本发明涉及一种秸秆腐熟剂的制备方法，属于农作物秸秆处理技术领域。
背景技术：
农作物秸秆是世界上最为丰富的物质之一，全世界作物秸秆产量约为29.41亿吨，我国的农作物秸秆产量每年大概有7亿吨，其中作物秸秆饲料、秸秆能源、秸秆造纸和建材等占到三分之二，而三分之一的都被丢弃或焚烧掉。农作物秸秆是农作物生产系统的一项重要资源，它含有多种可被利用的有效成分，除绝大部分是碳外，还含有氮、磷、钾、硅、钙等元素及纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸等有效成分。
近年来，由于农田施用大量化肥少用有机肥，导致土壤板结、土壤有机质过低、土壤污染，土壤失去活力，使土壤处于一种亚健康状态。采用秸秆直接还田的方式能提高土壤有机质，改善土壤理化性质，但秸秆腐熟慢，其有效成分当季物利用很少，也不利于农田操作，因此探究和推出一种农作物秸秆腐熟剂使作物秸秆快速腐熟，提高秸秆还田的可操作性或秸秆堆肥制成有机肥后施入农田，对推动农业的可持续发展具有非常重要的现实意义。
现有的生物秸秆腐熟剂多数是以滤泥、木薯渣、蔗渣灰为原料，存在加入秸秆后，微生物不能快速复活、定殖、微生物产生酶活低等，不易使用秸秆快速腐熟的缺陷，有待改进。另外，我们还检索到国内其他生产秸秆腐熟剂的方法，大部分采用麦麸、米糠等作为原料，生产成本相对较高；生产出来的腐熟剂，菌的活性低，腐熟效果差；有的则采用单一菌种，产酶量少，腐熟效果不明显。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前秸秆直接还田腐熟或者堆肥制成有机肥时腐熟不彻底，导致菌类活性低、操作繁琐的现状，提供了一种秸秆腐熟剂的制备方法，本发明首先取星天牛头部并进行碾碎后，收集碾碎物并进行培养，星天牛头部储存有分解木质素和纤维素的真菌孢子，将其进行培养后，得到菌丝，再将菌丝进行活化培养后，得到菌落，取过滤后的沼气液与菌落进行混合发酵后，收集发酵液，再将自制的竹炭加入到发酵液中混合后得到秸秆腐熟剂。本发明制备的秸秆腐熟剂中含有大量的木质素分解菌，能够快速有效的分解木质素，并且本发明制备的秸秆腐熟剂原料易得，操作简单易行，腐熟效果显著，有效的解决了秸秆直接还田腐熟或者堆肥制成有机肥时腐熟不彻底、菌类活性低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）选取星天牛，用秸秆对其进行饲养8～12天，随后用质量分数为75%乙醇溶液清洗星天牛体表，再用无菌水洗涤3～5次，随后用无菌布将星天牛体表水分擦干后，取其头部并碾碎，得到碾碎物；
（2）将上述碾碎物置于培养皿中，再加入营养物质将碾碎物完全覆盖，控制营养物质厚度为为1～3cm，随后用黑色塑料薄膜将培养皿包裹，放置在温度为25～35℃、空气湿度为60～70%的恒温培养箱中，进行培养至营养物质表面被菌丝完全覆盖，所述的营养物质为按重量分数计，取30～40份葡萄糖、10～15份蛋白胨、5～10份酵母浸出粉、1～3份氯化钠及20～30份去离子水；
（3）按重量份数计，分别称取20～30份蔗糖、10～20份花生饼粉、6～8份琼脂和20～30份去离子水加入到培养皿中，搅拌混合后，置于灭菌罐中，在90～100℃灭菌5～10min，制得培养基，随后用接种针将上述菌丝接种到培养基中，再将培养基置于振荡培养箱中，控制温度为30～40℃，振荡频率为120～150r/min，培养2～3天，得到菌落；
（4）取沼气液并过滤，收集滤液，按重量份数计，称取20～30份豆饼粉、30～40份去离子水和20～30份秸秆，搅拌均匀后于100～110℃下灭菌处理5～10min，制备得发酵培养基，并转移至发酵罐中，将上述菌落和滤液倒入发酵罐中，控制菌落和滤液倒入量分别为发酵罐内部体积的30～40%和10～20%，在30～40℃下好氧发酵3～4天，发酵结束，收集发酵液；
（5）取毛竹加入到粉碎机中进行粉碎，过80～100目筛，得到毛竹颗粒，随后将毛竹颗粒放入炭化炉中，以10～15℃/min的速率升温至700～900℃并保温3～4h，再随炉冷却至室温，得到竹炭颗粒，将竹炭颗粒加入到上述发酵液中，即可得到秸秆腐熟剂。
