阅读说明：本技术 还田助腐生物有机肥及其加工方法 (Returning-to-field corrosion-aiding biological organic fertilizer and processing method thereof ) 是由 黄光华 于 2020-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种还田助腐生物有机肥及其加工方法,所述生物有机肥包括：有机肥基质、草木灰、酵母发酵液、膨润土、硫酸铵、过磷酸钙、微生物增活剂及菌剂。本发明通过提供一种还田助腐生物有机肥,解决了传统自然秸秆腐化腐化率低的技术问题。(The invention provides a returning-to-field corrosion-aiding bio-organic fertilizer and a processing method thereof, wherein the bio-organic fertilizer comprises the following components: organic fertilizer matrix, plant ash, yeast fermentation liquor, bentonite, ammonium sulfate, calcium superphosphate, microorganism activating agent and microbial inoculum. The invention provides a returning-to-field decomposition-assisting biological organic fertilizer, and solves the technical problem of low decomposition rate of traditional natural straws.)

还田助腐生物有机肥及其加工方法

技术领域

本发明涉及生物有机肥技术领域，尤其涉及一种还田助腐生物有机肥及其加工方法。

背景技术

我国年产秸秆6～8亿吨，占世界秸秆总量的20％～30％，其中以小麦和玉米秸秆为主。随着我国现代化农业的快速发展，农村生活用能、牲畜饲料的结构也已发生了根本性改变，同时也带来了秸秆资源大量过剩等问题。秸秆还田对土壤肥力的促进作用早已被欧美等农业发达国家证实。

相关技术中，秸秆还田方式主要包括以下几种。秸秆焚烧还田已被我国全面禁止。秸秆在耕植土壤表面或收集后经微生物作用转化为肥料的堆沤还田曾流行于我国南方部分农业产区，但该还田方式需要密集的劳动力，不适合现代化农业的发展。现代化的联合收割机收获小麦和玉米的同时一般会将秸秆打碎成5～15cm的小段，抛撒回耕植土壤表面。秸秆再经短暂的晾晒除水，可通过旋耕或犁耕深翻直接或与微生物菌剂混合还田。秸秆直接还田的方式最为简单，但我国直接还田秸秆的年腐化率一般只有70％左右，未腐化的秸秆在土壤中多年累积可能引发土壤理化性质下降、病虫害增多等问题。

因此，一种提高秸秆还田中的腐化率的有机肥的出现势在必行。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种还田助腐生物有机肥及其加工方法，以解决相关技术中传统秸秆还田过程中腐化率低的技术问题。

本发明提供了一种还田助腐生物有机肥，包括：有机肥基质、草木灰、酵母发酵液、膨润土、硫酸铵、过磷酸钙、微生物增活剂及菌剂。

可选地，所述生物有机肥各组分的重量份配比为：

有机肥基质20～25份；

草木灰7.5～12份；

酵母发酵废液浓缩液3.5～6.5份；

膨润土2.5～5.5份；

硫酸铵0.5～2.5份；

过磷酸钙1.5～4.5份；

微生物增活剂2.0～5.0份；

菌剂0.1～0.4份。

可选地，所述有机肥基质由重量份配比为40～60：60～40的粉碎后的稻壳和酵母发酵废液浓缩液混合后，于自然开放体系堆肥腐熟而得；和/或，

所述有机肥基质由重量份配比为40～60：60～40的粉碎后的秸秆和酵母发酵废液浓缩液混合后，于自然开放体系堆肥腐熟而得；和/或，

所述有机肥基质由重量份配比为40～60：60～40的粉碎后的木屑和酵母发酵废液浓缩液混合后，于自然开放体系堆肥腐熟而得。

可选地，所述菌剂为黑曲霉菌剂、多变根毛菌菌剂或左氏链霉菌菌剂中的一种或其组合。

可选地，所述黑曲霉和所述多变根毛菌均在真菌培养条件下采用真菌培养基进行发酵培养；和/或，

所述左氏链霉菌在放线菌培养条件下采用放射菌培养基进行发酵培养。

可选地，所述菌剂通过重量份配比为30～33:30～33:33～36的菌膏、热保护剂及水混合、调浆、干燥，制备而成。

可选地，所述热保护剂为麦芽糊精。

可选地，所述微生物增活剂为玉米浆干粉、玉米蛋白粉、土豆浸粉、蛋白胨、酵母粉中的一种或其组合。

本发明还提供了一种还田助腐生物有机肥的加工方法，所述加工方法的具体步骤包括：首先，将草木灰和酵母发酵废液浓缩液混合均匀，得固体粉末状物料；然后，依次加入有机肥基质、膨润土、硫酸铵、过磷酸钙、生物增活剂、菌剂，混匀，得混合后的物料；最后，将混合后的物料造粒、干燥、筛分，得如上所述的还田助腐生物有机肥。

