本发明属于肥料技术领域，具体地说，涉及一种利用水稻和香蕉茎秆制备碱性有机肥的方法。
背景技术：
酸性土壤是低ph值土壤的总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和灰化土等。酸性土壤地区土壤盐基饱和度低，酸度较高，南方地区降水充沛，容易导致土壤盐基离子与养分的淋湿，造成环境污染以及土壤蓄水保肥能力进一步的下降。酸性土壤的主要障碍因子是低ph，游离铝和交换性铝浓度过高(铝毒)，还有还原态锰浓度过高，缺磷、钾、钙、镁，有时也缺钼。
南方土壤呈现酸性，由于肥料施用不均衡，南方土壤酸化程度出现越来越严重的趋势，施用碱性肥料能够减弱土壤的酸性，减轻对农作物的危害，单纯的碱性肥料虽然能够在一定程度上改善土壤的酸性，但是容易造成土壤板结，对农作物的根造成伤害，近年来，施用碱性有机肥不仅能够改善土壤的酸性，而且能够疏松土壤，改善土壤结构，有利于土壤保水保肥，秸秆还田是国家非常重视的一项改良土壤、培肥地力的措施，我国是水稻和香蕉生产大国，每年产生大量的水稻和香蕉茎秆，如果这些茎秆不能够得到利用，会对环境造成危害。
中国专利cn107141122a公开了一种适用于酸性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备有机肥料：a1：将植物秸秆粉碎至杆长<1cm；b1：依次加入动物粪便和发酵菌，混合均匀，进行好氧发酵；c1：将物料堆成2.5-3米的高堆，进行熟化；所述熟化的时间为12-25天；d1：摊开物料进行冷却，至温度<40℃，然后对物料进行粉碎，至粒径<2mm；(2)制备氨基酸微肥：a2：将蛋白质原料投入夹套反应釜中，加入盐酸，在100-110℃条件下水解8小时，加入液氨，调节ph为4.5-6；b2：将上述物料转移至板框压滤机中进行压滤除杂，滤液为氨基酸液；c2：将微量元素加入氨基酸液中，在90-100℃条件下反应1-2小时；(3)制备产品：将有机肥料、氨基酸微肥、水淬渣、bmc复合生物菌、腐殖酸硅和生物黑炭混匀，粉碎至80-100目。虽然该发明提供的有机肥能够在一定程度上改良土壤酸性环境，提高土壤肥效和活性，但是其制备过程中加入了动物粪便，会带来恶臭；由于动物饲料中经常添加有抗生素和重金属，而导致动物粪便中抗生素和重金属含量很高，最终会增加土壤抗生素重金属含量，对环境造成污染；制作过程中应用了反应釜，增加了有机肥的制作成本。
鉴于以上原因，特提出本发明。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种利用水稻和香蕉茎秆制备碱性有机肥的方法，该方法可以减少植物秸秆的浪费，废物利用，制备的有机肥可以改善我国南方土壤偏酸的问题，疏松土壤，改善土壤颗粒结构，能够避免通常使用化肥所带来的土壤板结的问题。
本发明中枯草芽孢杆菌液培养为取枯草芽孢杆菌菌种(中国农业微生物菌种保藏中心，编号：19742)，在固体培养基上划线培养，固体培养基配方为牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，琼脂粉20g，加入950毫升蒸馏水，调整ph＝7，加入蒸馏水至体积为1升，121度高压灭菌20分钟。在30度条件下静置培养，培养24小时后挑取单克隆，在液体培养基中30度，180rpm条件下培养，液体培养基配方为牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，加入950毫升蒸馏水，调整ph＝7，加入蒸馏水至体积为1升，121度高压灭菌20分钟。培养24小时。培养至菌液od600＝1.0。
里氏木霉菌液培养为取里氏木霉菌种(中国农业微生物菌种保藏管理中心，编号：30912)，在固体培养基上划线培养，培养基配方为蛋白胨3g，硫酸铵2g，酵母提取物0.5g，磷酸二氢钾4g，氯化钙0.3g，硫酸镁0.3g，tween-80200微升，葡萄糖20g，琼脂粉20克，121度灭菌20分钟，28度条件下静置培养培养48小时，挑取单克隆，在液体培养基中28度，180rpm条件下培养48小时。液体培养基配方为蛋白胨3g，硫酸铵2g，酵母提取物0.5g，磷酸二氢钾4g，氯化钙0.3g，硫酸镁0.3g，tween-80200微升，葡萄糖20g，121度灭菌20分钟。培养至菌液od600＝1.0。
