一种自发热型秸秆腐解剂及其制备方法应用技术

本发明专利技术属于农用制剂技术领域，具体涉及一种自发热型秸秆腐解剂及其制备方法与应用。本发明专利技术通过多级分解微生物与高稳态改性秸秆材料固态发酵，强化功能微生物的多组分分解能力，解决了功能微生物易失活，环境适应性差的问题；通过添加微域发热启动剂B，在增强秸秆与菌剂接触面的基础上，构建类堆肥化过程，加速糖类

【技术实现步骤摘要】
一种自发热型秸秆腐解剂及其制备方法应用


[0001]本专利技术属于农用制剂
，具体涉及一种自发热型秸秆腐解剂及其制备方法应用。

技术介绍

[0002]水稻是重要的粮食作物。近20年来，我国的稻谷播种面积及产量稳步上升。然而，近几十年来，由于土地尤其是黑土地用养不当，我国稻田土壤出现了严重的土壤地力下降问题，导致土层变薄、变瘦、变硬。
[0003]水稻秸秆还田是一种有效提升土壤地力的措施，且本
着重强调促进秸秆资源化利用，明确系统性推进秸秆粉碎还田。但是，目前我国稻田秸秆全量还田率仍不足30％，尤其冷凉区温度低，秸秆腐解慢是导致秸秆还田难的最主要原因。秸秆腐解不充分常导致水稻种植季出现秸秆漂浮、有害气体产生和病虫草害频发等问题，既不利于农业生产，也对环境造成了危害。针对冷凉区秸秆腐解慢的问题，常接种降解秸秆的微生物菌剂加速秸秆腐熟。实际执行过程中外源接种的微生物竞争力弱于土著微生物，导致秸秆腐解效果变差。
[0004]现有技术也存在大量关于秸秆腐解及秸秆腐解剂的相关研究，如中国专利技术专利202111247533.6公开了一种利用腐熟剂进行全量秸秆腐熟还田的方法，其方法在于玉米机械收获后，利用秸秆粉碎机粉碎秸秆，均匀分布于地表，然后向秸秆撒施颗粒秸秆腐熟剂或喷施液体腐熟剂。该方法的优点在于向秸秆撒施或喷施了含有耐低温细菌、真菌、放线菌和活性酶的腐熟剂，加速了秸秆的腐熟。但是施用该腐解剂后，秸秆充分腐熟仍需要250天。中国专利技术专利201710360866.7公开了一种促进水稻秸秆腐熟的生物制剂及其制备方法。其生物制剂的组合物包括复合菌剂、营养成分、可溶性载体以及微量元素螯合物。使用该菌剂加速了稻田秸秆的腐解，但是该菌剂的效果是在实验室获得，田间低温条件下的促腐能力不详。中国专利技术专利201810384385.4公开了一种促进秸秆快速腐熟的发酵菌剂及其使用方法。发酵菌剂的主要组分为黄腐酸钾、高活性生物菌体、发酵促进剂和悬浮剂。该菌剂显著增加了玉米秸秆的腐解，但是试验开展时间为夏季高温期。而东北冷凉区水稻常在10月中下旬收获，该菌剂能否在低温下促进水稻秸秆腐熟不详。中国专利技术专利202011048557.4公开了一种促进农作物秸秆原位还田的腐熟剂及其应用，其腐熟剂包含青霉菌、米曲霉、芽孢杆菌、酵母菌、玉米面和硫酸锌。该腐熟剂将秸秆中的有机物转化为有机质和速效养分，提高土壤的养分含量。但是，该腐熟剂的使用时间为水稻插秧前5天，秸秆腐解过程中可能伤害水稻根系。中国专利技术专利202110608317.3公开了一种低温启动的秸秆快速腐熟剂及其制备，其腐熟剂包含高岭土、锯屑、米糠、麦麸、湿润剂和预混腐熟剂。其预混腐熟剂主要包括低温反应器和强降解菌团，其低温反应器主要成分为纤维素酶、木质素酶、红糖和黑曲霉。该腐熟剂在21天内加快了玉米秸秆的腐熟。但是，低温反应器中黑曲霉的适宜生长温度为37℃，在冷凉区作用有限。中国专利技术专利202110007359.1公开了一种寒地秸秆腐解菌剂及制作方法和应用，其腐解菌剂包括低温菌群和常温菌群。低温菌群包括植物乳杆菌、乳酸乳
球菌乳酸亚种、乳球菌、球形节杆菌和红球菌，常温菌群为木质纤维素分解菌群。该腐解剂能在低温条件下启动发酵，提高耕地内秸秆原位分解效率。但是，本专利技术腐解菌剂适宜降解秸秆的自然温度优选为4～32℃，其最佳使用时间为4～5月份。而且，该腐解剂中的菌群能否在土壤中稳定存活不详。中国专利技术专利202011625874.8公开了一种秸秆促腐方法，其方法以秸秆为组分，以食叶草为促腐助剂，通过秸秆高有机质含量和食叶草高蛋白质含量特性进行配伍至利于秸秆腐解的最佳碳氮比范围。该方法操作简单、能在一定程度上促进秸秆腐解，但是在冷凉区微生物活动受限，可能效果不佳。中国专利技术专利201910933683.9公开了一种秸秆就地还田腐熟剂及其制备方法，该腐熟剂是由解淀粉芽孢杆菌、黑曲霉菌、长枝木霉菌和酿酒酵母菌分别发酵，所得发酵液混合而得。