本发明还提供了一种还田助腐生物有机肥的加工方法，所述加工方法的具体步骤包括：首先，将草木灰和酵母发酵废液浓缩液混合均匀，得固体粉末状物料；然后，依次加入有机肥基质、膨润土、硫酸铵、过磷酸钙、生物增活剂、混匀，得混合后的物料；再次，将混合后的物料造粒、干燥、筛分，得有机肥颗粒；最后，在所述有机肥颗粒的表面裹上菌剂，得如上所述的还田助腐生物有机肥。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明技术中，通过提供一种还田助腐生物有机肥，一方面可以利用该生物有机肥取代普通有机肥作为土壤基肥，不增加额外的农业操作；另一方面，通过生物有机肥将包裹在秸秆外层的木质素结构破坏和将秸秆切割断面的粗纤维分解，并在土壤微生物的共同协同作用下实现上茬作物秸秆全部还田后在下一种植周期内完全腐化，以转换为当季土壤肥力；同时，该生物有机肥能提高土壤微生物的活性，有利于生物有机肥中的功能性微生物在土壤中的定殖，提高土壤的肥沃程度。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种还田助腐生物有机肥，包括：有机肥基质、草木灰、酵母发酵液、膨润土、硫酸铵、过磷酸钙、微生物增活剂及菌剂。

可选地，所述生物有机肥各组分的重量份配比为：

有机肥基质20～25份；

草木灰7.5～12份；

酵母发酵废液浓缩液3.5～6.5份；

膨润土2.5～5.5份；

硫酸铵0.5～2.5份；

过磷酸钙1.5～4.5份；

微生物增活剂2.0～5.0份；

菌剂0.1～0.4份；

水分≤25％。

可选地，所述生物有机肥各组分的重量份配比为：

有机肥基质21～23份；

草木灰9～11份；

酵母发酵废液浓缩液4.0～5.0份；

膨润土3.5～4.5份；

硫酸铵1.0～1.5份；

过磷酸钙2.0～3.5份；

微生物增活剂2.5～4.0份；

菌剂0.2～0.3份；

水分≤12％。

可选地，所述有机肥基质由重量份配比为40～60：60～40的粉碎后的稻壳和酵母发酵废液浓缩液混合后，于自然开放体系堆肥25～45天，腐熟而得；和/或，

所述有机肥基质由重量份配比为40～60：60～40的粉碎后的秸秆和酵母发酵废液浓缩液混合后，于自然开放体系堆肥25～45天，腐熟而得；和/或，

所述有机肥基质由重量份配比为40～60：60～40的粉碎后的木屑和酵母发酵废液浓缩液混合后，于自然开放体系堆肥25～45天，腐熟而得。

可选地，所述菌剂为黑曲霉菌剂、多变根毛菌菌剂或左氏链霉菌菌剂中的一种或其组合。

本实施例中，所述菌剂的菌株为保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(以下简称CGMCC)的具有分解利用构成秸秆的纤维素和/或木质素功能的菌株。包括：黑曲霉(Aspergillus niger，保藏编号CGMCC No.11113)，多变根毛菌(Rhizomucor variabilis，保藏编号CGMCC No.11114)，左氏链霉菌(Streptomyces drozdowiczii，保藏编号CGMCCNo.13409)。所述菌剂通过发酵培养菌株、离心，后与微生物热保护剂混合后喷雾干燥获得。

可选地，所述黑曲霉和所述多变根毛菌均在真菌培养条件下采用真菌培养基进行发酵培养；和/或，

所述左氏链霉菌在放线菌培养条件下采用放射菌培养基进行发酵培养。

具体地，将所述黑曲霉菌和所述多变根毛菌均于葡萄糖20g/L，玉米浆干粉5g/L，pH为6.5的培养基中培养，培养温度为28～30℃，搅拌速度为150～350转/min，压缩无菌空气通气量为0.5～0.8：1M³/1000L，培养时间36～48小时。将所述左氏链霉菌于葡萄糖5g/L，玉米浆干粉15g/L，pH为7的培养基中培养，培养温度为35～37℃，搅拌速度为150～350转/min，压缩无菌空气通气量为0.5～0.8：1M³/1000L，培养时间36～48小时。

