菌剂制备方法及玉米秸秆原位整株堆集腐熟方法与结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了菌剂制备方法及玉米秸秆原位整株堆集腐熟方法与结构，其采用高温芽孢纤维分解菌作为玉米秸秆腐熟菌种，该方法是在玉米栽种地选择平整区域，将收取玉米后的整株玉米秸秆按照横竖交替的方式堆置，堆置玉米秸秆的总高度为150cm~180cm，在堆置过程中当堆置的厚度达25cm~35cm时将其挤压紧实并在表面均匀撒菌种和尿素，菌种用量为玉米秸秆重量的1‰~3‰和尿素用量为玉米秸秆重量的1.5‰~3‰，每堆玉米秸秆堆垛重量不低于1000kg；然后使用农膜进行覆盖，覆盖后在顶部用石块将其压紧实，同时在压石块处的农膜上开洞，通过雨水补充水分；堆制时间90~120天。采用本方法后，可促进有机质矿化和腐殖化，促进玉米秸秆腐熟，改善堆肥质量。
【专利说明】菌剂制备方法及玉米秸秆原位整株堆集腐熟方法与结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种菌剂制备方法及玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法与结构，属于有机肥及其制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]西南地区是我国玉米的主要产区之一，玉米种植面积多达6202万亩，超过旱粮作物播种面积和产量的70%，每年产生玉米秸杆49096.8万吨。由于当地山高坡陡，耕地主要以坡耕地为主，其存在地块小，坡度大的问题，导致其既不宜机械化粉碎玉米秸杆还田。中国专利号为2012100795739，专利名称为“一种玉米秸杆无菌剂有机肥及其制备方法”的专利中公开了一种利用玉米秸杆制作有机肥的方法，但其制备步骤为“a、将玉米秸杆加工成45-50mm长短；b、将秸杆用水浸泡或用水淋透，使秸杆内相对水分含量在58-62% ;c、在所选积肥区域采用铺一层秸杆浇一遍清粪水、再撒一层油枯的循环方式堆积成型，堆积后用泥衆封严；每层稻杆厚度为30-40cm,油枯厚度为0.4-0.6cm ;d、堆积25天掘起翻倒一次,再重新堆制封严，重复操作3次至发酵结束；制成有机肥。”该方法虽能使玉米秸杆得到有效利用，但其涉及到玉米秸杆的“搬运”、“粉碎”和“翻堆”，致使整个生产过程需要高强度劳动、涉及到机械化设备和能源；受上述条件的限制，使得该方法虽好但难以普及。因此，玉米秸杆一般留置于田间自然腐烂或就地焚烧，不仅影响下茬作物种植，而且浪费大量的有机质资源，并造成严重的空气污染。[0003]玉米秸杆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，以及少量的氮、磷、钾、钙、镁、硅等。在西方发达国家和我国北方，土地平整辽阔，玉米秸杆经过机械粉碎还田。当它们进入土壤之后，向微生物提供需要的能源和营养物质，促进其生长繁殖。同时，微生物分解有机质，供给植物营养；部分有机物又在微生物的作用下，合成腐殖质，改良土壤理化性质。因此，秸杆还田兼具供肥改土之功能，是国内外普遍采用的利用方式。但是，由于地形和社会因素的限制，玉米秸杆机械粉碎还田不适用于我国西南山区和类似地区。因此急需一种适合西南地区使用的玉米秸杆腐熟技术。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题:提供一种劳动强度低、、无需机械化设备及能源、适合西南地区秸杆腐熟使用的菌剂制备方法及玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法与结构，可以克服现有技术的不足。
[0005]本发明的技术方案:
A、菌株筛选
取新鲜家畜粪便lOOOg，加入4000mL无菌水，搅拌5min，离心10min，取上清液备用；
B、腐熟菌剂制备
(I)原菌种制备:取1000g粉碎滤纸、80gNa2HP04、50gKH2P04、75g蛋白胨和ρΗ6.5~7.5的30L水放于发酵罐中，121 °C灭菌30min，冷却至55°C ±0.5°C，加入A步骤中的上清液3500mL，保持55°C ±0.5°C，60转/分搅拌培养120小时，获得发酵液原种；