甲基营养型芽孢杆菌液为取甲基营养型芽孢杆菌菌种(中国农业微生物菌种保藏中心，编号：19730)，在固体培养基上划线培养，培养基配方为蛋白胨10克，牛肉膏5克，氯化钠5克，琼脂粉20克，ph＝7.2，加水至1升，121度高压灭菌20分钟。37度条件下静置培养24小时。挑取单克隆，在液体培养基中37度，180rpm条件下培养24小时。液体培养基配方为蛋白胨10克，牛肉膏5克，氯化钠5克，ph＝7.2，加水至1升，121度高压灭菌20分钟。培养至菌液od600＝1.0。
固氮红细菌液为取固氮红细菌(中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号：1..5023)在固体培养基上划线培养，培养基配方为牛肉膏5g，氯化钠5g，蛋白胨10g，琼脂粉25g，加入蒸馏水至体积为1升。35度条件下静置培养24小时。挑取单克隆，在液体培养基中35度，180rpm条件下培养24小时。液体培养基配方为牛肉膏5g，氯化钠5g，蛋白胨10g，加入蒸馏水至体积为1升。培养至菌液od600＝1.0。
多粘类芽孢杆菌液为取多粘类芽孢杆菌(中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号：1.548)在固体培养基上划线培养，培养基配方为牛肉膏3g，氯化钠5g，蛋白胨10g,琼脂20g，调整ph＝7,121度灭菌20分钟，30度条件下静置培养24小时。挑取单克隆，在液体培养基中30度，180rpm条件下培养24小时。液体培养基配方为牛肉膏3g，氯化钠5g，蛋白胨10g,调整ph＝7,121度灭菌20分钟，培养至菌液od600＝1.0。
发酵所用的里氏木霉能够分解水稻香蕉茎秆纤维，加速水稻香蕉茎秆腐烂；甲基营养型芽孢杆菌能够防治土壤线虫，减少病虫害；固氮红细菌能够利用氨类、低分子化合物进行固氮，生产纤维素、氨基酸等生物活性物质，促进植物生长；多粘类芽孢杆菌能够合成植物生长素、细胞分裂素，增强土壤通透性，具有溶解磷和固定氮的作用。
本发明所用原料为水稻茎秆和香蕉茎秆，我国是水稻生产大国和香蕉生产大国，每年田间废弃的大量水稻茎秆和香蕉茎秆不仅浪费，而且造成环境污染，本发明将这两种作物茎秆废物利用，实现效益最大化；本发明制作有机肥过程中不使用牛羊鸡等畜禽粪便，避免了通常有机肥抗生素重金属含量高的问题，同时也能够避免施用畜禽粪便所带来的恶臭，能避免环境二次污染，本发明所生产的有机肥ph在8左右，呈弱碱性，使用本发明的有机肥能改善我国南方土壤偏酸的问题，植物茎秆有机肥能够疏松土壤，改善土壤颗粒结构，能够避免通常使用化肥所带来的土壤板结的问题。本发明在发酵之前，将水稻香蕉茎秆在玻璃温室放置一周时间，我国南方夏季高温，玻璃温室内温度最高可达70度左右，而一般害虫虫卵50度左右两小时即死亡，这样处理能够杀灭水稻香蕉茎秆的害虫虫卵，方法简便易行，而且能够大规模处理植物茎秆。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用水稻和香蕉茎秆制备碱性有机肥的方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)分别培养枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液；
(2)将上述五种菌液混合均匀，得到混合菌液；
(3)将黄豆粉碎制成豆粉，灭菌处理，加入到混合菌液中，均匀混合，然后在无菌条件下通风晾干，得到干燥的菌粉；
(4)用粉碎机将干燥的水稻茎秆粉碎，用铡刀将香蕉茎秆切成直径不超过2厘米的碎块，将粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆混合均匀，装入到桶内，盖上桶盖，在晴天条件下玻璃温室内放置7天，得到水稻香蕉茎秆混合物；
(5)在干燥阴凉处，挖一个长5米、宽5米、高2米的水泥池，将水稻香蕉茎秆混合物在水泥池中平铺一层，厚度为10厘米，然后在水稻香蕉茎秆混合物上撒放1kg所述的菌粉，然后再平铺10厘米厚度的水稻香蕉茎秆混合物，在混合物上面均匀撒放1kg干燥的菌粉，直至水泥池装满，然后在水稻香蕉茎秆混合物上均匀喷洒10kg蒸馏水，用塑料布将水泥池盖上，保持发酵40-50天，其中，每7天将水泥池顶部塑料布揭开通风3小时；
