一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂及其应用的制作方法

1.本发明属于有机物料腐熟剂领域，具体涉及一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂及其应用。


背景技术：

2.我国作为农业大国，秸秆等有机物料的生产量巨大，有机物料中含有大量的作物生长所需的营养元素，秸秆还田成为一种可持续发展的农业发展模式；当前采用的主要方法是就地焚烧，其不仅造成了环境污染，而且秸秆中的营养物物质被破坏，降低了其利用率，为了使秸秆中的营养物质得到充分发挥和利用；将秸秆堆肥是理想的一种将秸秆还田的方法；而传统的堆肥制作方法是利用秸秆与动物粪便等混合利用其中的土著微生物进行发酵，但由于堆肥初期有机物料中存在的有效微生物处于繁殖期，含量较少，造成堆肥发酵周期长，且获得堆肥中营养物质流失严重，肥效低，不能满足农业发展的需求，因此，研究开发一种有效活菌数目以及种类多、腐熟时间短的复合微生物腐熟剂用于促进秸秆的快速腐熟且可提高堆肥肥效的生物腐熟剂对农业可持续发展具有重要促进意义。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂；本发明还提供了一种应用所述含有复合微生物的有机物料腐熟剂腐熟秸秆的方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：2-3份米曲霉、2-3份黑曲霉、4-6份枯草芽孢杆菌、2-4份酿酒酵母、1-3份地衣芽孢杆菌、2-4份胶冻样芽孢杆菌、0.5-1.5份植物乳杆菌、0.5-1.5份嗜酸乳杆菌、0.04-0.06份纤维素酶、0.02-0.03份木瓜蛋白酶和30-50份复合载体；
6.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：1.5份米曲霉、1.5份黑曲霉、5份枯草芽孢杆菌、3份酿酒酵母、2份地衣芽孢杆菌、3份胶冻样芽孢杆菌、1份植物乳杆菌、1份嗜酸乳杆菌、0.05份纤维素酶、0.025份木瓜蛋白酶和40份复合载体；
7.进一步地，所述的复合载体为动物羽毛粉和蛭石粉的混合物；
8.优选地，所述的复合载体中蛭石粉和动物羽毛粉的重量比为2:1；所述的蛭石粉的粒径为200-300目，所述的动物羽毛粉的粒径为500-600μm。
9.优选地，所述蛭石为膨胀蛭石；
10.一种应用所述的含有复合微生物的有机物料腐熟剂腐熟秸秆的方法，其具体包括以下步骤：
11.(1)将预处理后的秸秆铺成15-20厘米厚一层，向上层撒施腐熟剂和尿素，再铺一层秸秆，而后继续撒施腐熟剂和尿素；重复上述操作，调整秸秆堆体的高度；
12.(2)向堆体中喷洒水至浸湿秸秆而不流出后，进行堆沤发酵至秸秆颜色变成褐色或黑褐色且秸秆堆肥疏松时即可完成腐熟获得生物有机肥；
13.步骤(1)中所述的腐熟剂与秸秆的重量比为0.1％-0.3％；所述尿素添加量为秸秆重量的0.6％；
14.步骤(2)所述的堆沤发酵前秸秆堆体的含水量为60-70％；
15.步骤(1)所述的预处理的秸秆为3-5厘米小断；所述的堆体的高度为90-100厘米；
16.应用所述的腐熟剂将秸秆快速腐熟直接还田的方法，具体为：将秸秆切断处理后平铺于田地，厚度为5-10厘米，以地不露白为宜；将腐熟剂均匀撒在秸秆上；灌水，水量以秸秆不浮起为宜；
17.所述的秸秆选自干、鲜玉米秸秆、麦秆、稻秆、谷秆、红薯藤、蚕豆秸、油菜秆、杂草、树叶中的一种或多种。
18.有益效果