(2)母种制备:取谷糠、粉碎至3mm以下的作物秸杆、水、尿素和发酵液原种，按质量比100: 10:40:1:1混合均匀，按高度1.0nTl.5m堆置，在堆置后每隔5天翻堆一次，堆置20-25天即可制备出母种；
(3)生产菌种制备:谷糠、粉碎至IOmm以下的作物秸杆、水、尿素和母种，按质量比100: 10:40:1:1混合均匀，按高度1.0nTl.5m堆置，在堆置后每隔5天翻堆一次，堆置25-30天即可制备出腐熟菌剂。
[0006]上述的腐熟菌剂的制备方法是，在步骤A中，从上清液中分离出高温芽孢纤维分解菌作为玉米秸杆腐熟菌种。
[0007]玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法是在玉米栽种地选择平整区域，将收取玉米后的整株玉米秸杆按照横竖交替的方式堆置，堆置玉米秸杆的总高度为150 cm~180cm，在堆置过程中当堆置的厚度达25 cm~35cm时将其挤压紧实并在表面均匀撒菌种和尿素，菌种用量为玉米秸杆重量的1%。~3%。和尿素用量为玉米秸杆重量的1.5%o~3%0，每堆玉米秸杆堆垛重量不低于1000kg ;玉米秸杆堆置完成后对其顶部进行整形，使其顶部相对平整，然后使用农膜进行覆盖，覆盖后在顶部用石块将其压紧实，同时在压石块处的农膜上开洞，通过雨水补充水分；堆制时间90天~120天。
[0008]玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法也可以采用将收完玉米的玉米秸杆沿根砍倒后使其平铺在田间，然后按每亩取1.5-2.0kg菌种、2.5-3.0kg尿素、均匀洒在砍倒后的玉米秸杆上,使其完全腐熟。
[0009]玉米秸杆原位整株堆集腐熟结构，它包括种植玉米的田地，在田地的田边地角设有用整株玉米秸杆堆置而成的玉米秸杆堆垛，玉米秸杆堆垛的总高度为150-180cm，在厚度为25-35cm的玉米秸杆之间设有腐熟菌剂层，在玉米秸杆堆垛外包覆有农膜，在玉米秸杆堆垛顶部的农膜上压有石块，在石块下设有渗水孔。
[0010]前述的玉米秸杆原位整株堆集腐熟结构是，在玉米秸杆堆垛侧面的农膜上开设有4-6个透气孔。
[0011]上述的玉米秸杆原位整株堆集腐熟结构是，整株玉米秸杆按照横竖交替的方式分
层堆置。
[0012]前述的玉米秸杆原位整株堆集腐熟结构是，玉米秸杆堆垛的顶部为平顶结构。
[0013]与现有技术比较，
本发明的创新点主要体现在以下方面:
1、腐熟菌剂的选择，腐熟菌剂采用高温芽孢纤维分解菌和尿素，高温芽孢纤维分解菌可增加耐高温发酵微生物的数量，尿素可降低玉米秸杆的碳氮比，可满足微生物碳、氮营养需要，可整体提升玉米秸杆堆腐肥的品质；
2、提供了一种新的玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法，堆置法，其方法的堆置区域选择玉米栽种地，无需远距离搬运、无需农机、无需重劳力；其方法采用玉米秸杆整株交替垒放，无需机械设备、无需能源、老弱妇孺均可完成；其方法无需翻堆，对劳动者来说省时、省力、省心；原地平铺法
3、提供了一种玉米秸杆原位整株腐熟方法，其方法简单、省力到将收完玉米的玉米秸杆沿根砍倒后使其自然平铺在田间，然后将菌种、尿素均匀洒在砍倒后的玉米秸杆上即可；虽其效果略差，但也能很好的在我国西南地区推广；
4、新提出的玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法、玉米秸杆原位整株腐熟方法，两者的操作非常简单、解决了现有发酵过程中的技术难点，使发酵技术变为“傻瓜化”农民容易掌握。
[0014]同时为证明高温芽孢纤维分解菌的效果， 申请人:以权利要求3采用的方法(玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法)进行试验，以自然堆肥为参照(自然堆肥的玉米秸杆的堆置方式和数量与试验方法相同，但不盖薄膜，不加菌剂、尿素和硫酸镁)进行对比试验，试验内容如下