(6)揭开水泥池顶部塑料布，然后将尿素10kg和氢氧化钾5kg加入水泥池中混合均匀，得到所述的碱性有机肥。
进一步的，步骤(1)中枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液的od600均为1.0。
进一步的，步骤(2)中枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液的质量比为1:1-2:1-3:1-2:1-4，优选的，质量比为1:1:1:1:1。
进一步的，步骤(3)中所述的灭菌处理为在115℃-125℃下灭菌18-22分钟，优选的，在120℃下灭菌20分钟。
进一步的，步骤(3)中豆粉与混合菌液的质量体积比为1kg:500ml。
进一步的，步骤(4)中粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆质量比为0.8-1:0.9-1.1，优选的，质量比为1:1。
进一步的，步骤(5)中水泥池长为5米，宽5米，高2米，水泥池内壁上铺有塑料布，水稻香蕉茎秆混合物平铺在塑料布上。
进一步的，水稻香蕉茎秆混合物在水泥池中平铺一层，厚度为10厘米，然后在水稻香蕉茎秆混合物上撒放1kg所述的菌粉，依次重复上述水稻香蕉茎秆混合物和菌粉的放置，直至水泥池装满，最后在水稻香蕉秸秆混合物上均匀喷洒10kg蒸馏水。
进一步的，步骤(5)中每7天将水泥池顶部的塑料布揭开通风3小时。
进一步的，步骤(6)中尿素和氢氧化钾的质量比为2:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)发酵所用的里氏木霉能够分解水稻香蕉茎秆纤维，加速水稻香蕉茎秆腐烂；甲基营养型芽孢杆菌能够防治土壤线虫，减少病虫害；固氮红细菌能够利用氨类、低分子化合物进行固氮，生产纤维素、氨基酸等生物活性物质，促进植物生长；多粘类芽孢杆菌能够合成植物生长素、细胞分裂素，增强土壤通透性，具有溶解磷和固定氮的作用；
(2)本发明采用水稻和香蕉茎秆制备有机肥料，可以减少茎秆的污染，实现效益最大化；
(3)本发明的有机肥不含有抗生素和重金属，也可以避免施用家禽粪便所带来的恶臭，能够避免环境二次污染；
(4)本发明的有机肥可以改善南方土壤偏酸的问题，能够疏松土壤，改善土壤颗粒结构，避免土壤板结的问题；
(5)本发明的有机肥不含有害虫虫卵，制备方法简单易行，可以大规模处理植物茎秆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明的实施例中菌液培养均采用如下方法制备而成：
枯草芽孢杆菌液培养为取枯草芽孢杆菌菌种(中国农业微生物菌种保藏中心，编号：19742)，在固体培养基上划线培养，固体培养基配方为牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，琼脂粉20g，加入950毫升蒸馏水，调整ph＝7，加入蒸馏水至体积为1升，121度高压灭菌20分钟。在30度条件下静置培养，培养24小时后挑取单克隆，在液体培养基中30度，180rpm条件下培养，液体培养基配方为牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，加入950毫升蒸馏水，调整ph＝7，加入蒸馏水至体积为1升，121度高压灭菌20分钟。培养24小时。
里氏木霉菌液培养为取里氏木霉菌种(中国农业微生物菌种保藏管理中心，编号：30912)，在固体培养基上划线培养，培养基配方为蛋白胨3g，硫酸铵2g，酵母提取物0.5g，磷酸二氢钾4g，氯化钙0.3g，硫酸镁0.3g，tween-80200微升，葡萄糖20g，琼脂粉20克，121度灭菌20分钟，28度条件下静置培养培养48小时，挑取单克隆，在液体培养基中28度，180rpm条件下培养48小时。液体培养基配方为蛋白胨3g，硫酸铵2g，酵母提取物0.5g，磷酸二氢钾4g，氯化钙0.3g，硫酸镁0.3g，tween-80200微升，葡萄糖20g，121度灭菌20分钟。