本发明的应用方法：待农作物收割后，将作物秸秆原地平铺于农田，控制秸秆量为0.4～0.6kg/m2，然后将本发明制备的秸秆腐熟剂按照秸秆量的3～5%施洒在秸秆上，随后再撒上一层尿素，尿素用量为60～70g/m2，待一切施洒完成后，用旋耕机翻至土壤中，并灌深水沤田4～5天即可。经检测，与不利用本发明制备的腐熟剂进行秸秆还田相比，本发明制备的秸秆腐熟剂腐熟效果好，提高25～35％，且只需在6～8天内即可腐熟完。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的秸秆腐熟剂含有大量木质素分解菌，使得其腐熟效果，使用稳定；
（2）本发明制备的秸秆腐熟剂可大大缩短腐熟时间，秸秆能在6～8天内腐熟完。
具体实施方式
首先选取星天牛，用秸秆对其进行饲养8～12天，随后用质量分数为75%乙醇溶液清洗星天牛体表，再用无菌水洗涤3～5次，随后用无菌布将星天牛体表水分擦干后，取其头部并碾碎，得到碾碎物；然后将上述碾碎物置于培养皿中，再加入营养物质将碾碎物完全覆盖，控制营养物质厚度为为1～3cm，随后用黑色塑料薄膜将培养皿包裹，放置在温度为25～35℃、空气湿度为60～70%的恒温培养箱中，进行培养至营养物质表面被菌丝完全覆盖，所述的营养物质为按重量分数计，取30～40份葡萄糖、10～15份蛋白胨、5～10份酵母浸出粉、1～3份氯化钠及20～30份去离子水；按重量份数计，分别称取20～30份蔗糖、10～20份花生饼粉、6～8份琼脂和20～30份去离子水加入到培养皿中，搅拌混合后，置于灭菌罐中，在90～100℃灭菌5～10min，制得培养基，随后用接种针将上述菌丝接种到培养基中，再将培养基置于振荡培养箱中，控制温度为30～40℃，振荡频率为120～150r/min，培养2～3天，得到菌落；取沼气液并过滤，收集滤液，按重量份数计，称取20～30份豆饼粉、30～40份去离子水和20～30份秸秆，搅拌均匀后于100～110℃下灭菌处理5～10min，制备得发酵培养基，并转移至发酵罐中，将上述菌落和滤液倒入发酵罐中，控制菌落和滤液倒入量分别为发酵罐内部体积的30～40%和10～20%，在30～40℃下好氧发酵3～4天，发酵结束，收集发酵液；最后取毛竹加入到粉碎机中进行粉碎，过80～100目筛，得到毛竹颗粒，随后将毛竹颗粒放入炭化炉中，以10～15℃/min的速率升温至700～900℃并保温3～4h，再随炉冷却至室温，得到竹炭颗粒，将竹炭颗粒加入到上述发酵液中，即可得到秸秆腐熟剂。
实例1
首先选取星天牛，用秸秆对其进行饲养8天，随后用质量分数为75%乙醇溶液清洗星天牛体表，再用无菌水洗涤3次，随后用无菌布将星天牛体表水分擦干后，取其头部并碾碎，得到碾碎物；然后将上述碾碎物置于培养皿中，再加入营养物质将碾碎物完全覆盖，控制营养物质厚度为为1cm，随后用黑色塑料薄膜将培养皿包裹，放置在温度为25℃、空气湿度为60%的恒温培养箱中，进行培养至营养物质表面被菌丝完全覆盖，所述的营养物质为按重量分数计，取30份葡萄糖、10份蛋白胨、5份酵母浸出粉、1份氯化钠及20份去离子水；按重量份数计，分别称取20份蔗糖、10份花生饼粉、6份琼脂和20份去离子水加入到培养皿中，搅拌混合后，置于灭菌罐中，在90℃灭菌5min，制得培养基，随后用接种针将上述菌丝接种到培养基中，再将培养基置于振荡培养箱中，控制温度为30℃，振荡频率为120r/min，培养2天，得到菌落；取沼气液并过滤，收集滤液，按重量份数计，称取20份豆饼粉、30份去离子水和20份秸秆，搅拌均匀后于100℃下灭菌处理5min，制备得发酵培养基，并转移至发酵罐中，将上述菌落和滤液倒入发酵罐中，控制菌落和滤液倒入量分别为发酵罐内部体积的30%和10%，在30℃下好氧发酵3天，发酵结束，收集发酵液；最后取毛竹加入到粉碎机中进行粉碎，过80目筛，得到毛竹颗粒，随后将毛竹颗粒放入炭化炉中，以10℃/min的速率升温至700℃并保温3h，再随炉冷却至室温，得到竹炭颗粒，将竹炭颗粒加入到上述发酵液中，即可得到秸秆腐熟剂。
