[发明专利]一种能促进秸秆快速降解的生物制剂及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于生物发酵领域，具体提供了一种能促进秸秆快速降解的生物制剂及其生产工艺。

背景技术

农作物秸秆是世界上最为丰富的物资之一，据统计，我国每年约有农业废弃物40多亿吨，其中农作物秸秆10.4亿吨，其中作物秸秆饲料、秸秆能源、秸秆造纸和建材等占据不到1/3，剩下的都被丢弃或者焚烧，处理率不足25％。农业废弃物不能及时有效地处理与转化，污染了环境又浪费了资源。目前农村面源污染、有毒有害有机污染等问题日渐突出。

农民把大量的农业秸秆在农田里焚烧，浪费了大量的有机物，生物有机肥施用量不足，导致土壤中有机质含量不断下降，大部分土壤的有机质含量在1.3％以下，造成土壤板结，透气性不好，保水能力差，重茬病虫害加剧，生产成本增加，随之带来一系列的土壤生态环境恶化等问题，严重地影响了作物的产量和品质，农业难以可持续发展。

农作物秸秆是农作物生产系统的一项重要资源，它含有多种可被利用的有效成分，除绝大多数部分是碳外，还含有氮磷钾硅钙等元素，主要的成分为纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸等有效成分。

近年来，市场上出现了很多的秸秆腐熟剂，大多适用于秸秆堆肥的生产过程中。但是现在的秸秆腐熟剂存在一个问题，就是在腐熟剂中的菌种无法实现本土化，腐熟剂中的菌种存在不适应当地环境的菌种，所以，大多数的秸秆秸秆腐熟剂存在作用效果不明显、菌丝生长不旺盛等问题、堆置发酵处理不彻底、腐熟时间长等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现快速降解农作物秸秆的生物制品及其生产工艺，解决背景技术中秸秆综合利用率低、堆置腐熟速率慢，适应当地环境的有效活菌数低等相关问题。

本专利所叙述的生物制剂，能够快速实现对秸秆的快速降解。与其他生物制剂最大的不同之处在于：本发明叙述的秸秆降解生物制剂是以精细有机质为培养基和载体进行厌氧发酵，秸秆进行好氧发酵，将厌氧发酵产物和好氧发酵产物进行后处理而制成的活菌生物制剂。其中后处理过程中，对不适应环境的弱势菌株进行淘汰，获得能够快速降解秸秆适应环境的优势菌群，最终得到适应本地环境的高效率秸秆降解的生物制剂制。

本发明具体技术方案如下：

1)厌氧发酵

厌氧发酵保全养分，分解有害物质，提高厌氧微生物的含量。

所使用的菌种是润康源EM原液，购自中日合资临沂益康有机农业科技园有限公司，含有120个细菌和40个真菌，但以以下四类为主:乳酸菌类(Lactobacillus plantarum(胚芽乳杆菌),Lactobacillus casei(干酪乳杆菌))，酵母菌类(Saccharomyces cerevisiae)，厌氧型放线菌(Streptococcus spp.)和光合作用细菌(Rhodopseudomonas palustris)。

厌氧发酵中各个组分的重量百分比为：

大豆粕：25-35％，

米糠：30-35％，

鱼粉：7-10％，

糖蜜：2-5％，

麦麸：1-2％，

尿素：1-2％，

EM菌：1-2％，

水：余量，

其中糖蜜有机质含量≥50％，含水量≤30％；

将上述原料充分混合搅拌，将其装入密闭的容器中，控制温度为25-27℃进行厌氧发酵，持续10-25天，待PH值稳定在4，完成厌氧发酵。

2)秸秆好氧发酵

将玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆等农作物秸秆，用粉碎机粉碎至1-2cm的小段，用水浸泡6-12h。

浸泡完成后，将秸秆摊晾在遮光通风处，自然风干，随时监测秸秆的含水量，当秸秆的含水量达到40-50％之后，将秸秆堆起。

加入秸秆重量百分比为0.5-1％的尿素，搅拌均匀，然后将秸秆置于发酵室中，温度控制在25-30℃之间，并每隔5-10h定时进行常规通气加氧30min。

经过24-48h，在秸秆表面出现一层白色的菌丝，好氧发酵结束，得到好氧发酵产物。

3)后处理

将上述步骤1)的厌氧发酵产物与步骤2)的好氧发酵产物以3：2的质量比例进行混合，调节含水量至30-35％，然后把混合物放入横卧滚动式发酵设备，保持罐外温度为室温即可。

每隔5h滚动搅拌一次，同时进行常规通气加氧，每次15分钟，本步骤同时是缓慢烘干的过程，待原料含水量降至15-18％，能适应本地环境的高效率秸秆降解的生物制剂制作完成。