[发明专利]一种作物秸秆腐熟剂的助剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种作物秸秆腐熟剂的助剂及制备方法，它由一定比例的短梗霉多糖、纳米二氧化硅、腐植酸钾、月桂酰基谷氨酸、碳酸铵、硫酸锰、磷酸二氢钾、蒸馏水组成，步骤是:(1)分别称取各原料和蒸馏水备用；(2)将其中的短梗霉多糖、腐植酸钾、月桂酰基谷氨酸、碳酸铵、硫酸锰、磷酸二氢钾粉末混合后加入蒸馏水，混合均匀，获得混合物；(3)将混合物与纳米二氧化硅用酒精溶解后倒入，搅拌均匀，待沉淀全部溶解后，用稀硫酸调PH值，加剩下蒸馏水定容，制成助剂。配方合理,使用方便,能有效激活作物秸秆腐熟剂中的微生物活性，促进作物秸秆的纤维素、木质素等成分快速有效降解。生态环保，无环境污染，便于推广应用。

技术领域

本发明属生物工程领域，更具体涉及一种作物秸秆腐熟剂的助剂，同时还涉及一种作物秸秆腐熟剂的助剂的制备方法。该助剂适用水稻、玉米、棉花、油菜等多种作物秸秆的降解。

背景技术

中国每年生产约7亿多吨的作物秸秆，占世界秸秆总量的30％。在这7亿多吨的作物秸秆中，被利用的不足2000万吨，约97％的秸秆被焚烧、堆积或者遗弃。作物秸秆的不恰当处置不仅造成资源极大浪费，更是对农田系统及周围环境造成严重影响，从而也影响了交通安全、社会生产和人民生活。近年来作物秸秆已经成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的油菜、小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生大量浓重的烟雾，成为了农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。在此情况下，完全由农民来处理，就出现了大量焚烧的现象。据估计，我国作物秸秆露天焚烧排放CO、CO₂的量分别达1.15×10⁷和1.57×10⁸吨。秸秆焚烧污染了空气、严重破坏了土壤结构和土壤微生物菌群。

然而，秸秆是农作物的主要副产品，同时也是一种重要的可再生有机资源。作物秸秆中含有丰富的氮、磷、钾及中微量元素等营养成分，秸秆还田是利用秸秆资源的直接有效途径。若实现秸秆就地还田，非常有利于改善土壤和农田系统。研究表明，作物秸秆还田是提高土壤有机碳含量、培肥地力、养分循环利用率的有效而简便的方法。还田秸秆在土壤微生物的作用下进行腐解，释放氮、磷、钾等养分可供作物吸收利用。然而，当前制约秸秆就地还田的一个重要因素就是秸秆腐解速度问题，因为中国很多地方都是两季或两季以上作物轮作，前后茬作物之间的时间间隙很小，前茬作物秸秆还田后往往来不及腐解，从而影响下茬作物的正常播种或生长，因此秸秆腐解速度慢制约了农民实行秸秆还田的积极性。

为提高秸秆利用率，减少作物秸秆焚烧，近年来许多科学家聚焦于研发秸秆腐熟剂以促进作物秸秆降解速度，从而达到作物秸秆快速还田的目的。秸秆腐熟剂是指能加速各类农作物秸秆腐熟的微生物活体制剂。秸秆腐熟剂往往由多种不同的微生物组成，能使秸秆等有机废弃物快速腐熟，使秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素快速成为植物生长所需的营养，提高土壤有机质，改善作物品质，提高作物产量。但由于腐熟剂中的微生物受秸秆类型、埋深、温度、湿度、环境微生物等多种因素影响，往往活性不能得到充分激发，繁殖速度受到影响，腐解效果受到局限。因此，为克服秸秆类型、环境因素、微生物活性等方面的影响因素，提高腐熟剂的作用效果，本研究团队经过多年反复试验，研发了本秸秆腐熟剂的助剂，能够有效提高秸秆腐熟剂的降解效果，缩短秸秆降解时间，提高降解质量。

本发明即是利用微生物的有效激活因子效应，结合纳米材料的小尺寸效应、表面活性效应，采用传统的诱导激活因子与现代纳米技术相结合研制出的一种能够有效激活微生物繁殖和降解活性，一方面改善环境因素以适应微生物活化、另一方面提高微生物对环境的适应性两方面提高微生物对对复杂环境条件的适应并有效提高其生物活性和繁殖活性，帮助微生物在开始秸秆降解前做好前期扩散细胞壁、拓展细胞间隙、初步腐蚀细胞、启动植物体内相应生理生化反应等工作，进而提高微生物的秸秆降解效率和效果。

发明内容