煮沸后的秸秆经土壤生物腐解为有机肥料的方法
【专利摘要】本发明公开了一种煮沸后的秸秆经土壤生物腐解为有机肥料的方法，步骤如下：粉碎，将生物质材料粉碎，粉碎粒度为0.1～5cm；熟化，利用天然水将上步粉碎的生物质材料煮沸，煮沸时间为1～5分钟；深埋，将熟化后的生物质材料埋于土壤中，埋入深度至少为10厘米。所述的生物质材料为秸秆、树木枝叶、锯末、草类；所述的天然水是经过调制PH值后的天然水。本方法操作步骤简便，好控制，易掌握。有效的利用了土壤生物与生态菌群，大大减少了土壤中的病原菌，减少作物的病虫害，提高出芽率，有利于土壤的保墒，长期应用可明显改善土壤环境，渐渐趋于肥沃。
【专利说明】煮沸后的秸秆经土壤生物腐解为有机肥料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煮沸后的秸杆经土壤生物腐解为有机肥料的方法。
【背景技术】
[0002]利用秸杆等生物质材料转换成肥料的主要方式是秸杆直接还田，秸杆直接还田有两种操作方法，一种是使用离子束诱导遗传改变，使秸杆易粉碎；或用粉碎机直接将秸杆粉碎还田。“由于玉米秸杆是小麦赤霉病病原的寄主，长期大量的玉米秸杆还田及存留农田表层，为小麦赤霉病发生提供了良好的病原菌基”，“长期的秸杆还田和土壤不深翻，是杂草和病虫害严重发生的基础”。秸杆直接还田还同时带来土壤保墒、出芽率等诸多问题。2013年9月20日《科技日报》发表文章——《紧急刹住秸杆还田风》，文章指出:近年来，逐步推广秸杆还田，但带来的严重病虫害问题，让人们始料不及，增加了农药的使用量。由此而来的食品安全和农药残留问题愈发突出。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种操作简便、有效利用土壤生物与生态菌群、减少土壤中病原菌、克服秸杆直接还田所产生的土壤保墒、出芽率等问题的煮沸后的秸杆经土壤生物腐解为有机肥料的方法。
[0004]本发明的煮沸后的秸杆经土壤生物腐解为有机肥料的方法，步骤如下:
粉碎，将生物质材料粉碎，粉碎粒度为0.1~5cm ;
熟化，利用天然水将上步粉碎的生物质材料煮沸，煮沸时间为1~5分钟；
深埋，将熟化后的生物质材料埋于土壤中，埋入深度至少为10厘米。
[0005]所述的生物质材料为秸杆、树木枝叶、锯末、草类；所述的粉碎可分为两次进行；所述的天然水是经过调制PH值后的天然水。
[0006]本发明的煮沸后的秸杆经土壤生物腐解为有机肥料的方法，操作步骤简便，好控制，易掌握。有效的利用了土壤生物与生态菌群，大大减少了土壤中的病原菌，减少作物的病虫害，提高出芽率，有利于土壤的保墒，长期应用可明显改善土壤环境，渐渐趋于肥沃。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是秸杆肥早期小样实验观察小麦秸对照组的植物根须图；
图2是秸杆肥早期小样实验观察小麦肥区的蚯蚓图；
图3是秸杆肥土埋深度实验组图；
图4是秸杆肥土埋深度对照组图；
图5是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察大豆秸韭菜根须实验组图；
图6是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察大豆秸韭菜根须对照组图；
图7是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察水稻秸韭菜根须实验组图；
图8是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察水稻秸韭菜根须对照组图；图9是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察小麦秸韭菜根须实验组图；
图10是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察小麦秸韭菜根须对照组图；
图11是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察谷秸韭菜根须实验组图；
图12是五组秸杆肥区韭菜根须生长情况观察谷秸韭菜根须对照组图；
图13是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察玉米秸实验组(8条)蚯蚓图；图14是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察玉米秸对照组(3条)蚯蚓图；
图15是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察大豆秸实验组(2条)蚯蚓图；
图16是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察大豆秸对照组(1条)蚯蚓图；
图17是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察水稻秸实验组(9条)蚯蚓图；
