng)至營養(yǎng)物質(zhì)表面被菌絲完全覆蓋，所述的營養(yǎng)物質(zhì)為按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，取30份葡萄糖、10份蛋白胨、5份酵母浸出粉、1份氯化鈉及20份去離子水；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取20份蔗糖、10份花生餅粉、6份瓊脂和20份去離子水加入到培養(yǎng)皿中，攪拌混合后，置于滅菌罐中，在90℃滅菌5min，制得培養(yǎng)基，隨后用接種針將上述菌絲接種到培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基置于振蕩培養(yǎng)箱中，控制溫度為30℃，振蕩頻率為120r/min，培養(yǎng)2天，得到菌落；取沼氣液并過濾，收集濾液，按重量份數(shù)計(jì)，稱取20份豆餅粉、30份去離子水和20份秸稈，攪拌均勻后于100℃下滅菌處理5min，制備得發(fā)酵培養(yǎng)基，并轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐中，將上述菌落和濾液倒入發(fā)酵罐中，控制菌落和濾液倒入量分別為發(fā)酵罐內(nèi)部體積的30%和10%，在30℃下好氧發(fā)酵3天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵液；最后取毛竹加入到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過80目篩，得到毛竹顆粒，隨后將毛竹顆粒放入炭化爐中，以10℃/min的速率升溫至700℃并保溫3h，再隨爐冷卻至室溫，得到竹炭顆粒，將竹炭顆粒加入到上述發(fā)酵液中，即可得到秸稈腐熟劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：待農(nóng)作物收割后，將作物秸稈原地平鋪于農(nóng)田，控制秸稈量為0.4kg/m2，然后將本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑按照秸稈量的3%施灑在秸稈上，隨后再撒上一層尿素，尿素用量為60g/m2，待一切施灑完成后，用旋耕機(jī)翻至土壤中，并灌深水漚田4天即可。經(jīng)檢測(cè)，與不利用本發(fā)明制備的腐熟劑進(jìn)行秸稈還田相比，本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑腐熟效果好，提高25％，且只需在8天內(nèi)即可腐熟完。
實(shí)例2
首先選取星天牛，用秸稈對(duì)其進(jìn)行飼養(yǎng)12天，隨后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%乙醇溶液清洗星天牛體表，再用無菌水洗滌5次，隨后用無菌布將星天牛體表水分擦干后，取其頭部并碾碎，得到碾碎物；然后將上述碾碎物置于培養(yǎng)皿中，再加入營養(yǎng)物質(zhì)將碾碎物完全覆蓋，控制營養(yǎng)物質(zhì)厚度為為3cm，隨后用黑色塑料薄膜將培養(yǎng)皿包裹，放置在溫度為35℃、空氣濕度為70%的恒溫培養(yǎng)箱中，進(jìn)行培養(yǎng)至營養(yǎng)物質(zhì)表面被菌絲完全覆蓋，所述的營養(yǎng)物質(zhì)為按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，取40份葡萄糖、15份蛋白胨、10份酵母浸出粉、3份氯化鈉及30份去離子水；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取30份蔗糖、20份花生餅粉、8份瓊脂和30份去離子水加入到培養(yǎng)皿中，攪拌混合后，置于滅菌罐中，在100℃滅菌10min，制得培養(yǎng)基，隨后用接種針將上述菌絲接種到培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基置于振蕩培養(yǎng)箱中，控制溫度為40℃，振蕩頻率為150r/min，培養(yǎng)3天，得到菌落；取沼氣液并過濾，收集濾液，按重量份數(shù)計(jì)，稱取30份豆餅粉、40份去離子水和30份秸稈，攪拌均勻后于110℃下滅菌處理10min，制備得發(fā)酵培養(yǎng)基，并轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐中，將上述菌落和濾液倒入發(fā)酵罐中，控制菌落和濾液倒入量分別為發(