本发明属于生物发酵领域，具体提供了一种能促进秸秆快速降解的生物制剂及其生产工艺。
背景技术：
农作物秸秆是世界上最为丰富的物资之一，据统计，我国每年约有农业废弃物40多亿吨，其中农作物秸秆10.4亿吨，其中作物秸秆饲料、秸秆能源、秸秆造纸和建材等占据不到1/3，剩下的都被丢弃或者焚烧，处理率不足25％。农业废弃物不能及时有效地处理与转化，污染了环境又浪费了资源。目前农村面源污染、有毒有害有机污染等问题日渐突出。
农民把大量的农业秸秆在农田里焚烧，浪费了大量的有机物，生物有机肥施用量不足，导致土壤中有机质含量不断下降，大部分土壤的有机质含量在1.3％以下，造成土壤板结，透气性不好，保水能力差，重茬病虫害加剧，生产成本增加，随之带来一系列的土壤生态环境恶化等问题，严重地影响了作物的产量和品质，农业难以可持续发展。
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，除绝大多数部分是碳外，还含有氮磷钾硅钙等元素，主要的成分为纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸等有效成分。
近年来，市场上出现了很多的秸秆腐熟剂，大多适用于秸秆堆肥的生产过程中。但是现在的秸秆腐熟剂存在一个问题，就是在腐熟剂中的菌种无法实现本土化，腐熟剂中的菌种存在不适应当地环境的菌种，所以，大多数的秸秆秸秆腐熟剂存在作用效果不明显、菌丝生长不旺盛等问题、堆置发酵处理不彻底、腐熟时间长等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种能实现快速降解农作物秸秆的生物制品及其生产工艺，解决背景技术中秸秆综合利用率低、堆置腐熟速率慢，适应当地环境的有效活菌数低等相关问题。
本专利所叙述的生物制剂，能够快速实现对秸秆的快速降解。与其他生物制剂最大的不同之处在于：本发明叙述的秸秆降解生物制剂是以精细有机质为培养基和载体进行厌氧发酵，秸秆进行好氧发酵，将厌氧发酵产物和好氧发酵产物进行后处理而制成的活菌生物制剂。其中后处理过程中，对不适应环境的弱势菌株进行淘汰，获得能够快速降解秸秆适应环境的优势菌群，最终得到适应本地环境的高效率秸秆降解的生物制剂制。
本发明具体技术方案如下：
1)厌氧发酵
厌氧发酵保全养分，分解有害物质，提高厌氧微生物的含量。
所使用的菌种是润康源em原液，购自中日合资临沂益康有机农业科技园有限公司，含有120个细菌和40个真菌，但以以下四类为主:乳酸菌类(lactobacillusplantarum(胚芽乳杆菌),lactobacilluscasei(干酪乳杆菌))，酵母菌类(saccharomycescerevisiae)，厌氧型放线菌(streptococcusspp.)和光合作用细菌(rhodopseudomonaspalustris)。
厌氧发酵中各个组分的重量百分比为：
大豆粕：25-35％，
米糠：30-35％，
鱼粉：7-10％，
糖蜜：2-5％，
麦麸：1-2％，
尿素：1-2％，
em菌：1-2％，
水：余量，
其中糖蜜有机质含量≥50％，含水量≤30％；
将上述原料充分混合搅拌，将其装入密闭的容器中，控制温度为25-27℃进行厌氧发酵，持续10-25天，待ph值稳定在4，完成厌氧发酵。
2)秸秆好氧发酵
将玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆等农作物秸秆，用粉碎机粉碎至1-2cm的小段，用水浸泡6-12h。
浸泡完成后，将秸秆摊晾在遮光通风处，自然风干，随时监测秸秆的含水量，当秸秆的含水量达到40-50％之后，将秸秆堆起。
加入秸秆重量百分比为0.5-1％的尿素，搅拌均匀，然后将秸秆置于发酵室中，温度控制在25-30℃之间，并每隔5-10h定时进行常规通气加氧30min。
经过24-48h，在秸秆表面出现一层白色的菌丝，好氧发酵结束，得到好氧发酵产物。
3)后处理
将上述步骤1)的厌氧发酵产物与步骤2)的好氧发酵产物以3：2的质量比例进行混合，调节含水量至30-35％，然后把混合物放入横卧滚动式发酵设备，保持罐外温度为室温即可。
每隔5h滚动搅拌一次，同时进行常规通气加氧，每次15分钟，本步骤同时是缓慢烘干的过程，待原料含水量降至15-18％，能适应本地环境的高效率秸秆降解的生物制剂制作完成。