[0005]基于上述现有技术可以得出现有秸秆腐解剂绝大部分是集中在外源多级分解微生物自身的秸秆降解能力，且需要在常温或者高温下才能发挥秸秆腐解的功能。且忽视了外源功能菌剂在土壤环境中的定植能力，尤其是对土著微生物菌群秸秆腐解能力的挖掘。使秸秆在冷凉地区的腐解慢且不彻底，导致秸秆的漂浮和有害气体的产生。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种自发热型秸秆腐解剂及其制备方法应用，所述自发热型秸秆腐解剂能够形成微域增温环境，促进土著微生物及自发热型秸秆腐解剂中的微生物的定植和对秸秆的腐解，进而提高自发热型秸秆腐解剂对秸秆的腐解能力。
[0007]本专利技术提供了一种自发热型秸秆腐解剂，包括如下质量份数的组分：
[0008]生物微域增温腐解剂80～100份和微域发热启动剂1～2份；
[0009]所述微域发热启动剂包括如下组分：葡萄糖、氨基酸和鼠李多糖；
[0010]所述生物微域增温腐解剂的制备方法包括如下步骤：
[0011]将秸秆与动物粪便和石灰混合后发酵，，将得到的发酵物过水浸提，得到改性秸秆载体材料；
[0012]将多级分解微生物负载至所述改性秸秆载体材料上，固态发酵后得到所述生物微域增温腐解剂；所述多级分解微生物包括假单胞菌、乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌。
[0013]优选的，所述微域发热启动剂包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖20～40％、氨基酸20～40％和鼠李多糖30～50％。
[0014]优选的，所述多级分解微生物包括如下质量百分含量的组分：
[0015]假单胞菌10～35％、乳酸菌5～35％、酵母菌5～30％和枯草芽孢杆菌20～40％。优选的，所述发酵包括分层发酵；所述秸秆、动物粪便和石灰的质量比为(1～2)：1：(0.03～0.06)；所述发酵的时间为24～30d。
[0016]优选的，所述过水浸提包括：将所述发酵物与水混合后浸泡24～36h，将浸泡混合物固液分离，得到所述改性秸秆载体材料；所述发酵物与水的质量比为1:(3～8)。
[0017]优选的，所述改性秸秆载体材料的含水率为50％～70％。
[0018]本专利技术还提供了上述技术方案所述自发热型秸秆腐解剂的制备方法，包括：将生物微域增温腐解剂和微域发热启动剂混合，得到所述自发热型秸秆腐解剂。
[0019]本专利技术还提供了上述技术方案所述自发热型秸秆腐解剂或制备方法制备得到的自发热型秸秆腐解剂在腐熟秸秆和/或改良土壤中的应用。
[0020]本专利技术还提供了一种腐熟秸秆和/或改良土壤的方法，包括：
[0021]将上述技术方案所述自发热型秸秆腐解剂或所述制备方法制备得到的自发热型秸秆腐解剂施用于秸秆上后，翻耕至土壤中。
[0022]优选的，所述自发热型秸秆腐解剂的使用量为20～30kg/亩，或所述自发热型秸秆腐解剂与秸秆的质量比为1：(20～50)；所述翻耕的深度为15～20cm；所述秸秆包括粉碎的秸秆，所述粉碎的秸秆的粒径为5～10cm。
[0023]有益效果：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发热型秸秆腐解剂，包括如下质量份数的组分：生物微域增温腐解剂80～100份和微域发热启动剂2～5份；所述微域发热启动剂包括如下组分：葡萄糖、氨基酸和鼠李多糖；所述生物微域增温腐解剂的制备方法包括如下步骤：将秸秆与动物粪便和石灰混合后发酵，将得到的发酵物过水浸提，得到改性秸秆载体材料；将多级分解微生物负载至所述改性秸秆载体材料上，固态发酵后得到所述生物微域增温腐解剂；所述多级分解微生物包括假单胞菌、乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌。2.根据权利要求1所述的自发热型秸秆腐解剂，其特征在于，所述微域发热启动剂包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖20～40％、氨基酸20～40％和鼠李多糖30～50％。3.根据权利要求1所述的自发热型秸秆腐解剂，其特征在于，所述多级分解微生物包括如下质量百分含量的组分：假单胞菌10～35％、乳酸菌5～35％、酵母菌5～30％和枯草芽孢杆菌20～40％。4.根据权利要求1所述的自发热型秸秆腐解剂，其特征在于，所述发酵包括分层发酵；所述秸秆、动物粪便和石灰的质量比为(1～2)：1：(0.03～0.06)；所述发酵的时间为24～30d。5.根据权利要求1所述的自发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪媛，樊秉乾，刘宏斌，戴孚岳，翟丽梅，潘君廷，雷秋良，武淑霞，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：