一种湿地植物有机肥及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以湿地植物为原料堆肥的方法，主要解决湿地植物残体资源化利用的问题，属于农业资源利用技术领域。
【背景技术】
[0002]湿地生态系统同其它生态系统相比，初级生产力较高，湿地生态系统年均生产蛋白质9g/m2，是陆地生态系统的3.5倍。湿地生态系统是地球生物化学循环中的一个重要单元。流水进入湿地生态系统后，其中的营养物质会因为水流在湿地中减缓而沉积，成为湿地植物的养料。湿地植物除了一部分被湿地动物所摄食，进入生物链，大部分植物枯萎死亡后，残体沉积在湿地中。大量经济价值低或无经济价值的植物如得不到及时清除，腐败后分解，吸收的营养物质和污染物将再次释放到湿地水体中，使相应污染物的浓度增高；湿地植物枯枝烂叶腐烂后阻碍其自身新芽的萌发和新苗的生长；同时植物体腐烂还可能产生的化感物质对芦苇生长、繁殖具有抑制作用。为解决湿地植物残体的问题，有的地方甚至采取焚烧的做法，影响了大气环境质量。这些做法引起资源的浪费和环境的二次污染。湿地植物清理维护及利用逐渐成为维持湿地生态系统发展的迫切需要，其技术研发是当前的努力方向。
[0003]对大部分湿地来说，湿地植物维护的重点主要是芦苇、芦竹和菖蒲。芦苇、芦竹的用途主要用于造纸、玮编。近年来，随着造纸行业的产业调整，各造纸厂全部淘汰了以麦草、芦苇等为原料的草浆生产线，同时芦苇制品市场萎缩严重，芦竹、芦苇收割利用量越来越少，急待进一步开发利用途径。芦苇、芦竹作为一种有巨大潜力的生物质资源，可用于生产乙醇、丁醇等生物燃料，可发酵生产沼气，在生产沼气时保持环境和供应链的可持续性，提高其能源化和资源化的水平。但国内利用芦苇作为生物质资源的研究并不多，缺乏成熟可供推广的技术。
【发明内容】
[0004]针对湿地植物残体污染湿地环境的问题，本发明提供一种湿地植物有机肥及其制备方法。
[0005]术语说明
[0006]芦苇、芦竹、菖蒲秸杆:指芦苇、芦竹、菖蒲等湿地植物经过收割的茎、叶植株部分，一般收割季节为秋季和冬季，湿地植物秸杆含水率以质量百分比计为15-20%。
[0007]鸡粪:含水率以质量百分比计为70% -75%的养鸡场粪便。
[0008]塘泥:指湿地、池塘中沉积的淤泥，含有丰富的腐殖质，含水率以质量百分比计为78% -80%。
[0009]粉煤灰:是煤粉燃烧后由烟气自锅炉中带出的粉状残留物，含水率以质量百分比计为 50% -55%。
[0010]本发明的技术方案如下:[0011 ] 一种湿地植物有机肥，包括如下重量份的组分:
[0012]芦_稻杆30?50份，芦竹稻杆0?20份，菖蒲稻杆0?20份，鸡奠20?40份，粉煤灰5?10份，塘泥5?10份，微生物菌剂0.5?1.0份。
[0013]根据本发明，优选的，所述的芦苇秸杆、芦竹秸杆或菖蒲秸杆的含水率为以质量百分比计为15-20%。
[0014]根据本发明，优选的，所述的鸡粪的含水率以质量百分比计为70% -75%。
[0015]根据本发明，优选的，所述的粉煤灰的含水率以质量百分比计为50% -55%。
[0016]根据本发明，优选的，所述的塘泥的含水率以质量百分比计为78% -80%。
[0017]根据本发明，优选的，所述的微生物菌剂为总状毛霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、酿酒酵母与枯草芽孢杆菌或/和植物乳杆菌；
[0018]优选的，所述的微生物菌剂中有效活菌数总计:(1.3?2.6) X 109cfu/mL ；
[0019]进一步优选的，所述的微生物菌剂为总状毛霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌的混合；更优选，总状毛霉菌:嗜热脂肪芽孢杆菌:黄孢原毛平革菌:酿酒酵母:枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌的有效活菌数比为:(1?3): (1 ?3): (2 ?4): (2 ?4): (2 ?4): (2 ?4)。
[0020]根据本发明，优选的，所述的湿地植物有机肥，包括如下重量份的组分:
[0021]芦苇秸杆35份，芦竹秸杆10份，菖蒲秸杆15份，鸡粪20份，粉煤灰10份，塘泥10份，微生物菌剂0.5份；
[0022]所述的微生物菌剂为总状毛霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌按(1?3): (1?3): (2?4): (2?4): (2?4): (2?4)有效活菌数比的混合。
[0023]根据本发明，优选的，所述的湿地植物有机肥，包括如下重量份的组分:
[0024]芦苇秸杆40份，芦竹秸杆10份，鸡粪30份，粉煤灰10份，塘泥10份，微生物菌剂0.5 份；
[0025]所述的微生物菌剂为总状毛霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌按(1?3): (1?3): (2?4): (2?4): (2?4): (2?4)有效活菌数比的混合。
[0026]根据本发明，优选的，所述的湿地植物有机肥，包括如下重量份的组分:
[0027]芦苇秸杆40份，菖蒲秸杆20份，鸡粪25份，粉煤灰10份，塘泥5份，微生物菌剂0.5 份；
[0028]所述的微生物菌剂为总状毛霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌按(1?3): (1?3): (2?4): (2?4): (2?4): (2?4)有效活菌数比的混合。
[0029]根据本发明，所述的湿地植物有机肥中微生物菌剂以其他组分干基总和的百分比计算，其他组分以湿基计算。
[0030]根据本发明，所述的湿地植物有机肥的制备方法，包括步骤如下:
[0031](1)准备堆肥区域:
[0032]在湿地周边或农田周围选择平整的堆肥场地，长X宽=6?8mX1.5?3m;在选定区域周边开挖集水沟，沟渠深度20?30cm，宽度15?20cm，沟渠底部坡度为1?2% ;将堆肥区域及沟渠内铺上防渗膜；
[0033](2)将收割后的芦苇秸杆粉碎至1?2cm，芦竹、菖蒲茎杆粉碎至3?5cm ;