使用方法:该生物制剂和秸秆的配比为1:200，即1kg生物制剂可加速200kg的秸秆进行腐熟。腐熟时，取制作完成的生物制剂，加入20倍体积的水，充分搅拌均匀，静置2小时，然后与秸秆混合均匀，调节秸秆的含水量到45—55％之间，然后将混合好的秸秆建堆，完成腐熟过程；另外，在其他生物肥等需要进行秸秆降解的发酵过程中，配合加入本发明提供的生物制剂，可加速秸秆降解，达到良好的发酵效果。
本发明所叙述的可降解秸秆的生物制剂的特点和有益效果有：
1.在厌氧发酵过程中，微生物代谢会产生多种有机酸类和其他有益有机物。因此能够中和土壤盐碱，降低土壤盐分，另外生物制剂中丰富的微生物种类，能够进行解磷、解钾、固氮等多种作用，从而激活土壤其它微生物，增加土壤养分和微生物的种类，促进土壤中无效养分的有效化。
2.使用本发明的产品降解后的秸秆肥料，能改善土壤团粒结构，修复土壤，有效遏制土壤板结和因为化学肥料过量使用带来的后遗症；
3.使用本发明的生产工艺可以使菌群本土化，淘汰弱势菌株，获得适应环境的优势菌群，达到快速繁殖、快速降解农作物秸秆的作用；
4.本发明所采用的原料主要来源于农副产品和农业废弃物，较之现有技术大大节省的成本，工序简单，容易操作。降解后的秸秆可作为营养丰富的有机肥作用于农作物，实现了低成本高收益和废弃物综合利用的价值。
实施例
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围，除特殊说明外，下述实施例中均采用常规现有技术完成。
实施例1
一种能促进秸秆快速降解的生物制剂具体技术方案如下：
1)厌氧发酵
厌氧发酵的作用为保全养分，分解材料中的有害物质，提高厌氧微生物的含量。所使用的菌种为润康源em原液，是一种em复合菌种，购自中日合资临沂益康有机农业科技园有限公司，含有120个细菌和40个真菌，但是为主的有以下四类:乳酸菌类(lactobacillusplantarum,lactobacilluscasei)，酵母菌类(saccharomycescerevisiae)，厌氧型放线菌(streptococcusspp.)和光合作用细菌(rhodopseudomonaspalustris)。
厌氧发酵中各个组分的重量百分比为：
大豆粕：25％，
米糠：35％，
鱼粉：7％，
糖蜜：2％，
麦麸：1％，
尿素：1％，
em菌：1％，
水：余量；
其中，糖蜜有机质含量≥50％，含水量≤30％。
将上述原料充分混合搅拌，将其装入密闭的容器中，进行厌氧发酵过程；其中厌氧发酵过程温度为25℃，发酵10天，ph值稳定在4，完成厌氧发酵；
2)好氧发酵
将玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆等农作物秸秆，用粉碎机粉碎至1-2cm的小段，用水浸泡6h。
浸泡完成后，将秸秆摊晾在遮光通风处，自然风干，随时监测秸秆的含水量，当秸秆的含水量达到40％之后，将秸秆堆起。
加入秸秆重量百分比为0.5％的尿素，搅拌均匀，然后将秸秆置于发酵室中，温度控制在30℃，并每隔5h定时进行常规通气加氧30min。
经过24h，在秸秆表面出现一层白色的菌丝，好氧发酵结束，得到好氧发酵产物。
3)后处理
将上述步骤1)的厌氧发酵产物与步骤2)的好氧发酵产物以3：2的质量比例进行混合，调节含水量至30％，然后将混合物放入横卧滚动式发酵设备，保持罐外温度为室温即可。
每隔5h滚动搅拌一次，同时进行常规通气加氧，每次15分钟，本步骤同时是缓慢烘干的过程，待原料含水量降至15％，能适应本地环境的高效率秸秆降解的生物制剂制作完成。
实施例1最终产品指标均符合gb20287-2006的国家标准，有效活菌数≥0.5亿/g，纤维素酶活≥30u/ml，水分≤35％，细度≤70％，ph值5.5-8.5。
实施例2
一种能促进秸秆快速降解的生物制剂具体技术方案如下：
1)厌氧菌种制备
厌氧发酵的作用为保全养分，分解材料中的有害物质，提高厌氧微生物的含量。所使用的菌种为润康源em原液，是一种em复合菌种，购自中日合资临沂益康有机农业科技园有限公司，含有120个细菌和40个真菌，但是为主的有以下四类:乳酸菌类(lactobacillusplantarum,lactobacilluscasei)，酵母菌类(saccharomycescerevisiae)，厌氧型放线菌(streptococcusspp.)和光合作用细菌(rhodopseudomonaspalustris)。