1、微生物种群和数量
表1是堆肥过程中可培养微生物种群及数量变化。结果表明，在试验前，从玉米秸杆中分离出14种细菌，7种真菌，4种放线菌。在试验处理的秸杆物料中，高温期(35 d)的微生物种群显著减少，仅分离出2株细菌(其中I株为接种的高温纤维芽孢杆菌)，I株真菌和I株放线菌；在腐熟后(90 d)，微生物种群比高温期增加，分离出9种细菌，2种真菌，2种放线菌。在自然堆肥(对照)的秸杆物料中，高温期的微生物种群比堆肥前略微降低，细菌、真菌和放线菌分别为11种、5种和3种；堆置90 d时与试验前无显著差异。
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【权利要求】
1.一种腐熟菌剂的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤 A、菌株筛选 取新鲜家畜粪便lOOOg，加入4000mL无菌水，搅拌5min，离心10min，取上清液备用； B、腐熟菌剂制备 Cl)原菌种制备:取1000g粉碎滤纸、80gNa2HP04、50gKH2P04、75g蛋白胨和pH6.5~7.5的30L水放于发酵罐中，121 °C灭菌30min，冷却至55°C ±0.5°C，加入A步骤中的上清液3500mL，保持55°C ±0.5V,60转/分搅拌培养120小时，获得发酵液原种； (2)母种制备:取谷糠、粉碎至3mm以下的作物秸杆、水、尿素和发酵液原种，按质量比100: 10:40:1:1混合均匀，按高度1.0nTl.5m堆置，在堆置后每隔5天翻堆一次，堆置20-25天即可制备出母种； (3)生产菌种制备:谷糠、粉碎至IOmm以下的作物秸杆、水、尿素和母种，按质量比100: 10:40:1:1混合均匀，按高度1.0nTl.5m堆置，在堆置后每隔5天翻堆一次，堆置25-30天即可制备出腐熟菌剂。
2.根据权利要求1所述的腐熟菌剂的制备方法，其特征在于:在步骤A中，从上清液中分离出高温芽孢纤维分解菌作为玉米秸杆腐熟菌种。
3.利用权利要求1所述的玉米秸杆原位整株堆集腐熟方法，其特征在于:该方法是在玉米栽种地选择平整区域，将收取玉米后的整株玉米秸杆按照横竖交替的方式堆置，堆置玉米秸杆的总高度为150 cm~180cm，在堆置过程中当堆置的厚度达25 cm~35cm时将其挤压紧实并在表面均匀撒菌种和尿素，菌种用量为玉米秸杆重量的1%。~3%。和尿素用量为玉米秸杆重量的1.5%o~3%。，每堆玉米秸杆堆垛重量不低于1000kg ;玉米秸杆堆置完成后对其 顶部进行整形，使其顶部相对平整，然后使用农膜进行覆盖，覆盖后在顶部用石块将其压紧实，同时在压石块处的农膜上开洞，通过雨水补充水分；堆制时间90天~120天。
4.利用权利要求1所述的玉米秸杆原位整株腐熟方法，其特征在于:该方法是将收完玉米的玉米秸杆沿根砍倒后使其自然平铺在田间，然后按每亩取1.5kg~2.0kg菌种、2.0kg~3.0kg尿素均匀洒在砍倒后的玉米秸杆上，使其腐熟。
5.一种玉米秸杆原位整株堆集腐熟结构，它包括种植玉米的田地(I)，其特征在于:在玉米栽种地(I)的田边地角设有用整株玉米秸杆堆置而成的玉米秸杆堆垛(2)，玉米秸杆堆垛(2)的总高度为150 CnTl80Cm，在厚度为25cnT35Cm的玉米秸杆之间设有腐熟菌剂层(3)，在玉米秸杆堆垛(2)外包覆有厚农膜(4)，在玉米秸杆堆垛(2)顶部的厚农膜(4)上压有石块(5 )，在石块(5 )下设有渗水孔(6 )。
6.根据权利要求5所述的玉米秸杆原位整株堆集腐熟结构，其特征在于:整株玉米秸杆按照横竖交替的方式分层堆置。
7.根据权利要求5所述的玉米秸杆原位整株堆集腐熟结构，其特征在于:玉米秸杆堆垛(2)的顶部为平顶结构。
【文档编号】C05F11/08GK103864481SQ201310711004
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】石俊雄, 骆建军, 仲统伟, 黄建国, 袁玲, 张恒 申请人:贵州省烟草科学研究院, 青岛天地缘生物技术开发有限公司, 西南大学