专利名称：凋落物秋冬季露天堆腐快速腐熟方法
技术领域：
本发明涉及一种凋落物秋冬季露天堆腐快速腐熟方法，具体涉及一种温带干旱、
半干旱地区林地凋落物快速分解技术。
背景技术：
在我国西北部地区，为改善环境条件，减轻自然灾害，保护城市安全，在城市周边 营造了大片的人工生态防护林，但由于干旱少雨、气候干燥等自然条件的严重制约，林地内 凋落物自然分解非常缓慢，严重制约了森林生态系统的物质循环、养分平衡和林地土壤肥 力的改善，林木健康生长及林地稳定性和可持续性受到严重威胁。此外，随着林地内地表未 分解凋落物的逐渐积累，易燃物质的增多，也增加了林地的火灾隐患。 西北干旱区人工栽种林木大部分属于落叶阔叶林，每到秋末冬初树叶开始大量凋
落，而此时外界气温已达ot:左右，对凋落物分解起关键作用的微生物的活动已变得十分微
弱，凋落物不能及时分解转换成植物所需养分及腐殖质。遇有大风时，这些凋落物又很容易 被风吹散，造成林地潜在养分的损失。
发明内容
本发明目的在于，提供一种凋落物秋冬季露天堆腐快速腐熟方法，采用选地挖坑、 凋落物收集、取样计算、堆制凋落物及处理步骤完成。该方法主要通过挖坑，地下式堆腐，可 充分利用地温，极大的降低了外界低温对堆温的影响，保温、保湿、保肥效果更好，能够保证 微生物分解菌群的活力，从而快速达到腐熟效果。该方法解决了西北干旱区人工林凋落物 自然分解缓慢、火灾隐患突出、潜在养分流失的问题，同时又不受气候、场地的限制，解决了 干旱区人工林生态系统物质循环和养分平衡的问题，为人工林的近自然管护技术提供了一 种新方法。 本发明所述的凋落物秋冬季露天堆腐快速腐熟方法，按下列步骤进行 a、在林地边或林地内选择背风向阳较空旷处，挖深1-1. 2m，宽1. 5-2m，长度不限
的堆腐坑； b、于秋末冬初树木大量落叶之时，收集堆腐坑周边的凋落物，包括落叶、落花、落 果、落枝、落皮，对于较大枝条可用粉碎机粉碎成大颗粒； c、对所收集凋落物取样，样筐法计算凋落物的容重，二次取样，于65t:条件下烘干 至恒重，测其含水率，并分析有机C、全量N含量，计算调整C/N比为25 : l时的尿素用量；
d、将收集的凋落物堆于坑内，用微生物菌剂进行处理，凋落物分三层堆积，第一、 二层各厚55-65cm，第三层厚35-45cm，分别在各层上撒水、微生物菌剂和尿素，堆好后用遮 荫网覆盖，压实； e、每天上午观测40cm深处的堆温，当堆温达到5(TC时，进行翻堆，堆腐30-35天堆 温趋于平稳，手握指捻时柔软、易碎，颜色为黑褐色，并有腐土气味，即达到腐熟标准，堆腐 完成。
步骤d所述微生物菌剂它的核心菌种是嗜热性侧孢霉属的一个生理小菌种，国际 定名为porotrichum thermophile aoubus。 步骤d按凋落物干物质重量的200%加水，按步骤c计算的C/n比用量加尿素，微 生物菌剂按市售使用说明书用量。 本发明所述微生物菌剂它的核心菌种是嗜热性侧孢霉属的一个生理小菌种，国际
定名为porotrichum thermophile aoubus，是由细菌、纤维菌、酵母菌和放线菌等有益微生
物菌群组成的多菌种复合微生物菌剂，能够产生活性很强的多种酶，如淀粉酶、蛋白酶、纤
维素酶、氧化_还原酶等，能够迅速催化分解众多的有机物，使之在短期内转化为易于被植
物吸收利用的成分，在改变土壤的物理性状、提高土壤肥力、促进植物生长、增加植物抗病 性等方面具有显著的作用。 本发明所述的C/n比是指有机物中C素总量和n素总量之比。微生物在分解有 机质时，需要同化一定数量的C和n构成身体的组成分，同时还要分解一定数量的有机C 化合物作为能量来源。 一般来说，微生物组成自身的细胞需要吸收1份n和5份C，同时还 需要20份C作为生命活动的能源，即微生物在生命活动过程中，需要有机质的C/n比约为
25 : 1-30 : i。当有机残体的c/n比25 : 1-30 : i时，营养元素的矿化过程或生物固持