fā)酵罐內(nèi)部體積的40%和20%，在40℃下好氧發(fā)酵4天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵液；最后取毛竹加入到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過100目篩，得到毛竹顆粒，隨后將毛竹顆粒放入炭化爐中，以15℃/min的速率升溫至900℃并保溫4h，再隨爐冷卻至室溫，得到竹炭顆粒，將竹炭顆粒加入到上述發(fā)酵液中，即可得到秸稈腐熟劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：待農(nóng)作物收割后，將作物秸稈原地平鋪于農(nóng)田，控制秸稈量為0.5kg/m2，然后將本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑按照秸稈量的4%施灑在秸稈上，隨后再撒上一層尿素，尿素用量為65g/m2，待一切施灑完成后，用旋耕機(jī)翻至土壤中，并灌深水漚田4.5天即可。經(jīng)檢測(cè)，與不利用本發(fā)明制備的腐熟劑進(jìn)行秸稈還田相比，本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑腐熟效果好，提高30％，且只需在7天內(nèi)即可腐熟完。
實(shí)例3
首先選取星天牛，用秸稈對(duì)其進(jìn)行飼養(yǎng)10天，隨后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%乙醇溶液清洗星天牛體表，再用無菌水洗滌4次，隨后用無菌布將星天牛體表水分擦干后，取其頭部并碾碎，得到碾碎物；然后將上述碾碎物置于培養(yǎng)皿中，再加入營養(yǎng)物質(zhì)將碾碎物完全覆蓋，控制營養(yǎng)物質(zhì)厚度為為2cm，隨后用黑色塑料薄膜將培養(yǎng)皿包裹，放置在溫度為30℃、空氣濕度為65%的恒溫培養(yǎng)箱中，進(jìn)行培養(yǎng)至營養(yǎng)物質(zhì)表面被菌絲完全覆蓋，所述的營養(yǎng)物質(zhì)為按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，取35份葡萄糖、13份蛋白胨、8份酵母浸出粉、2份氯化鈉及25份去離子水；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取25份蔗糖、15份花生餅粉、7份瓊脂和25份去離子水加入到培養(yǎng)皿中，攪拌混合后，置于滅菌罐中，在95℃滅菌8min，制得培養(yǎng)基，隨后用接種針將上述菌絲接種到培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基置于振蕩培養(yǎng)箱中，控制溫度為35℃，振蕩頻率為135r/min，培養(yǎng)2.5天，得到菌落；取沼氣液并過濾，收集濾液，按重量份數(shù)計(jì)，稱取25份豆餅粉、35份去離子水和25份秸稈，攪拌均勻后于105℃下滅菌處理8min，制備得發(fā)酵培養(yǎng)基，并轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐中，將上述菌落和濾液倒入發(fā)酵罐中，控制菌落和濾液倒入量分別為發(fā)酵罐內(nèi)部體積的35%和15%，在35℃下好氧發(fā)酵3.5天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵液；最后取毛竹加入到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過90目篩，得到毛竹顆粒，隨后將毛竹顆粒放入炭化爐中，以13℃/min的速率升溫至800℃并保溫3.5h，再隨爐冷卻至室溫，得到竹炭顆粒，將竹炭顆粒加入到上述發(fā)酵液中，即可得到秸稈腐熟劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：待農(nóng)作物收割后，將作物秸稈原地平鋪于農(nóng)田，控制秸稈量為0.6kg/m2，然后將本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑按照秸稈量的5%施灑在秸稈上，隨后再撒上一層尿素，尿素用量為70g/m2，待一切施灑完成后，用旋耕機(jī)翻至土壤中，并灌深水漚田5天即可。經(jīng)檢測(cè)，與不利用本發(fā)明制備的腐熟劑進(jìn)行秸稈還田相比，本發(fā)明制備的秸稈腐熟劑腐熟效果好，提高35％，且只需在6天內(nèi)即可腐熟完。