图18是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察水稻秸对照组(2条)蚯蚓图；
图19是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察小麦秸实验组(2条)蚯蚓图(对照组无蚯蚓)；图20是五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察谷秸对照组(11条)蚯蚓图(对照组无蚯蚓)。
【具体实施方式】
[0008]本发明的煮沸后的秸杆经土壤生物腐解为有机肥料的方法，步骤如下:
粉碎，利用粉碎机将生物质材料进行粉碎，粉碎作业时可采取两步粉碎的方式，最终使其粉碎粒度在0.1~5cm之间；生物质材料为水稻秸、小麦秸、玉米秸、玉米蕊、大豆秸、向日葵秸、谷秸、油菜秸、荞麦秸、棉花秸、烟草秸、林区的树木枝叶及锯末、城市中的杂草、树木枝叶等。
[0009]熟化，利用天然水将上步粉碎的生物质材料煮沸，煮沸时间为1~5分钟。根据土壤的酸碱性，在煮沸前对天然水进行PH值调制，以利于土壤生态菌群的代谢和种植物的生长。对于一些土壤偏酸、偏碱较重的种植地区，首先要对天然水进行酸、碱PH值调制，例如，对于土壤酸性偏重的种植地区，参照种植物对PH的需求，在天然水中适量添加碱性化学物，如:NaoH或NaCo3或NaHCo3等，将天然水PH值调至偏中性或偏弱碱性(也可根据种植物的生长需求在天然水中添加部分微肥等其它营养物)；对于土壤碱性偏重的种植地区，参照种植物对PH的需求，在天然水中适量添加酸性化学物，如:HcI等，将天然水PH值调至偏中性或偏弱酸性(也可根据种植物的生长需求在天然水中添加部分微肥等其它营养物)，以利于土壤生态菌群的代谢和种植物的生长。由于土壤生态菌群在生物肥力中占据主导地位，它的正常代谢将有助于加速秸杆的腐解，并最终为改善耕地土壤结构作出贡献。
[0010]深埋，将熟化后的生物质材料(含水约50% — 80%)埋于土壤中，埋入深度至少为10厘米，可在当地常耕深度的基础上，再加深5 — 10cm为宜。最终依靠当地耕地土壤生物群(如蚯蚓、生态菌群等)对熟化的秸杆进行腐解。将熟化的秸杆深埋于生土层还有利于腐解后农作物根系的吸收，有利于增厚原耕地营养层，也避免了传统的秸杆还田和土壤不深翻造成的杂草和病虫害。
[0011]为了提高工作效率，熟化过程可利用螺旋式煮沸搅拌推进机进行，该设备的主要部件如下:①具有容积不小于500公升的容水器，该容水器可将内盛物料加热至沸点；②螺旋式煮沸搅拌推进机，在物料被推入容器后，可边加热、边煮沸、边搅拌、边推进、边渣汁分离，渣料成块，其块料松紧度可根据块料要求的含水量调节。
[0012]对于上述设备还有其它相关要求:①收割作物时地面不留茬；②能将作物根部挖出并参与秸杆研磨最为理想；③不影响作物收割时的脱粒工作；④粉碎机可进行两次粉碎并能耐受部分土、砂石的磨损；⑤能单、双垅深耕并在秸杆还田后复盖；⑥成套设备可根据需要进行分解；⑦在耕地面积广大地带，可在耕地两端或中段配备机动的沸水供应设备。
[0013](一)具体实例1:秸杆肥早期小样实验观察
谷秸实验组:沸水中煮3分钟，含水量79%，于2012年6月9日埋入20cm 土中，同年9月10日取样。手捻秸杆易碎，见到秸杆肥中有植物根须和蚯蚓(如图1、2)。
[0014](二)具体实例2:五种秸杆的腐解实验观察
选玉米秸、大豆秸、水稻秸、小麦秸、谷秸两次粉碎至0.1—5cm，分为实验组与对照组，实验组秸杆均煮沸5分钟，含水量为70%左右入土，而对照组以干秸杆入土。深埋至耕地生土层35— 40cm，各实验与对照组前后间距20cm，两旁间距60cm，于2013年4月10日埋入土中，同年9月12日取样观察与检测。
[0015]注:由于实验土壤酸碱适度，所以煮沸液未调PH。
[0016]先看秸杆土埋深度35— 40cm，如图3、4。
[0017]五组秸杆肥料实验观察内容依次为秸杆肥区的植物根须、蚯蚓生长、微生物培养、游离尿素与磷、钾等。
[0018]1、五组秸杆植物根系对照
第一组玉米秸杆由于实验组韭菜根系在取样时被铲断，故该组无法进行对比观察。从第二组大豆秸杆开始，到第五组谷秸杆韭菜根系图，如图5、6、7、8、9、10、11、12。
[0019]2、五组秸杆肥区蚯蚓生长情况观察
在秸杆肥料取样过程中各组找到的蚯蚓数量统计如下表:
【权利要求】
1.一种煮沸后的秸杆经土壤生物腐解为有机肥料的方法，其特征在于:步骤如下:粉碎，将生物质材料粉碎，粉碎粒度为0.1~5cm ;熟化，利用天然水将上步粉碎的生物质材料煮沸，煮沸时间为1~5分钟；深埋，将熟化后的生物质材料埋于土壤中，埋入深度至少为10厘米。
2.根据权利要求1所述的煮沸后的秸杆经土壤生物腐解为有机肥料的方法，其特征在于:所述的生物质材料为秸杆、树木枝叶、锯末、草类；所述的粉碎可分为两次进行；所述的天然水是经过调制PH值 后的天然水。
【文档编号】C05F17/00GK103664258SQ201310647365
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】吴文国, 吴文业, 吴谦 申请人:吴文国, 吴文业, 吴谦