19.(1)本发明的腐熟剂由特定比例的米曲霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、纤维素酶、木瓜蛋白酶和复合载体组成，各原料协同作用，达到快速腐熟农作物秸秆的作用效果，使秸秆中的营养成分充分释放，显著提高了秸秆堆肥中的有机质分解、消除臭味、降低氮素损失率，缩短秸秆腐熟时间，提高了腐熟后堆肥的品质。
20.(2)本发明腐熟剂中选用的各菌种群能够和谐共处、相互促进，达到优势互补的效果使本发明的腐熟剂腐熟速度快、发酵周期缩短且腐熟后的生物有机肥的品质良好；
21.(3)本发明选用动物羽毛粉和蛭石粉混合作为载体：动物羽毛粉与蛭石混合显著提高了动物羽毛粉的密度，动物羽毛粉在酶和地衣芽孢杆菌的作用下分解为氨基酸等小分子物质，一方面为发酵体系提供氮源，另一方面其多孔结构提高了发酵体系中的氧含量，增强好氧菌的呼吸；膨胀蛭石作为含多种微量元素的多孔结构的矿石，其不仅作为微生物以及活性酶的载体，其还具有以下作用：一方面增加了腐熟后的土壤中微量元素的含量，另一方面在发酵过程中达到疏松秸秆物料的作用，增强发酵体系的氧含量；促进菌种的有氧呼吸；其多孔结构还具有吸附发酵体系释放臭气的作用，发酵体系中臭气主要来自于氨气和硫化氢；吸收氨气等气体显著降低了氮素的损失，提高了堆肥中氮素的含量；
22.(4)使用本发明的腐熟剂腐熟秸秆，23天以内秸秆颜色即可完全变成褐色或黑褐色，完成腐熟；且腐熟充分，有效杀灭病虫卵、杂草种子避免有机肥为土壤带来的土传病害。
23.(5)采用本发明的腐熟剂腐熟后获得的生物有机肥可增加土壤中的有机质含量，疏松土壤；改善土壤营养状况，增强果蔬抗病能力，促进氮、磷、钾及微量元素的吸收，刺激果蔬快速生长，提高果蔬产量和品质，且获得的果蔬更耐贮藏。
具体实施方式
24.下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作详细描述，但需要强调的是，本发明并不受限于所述的具体实施方式；下述实施例所用微生物菌种可自行分离或通过购买得到；下述实施例所述原料无特殊说明均可通过常规方法制备或购买获得。
25.实施例1
26.复合载体的制备：
27.将膨胀蛭石研磨获得粒径为100-200目的膨胀蛭石粉；将废弃的动物羽毛进行消毒杀菌处理后，将其粉碎获得动物羽毛粉，粒径范围为500-600μm；将膨胀蛭石粉和羽毛粉
以重量比为2:1混合后超声处理获得复合载体；
28.实施例2
29.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：2份米曲霉、2份黑曲霉、4份枯草芽孢杆菌、2份酿酒酵母、1份地衣芽孢杆菌、2份胶冻样芽孢杆菌、0.5份植物乳杆菌、0.5份嗜酸乳杆菌、0.04份纤维素酶、0.02份木瓜蛋白酶和30份复合载体(实施例1获得)；
30.实施例3
31.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：2.5份米曲霉、2.5份黑曲霉、5份枯草芽孢杆菌、3份酿酒酵母、2份地衣芽孢杆菌、3份胶冻样芽孢杆菌、1份植物乳杆菌、1份嗜酸乳杆菌、0.05份纤维素酶、0.025份木瓜蛋白酶和40份复合载体(实施例1获得)；
32.实施例4
33.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：3份米曲霉、3份黑曲霉、6份枯草芽孢杆菌、4份酿酒酵母、3份地衣芽孢杆菌、4份胶冻样芽孢杆菌、1.5份植物乳杆菌、1.5份嗜酸乳杆菌、0.06份纤维素酶、0.03份木瓜蛋白酶和50份复合载体(实施例1获得)；
34.实施例5
35.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：2.5份米曲霉、2.5份黑曲霉、7份枯草芽孢杆菌、0份酿酒酵母、2份地衣芽孢杆菌、3份胶冻样芽孢杆菌、1份植物乳杆菌、1份嗜酸乳杆菌、0.05份纤维素酶、0.025份木瓜蛋白酶和40份复合载体；相比于实施例3，其中的酿酒酵母被枯草芽孢杆菌代替；