过程都将可能出现。如果被分解有机物的C/n比〈25 : 1-30 : l时，将产生净矿化过程， 对微生物的活动有利，有机质分解快，分解释放出的有机n除被微生物吸收构成自己的身 体外，还有多余的n残留在土壤中，可供植物吸收。如果有机质的C/n比> 25 : 1-30 : 1 时，微生物就缺乏n素，使微生物的发育受到限制，有机质分解慢，微生物不仅把分解释放 出的有机n全部用完，还要从土壤中吸取无机n用来组成自己的身体，n将产生净生物固持 过程。 本发明提出一种新的凋落物快速腐熟方法，以克服干旱区人工林凋落物自然分解 缓慢，火灾隐患严重，潜在养分损失的问题，为人工林近自然管护技术提出了新方法。本发 明方法简单，理论明确易懂，且不受外界环境条件的限制。能够快速及时的对凋落物进行分 解和腐熟，以增加林地土壤有机质和有效养分。
具体实施方式
实施例1 选地挖坑在林地边或林地内选择背风向阳较空旷处，挖深lm，宽1.5m，长度不 限，随地形及凋落物量的多少而定的堆腐坑； 凋落物收集于秋末冬初树木大量落叶之时，收集堆腐坑周边的凋落物，包括落 叶、落花、落果、落枝、落皮等，对于较大枝条可用粉碎机粉碎成大颗粒； 取样计算对所收集凋落物取样，称重，于65t:条件下烘干至恒重，测其含水率， 并分析有机C、全量n含量，计算C/n比，用样筐法计算凋落物的容重，再根据测定的含水率 计算单位体积凋落物的干物质量，根据已知的凋落物实际C/n比，计算调整C/n比到25 : 1 时单位体积凋落物所需添加C/n比调节剂的量(本发明选尿素作为C/n比调节剂)；
堆制凋落物将凋落物堆于坑内，用微生物菌剂进行处理，它的核心菌种是嗜热性 侧孢霉属的一个生理小菌种，国际定名为porotrichum thermophile aoubus，凋落物分三 层堆积，第一、二层各厚55cm，第三层厚35cm，分别在各层上撒水、微生物菌剂和尿素，按凋200%加水，按计算的C/N比调节剂用量加尿素，微生物菌剂按说明书用 量，堆好后在其上用遮荫网覆盖，压实； 过程处理每天上午12时左右观测40cm深处的堆温，当堆温达到5(TC时，进行翻 堆，堆腐30天堆温趋于平稳，手握指捻时柔软、易碎，颜色为黑褐色，并有腐土气味，即达到 腐熟标准，堆腐结束。
实施例2 选地挖坑在林地边或林地内选择背风向阳较空旷处，挖深lm，宽1. 8m，长度不 限，随地形及凋落物量的多少而定的堆腐坑； 凋落物收集于秋末冬初树木大量落叶之时，收集堆腐坑周边的凋落物，包括落 叶、落花、落果、落枝、落皮等，对于较大枝条可用粉碎机粉碎成大颗粒； 取样计算对所收集凋落物取样，称重，于65°C条件下烘干至恒重，测其含水率， 并分析有机C、全量N含量，计算C/N比，用样筐法计算凋落物的容重，再根据测定的含水率 计算单位体积凋落物的干物质量，根据已知的凋落物实际C/N比，计算调整C/N比到25 : 1 时单位体积凋落物所需添加C/N比调节剂的量(本发明选尿素作为C/N比调节剂)；
堆制凋落物凋落物堆于坑内，用微生物菌剂进行处理，它的核心菌种是嗜热性侧 孢霉属的一个生理小菌种，国际定名为porotrich咖thermophile aoubus，凋落物分三层堆 积，第一、二层各厚60cm，第三层厚40cm，分别在各层上撒水、微生物菌剂和尿素。按凋落物 干物质重量的200%加水，按计算的C/N比调节剂用量加尿素，微生物菌剂按市售使用说明 书用量，堆好后在其上用遮荫网覆盖，压实； 过程处理每天上午12时左右观测40cm深处的堆温，当堆温达到5(TC时，进行翻 堆，堆腐33天堆温趋于平稳，手握指捻时柔软、易碎，颜色为黑褐色，并有腐土气味，达到腐 熟标准，堆腐结束。
实施例3 选地挖坑在林地边或林地内选择背风向阳较空旷处，挖深1. 2m，宽2m，长度不 限，随地形及凋落物量的多少而定的堆腐坑； 凋落物收集于秋末冬初树木大量落叶之时，收集堆腐坑周边的凋落物，包括落 叶、落花、落果、落枝、落皮等，对于较大枝条可用粉碎机粉碎成大颗粒。 取样计算对所收集凋落物取样，称重，于65t:条件下烘干至恒重，测其含水率， 并分析有机C、全量N含量，计算C/N比。样筐法计算凋落物的容重，再根据测定的含水率计 算单位体积凋落物的干物质量。根据已知的凋落物实际C/N比，计算调整C/N比到25 : 1 时单位体积凋落物所需添加C/N比调节剂的量(本发明选尿素作为C/N比调节剂)；