甲基营养型芽孢杆菌液为取甲基营养型芽孢杆菌菌种(中国农业微生物菌种保藏中心，编号：19730)，在固体培养基上划线培养，培养基配方为蛋白胨10克，牛肉膏5克，氯化钠5克，琼脂粉20克，ph＝7.2，加水至1升，121度高压灭菌20分钟。37度条件下静置培养24小时。挑取单克隆，在液体培养基中37度，180rpm条件下培养24小时。液体培养基配方为蛋白胨10克，牛肉膏5克，氯化钠5克，ph＝7.2，加水至1升，121度高压灭菌20分钟。
固氮红细菌液为取固氮红细菌(中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号：1..5023)在固体培养基上划线培养，培养基配方为牛肉膏5g，氯化钠5g，蛋白胨10g，琼脂粉25g，加入蒸馏水至体积为1升。35度条件下静置培养24小时。挑取单克隆，在液体培养基中35度，180rpm条件下培养24小时。液体培养基配方为牛肉膏5g，氯化钠5g，蛋白胨10g，加入蒸馏水至体积为1升。
多粘类芽孢杆菌液为取多粘类芽孢杆菌(中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号：1.548)在固体培养基上划线培养，培养基配方为牛肉膏3g，氯化钠5g，蛋白胨10g,琼脂20g，调整ph＝7,121度灭菌20分钟，30度条件下静置培养24小时。挑取单克隆，在液体培养基中30度，180rpm条件下培养24小时。液体培养基配方为牛肉膏3g，氯化钠5g，蛋白胨10g,调整ph＝7,121度灭菌20分钟。
实施例1
一种利用水稻和香蕉茎秆制备碱性有机肥的方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)分别培养枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液，上述五种菌液的od600均为1.0；
(2)将上述五种菌液混合均匀，枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液的质量比为1:1:1:1:1，得到混合菌液；
(3)将黄豆粉碎制成豆粉，灭菌处理为在120℃下灭菌20分钟，加入到混合菌液中，豆粉与混合菌液的质量体积比为1kg:500ml，均匀混合，然后在无菌条件下通风晾干，得到干燥的菌粉；
(4)用秸秆粉碎机将干燥的水稻茎秆粉碎，用铡刀将香蕉茎秆切成直径为2厘米的碎块，将粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆混合均匀，其中，粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆质量比为1:1，装入到塑料桶内，盖上桶盖，放置在玻璃温室下7天，得到水稻香蕉茎秆混合物；
(5)将水稻香蕉茎秆混合物和所述的菌粉放置到水泥池中，然后均匀喷洒蒸馏水，用塑料布将水泥池盖上，发酵40天；
(6)揭开水泥池顶部塑料布，然后将尿素和氢氧化钾加入水泥池中混合均匀，得到所述的碱性有机肥。
实施例2
一种利用水稻和香蕉茎秆制备碱性有机肥的方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)分别培养枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液，上述五种菌液的od600均为1.0；
(2)将上述五种菌液混合均匀，枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液的质量比为1:2:3:2:4，得到混合菌液；
(3)将黄豆粉碎制成豆粉，灭菌处理为在115℃下灭菌18分钟，加入到混合菌液中，豆粉与混合菌液的质量体积比为1kg:500ml，均匀混合，然后在无菌条件下通风晾干，得到干燥的菌粉；
(4)用秸秆粉碎机将干燥的水稻茎秆粉碎，用铡刀将香蕉茎秆切成直径为1.5厘米的碎块，将粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆混合均匀，其中，粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆质量比为0.8:0.9，装入到塑料桶内，盖上桶盖，放置在玻璃温室下7天，得到水稻香蕉茎秆混合物；
(5)将水稻香蕉茎秆混合物和所述的菌粉放置到水泥池中，然后均匀喷洒蒸馏水，用塑料布将水泥池盖上，发酵45天；
