本發(fā)明屬于農(nóng)作物秸稈利用
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種加速玉米秸稈還田腐解的方法。
背景技術(shù)：
：隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和農(nóng)民生活水平的不斷提高，作為秸稈已不再擔(dān)當(dāng)農(nóng)村主要燃料的角色，將秸稈進(jìn)行返田處理，可以提高土壤肥力，保障作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。我國(guó)每年產(chǎn)生的玉米秸稈超過(guò)上億噸，玉米秸稈含有30％以上的碳水化合物、2-4％的蛋白質(zhì)和0.5-1％的脂肪，如何合理利用這些玉米秸稈，變廢為寶，已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，玉米秸稈主要用作牲畜飼料的主要原料，其在還田腐解方面研究較少。通常的做法是利用機(jī)械直接將秸稈打碎，然后進(jìn)行土壤翻耕，利用土壤自身微生物體系代謝秸稈。然而，這種方法玉米秸稈降解速度較慢，常常是還未完全腐解即播種，影響后茬作物的生長(zhǎng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供的一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，玉米秸稈降解速度較慢，影響后茬作物生長(zhǎng)的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，包括以下步驟：步驟1，調(diào)整鋸木屑的水分含量在30-40％，得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發(fā)酵池中；所述發(fā)酵池內(nèi)自下而上間隔設(shè)置有若干隔板，將發(fā)酵池分割成若干個(gè)發(fā)酵室，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置有鋸木屑原料，且鋸木屑原料與發(fā)酵室內(nèi)側(cè)壁之間留有一定距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發(fā)酵5-7天，得到發(fā)酵鋸木屑；步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發(fā)酵鋸木屑按照4:1～2的質(zhì)量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發(fā)酵至達(dá)到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物；步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質(zhì)量比例為100:5～10，放置2-3天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、30-40份的抑菌劑和1-2份的吐溫80，所述抑菌劑為乙醇、雙氧水中的一種或兩種。優(yōu)選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟1中，在鋸木屑原料發(fā)酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發(fā)酵助劑，并且鋸木屑原料與發(fā)酵助劑的質(zhì)量比例為100:5～10，混合均勻后再置于發(fā)酵池中發(fā)酵；所述發(fā)酵助劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、10-20份的葡萄糖、5-10淀粉和1-2份的聚乙二醇。優(yōu)選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟1中，鋸木屑原料發(fā)酵期間翻攪物料或者適當(dāng)加熱，控制發(fā)酵溫度在30-35℃之間。優(yōu)選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟1中，鋸木屑原料發(fā)酵期間補(bǔ)充水分，維持鋸木屑的水分含量在30-40％之間。優(yōu)選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟3中，所述抑菌劑由乙醇和雙氧水按照2:1的體積比例混合而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的加速玉米秸稈還田腐解的方法具有以下有益效果：(1)木屑上長(zhǎng)出的菌絲中含有多種酶類，可以降解玉米秸稈中的纖維素類物質(zhì)，破壞秸稈的表面結(jié)構(gòu)，加速秸稈降解，使玉米秸稈腐解效率提高了100％以上，秸稈中纖維素和木質(zhì)素快速降解，不會(huì)影響后茬作物的生長(zhǎng)，為農(nóng)作物秸稈的還田利用提供了有效途徑，該方法具有良好的應(yīng)用前景。同時(shí)，設(shè)計(jì)的發(fā)酵池結(jié)構(gòu)，可以為菌絲提供充足的氧氣，以加速菌絲的生長(zhǎng)。(2)鋸木屑原料之前加入的發(fā)酵助劑，為菌絲的生長(zhǎng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)成分，使真菌快速聚集形成優(yōu)勢(shì)菌，以減少雜菌的污染，提高菌絲生長(zhǎng)效率。(3)由于發(fā)酵木屑的加入，當(dāng)玉米秸稈腐解后，滋生了大量的微生物，如果此時(shí)將玉米秸稈還田使用，會(huì)影響土壤的微生態(tài)環(huán)境，所以本發(fā)明使用抑制劑對(duì)腐解后的玉米秸稈進(jìn)行處理。抑制劑采用的乙醇和雙氧水均具有短時(shí)間殺菌作用，以快速殺死其中的大部分微生物，至此，整個(gè)玉米秸稈腐解過(guò)程完成。乙醇易揮發(fā)、雙氧水長(zhǎng)時(shí)間見(jiàn)光后會(huì)分解，從而腐解的玉米秸稈中，微生物含量大量降低，而保留了大量礦物質(zhì)元素，不會(huì)對(duì)土壤微環(huán)境造成危害。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)理解為本發(fā)明的限制。如未特別說(shuō)明，以下所述的各個(gè)物質(zhì)均為市售或者按照常規(guī)方法制得。本發(fā)明提供的一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調(diào)整鋸木屑的水分含量在30-40％，得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發(fā)酵池中；所述發(fā)酵池為一個(gè)向下凹陷的坑形結(jié)構(gòu)，且所述發(fā)酵池內(nèi)自下而上間隔設(shè)置有若干隔板，將發(fā)酵池分割成若干個(gè)發(fā)酵室，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置有鋸木屑原料，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置的鋸木屑原料的體積不超過(guò)該發(fā)酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發(fā)酵室內(nèi)側(cè)壁之間留有一定距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發(fā)酵5-7天，得到發(fā)酵鋸木屑。木屑上長(zhǎng)出的菌絲中含有多種酶類，可以降解玉米秸稈中的纖維素類物質(zhì)，破壞秸稈的表面結(jié)構(gòu)，加速秸稈降解。需要說(shuō)明的是，步驟1中，在鋸木屑原料發(fā)酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發(fā)酵助劑，并且鋸木屑原料與發(fā)酵助劑的質(zhì)量比例為100:5～10，混合均勻后再置于發(fā)酵池中發(fā)酵；所述發(fā)酵助劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、10-20份的葡萄糖、5-10淀粉和1-2份的聚乙二醇。發(fā)酵助劑為菌絲的生長(zhǎng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)成分，使真菌快速聚集形成優(yōu)勢(shì)菌，而抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。優(yōu)選的，步驟1中，鋸木屑原料發(fā)酵期間翻攪物料或者適當(dāng)加熱，控制發(fā)酵溫度在30-35℃之間，且鋸木屑原料發(fā)酵期間補(bǔ)充水分，保證鋸木屑的水分含量在30-40％之間，以促進(jìn)菌絲的快速生長(zhǎng)。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發(fā)酵鋸木屑按照4:1～2的質(zhì)量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發(fā)酵至達(dá)到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物；玉米秸稈在菌絲的作用下逐漸腐解，比常規(guī)自然條件的腐解速率明顯提高。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質(zhì)量比例為100:5～10，放置2-3天(最好是暴曬2-3天)，使其中的乙醇自然揮發(fā)、雙氧水見(jiàn)光自然降解，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、30-40份的抑菌劑和1-2份的吐溫80，所述抑菌劑為乙醇、雙氧水中的一種或兩種。需要說(shuō)明的是，玉米秸稈腐解的終點(diǎn)要求，根據(jù)本領(lǐng)域人員的實(shí)際應(yīng)用需求選取，比如以纖維素降解率達(dá)40％以上確定為腐解終點(diǎn)，或者纖維素以纖維素降解率達(dá)80％以上確定為腐解終點(diǎn)，但是不管以何種標(biāo)準(zhǔn)作為腐解終點(diǎn)，只要達(dá)到了腐解終點(diǎn)，就算是達(dá)到了玉米秸稈腐解的要求。需要說(shuō)明的是，所述鋸木屑采用常規(guī)木材制品制備過(guò)程中產(chǎn)生的鋸木屑均可，比如楊樹(shù)木屑、松樹(shù)木屑等，如果鋸木屑的原始水分含量較高，則需要進(jìn)行通風(fēng)干燥，使其失去部分水分；如果鋸木屑的原始水分含量較低，則需要添加水分，以保證鋸木屑的水分含量在30-40％之間。優(yōu)選的，本發(fā)明還包括以下實(shí)施例。實(shí)施例1一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調(diào)整鋸木屑的水分含量在30-35％，得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發(fā)酵池中；所述發(fā)酵池為一個(gè)向下凹陷的坑形結(jié)構(gòu)，且所述發(fā)酵池內(nèi)自下而上間隔設(shè)置有若干隔板，將發(fā)酵池分割成若干個(gè)發(fā)酵室，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置有鋸木屑原料，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置的鋸木屑原料的體積不超過(guò)該發(fā)酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發(fā)酵室內(nèi)側(cè)壁之間留有10cm的距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發(fā)酵5天，得到發(fā)酵鋸木屑。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發(fā)酵鋸木屑按照4:1的質(zhì)量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發(fā)酵至達(dá)到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質(zhì)量比例為100:8，暴曬2天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：45份的水、35份的抑菌劑和2份的吐溫80，所述抑菌劑由乙醇和雙氧水按照2:1的體積比例混合而成。實(shí)施例2一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調(diào)整鋸木屑的水分含量在35-40％后得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發(fā)酵池中，所述發(fā)酵池為一個(gè)向下凹陷的坑形結(jié)構(gòu)，且所述發(fā)酵池內(nèi)自下而上間隔設(shè)置有若干隔板，將發(fā)酵池分割成若干個(gè)發(fā)酵室，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置有鋸木屑原料，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置的鋸木屑原料的體積不超過(guò)該發(fā)酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發(fā)酵室內(nèi)側(cè)壁之間留有5cm的距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發(fā)酵7天，得到發(fā)酵鋸木屑。在鋸木屑原料發(fā)酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發(fā)酵助劑，并且鋸木屑原料與發(fā)酵助劑的質(zhì)量比例為100:5，混合均勻后再置于發(fā)酵池中發(fā)酵；所述發(fā)酵助劑按以下重量份的組分混合而成：40份的水、10份的葡萄糖、10淀粉和2份的聚乙二醇。同時(shí)，鋸木屑原料發(fā)酵期間翻攪物料或者適當(dāng)加熱，控制發(fā)酵溫度在30-35℃之間，且發(fā)酵過(guò)程中補(bǔ)充水分，保證鋸木屑的水分含量在35-40％之間。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發(fā)酵鋸木屑按照4:2的質(zhì)量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然發(fā)酵至達(dá)到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質(zhì)量比例為100:10，暴曬3天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：45份的水、40份的抑菌劑和2份的吐溫80；所述抑菌劑為乙醇。實(shí)施例3一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調(diào)整鋸木屑的水分含量在35-36％后得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發(fā)酵池中；所述發(fā)酵池為一個(gè)向下凹陷的坑形結(jié)構(gòu)，且所述發(fā)酵池內(nèi)自下而上間隔設(shè)置有若干隔板，將發(fā)酵池分割成若干個(gè)發(fā)酵室，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置有鋸木屑原料，每個(gè)發(fā)酵室內(nèi)放置的鋸木屑原料的體積不超過(guò)該發(fā)酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發(fā)酵室內(nèi)側(cè)壁之間留有10cm的距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發(fā)酵6天，得到發(fā)酵鋸木屑。在鋸木屑原料發(fā)酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發(fā)酵助劑，并且鋸木屑原料與發(fā)酵助劑的質(zhì)量比例為100:10，混合均勻后再置于發(fā)酵池中發(fā)酵；所述發(fā)酵助劑按以下重量份的組分混合而成：50份的水、20份的葡萄糖、5淀粉和1.5份的聚乙二醇。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發(fā)酵鋸木屑按照4:1.5的質(zhì)量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發(fā)酵至達(dá)到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質(zhì)量比例為100:10，暴曬3天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：45份的水、30份的抑菌劑和2份的吐溫80；所述抑菌劑為雙氧水。實(shí)施例1-3的方法中，將玉米秸稈與發(fā)酵鋸木屑混合后，我們分別測(cè)定了不同樣品的纖維素酶活，同時(shí)以單純玉米秸稈中的纖維素酶活作為對(duì)照組，結(jié)果如表1所示。為了方便比較，我們對(duì)纖維素酶活進(jìn)行了歸一化處理，即以對(duì)照組的纖維素酶活為標(biāo)準(zhǔn)，其酶活值規(guī)定為1，計(jì)算實(shí)施例1-3樣品的相對(duì)纖維素酶活，相對(duì)纖維素酶活的計(jì)算公式為：相對(duì)纖維素酶活＝樣品纖維素酶活/對(duì)照組樣品纖維素酶活。比較表1中的數(shù)據(jù)可知，將玉米秸稈與發(fā)酵鋸木屑混合后，實(shí)施例1-3的樣品中纖維素酶活分別為對(duì)照組的51.40倍、49.15倍和50.36倍，極大的提高了纖維素酶活，為快速降解玉米秸稈纖維素奠定了基礎(chǔ)。表1不同樣品的相對(duì)纖維素酶活實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)照組相對(duì)纖維素酶活51.4049.1550.361實(shí)施例1-3的方法中，分別取玉米秸稈與發(fā)酵鋸木屑混合后發(fā)酵第5天、10天、15天、20天的樣品，以玉米秸稈的自然腐解作為對(duì)照組，測(cè)定不同樣品中木質(zhì)素含量和纖維素(以粗纖維素計(jì))含量，計(jì)算不同樣品中木質(zhì)素和纖維素的降解率，結(jié)果如表2所示。通過(guò)不同發(fā)酵時(shí)間木質(zhì)素的降解率，我們發(fā)現(xiàn)，在玉米秸稈中加入發(fā)酵鋸木屑后，木質(zhì)素的降解率有明顯提高，發(fā)酵15天即可達(dá)到46％以上，而只進(jìn)行自然腐解處理的對(duì)照組玉米秸稈發(fā)酵15天后，其木質(zhì)素的降解率仍不到16％，實(shí)施例1-3的方法使木質(zhì)素的降解率提高了約1倍以上。通過(guò)不同發(fā)酵時(shí)間纖維素的降解率，我們發(fā)現(xiàn)，在玉米秸稈中加入發(fā)酵鋸木屑后，纖維素的降解率有明顯提高，發(fā)酵15天即可達(dá)到62％以上，而只進(jìn)行自然腐解處理的對(duì)照組玉米秸稈發(fā)酵15天后，其纖維素的降解率僅為24.12％，實(shí)施例1-3的方法使纖維素的降解率提高了約150％以上。表2不同樣品中木質(zhì)素和纖維素的降解率上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明，本發(fā)明的方法可以有效加速玉米秸稈腐解，耗時(shí)短，不會(huì)影響后茬作物的生長(zhǎng)，為農(nóng)作物秸稈的還田利用提供了有效途徑，該方法就有良好的應(yīng)用前景。盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3