堆制凋落物凋落物堆于坑内，用微生物菌剂进行处理，它的核心菌种是嗜热性侧 孢霉属的一个生理小菌种，国际定名为porotrich咖thermophile aoubus。凋落物分三层堆 积，第一、二层各厚65cm，第三层厚45cm，分别在各层上撒水、微生物菌剂和尿素。按凋落物 干物质重量的200X加水，按计算的C/N比调节剂用量加尿素，微生物菌剂按说明书用量。 堆好后在其上用遮荫网覆盖，压实； 过程处理每天上午12时左右观测40cm深处的堆温，当堆温达到50°C时，进行翻 堆，堆腐35天堆温趋于平稳，手握指捻时柔软、易碎，颜色为黑褐色，并有腐土气味，达到腐 熟标准，堆腐结束。
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本发明所述方法经试验，可快速提高堆温，在第4天即达到最高温55°C ，之后温度 震荡下降，第20天后快速下降，第30天降到最低温23t:，从第3天开始到第21天，4(rC以上 堆温持续19天，与外界气温最高温差可达55°C，当外界气温为_231:时，堆温仍可达18°C， 堆高落差率可达59%，堆腐30天时，凋落物失重率为23.6X，堆腐结束时，全量N、 P、 K含 量分别为10. 01g/kg， 3. 77g/kg和12. 20g/kg，比堆腐前有大幅提高，其中以全量N增幅最 大，达164. 5% ，其次为全量K，达88. 8% ，全量P达62. 9% 。 C/N比由初始的73. 3到未期的 23. 7，向着有利于凋落物分解的方向转化，避免了在高C/N比情况下，微生物为自身繁殖而 从土壤中吸取大量的N，造成与植物争肥的现象。 当腐熟后的凋落物回施到林地后，速腐增效剂中的嗜热性侧孢霉能和多种植物的 根形成菌根菌，促进植物生长，增强植物抗病性。 在城市绿地管护过程中，为保持绿地清洁及防止病虫害传播，常常将凋落物及林 下杂草人工清除，当垃圾处理，既污染了环境又造成资源的浪费，人为阻断了绿地系统的养 分循环，所以本发明同样适用城市园林绿地系统凋落物的就近集中堆腐。
权利要求
一种凋落物秋冬季露天堆腐快速腐熟方法，其特征在于按下列步骤进行a、在林地边或林地内选择背风向阳较空旷处，挖深1-1.2m，宽1.5-2m，长度不限的堆腐坑；b、于秋末冬初树木大量落叶之时，收集堆腐坑周边的凋落物，包括落叶、落花、落果、落枝、落皮，对于较大枝条可用粉碎机粉碎成大颗粒；c、对所收集凋落物取样，样筐法计算凋落物的容重，二次取样，于65℃条件下烘干至恒重，测其含水率，并分析有机C、全量N含量，计算调整C/N比为25∶1时的尿素用量；d、将收集的凋落物堆于坑内，用微生物菌剂进行处理，凋落物分三层堆积，第一、二层各厚55-65cm，第三层厚35-45cm，分别在各层上撒水、微生物菌剂和尿素，堆好后用遮荫网覆盖，压实；e、每天上午观测40cm深处的堆温，当堆温达到50℃时，进行翻堆，堆腐30-35天堆温趋于平稳，手握指捻时柔软、易碎，颜色为黑褐色，并有腐土气味，即达到腐熟标准，堆腐完成。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤d所述微生物菌剂它的核心菌种是嗜热 性侧孢霉属的一个生理小菌种。
3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤d按凋落物干物质重量的200%加水，按 步骤c计算的C/N比用量加尿素，微生物菌剂按市售使用说明书用量。
全文摘要
本发明涉及一种凋落物秋冬季露天堆腐快速腐熟方法，采用选地挖坑、凋落物收集、取样计算、堆制凋落物及处理步骤完成。该方法的主要通过挖坑，地下式堆腐，可充分利用地温，极大的降低了外界低温对堆温的影响，保温、保湿、保肥效果更好，能够保证微生物分解菌群的活力，从而快速达到腐熟效果。该方法解决了西北干旱区人工林凋落物自然分解缓慢、火灾隐患突出、潜在养分流失的问题，同时又不受气候、场地的限制，解决了干旱区人工林生态系统物质循环和养分平衡的问题，为人工林的近自然管护技术提供了一种新方法。
文档编号C05F11/00GK101696128SQ200910113499
公开日2010年4月21日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者姜逢清, 尹林克, 李艳红, 胡秀琴, 邱文成, 郑路 申请人:克拉玛依市克拉玛依区园林绿化管理局;中国科学院新疆生态与地理研究所;