一種棉花秸稈有機肥及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及肥料領域，屬于作物秸桿的回收利用技術，具體涉及一種棉花秸桿有 機肥及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 化肥是作物的"糧食"，在促進農業的持續穩定發展中起著十分重要的作用。我國 的化肥生產和使用量巨大，據國家統計局數據，2013年化肥生產量7037萬噸（折純，下同）， 農用化肥施用量5912萬噸。當前我國化肥施用存在過量施肥，施肥不均勻，重化肥、輕有機 肥等問題。我國農作物畝均化肥用量21.9公斤，遠高于世界平均水平(每畝8公斤），是美國 的2.6倍，歐盟的2.5倍。對蔬菜、果樹等附加值較高的經濟園藝作物過量施肥比較普遍。目 前，我國有機肥利用率低，有機肥資源總養分約7000多萬噸，實際利用不足40%。其中，畜禽 糞便養分還田率為50%左右，農作物秸桿養分還田率為35%左右。為提高肥料利用率，減少 不合理投入，保障糧食等主要農產品有效供給，促進農業可持續發展，農業部制訂了《到 2020年化肥使用量零增長行動方案》。
[0003] 棉花秸桿桿富含纖維素、木質素和多縮戊糖等物質，是重要的農業可再生資源，具 有很高的開發利用價值，目前已被廣泛開發應用于飼料、燃料、造紙原料、復合材料、再生纖 維素人造絲、活性炭、羧甲基纖維素、木糖等多種用途。我國是世界上最大的棉花生產國，棉 花產量約占年度全球棉花總產量的30%，棉桿資源非常豐富，2013年中國棉桿資源量為 3149.5萬t，但棉花秸桿難于腐熟，所以怎樣合理高效開發利用棉花秸桿資源，對于促進我 國經濟發展、改善生態環境具有積極意義。

【發明內容】

[0004] 本發明的第一目的在于提供一種棉花秸桿資源制備的棉花秸桿有機肥，對提高棉 花秸桿利用率，促進棉花產業持續發展有積極意義。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] -種棉花秸桿有機肥，其利用含有刺孢吸水鏈霉菌、淡紫擬青霉、枯草芽孢桿菌的 復合微生物菌劑將棉花秸桿混合物堆腐發酵而成;所述棉花秸桿混合物包括如下重量份計 的原料:粉碎的棉花秸桿30-50份、羊糞20-28份、菜籽柏2-15份、牛糞20-40份。
[0007] 本發明將棉花秸桿綜合利用與農業化肥使用量零增長要求相結合，通過將棉花秸 桿轉化為有機肥，即實現了棉花秸桿的綜合利用，又提高了我國有機肥資源的利用率。
[0008] 優選的，所述棉花秸桿混合物包括如下重量份計的原料:粉碎的棉花秸桿35-45 份、羊糞20-25份、菜籽柏5-12份、牛糞25-35份。
[0009] 更優選的，所述棉花秸桿混合物包括如下重量份計的原料:棉花秸桿40份、羊糞20 份、菜籽柏5份、牛奠25份。
[0010] 本發明所述地棉花秸桿有機肥，其中所述復合微生物菌劑的質量添加量為2-5份。
[0011] 所述復合微生物菌劑由刺孢吸水鏈霉菌菌劑、淡紫擬青霉菌劑和枯草芽孢桿菌菌 劑直接混合或進一步加入統糠和/或海泡石混合而成。其中，優選刺孢吸水鏈霉菌菌劑中有 效活菌數為10-30億cfu/g、淡紫擬青霉菌劑中有效活菌數為5-15億cfu/g，枯草芽孢桿菌菌 劑中有效活菌數為40-80億cf u/g。
[0012] 其中，統糠是指稻麥等谷類糧食加工后的副產品，可市售購得。
[0013] 作為最優選，所述刺孢吸水鏈霉菌菌劑中活菌數為20億cfu/g、淡紫擬青霉菌劑中 活菌數為10億cfu/g，枯草芽孢桿菌菌劑中活菌數為70億cfu/g，以實現發酵效果、產品應用 效果和生產成本的最優化。
[0014] 本發明所述的刺孢吸水鏈霉菌保藏編號為ACCC40018、淡紫擬青霉保藏編號為 ACCC30673、枯草芽孢桿菌的保藏編號為ACCC10118。
[0015] 本發明同時還提供了上述棉花秸桿有機肥地制備方法，具體步驟包括：
[0016] (1)復合微生物菌劑的制備
[0017] 將刺孢吸水鏈霉菌菌劑、淡紫擬青霉菌劑、枯草芽孢桿菌菌劑直接混合或進一步 加入統糠和/或海泡石混合，即得復合微生物菌劑；
[0018] (2)棉花秸桿的粉碎
[0019]用粉碎機將棉花秸桿粉碎成0.5-lcm長度棉花秸桿粉；
[0020] (3)堆置發酵
[0021]將步驟(2)粉碎的棉花秸桿、羊糞、菜籽柏與牛糞按比例混合后，加入2-5份的所述 復合微生物菌劑，均勻混合，調節含水量為55 % -60 %，堆置高度1.0-1.2m，堆置發酵；
[0022]當堆體溫度超過60°C時開始翻堆，控制溫度不超過70°C，發酵過程中每兩天測定 堆體含水量，適當補水使得發酵堆水分維持在50%以上;待發酵堆顏色變褐色或者黑褐色， 同時發酵堆溫度降至40°C以下，水分在30%以下結束發酵，將發酵好有機肥粉碎、過篩，即 得。
[0023]本發明所述的方法，發酵周期大概在30-40天。
[0024] 其中，復合微生物菌劑的制備包括如下步驟：
[0025] I.刺孢吸水鏈霉菌菌劑的制備:將刺孢吸水鏈霉菌原菌種依次進行斜面培養、搖 瓶培養、發酵罐培養，將得到的發酵液濃縮、干燥后用于復合菌劑配置；
[0026] Π .淡紫擬青霉菌劑的制備:將淡紫擬青霉原種依次進行斜面培養、搖瓶培養、發 酵罐培養，將得到的發酵液濃縮、干燥后用于復合菌劑配置；
[0027] ΙΠ .枯草芽孢桿菌菌劑的制備：將枯草芽孢桿菌原種依次進行斜面培養、搖瓶培 養、發酵罐培養，將得到的發酵液濃縮、干燥后用于復合菌劑配置；
[0028] IV.將上述濃縮的刺孢吸水鏈霉菌菌劑、淡紫擬青霉菌劑、枯草芽孢桿菌菌劑按一 定比例混合(或進一步結合統糠和/或海泡石），即得復合微生物菌劑；
[0029] 更為理想地，步驟(1)中所述刺孢吸水鏈霉菌菌劑、淡紫擬青霉菌劑和枯草芽孢桿 菌菌劑的制備過程如下：
[0030] I.刺孢吸水鏈霉菌菌劑的制備：
[0031 ] a.斜面培養:將刺孢吸水鏈霉菌原種在無菌操作下接種斜面培養基上，28 °C培養 4-5d；
[0032] b.搖床培養:將步驟a培養的菌種用無菌水洗脫至種子培養基中，28-30°C，120-140r/min 搖床培養20-24h;
[0033] c .發酵罐培養:將步驟b培養的菌種在無菌操作下接種于液體發酵培養基，罐壓 0.04-0.06Mpa，通氣量1:0.6-0.8，培養98-108h，發酵液變粘稠，終止發酵，將所得發酵液離 心(可采用蝶式離心機，離心速度可選3000r/min)，收集離心后的濾渣，加一定量(根據菌劑 要求來做稀釋)的統糠混勻后干燥即得刺孢吸水鏈霉菌菌劑；
[0034] 其中，優選所述步驟a中使用的斜面培養基配方如下：葡萄糖15g、蛋白胨5g、酵母 膏5g、瓊脂15g、水1000mL自然pH;步驟b中使用的種子培養基配方如下：葡萄糖10g、牛肉膏 5g、酵母粉5g、淀粉10g、都餅粉5g、磷酸二氫鉀0.5g、硫酸鎂0.2g、水1 OOOmL;步驟c中使用的 液體發酵培養基配方如下：玉米粉40g、豆餅粉25g、硫酸銨6g、葡萄糖15g、酵母粉4g、蛋白胨 3g、水1 OOOmL 自然 pH;
[0035] Π .淡紫擬青霉菌劑的制備：
[0036] d.斜面培養:將淡紫擬青霉原種在無菌操作下接種斜面培養基上，28 °C培養4-5d;
[0037] e.搖床培養:將步驟d培養的菌種用無菌水洗脫至種子培養基中，28_30°C，120-140r/min 搖床培養20-24h;
[0038] f.發酵罐培養:將步驟e培養的菌種在無菌操作下接種于液體發酵培養基，罐壓 0.04-0.06Mpa，通氣量1:0.6-0.8，培養84-96h，終止發酵，將所得發酵液離心（可采用蝶式 離心機，離心速度可選3000r/min)，收集離心后的濾渣，加一定量(根據菌劑要求來做稀釋） 的統糠混勻后干燥即得淡紫擬青霉菌劑；
[0039]其中，優選所述步驟d中使用的斜面培養基配方如下：麩皮10g、玉米粉5g、七水硫 酸鎂2.5g水、瓊脂15g、1 OOOmL自然pH;步驟e中使用的種子培養基配方如下：葡萄糖10g、磷 酸二氫鈉5g、磷酸氫二鈉5g、硫酸銨2.5g、水1 OOOmL;步驟f中使用的液體發酵培養基配方如 下:麩皮1 〇g、玉米粉5g、磷酸二氫鈉5g、磷酸氫二鈉5g、七水硫酸鎂2.5g、水1 OOOmL自然pH;
[0040] m.枯草芽孢桿菌菌劑的制備：
[0041] g .斜面培養：將枯草芽孢桿菌原種在無菌操作下接種斜面培養基上，37 °C培養 20h；
[0042] h.搖床培養:將步驟g培養的菌種接種至種子培養基中，32-35°C，120-140r/min搖 床培養16-18h;
[0043] i .發酵罐培養:將步驟h培養的菌種在無菌操作下接種于液體發酵培養基，罐壓 0.04-0.06Mpa，通氣量1:0.6-0.8，培養33-48h，活菌數大于5.0 X 109cfu/mL，終止發酵，將 所得發酵液離心(可采用蝶式離心機，離心速度可選3000r/min)，收集離心后的菌體，加一 定量(根據菌劑要求來做稀釋)的統糠混勻后干燥即得枯草芽孢桿菌菌劑；
[0044]其中，優選所述步驟g中使用的斜面培養基配方如下：蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化 鈉5g、瓊脂15g、水1000mL，pH 7.0;步驟h中使用的培養基配方如下：蛋白胨10g、牛肉膏5g、 氯化鈉5g、水1000mL，pH 7.0;步驟i中使用的培養基配方如下：葡萄糖10g、牛肉膏5g、酵母 粉5g、豆柏粉20g、玉米粉10g、硫酸鎂0·2g、水1 OOOmL，pH 7·0。
[0045]本發明利用植物秸桿生產有機復合肥，充分利用了秸桿資源，避免了資源浪費，減 少了環境污染。菜籽柏、牛糞、羊糞含有大量的蛋白及有機化合物，在微生物的下可轉化為