可选地，所述菌剂通过重量份配比为30～33:30～33:33～36的菌膏、热保护剂及水混合、调浆、干燥，制备而成。

可选地，所述热保护剂为麦芽糊精。

具体地，将培养结束后的菌液采用管式离心机或碟片式离心机对发酵的菌液进行离心收集微生物菌体，以获得微生物的菌膏；然后按重量份配比为30～33:30～33:33～36的比例依次取对应份额的菌膏、麦芽糊精、水混匀、调浆；浆液通过喷雾干燥机(进风温度为180～200℃，出风温度为65～80℃)干燥，以获得干粉状的菌剂。

可选地，所述菌剂选用质量比为1:1的黑曲霉和左氏链霉菌的组合菌体。

可选地，所述微生物增活剂为玉米浆干粉、玉米蛋白粉、土豆浸粉、蛋白胨、酵母粉中的一种或其组合。本实施例中，为了节约成本，选用玉米浆干粉或玉米蛋白粉作为微生物增活剂。

本发明还提供了一种还田助腐生物有机肥的加工方法，所述加工方法的具体步骤包括：首先，将草木灰和酵母发酵废液浓缩液混合均匀，得固体粉末状物料；然后，依次加入有机肥基质、膨润土、硫酸铵、过磷酸钙、生物增活剂、菌剂，混匀，得混合后的物料；最后，将混合后的物料造粒、干燥、筛分，得如上所述的还田助腐生物有机肥。

本发明还提供了一种还田助腐生物有机肥的加工方法，所述加工方法的具体步骤包括：首先，将草木灰和酵母发酵废液浓缩液混合均匀，得固体粉末状物料；然后，依次加入有机肥基质、膨润土、硫酸铵、过磷酸钙、生物增活剂、混匀，得混合后的物料；再次，将混合后的物料造粒、干燥、筛分，得有机肥颗粒；最后，在所述有机肥颗粒的表面裹上菌剂，得如上所述的还田助腐生物有机肥。

为更清楚地说明本发明中还田助腐生物有机肥及其加工方法的效果，选用以下实施例组进行详细阐述。应当理解，下列实施例组仅用于说明本发明中还田助腐生物有机肥及其加工方法的效果，并不限制本发明的中草药添加剂的组分及配比。

实施例组1还田助腐生物有机肥的加工

实施例1：

1.1原料选取：有机肥基质22.5份(重量份配比，下同)，草木灰10.5份，酵母发酵废液浓缩液4.5份，膨润土3.5份，硫酸铵1.2份，过磷酸钙2.5份，玉米浆干粉3份，1号菌和3号菌质量比1:1的混合菌剂0.3份。

1.2加工方法：将10.5份草木灰和4.5份酵母发酵废液浓缩液均匀混合形成固体粉状物料，再与22.5份有机肥基质、3.5份膨润土、1.2份硫酸铵、2.5份过磷酸钙、3份玉米浆干粉、0.3份菌剂，通过电子配料机准确配比、均匀混合。混合后的物料经圆盘造粒、颗粒干燥(水分≤12％)、筛分(粒径2.5～4.5mm)等典型的有机肥加工流程，即成为颗粒状生物有机肥。

实施例2：

2.1原料选取：有机肥基质21份，草木灰11份，酵母发酵废液浓缩液5份，膨润土4份，硫酸铵1.5份，过磷酸钙3份，玉米蛋白粉4份，2号菌和3号菌质量比1:1的混合菌剂0.3份。

2.2加工方法：将11份草木灰和5份酵母发酵废液浓缩液均匀混合形成固体粉状物料，再与21份有机肥基质、4份膨润土、1.5份硫酸铵、3份过磷酸钙、4份玉米蛋白粉，通过电子配料机准确配比、均匀混合。混合后的物料经圆盘造粒、颗粒干燥(水分≤12％)、筛分(粒径2.5～4.5mm)等典型的有机肥加工流程获得有机肥颗粒，有机肥颗粒再在裹粉机中将0.3份菌剂粘裹在有机肥颗粒表面，即成为颗粒状生物有机肥。

实施例3：

3.1原料选取：有机肥基质23份，草木灰9份，酵母发酵废液浓缩液4份，膨润土4份，硫酸铵1份，过磷酸钙3.5份，玉米浆干粉3份，1号菌和2号菌质量比1:1的混合菌剂0.2份。

加工方法：将9份草木灰和4份酵母发酵废液浓缩液均匀混合形成固体粉状物料，再与23份有机肥基质、4份膨润土、1份硫酸铵、3.5份过磷酸钙、3份玉米浆干粉，通过电子配料机准确配比、均匀混合。混合后的物料经圆盘造粒、颗粒干燥(水分≤12％)、筛分(粒径2.5～4.5mm)等典型的有机肥加工流程获得有机肥颗粒，有机肥颗粒再在裹粉机中将0.2份菌剂粘裹在有机肥颗粒表面，即成为颗粒状生物有机肥。

由实施例1～3可知，通过本发明中提供的还田助腐生物有机肥的加工方法可加工出还田助腐的生物有机肥。

实施例组2还田助腐生物有机肥的田间试验

需要说明的是，本实验以所述生物有机肥作为部分基肥的小麦-玉米轮作区的秸秆还田试验地点：河北省保定市徐水区田村铺村

供试土壤性质：壤质潮土，有机质1.6％，碱解氮76mg/kg，速效磷(P₂O₅)24.3mg/kg，速效钾(K₂O)115.4mg/kg，pH 6.9。

供试小麦品种：婴泊700；供试玉米品种：农大84。

秸秆还田方式：按照当地种植习惯，5月底～6月中旬机械化收割小麦。麦根留在田里不动，小麦秸秆进联合收割机，被打成5-15cm的小段，连同麦麸被收割机抛撒至土壤表面，麦秸层厚度约10cm。小麦收获后随即进行玉米种植(此时小麦秸秆未还田)。玉米播种机将基肥和玉米种子透过麦秸层***土壤5～10cm深处。10月上旬至中下旬机械化收割玉米。玉米秸秆进联合收割机，被打成5cm左右的小段抛撒回土壤表面。晾晒3～7天后，机械施撒基肥至土壤表面(此时土壤表面存在玉米秸秆和自然腐化剩余的小麦秸秆)，当天旋耕两遍，将秸秆和基肥一同混合入土壤，旋耕深度15cm左右。旋耕后，趁土壤较为松软、土壤湿度较大，当天或1～2天内播种小麦。

施肥方式：试验组和对照组均只施基肥，具体如表1所示。其中，小麦复合肥的元素含量为N:25％，P₂O₅：15％，K₂O：8％；普通有机肥不含增活剂和菌剂。

田间管理：小麦浇水、除草等田间管理均按照当地种植习惯，与同区域正常小麦种植相同。因玉米种植时小麦秸秆未还田，田间试验主要考察新收获的玉米秸秆和土壤表面自然腐化剩余的小麦秸秆还田后的小麦生长和秸秆腐化情况，并得到如表1所示的结果数据。

表1秸秆还田腐化与小麦生长情况表

由表1可知，实施例4中基肥总量相较于对照组减少16％，但是在前期(55天)的秸秆腐化率较对照组腐化率的28％增至54％；由于有效避免了小麦种子存在还田秸秆周围无法与土壤接触等问题，实施例4中小麦的出苗率也由对照组的85％提高至96％。在秸秆还田第155天左右，实施例4中的秸秆基本腐化，相较于对照组秸秆腐化率的67％增至100％。由于实施例4中秸秆还田转换为当季的土壤肥力，使得基肥总量相较于对照组少16％的实施例4中的小麦产量(14165kg/hm²)远远高于对照组中的小麦产量(13975kg/hm²)。

实施例5中基肥总量相较于对照组减少20％，但是在前期(55天)的秸秆腐化率较对照组腐化率的28％增至49％；由于有效避免了小麦种子存在还田秸秆周围无法与土壤接触等问题，实施例5中小麦的出苗率也由对照组的85％提高至91％。在秸秆还田第155天左右，实施例5中的秸秆基本腐化，相较于对照组秸秆腐化率的67％增至100％。但是，由于实施例5中基肥总量相较于对照组减少20％，使得实施例5中的小麦产量(13890kg/hm²)低于对照组中的小麦产量(13975kg/hm²)。

综上，使用本发明中提供的还田助腐生物有机肥代替普通有机肥与小麦复合肥复配作为基肥，有利于加快还田秸秆的腐化速度和腐化程度，有利于换季作物小麦的生长。并且，实施例4中产出的小麦千粒重、有机质和氮磷钾含量与对照组及同区域正常种植产出的小麦几乎完全一致，并且，实施例4试验田小麦收获时，土壤中的有机质含量较种植前的1.6％增至1.65～1.70％，对秸秆还田大面积推广有积极作用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。