专利名称：一种促进棉花秸秆腐解的方法
技术领域：
本发明涉及农作物秸秆利用的领域，具体的说是一种促进棉花秸秆腐解的方法。
背景技术：
棉花是重要的经济作物，截止到2005年，我国已超越美国跃居世界第一产棉大国。棉花产量的增长也同时意味着棉秆的大量产生。有关数据表明，我国每年的农作物秸秆产量达7亿多吨。在我国目前条件下，棉秆的利用率为54. 8%，大部分的棉秆被焚烧，致使大量悬浮颗粒散布于空气中，影响空气质量；焚烧产生的浓烟弥漫于高速公路周围，使公路关闭，严重影响人们的日常生活和生产。棉花作为一种耐盐碱经济作物，广泛种植于我国北方的东部滨海，西北内陆等土壤盐渍化较为严重的地区，该地区土壤有机物质较为缺乏，长年施入化学肥料，使该地区土壤盐化碱化程度愈为严重。棉秆中含有丰富的有机碳及其他营养元素，当季直接还田是当地农民经常采用的一种改良土壤肥力的方法。但因为棉秆较为致密，木质化程度高等特点， 其在土壤中的腐解转化非常缓慢，常常需要经过几年时间才能腐解完全，在此长时间的转化过程中，大量营养物质流失，同时残存的棉秆对土壤耕作、播种、地膜覆盖等均造成了不利影响，加之未经腐熟的新鲜秸秆含有较多致病微生物，为作物病害的发生埋下隐患。以上几点成为制约当地秸秆还田的“瓶颈”。研究表明，堆肥不仅能在微生物作用下通过高温发酵使其中的病原菌无害化，使有机物腐殖化、营养物质稳定化，而且可以加工为复混肥料。目前关于棉秆腐解尚欠简单有效的技术，造成棉秆资源的浪费。
发明内容
本发明目的在于，提供一种促进棉花秸秆腐解的方法与应用。为实现上述目的，本发明采用的技术方案—种促进棉花秸秆腐解的方法1)将干燥的棉花秸秆粉碎成细小颗粒，并将稀释的EM菌液按每吨棉花秸秆 200-300ml喷洒其上，待用；幻调节步骤1)喷洒菌液后的棉花秸秆的碳氮比为25 1-30 1，然后调节棉花秸秆含水量达65-70%，待用；3)将上述棉花秸秆堆置，并按相当于棉花秸秆重量的0. 4-0. 5%添加秸秆腐熟剂，待用；4)将上述处理后的棉花秸秆在厌氧条件下密封堆放发酵，直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。所述干燥后含水量8. 5%的棉花秸秆，粉碎至2_3mm的细小颗粒。所述稀释的EM 菌液是将菌液与水按体积比1 100-1 80的比例稀释。所述步骤幻调节棉花秸秆的碳氮比采用尿素为氮源，尿素的添加量为棉花秸秆重量的0.86-1. 50%。所述尿素与水按
31 10-1 20的重量比溶解，而后均勻喷洒于棉秆上；所述尿素含N量为46.4%。所述堆置是将棉花秸秆粉碎物分四层堆置，自下而上的层重比例为4 :2:2: 2或3 3 2 2。所述堆置层中添加秸秆腐熟剂，即在堆置层的层与层间、最上层添加秸秆腐熟剂，添加比例为各层棉花秸秆重量的0. 4-0. 5%。所述将上述处理后的棉花秸秆在厌氧条件下密封堆放发酵2-3天，当堆腐物温度达到60-65°C时，进行翻堆，降温后再密封发酵，之后每隔一天翻一次，直到第四次后，再每隔四至五天翻堆一次，直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。本发明所具有的优点本发明提供了一种针对棉花秸秆的腐解技术，其为棉秆腐解提供了适宜的营养环境，同时添加了微生物菌剂，提高了腐解效率，增加了腐熟物中营养物质的含量。另外，本发明针对棉花秸秆木质素含量高，难以腐解的特点，涉及选用合适的粉碎细度、碳氮比、腐解剂及菌群用量、堆积层数、翻堆次数等技术措施，使棉秆在较短时间内达到腐熟的效果，提高了生产效率，降低了经营成本。