[0034](3)按一层芦竹、菖蒲秸杆，一层芦苇秸杆，一层粉煤灰，一层鸡粪、塘泥的顺序将组分原料摊铺于堆肥区域内，每种物料每层厚度8?12cm，按上述顺序把所有物料由底部向上一层一层堆垛，直至形成高度1.5?2.0m的长方体堆体；
[0035](4)将步骤(3)堆垛后的物料加水调节含水率为55?58%:
[0036]从堆体顶部以喷洒状均匀浇水，所浇水量为总水量的70% ;然后将微生物菌剂稀释，稀释水量占总水量的10%，同样从堆体顶部均匀喷洒；最后将剩余20%水量均匀喷洒于堆体顶部；
[0037](5)用塑料薄膜压重物将堆体顶部覆盖，四周暴露，开始堆怄；堆怄过程中每隔5?7d掀开塑料薄膜，将四周集水沟内的渗滤液喷洒至堆体顶部，并进行翻堆操作，翻堆完成后再将塑料薄膜覆盖；
[0038](6)堆怄时间25?40d，堆怄结束后，得到黑褐色的腐熟物，即为湿地植物有机肥。
[0039]根据本发明，步骤(4)中所述的微生物菌剂为总状毛霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌，分别经液体发酵获得发酵液混合均匀制得，微生物菌剂中有效活菌数总计:(1.3- 2.6) X109cfu/mL，其中，总状毛霉菌:嗜热脂肪芽孢杆菌:黄孢原毛平革菌:酿酒酵母:枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌的有效活菌数比为:(1 ?3): (1 ?3): (2 ?4): (2 ?4): (2 ?4): (2 ?4)。
[0040]根据本发明，总状毛霉菌(Mucor racemosus)，编号为CICC40241，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心；嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)，编号为ATCC 7953，购自美国典型培养物保藏中心；黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)，编号为CICC40719，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心；酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，编号为CICC1215，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心；枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，编号为ATCC 15134，购自美国典型培养物保藏中心；植物乳杆菌(Lactobacillus pi ant arum)，编号为WCFS1，购自荷兰瓦格宁根食品科学中心。[0041 ] 本发明中没有特别限定的，按本领域常规技术选择即可。
[0042]本发明与现有技术相比优良效果如下:
[0043]1、本发明的湿地植物有机肥具有制备方法简单、易于普及等优势，易被广大农户采用或推广。
[0044]本发明利用湿地植物秸杆和农业、工业废弃物堆肥，技术简便、易操作，无需特殊装置及设备、操作人员无需进行特别培训。所用原料农村常见，特别适合广大农村及农户，易于大面积推广和应用。
[0045]2、原料配比合理，堆肥效果好。本发明选用湿地植物秸杆为主要成分，同时搭配鸡粪、粉煤灰、塘泥，通过不同原料的配比，确保堆肥组合物的碳氮比适宜，微量元素丰富，有助于堆肥过程进行，同时堆肥产品肥效高。
[0046]3、设计合理，工艺高效。本发明芦苇秸杆与菖蒲、芦竹秸杆的粉碎粒度有区别，堆垛时不同物料分层堆垛，保持堆体有一定的孔隙度，有助于堆肥过程的通风，无需进行强制通风。堆肥场地集水沟的设置，以及渗漏液收集及喷洒措施可保证堆体水分的保持。堆体顶部覆盖塑料薄膜压实，可以减少水分蒸发，促进堆体沉降，堆体四周暴露又可实现半好气发酵。
[0047]4、本发明中的微生物菌剂为各种高效菌种科学配伍而成，可有效降解木质纤维素，促进秸杆蜡质层分解，加快腐熟速度，提高肥效。
[0048]5、本发明可变废为宝，可为废弃物处理及资源化利用开辟新方法。本发明中的主要原料为湿地植物秸杆，加以推广，可以解决大面积湿地区域植物残体的利用问题，特别是在南四湖等典型区域具有广泛应用前景。同时产生的堆肥产品可作为有机肥，促进生态农业，推动循环经济与可持续发展。
[0049]6、促进环境改善，减轻水体富营养化。本发明采用塘泥作为重要添加剂，一方面可以从湿地就地取材，方便操作，同时塘泥的清挖有助于水体的净化，促进湿地生态系统新陈代谢，减轻水体富营养化。堆肥场地地面铺上防渗膜，避免堆肥过程渗滤液对地下水和土壤的污染。
【具体实施方式】
[0050]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，实施例中未详加说明的均按本领域现有技术。
[0051]实施例中使用的微生物菌剂均为市购产品，其中总状毛霉菌(Mucor racemosus),编号为CICC40241，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心；嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillusstearothermophilus)，编号为ATCC 7953，购自美国典型培养物保藏中心；黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)，编号为CICC40719，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心；酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，编号为CICC1215，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心；枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis