本發明屬于農作物秸稈利用
技術領域：
，具體涉及一種加速玉米秸稈還田腐解的方法。
背景技術：
：隨著農村經濟的快速發展和農民生活水平的不斷提高，作為秸稈已不再擔當農村主要燃料的角色，將秸稈進行返田處理，可以提高土壤肥力，保障作物穩產增產。我國每年產生的玉米秸稈超過上億噸，玉米秸稈含有30％以上的碳水化合物、2-4％的蛋白質和0.5-1％的脂肪，如何合理利用這些玉米秸稈，變廢為寶，已經成為研究的熱點。現有技術中，玉米秸稈主要用作牲畜飼料的主要原料，其在還田腐解方面研究較少。通常的做法是利用機械直接將秸稈打碎，然后進行土壤翻耕，利用土壤自身微生物體系代謝秸稈。然而，這種方法玉米秸稈降解速度較慢，常常是還未完全腐解即播種，影響后茬作物的生長。技術實現要素：本發明提供的一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，解決了現有技術中，玉米秸稈降解速度較慢，影響后茬作物生長的問題。本發明的目的是提供一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，包括以下步驟：步驟1，調整鋸木屑的水分含量在30-40％，得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發酵池中；所述發酵池內自下而上間隔設置有若干隔板，將發酵池分割成若干個發酵室，每個發酵室內放置有鋸木屑原料，且鋸木屑原料與發酵室內側壁之間留有一定距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發酵5-7天，得到發酵鋸木屑；步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發酵鋸木屑按照4:1～2的質量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發酵至達到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物；步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質量比例為100:5～10，放置2-3天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、30-40份的抑菌劑和1-2份的吐溫80，所述抑菌劑為乙醇、雙氧水中的一種或兩種。優選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟1中，在鋸木屑原料發酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發酵助劑，并且鋸木屑原料與發酵助劑的質量比例為100:5～10，混合均勻后再置于發酵池中發酵；所述發酵助劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、10-20份的葡萄糖、5-10淀粉和1-2份的聚乙二醇。優選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟1中，鋸木屑原料發酵期間翻攪物料或者適當加熱，控制發酵溫度在30-35℃之間。優選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟1中，鋸木屑原料發酵期間補充水分，維持鋸木屑的水分含量在30-40％之間。優選的，上述加速玉米秸稈還田腐解的方法中，步驟3中，所述抑菌劑由乙醇和雙氧水按照2:1的體積比例混合而成。與現有技術相比，本發明的加速玉米秸稈還田腐解的方法具有以下有益效果：(1)木屑上長出的菌絲中含有多種酶類，可以降解玉米秸稈中的纖維素類物質，破壞秸稈的表面結構，加速秸稈降解，使玉米秸稈腐解效率提高了100％以上，秸稈中纖維素和木質素快速降解，不會影響后茬作物的生長，為農作物秸稈的還田利用提供了有效途徑，該方法具有良好的應用前景。同時，設計的發酵池結構，可以為菌絲提供充足的氧氣，以加速菌絲的生長。(2)鋸木屑原料之前加入的發酵助劑，為菌絲的生長補充營養成分，使真菌快速聚集形成優勢菌，以減少雜菌的污染，提高菌絲生長效率。(3)由于發酵木屑的加入，當玉米秸稈腐解后，滋生了大量的微生物，如果此時將玉米秸稈還田使用，會影響土壤的微生態環境，所以本發明使用抑制劑對腐解后的玉米秸稈進行處理。抑制劑采用的乙醇和雙氧水均具有短時間殺菌作用，以快速殺死其中的大部分微生物，至此，整個玉米秸稈腐解過程完成。乙醇易揮發、雙氧水長時間見光后會分解，從而腐解的玉米秸稈中，微生物含量大量降低，而保留了大量礦物質元素，不會對土壤微環境造成危害。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明，但不應理解為本發明的限制。如未特別說明，以下所述的各個物質均為市售或者按照常規方法制得。本發明提供的一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調整鋸木屑的水分含量在30-40％，得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發酵池中；所述發酵池為一個向下凹陷的坑形結構，且所述發酵池內自下而上間隔設置有若干隔板，將發酵池分割成若干個發酵室，每個發酵室內放置有鋸木屑原料，每個發酵室內放置的鋸木屑原料的體積不超過該發酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發酵室內側壁之間留有一定距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發酵5-7天，得到發酵鋸木屑。木屑上長出的菌絲中含有多種酶類，可以降解玉米秸稈中的纖維素類物質，破壞秸稈的表面結構，加速秸稈降解。需要說明的是，步驟1中，在鋸木屑原料發酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發酵助劑，并且鋸木屑原料與發酵助劑的質量比例為100:5～10，混合均勻后再置于發酵池中發酵；所述發酵助劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、10-20份的葡萄糖、5-10淀粉和1-2份的聚乙二醇。發酵助劑為菌絲的生長補充營養成分，使真菌快速聚集形成優勢菌，而抑制細菌的生長。優選的，步驟1中，鋸木屑原料發酵期間翻攪物料或者適當加熱，控制發酵溫度在30-35℃之間，且鋸木屑原料發酵期間補充水分，保證鋸木屑的水分含量在30-40％之間，以促進菌絲的快速生長。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發酵鋸木屑按照4:1～2的質量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發酵至達到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物；玉米秸稈在菌絲的作用下逐漸腐解，比常規自然條件的腐解速率明顯提高。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質量比例為100:5～10，放置2-3天(最好是暴曬2-3天)，使其中的乙醇自然揮發、雙氧水見光自然降解，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：40-50份的水、30-40份的抑菌劑和1-2份的吐溫80，所述抑菌劑為乙醇、雙氧水中的一種或兩種。需要說明的是，玉米秸稈腐解的終點要求，根據本領域人員的實際應用需求選取，比如以纖維素降解率達40％以上確定為腐解終點，或者纖維素以纖維素降解率達80％以上確定為腐解終點，但是不管以何種標準作為腐解終點，只要達到了腐解終點，就算是達到了玉米秸稈腐解的要求。需要說明的是，所述鋸木屑采用常規木材制品制備過程中產生的鋸木屑均可，比如楊樹木屑、松樹木屑等，如果鋸木屑的原始水分含量較高，則需要進行通風干燥，使其失去部分水分；如果鋸木屑的原始水分含量較低，則需要添加水分，以保證鋸木屑的水分含量在30-40％之間。優選的，本發明還包括以下實施例。實施例1一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調整鋸木屑的水分含量在30-35％，得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發酵池中；所述發酵池為一個向下凹陷的坑形結構，且所述發酵池內自下而上間隔設置有若干隔板，將發酵池分割成若干個發酵室，每個發酵室內放置有鋸木屑原料，每個發酵室內放置的鋸木屑原料的體積不超過該發酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發酵室內側壁之間留有10cm的距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發酵5天，得到發酵鋸木屑。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發酵鋸木屑按照4:1的質量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發酵至達到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質量比例為100:8，暴曬2天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：45份的水、35份的抑菌劑和2份的吐溫80，所述抑菌劑由乙醇和雙氧水按照2:1的體積比例混合而成。