36.实施例6
37.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：2.5份米曲霉、2.5份黑曲霉、7份枯草芽孢杆菌、3份酿酒酵母、0份地衣芽孢杆菌、3份胶冻样芽孢杆菌、1份植物乳杆菌、1份嗜酸乳杆菌、0.05份纤维素酶、0.025份木瓜蛋白酶和40份复合载体；相比于实施例3，其中的地衣芽孢杆菌被等量的枯草芽孢杆菌代替。
38.实施例7
39.一种含有复合微生物的有机物料腐熟剂，其包括以下重量份数的原料：2.5份米曲霉、2.5份黑曲霉、5份枯草芽孢杆菌、3份酿酒酵母、2份地衣芽孢杆菌、3份胶冻样芽孢杆菌、1份植物乳杆菌、1份嗜酸乳杆菌、0.05份纤维素酶、0.025份木瓜蛋白酶和40份复合载体；所述的复合载体采用实施例1记载的方法制备，且其中的膨胀蛭石用等量的蛭石代替；
40.实施例8
41.应用本发明实施例所述的含有复合微生物的有机物料腐熟剂对油菜秸秆进行腐熟的方法，具体包括以下步骤：
42.一种应用所述的含有复合微生物的有机物料腐熟剂腐熟秸秆的方法，其具体包括以下步骤：
43.(1)用粉碎机将油菜秸秆粉碎成3-5厘米小断后，将秸秆铺成15厘米厚一层，向上层撒施腐熟剂，再铺一层秸秆，而后继续撒施腐熟剂(实施例3所述腐熟剂)和尿素；重复上述操作，秸秆共铺6层，层与层之间撒施腐熟剂和尿素，共撒施五层，所述腐熟剂施加总量为
秸秆重量的0.1％，所述尿素添加量为秸秆重量的0.6％；
44.(2)向堆体中喷洒水至浸湿秸秆而不流出(含水量为60-70％)后，进行堆沤发酵，发酵20天后堆体温度降至35℃以下保持不变，即完成腐熟获得生物有机肥；发酵后秸秆颜色变成褐色或黑褐色且秸秆堆肥疏松。
45.实施例9
46.应用本发明所述的含有复合微生物的有机物料腐熟剂对油菜秸秆进行腐熟的方法，具体包括包括以下步骤：
47.一种应用所述的含有复合微生物的腐熟剂腐熟秸秆的方法，其具体包括以下步骤：
48.(1)用粉碎机将油菜秸秆粉碎成3-5厘米小断后，将秸秆铺成17厘米厚一层，向上层撒施腐熟剂，再铺一层秸秆，而后继续撒施腐熟剂(实施例3所述腐熟剂)和尿素；重复上述操作，秸秆共铺6层，层与层之间撒施腐熟剂和尿素，共撒施五层，所述腐熟剂施加总量为秸秆重量的0.2％；所述尿素添加量为秸秆重量的0.6％；
49.(2)向堆体中喷洒水至浸湿秸秆而不流出(含水量为60-70％)后，进行堆沤发酵，发酵18天后堆体温度降至35℃以下保持不变，即完成腐熟获得生物有机肥；发酵后秸秆颜色变成褐色或黑褐色且秸秆堆肥疏松。
50.实施例10
51.应用本发明所述的含有复合微生物的有机物料腐熟剂对油菜秸秆进行腐熟的方法，具体包括以下步骤：
52.一种应用所述的含有复合微生物的腐熟剂腐熟秸秆的方法，其具体包括以下步骤：
53.(1)用粉碎机将油菜秸秆粉碎成3-5厘米小断后，将秸秆铺成20厘米厚一层，向上层撒施腐熟剂，再铺一层秸秆，而后继续撒施腐熟剂(实施例3所述腐熟剂)和尿素；重复上述操作，秸秆共铺6层，层与层之间撒施腐熟剂和尿素，共撒施五层，所述腐熟剂施加总量为秸秆重量的0.3％；所述尿素添加量为秸秆重量的0.6％；
54.(2)向堆体中喷洒水至浸湿秸秆而不流出(含水量为60-70％)后，进行堆沤发酵，发酵22天后堆体温度降至35℃以下保持不变，即完成腐熟获得生物有机肥；发酵后秸秆颜色变成褐色或黑褐色且秸秆堆肥疏松。
55.应用本发明实施例2-7所述的腐熟剂对油菜秸秆进行腐熟，具体腐熟方法以及腐熟剂添加量同实施例10；记录采用不同的腐熟剂腐熟秸秆完成后所需时间，并对获得的生物有机肥进行了检测，结果如表1所示。
56.表1.
[0057][0058][0059]
发酵周期是指发酵至堆肥变成黑褐色且温度降至35℃以下不再变化，堆肥变得疏松时所需要的时间。
[0060]
由表1数据可知，采用本发明实施例2-4记载的腐熟剂采用实施例9记载的方法和采用实施例3记载的腐熟剂采用实施例9、10记载的方法(实施例8和实施例10)在23天以内即可完成对油菜秸秆进行堆沤腐熟，且获得有机肥中总养分含量≥5％；而采用实施例5-7记载的腐熟剂采用相同的方法对油菜秸秆进行堆沤腐熟，腐熟时间增加了5-10天；且采用本发明的腐熟剂对油菜秸秆腐熟后获得的生物有机肥中氮素损失较少，一方面降低了堆沤带来的恶臭气味，另一方面提高了堆肥中氮素含量，提高了肥料的品质；
[0061]
将本发明实施例2-7中记载的腐熟剂用于对秸秆腐熟直接还田处理：
[0062]
分组：将试验田分为8组(面积100m2/组)，其中一组为空白对照组，一组为对照组，其他6组为试验组；
[0063]
处理方法：空白对照组不作秸秆处理；对照组和试验组地块分别平铺等量的切断处理的油菜秸秆，每块地中油菜秸秆铺设厚度为5-10厘米，以地不露白为宜；对照组中的地块中不撒施腐熟剂；试验组6组中分别将实施例2-7的腐熟剂和尿素均匀撒在秸秆上；灌水，水量以秸秆不浮起为宜，腐熟发酵20天后，进行翻耕整地处理后；在空白对照组、对照组以及试验组地块上分别种植上海青；期间对上述地块进行相同的田间管理，30天后(自种植上海青后计算)，随机采收20m2，统计记录上海青的生长情况；同时一次性收获上海青，记录每地块中收获的上海青的产量；结果记录于表2。
[0064]
表2.
[0065][0066][0067]
由表2数据可以看出，将本发明的腐熟剂直接用于还田的秸秆的腐熟，腐熟后的秸秆将显著提高上海青的产量，相较于空白对照组，本发明的经腐熟剂直接在农田腐熟后的秸秆作为基肥的地块中的上海青的株高、单株叶片数、单株重分别增加了11.9-15.6cm、6.7-8.6片、46.0-53.2g；上海青的产量增加了82.7kg/100
㎡
；折合成亩产增加了551.4kg/亩；增产率达到了35.7％；
[0068]
相较于对照组，本发明的腐熟剂腐熟后的秸秆用作上海青的基肥；地块中上海青的株高、单株叶片数、单株重分别增加了9.5-14.1cm、5.7-7.6片、41.2-48.4g；上海青的产量增加了71.5kg/100
㎡
；折合成亩产增加了476.7kg/亩；增产率达到了30.9％；
[0069]
相较于实施例5-7，实施例3的腐熟剂腐熟后的秸秆用作上海青的基肥，上海青的株高分别增加了9.9cm、9.3cm、6.4cm；单株叶片数分别增加了5.5片、6.7片、5.1片；单株重分别增加了35.2g、26.5g、18.3g；产量分别增加了48.4kg/100
㎡
、36.4kg/100
㎡
、25.2kg/100
㎡
；
[0070]
综上所述，本发明腐熟剂可直接用于秸秆还田的腐熟剂，腐熟后的秸秆直接还田，节约了腐熟肥的生产工艺，节约了成本；对上海青的生长还具有促进作用，显著提高了上海青的产量；较未添加秸秆作为基肥的地块中的上海青的产量提高了35.7％；相较于添加未腐熟秸秆的地块中的上海青的产量提高了30.9％；由于未添加腐熟剂，添加的秸秆初期不能达到对上海青生长的促进作用；上海青产量较低；采用本发明的腐熟剂腐熟的秸秆作为基肥的地块中收获的上海青的贮藏时间延长。
[0071]
本发明的腐熟剂中各菌种具有协同作用促进秸秆的腐熟，不仅缩短了秸秆的腐熟时间，而且提高腐熟后的秸秆肥的品质。
[0072]
以上实验例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。