[发明专利]生态堆肥素及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生态堆肥素及其制备方法。

据统计，我国每年产出的秸杆约6亿吨、蔗渣700万吨、米糠1000万吨、玉米芯1000万吨、稻壳2000吨，还有大量的木屑、边角料及枝丫材等，这些大量农林废弃纤维资源利用率极低，少量用于造纸、建筑及纺织等，大部分在环境中腐烂或在农田直接烧毁，以至形成环境污染源。在这些废弃植物中，大部分是纤维素，含有少量木质素。由于木质素对纤维素的包裹和保护作用，以及纤维素本身含大量氢键并且结晶性较强，致使废弃植物的降解有一定的难度。

在当今农业中，大都采用化肥提高农作物的产量。使用化肥虽一时可取得较高的产量，但如果长期使用就会导致土壤板结、酸化，土壤微生物丧失，肥力下降，将会从根本上破坏土壤的生命力，并造成环境的污染。滥施化肥和农药不仅使农作物产品质量下降，其残留物也影响人们的健康。从长远来看，应逐渐减少并最终废除化肥和农药的使用。但是传统的有机肥由于效力低且不可能大规模的工业化生产，不能取代化肥。因而，一种既具有高的肥效，又不危害土质的生态肥料将是肥料研究的方向。生态肥料中含有效活性微生物生态环链菌群体，其在土壤生态—作物根系—微生物生命活动三者之间自然运行相互作用，促使作物有效增产和优化品质。生态肥料在我国的研究始于二十世纪五十年代，先后开展了促进植物生长的豆科根瘤菌、固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌的研究，同时引进了美国堆肥素、日本的酵素菌等。但这些有益微生物本身由于缺乏营养物质而难存活，进入土壤的存活率和活性不高。

本发明的目的是提供一种生态堆肥素，充分利用植物纤维，提高微生物进入土壤的成活率和活性，从而达到改善土壤结构，消除污染，保护环境的效果。

本发明的另一个目的是提供该生态堆肥素的制备方法。

本发明提供的生态堆肥素以降解植物纤维为基体，其中添加有促进植物生长的有益微生物，如豆科根瘤菌、固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌等。

一种较理想的生态堆肥素，按重量份数计，100份的降解植物纤维中添加促进植物生长的有益微生物磷细菌0.01～0.15份、豆科根瘤菌0.01～0.15份、固氮菌0.01～0.15份、硅酸盐细菌0.01～0.15份。

其中还可添加有促进植物分解的微生物，如白腐菌等。

本发明提供的制备该生态堆肥素的方法是在植物纤维粉末中加入植物降解介质，搅拌均匀，降解反应一段时间后，加入促进植物生长的有益微生物混合均匀，即形成生态堆肥素。

其中植物纤维一般采用废弃植物纤维，如秸杆、蔗渣、米糠、玉米芯、稻壳、木屑、边角料及枝丫材等。

植物降解介质为活性淤泥或腐殖质。

植物纤维与降解介质、微生物的重量比以100∶1～100∶0.01～10为佳，尤其是100∶5～25∶0.01～0.2。

根据土埋法对植物纤维的降解研究结果发现，植物纤维的降解有三个降解阶段，降解初期和降解后期的降解速度慢，在降解中期会产生一个降解加速的过程。这表明降解初期是植物降解所需微生物的培养期，降解中期由于大量微生物的作用，促使纤维素的降解大大加速。如果在废弃植物中加入大量已处于降解中期的植物纤维，便可促进植物的降解。利用此原理，可利用腐殖质和活性淤泥中含较多的植物降解所需的微生物，作为废弃植物的降解介质，加快植物纤维的降解。腐殖质是枯树叶、枯树枝等在土壤中腐烂而形成，相当于植物降解的中期，一般含大量的植物降解微生物，可在树林中采集；活性淤泥含较多的植物降解所需的微生物，可在池塘中采集。

而生态肥料中虽含促进植物生长的有益微生物生态环链菌群体，其在土壤生态—作物根系—微生物生命活动三者之间自然运行相互作用，促使农作物有效增产和优化品质，但生态肥料中有益微生物由于缺少营养物质而难存活，进入土壤的存活率和活性不高。为解决这一难题，利用降解纤维素为基体，纤维素降解产生的葡萄糖、蔗糖、果糖以及低聚糖等营养物质，可为这些微生物提供养分，纤维素转化的有机物质成为生态肥料中有益微生物的生命载体，提高了有益微生物进入土壤的成活率和活性。

利用上述两个原理，本发明提供以降解植物纤维为基体的生态堆肥素。其生产过程如下：首先将废弃植物磨成粉末，进行消毒杀菌。然后加入活性淤泥或腐殖质，进行充分混合。经过一定时间的降解后，能提供营养物质，将一些促进植物生长的有益微生物，如豆科根瘤菌、固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌等加入其中，混匀即成生态堆肥素。其中降解时间的控制不必太严格，一般降解10-20天，即可加入促进植物生长的有益微生物。为了进一步促进植物纤维的降解，其中还可加入促进植物分解的微生物，如白腐菌等。