厌氧菌种中各个组分的重量百分比为：
大豆粕：30％，
米糠：30％，
鱼粉：8％，
糖蜜：5％，
麦麸：2％，
尿素：2％，
em菌：1％，
水：余量；
其中，糖蜜有机质含量≥50％，含水量≤30％。
将上述原料充分混合搅拌，将其装入密闭的容器中，进行厌氧发酵过程，其中厌氧发酵过程温度为28℃，发酵10天，ph值稳定在4，完成厌氧发酵；
2)好氧菌的制备
取一定量的玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆，用粉碎机粉碎至1-2cm的小段，并提前用水浸泡，时间为12h。
浸泡完成后，将秸秆摊晾在遮光通风处，自然风干，随时监测秸秆的含水量，当秸秆的含水量达到40％之后，将秸秆堆起。
加入秸秆重量百分比为0.5％的尿素，搅拌均匀，然后将秸秆置于发酵室中，温度控制在35℃，并每隔6h定时进行常规通气加氧30min。
经过48h，在秸秆表面出现一层白色的菌丝，好氧发酵结束，得到好氧发酵产物。
3)将上述步骤1)的厌氧发酵产物与步骤2)的好氧发酵产物以3：2的质量比例进行混合，调节含水量至35％，然后把混合物放入横卧滚动式发酵设备，保持罐外温度为室温即可。
每隔5h滚动搅拌一次，同时进行常规通气加氧，每次15分钟，本步骤同时是缓慢烘干的过程，待原料含水量降至15％，能适应本地环境的高效率秸秆降解的生物制剂制作完成。
实施例2最终产品指标菌符合gb20287-2006的国家标准，有效活菌数≥0.5亿/g，纤维素酶活≥30u/ml，水分≤35％，细度≤70％，ph值5.5-8.5。
实施例3
一种能促进秸秆快速降解的生物制剂具体技术方案如下：
1)厌氧菌种制备
厌氧发酵的作用为保全养分，分解材料中的有害物质，提高厌氧微生物的含量。所使用的菌种为润康源em原液，是一种em复合菌种，购自中日合资临沂益康有机农业科技园有限公司，含有120个细菌和40个真菌，但是为主的有以下四类:乳酸菌类(lactobacillusplantarum,lactobacilluscasei)，酵母菌类(saccharomycescerevisiae)，厌氧型放线菌(streptococcusspp.)和光合作用细菌(rhodopseudomonaspalustris)。
厌氧发酵中各个组分的重量百分比为：
大豆粕：35％，
米糠：30％，
鱼粉：10％，
糖蜜：3％，
麦麸：2％，
尿素：1％，
em菌：1％，
水：余量；
其中，糖蜜有机质含量≥50％，含水量≤30％。
将上述原料充分混合搅拌，将其装入密闭的容器中，进行厌氧发酵过程；其中厌氧发酵过程温度为26℃，发酵12天，ph值稳定在4，完成厌氧发酵；
2)好氧菌的制备
将玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆等农作物秸秆，用粉碎机粉碎至1-2cm的小段，用水浸泡8h。
浸泡完成后，将秸秆摊晾在遮光通风处，自然风干，随时监测秸秆的含水量，当秸秆的含水量达到40％之后，将秸秆堆起。
加入秸秆重量百分比为0.7％的尿素，搅拌均匀，然后将秸秆置于发酵室中，温度控制在35℃，并每隔6h定时进行常规通气加氧30min。
经过32h，在秸秆表面出现一层白色的菌丝，好氧发酵结束，得到好氧发酵产物。
3)将上述步骤1)的厌氧发酵产物与步骤2)的好氧发酵产物以3：2的质量比例进行混合，调节含水量至35％，然后把混合物放入横卧滚动式发酵设备；保持罐外温度为室温即可。
每隔5h滚动搅拌一次，同时进行常规通气加氧，每次15分钟，本步骤同时是缓慢烘干的过程，待原料含水量降至15％，能适应本地环境的高效率秸秆降解的生物制剂已经制作完成。
实施例3最终产品指标菌符合gb20287-2006的国家标准，有效活菌数≥0.5亿/g，纤维素酶活≥30u/ml，水分≤35％，细度≤70％，ph值5.5-8.5。
实验例
分别取实施例1-3的生物制剂各1kg，加入20倍体积的水，充分搅拌均匀，静置2小时，然后按生物制剂和秸秆的重量配比为1:200，与秸秆混合均匀，调节秸秆的含水量到45—55％之间，然后将混合好的秸秆建堆，完成腐熟过程；取相同量的秸秆作为对照组，调整相同的含水量，不加生物制剂建堆，其他条件相同，进行腐熟。实验结果如下：
注：实验组3与对照组的秸秆相同，取自同一混合均匀的秸秆堆。
可见采用本发明所提供的制剂处理秸秆，腐熟时间大大缩短且效果很好。