本发明的应用方法：待农作物收割后，将作物秸秆原地平铺于农田，控制秸秆量为0.4kg/m2，然后将本发明制备的秸秆腐熟剂按照秸秆量的3%施洒在秸秆上，随后再撒上一层尿素，尿素用量为60g/m2，待一切施洒完成后，用旋耕机翻至土壤中，并灌深水沤田4天即可。经检测，与不利用本发明制备的腐熟剂进行秸秆还田相比，本发明制备的秸秆腐熟剂腐熟效果好，提高25％，且只需在8天内即可腐熟完。
实例2
首先选取星天牛，用秸秆对其进行饲养12天，随后用质量分数为75%乙醇溶液清洗星天牛体表，再用无菌水洗涤5次，随后用无菌布将星天牛体表水分擦干后，取其头部并碾碎，得到碾碎物；然后将上述碾碎物置于培养皿中，再加入营养物质将碾碎物完全覆盖，控制营养物质厚度为为3cm，随后用黑色塑料薄膜将培养皿包裹，放置在温度为35℃、空气湿度为70%的恒温培养箱中，进行培养至营养物质表面被菌丝完全覆盖，所述的营养物质为按重量分数计，取40份葡萄糖、15份蛋白胨、10份酵母浸出粉、3份氯化钠及30份去离子水；按重量份数计，分别称取30份蔗糖、20份花生饼粉、8份琼脂和30份去离子水加入到培养皿中，搅拌混合后，置于灭菌罐中，在100℃灭菌10min，制得培养基，随后用接种针将上述菌丝接种到培养基中，再将培养基置于振荡培养箱中，控制温度为40℃，振荡频率为150r/min，培养3天，得到菌落；取沼气液并过滤，收集滤液，按重量份数计，称取30份豆饼粉、40份去离子水和30份秸秆，搅拌均匀后于110℃下灭菌处理10min，制备得发酵培养基，并转移至发酵罐中，将上述菌落和滤液倒入发酵罐中，控制菌落和滤液倒入量分别为发酵罐内部体积的40%和20%，在40℃下好氧发酵4天，发酵结束，收集发酵液；最后取毛竹加入到粉碎机中进行粉碎，过100目筛，得到毛竹颗粒，随后将毛竹颗粒放入炭化炉中，以15℃/min的速率升温至900℃并保温4h，再随炉冷却至室温，得到竹炭颗粒，将竹炭颗粒加入到上述发酵液中，即可得到秸秆腐熟剂。
本发明的应用方法：待农作物收割后，将作物秸秆原地平铺于农田，控制秸秆量为0.5kg/m2，然后将本发明制备的秸秆腐熟剂按照秸秆量的4%施洒在秸秆上，随后再撒上一层尿素，尿素用量为65g/m2，待一切施洒完成后，用旋耕机翻至土壤中，并灌深水沤田4.5天即可。经检测，与不利用本发明制备的腐熟剂进行秸秆还田相比，本发明制备的秸秆腐熟剂腐熟效果好，提高30％，且只需在7天内即可腐熟完。
实例3
首先选取星天牛，用秸秆对其进行饲养10天，随后用质量分数为75%乙醇溶液清洗星天牛体表，再用无菌水洗涤4次，随后用无菌布将星天牛体表水分擦干后，取其头部并碾碎，得到碾碎物；然后将上述碾碎物置于培养皿中，再加入营养物质将碾碎物完全覆盖，控制营养物质厚度为为2cm，随后用黑色塑料薄膜将培养皿包裹，放置在温度为30℃、空气湿度为65%的恒温培养箱中，进行培养至营养物质表面被菌丝完全覆盖，所述的营养物质为按重量分数计，取35份葡萄糖、13份蛋白胨、8份酵母浸出粉、2份氯化钠及25份去离子水；按重量份数计，分别称取25份蔗糖、15份花生饼粉、7份琼脂和25份去离子水加入到培养皿中，搅拌混合后，置于灭菌罐中，在95℃灭菌8min，制得培养基，随后用接种针将上述菌丝接种到培养基中，再将培养基置于振荡培养箱中，控制温度为35℃，振荡频率为135r/min，培养2.5天，得到菌落；取沼气液并过滤，收集滤液，按重量份数计，称取25份豆饼粉、35份去离子水和25份秸秆，搅拌均匀后于105℃下灭菌处理8min，制备得发酵培养基，并转移至发酵罐中，将上述菌落和滤液倒入发酵罐中，控制菌落和滤液倒入量分别为发酵罐内部体积的35%和15%，在35℃下好氧发酵3.5天，发酵结束，收集发酵液；最后取毛竹加入到粉碎机中进行粉碎，过90目筛，得到毛竹颗粒，随后将毛竹颗粒放入炭化炉中，以13℃/min的速率升温至800℃并保温3.5h，再随炉冷却至室温，得到竹炭颗粒，将竹炭颗粒加入到上述发酵液中，即可得到秸秆腐熟剂。
本发明的应用方法：待农作物收割后，将作物秸秆原地平铺于农田，控制秸秆量为0.6kg/m2，然后将本发明制备的秸秆腐熟剂按照秸秆量的5%施洒在秸秆上，随后再撒上一层尿素，尿素用量为70g/m2，待一切施洒完成后，用旋耕机翻至土壤中，并灌深水沤田5天即可。经检测，与不利用本发明制备的腐熟剂进行秸秆还田相比，本发明制备的秸秆腐熟剂腐熟效果好，提高35％，且只需在6天内即可腐熟完。