(6)揭开水泥池顶部塑料布，然后将尿素和氢氧化钾加入水泥池中混合均匀，得到所述的碱性有机肥。
实施例3
一种利用水稻和香蕉茎秆制备碱性有机肥的方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)分别培养枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液，上述五种菌液的od600均为1.0；
(2)将上述五种菌液混合均匀，枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液的质量比为1:1.5:2:1.5:2.5，得到混合菌液；
(3)将黄豆粉碎制成豆粉，灭菌处理为在125℃下灭菌22分钟，加入到混合菌液中，豆粉与混合菌液的质量体积比为1kg:500ml，均匀混合，然后在无菌条件下通风晾干，得到干燥的菌粉；
(4)用秸秆粉碎机将干燥的水稻茎秆粉碎，用铡刀将香蕉茎秆切成直径为1厘米的碎块，将粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆混合均匀，其中，粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆质量比为1:1.1，装入到塑料桶内，盖上桶盖，放置在玻璃温室下7天，得到水稻香蕉茎秆混合物；
(5)将水稻香蕉茎秆混合物和所述的菌粉放置到水泥池中，然后均匀喷洒蒸馏水，用塑料布将水泥池盖上，发酵50天；
(6)揭开水泥池顶部塑料布，然后将尿素和氢氧化钾加入水泥池中混合均匀，得到所述的碱性有机肥。
实施例4
一种利用水稻和香蕉茎秆制备碱性有机肥的方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)分别培养枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液，上述五种菌液的od600均为1.0；
(2)将上述五种菌液混合均匀，枯草芽孢杆菌液、里氏木霉菌液、甲基营养型芽孢杆菌液、固氮红细菌液和多粘类芽孢杆菌液的质量比为1:1:1:1:1，得到混合菌液；
(3)将黄豆粉碎制成豆粉，灭菌处理为在125℃下灭菌22分钟，加入到混合菌液中，豆粉与混合菌液的质量体积比为1kg:500ml，均匀混合，然后在无菌条件下通风晾干，得到干燥的菌粉；
(4)用秸秆粉碎机将干燥的水稻茎秆粉碎，用铡刀将香蕉茎秆切成直径为2厘米的碎块，将粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆混合均匀，其中，粉碎的水稻茎秆和切碎的香蕉茎秆质量比为0.8:1.1，装入到塑料桶内，盖上桶盖，放置在玻璃温室下7天，得到水稻香蕉茎秆混合物；
(5)将水稻香蕉茎秆混合物和所述的菌粉放置到水泥池中，然后均匀喷洒蒸馏水，用塑料布将水泥池盖上，发酵48天；
(6)揭开水泥池顶部塑料布，然后将尿素和氢氧化钾加入水泥池中混合均匀，得到所述的碱性有机肥。
试验例1
本试验例中的试验样品和对照样品分别如下：
试验样品1：实施例1制备的碱性有机肥；试验样品2：实施例2制备的碱性有机肥；试验样品3：实施例3制备的碱性有机肥；试验样品4：实施例4制备的碱性有机肥；对照样品1：按照cn107141122a实施例1方法制备的有机肥。
选择酸性土壤的土地作为试验田，将试验田分为相同大小的六部分，分别施用试验样品1-4的有机肥和对照样品1的有机肥，连续使用三年后，分别对施用前和三年后对土壤的理化性质进行测定，结果如表1和表2所示。
表1不施用任何肥料土壤的理化性质分析
表2三年后对土壤的理化性质分析
从表1和表2可以看出，施用试验样品和对照样品三年后土壤的有机质、全氮、全磷、全钾的含量均增加，且试验样品比对照样品增加的多，施用对照样品的土壤中重金属比未施用肥料前的重金属含量高，说明对照样品的有机肥会产生重金属，对环境造成污染，而本发明的有机肥不含有重金属；另外施用试验样品的土壤的ph值升高较多，对照样品ph升高不明显，说明本发明的有机肥具有较好的提高土壤的ph值的作用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。