實施例2一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調整鋸木屑的水分含量在35-40％后得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發酵池中，所述發酵池為一個向下凹陷的坑形結構，且所述發酵池內自下而上間隔設置有若干隔板，將發酵池分割成若干個發酵室，每個發酵室內放置有鋸木屑原料，每個發酵室內放置的鋸木屑原料的體積不超過該發酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發酵室內側壁之間留有5cm的距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發酵7天，得到發酵鋸木屑。在鋸木屑原料發酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發酵助劑，并且鋸木屑原料與發酵助劑的質量比例為100:5，混合均勻后再置于發酵池中發酵；所述發酵助劑按以下重量份的組分混合而成：40份的水、10份的葡萄糖、10淀粉和2份的聚乙二醇。同時，鋸木屑原料發酵期間翻攪物料或者適當加熱，控制發酵溫度在30-35℃之間，且發酵過程中補充水分，保證鋸木屑的水分含量在35-40％之間。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發酵鋸木屑按照4:2的質量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然發酵至達到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質量比例為100:10，暴曬3天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：45份的水、40份的抑菌劑和2份的吐溫80；所述抑菌劑為乙醇。實施例3一種加速玉米秸稈還田腐解的方法，具體包括以下步驟：步驟1，調整鋸木屑的水分含量在35-36％后得到鋸木屑原料，然后將鋸木屑原料置于發酵池中；所述發酵池為一個向下凹陷的坑形結構，且所述發酵池內自下而上間隔設置有若干隔板，將發酵池分割成若干個發酵室，每個發酵室內放置有鋸木屑原料，每個發酵室內放置的鋸木屑原料的體積不超過該發酵室體積的4/5，且鋸木屑原料與發酵室內側壁之間留有10cm的距離；最后用絨布覆蓋頂層鋸木屑的上表面，發酵6天，得到發酵鋸木屑。在鋸木屑原料發酵之前，向鋸木屑原料中噴淋發酵助劑，并且鋸木屑原料與發酵助劑的質量比例為100:10，混合均勻后再置于發酵池中發酵；所述發酵助劑按以下重量份的組分混合而成：50份的水、20份的葡萄糖、5淀粉和1.5份的聚乙二醇。步驟2，將玉米秸稈粉碎，并與發酵鋸木屑按照4:1.5的質量比例混合，充分混勻后堆積在一起，自然條件發酵至達到玉米秸稈腐解要求，得到玉米秸稈腐解物。步驟3，向玉米秸稈腐解物中噴淋抑制劑，并且玉米秸稈腐解物與抑制劑的質量比例為100:10，暴曬3天，得到用于還田的腐解玉米秸稈；所述抑制劑按以下重量份的組分混合而成：45份的水、30份的抑菌劑和2份的吐溫80；所述抑菌劑為雙氧水。實施例1-3的方法中，將玉米秸稈與發酵鋸木屑混合后，我們分別測定了不同樣品的纖維素酶活，同時以單純玉米秸稈中的纖維素酶活作為對照組，結果如表1所示。為了方便比較，我們對纖維素酶活進行了歸一化處理，即以對照組的纖維素酶活為標準，其酶活值規定為1，計算實施例1-3樣品的相對纖維素酶活，相對纖維素酶活的計算公式為：相對纖維素酶活＝樣品纖維素酶活/對照組樣品纖維素酶活。比較表1中的數據可知，將玉米秸稈與發酵鋸木屑混合后，實施例1-3的樣品中纖維素酶活分別為對照組的51.40倍、49.15倍和50.36倍，極大的提高了纖維素酶活，為快速降解玉米秸稈纖維素奠定了基礎。表1不同樣品的相對纖維素酶活實施例1實施例2實施例3對照組相對纖維素酶活51.4049.1550.361實施例1-3的方法中，分別取玉米秸稈與發酵鋸木屑混合后發酵第5天、10天、15天、20天的樣品，以玉米秸稈的自然腐解作為對照組，測定不同樣品中木質素含量和纖維素(以粗纖維素計)含量，計算不同樣品中木質素和纖維素的降解率，結果如表2所示。通過不同發酵時間木質素的降解率，我們發現，在玉米秸稈中加入發酵鋸木屑后，木質素的降解率有明顯提高，發酵15天即可達到46％以上，而只進行自然腐解處理的對照組玉米秸稈發酵15天后，其木質素的降解率仍不到16％，實施例1-3的方法使木質素的降解率提高了約1倍以上。通過不同發酵時間纖維素的降解率，我們發現，在玉米秸稈中加入發酵鋸木屑后，纖維素的降解率有明顯提高，發酵15天即可達到62％以上，而只進行自然腐解處理的對照組玉米秸稈發酵15天后，其纖維素的降解率僅為24.12％，實施例1-3的方法使纖維素的降解率提高了約150％以上。表2不同樣品中木質素和纖維素的降解率上述實驗數據說明，本發明的方法可以有效加速玉米秸稈腐解，耗時短，不會影響后茬作物的生長，為農作物秸稈的還田利用提供了有效途徑，該方法就有良好的應用前景。盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。當前第1頁1 2 3