采用本发明的方法，堆体温度提升快，温度高，持续时间长，第3天便达到66°C，在第3-14天时段内温度一直维持在55°C以上，堆腐结束后，腐熟物蛔虫卵死亡率达100%，堆体周围无苍蝇孳生，达到了中华人民共和国国家标准《粪便无害化卫生标准》(GB7959-1987)中的高温堆肥卫生标准。同时，本发明减少了棉秆腐解时间，缩短了微生物的活动周期，降低了堆体营养物质的无谓消耗及流失。本发明摒弃了常规堆腐所需的人、畜粪尿，避免了堆腐过程中不快气体的产生，具有较好的环保效应。
图1为本发明实施例的工艺流程图。
具体实施例方式下面将结合附图通过实例对本发明进行详细介绍。实施例1以腐解IOOkg棉秆为例。1)将干棉秆用专用机械粉碎至2_3mm颗粒物。棉秆木质化程度严重，为使棉秆易于粉碎，务必保证棉秆干燥(含水量8. 5%左右，干基计)。^EM菌液的用量该菌群包含放线菌、双歧菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌等菌种，有益菌数> 10亿个细胞/毫升(该菌液购自安徽广宇生物技术有限公司)。EM菌液按200ml/t加入，将20mlEM菌液加入到2kg水中，搅拌均勻，均勻喷洒至棉秆上。3)调节棉秆碳氮比为25 1，将1. 5kg尿素(含N 46. 4% )与水按1 10的重量比溶解，均勻喷洒于棉秆上。4)调节棉秆含水量达65 %。5)棉秆粉碎物分四层堆制，自下而上的层重比例为4 :2:2: 2，即分别为40kg、20kg、20kg、20kg。6)在层与层之间、最上层均勻添加秸秆腐熟剂(该剂购自安徽广宇生物技术有限公司)，秸秆腐熟剂按棉秆层重的0.4%加入，自下而上的添加比例为4 :2:2: 2，即分
4别为 0. 16kg、0. 08kg、0. 08kg、0. 08kg。7)用塑料布将混合物料密封堆放，在厌氧条件下发酵2-3天，堆腐物中出现白色菌丝，并散发出较浓的酒曲香味。当堆腐物温度达到65°C时，进行第一次翻堆，降温后再密封发酵，以免破坏有效物质，之后每隔一天翻一次，直到第四次后，每隔四至五天翻堆一次。 直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕 (参见图1)。实施例2与实施例1不同之处在于调节棉秆C/N为30 1。1)将干棉秆用专用机械粉碎至2_3mm颗粒物。棉秆木质化程度严重，为使棉秆易于粉碎，务必保证棉秆干燥(含水量8. 5%左右，干基计)。^EM菌液的用量该菌群包含放线菌、双歧菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌等菌种，有益菌数> 10亿个细胞/毫升(该菌液购自安徽广宇生物技术有限公司)。EM 菌液按200ml/t加入，将20mlEM菌液加入到2kg水中，搅拌均勻，均勻喷洒至棉秆上。3)调节棉秆碳氮比为30 1，将0.87kg尿素与水按1 10的重量比溶解，均勻喷洒于棉秆上。4)调节棉秆含水量达65 %。5)棉秆粉碎物分四层堆制，自下而上的层重比例为4 :2:2: 2，即分别为40kg、 20kg、20kg、20kg。6)在层与层之间、最上层均勻添加秸秆腐熟剂，秸秆腐熟剂按棉秆层重的0. 4% 加入，自下而上的添加比例为4 :2:2: 2，即分别为0. 16kg、0. 08kg、0. 08kg、0. 08kg。7)用塑料布将混合物料密封堆放，在厌氧条件下发酵2-3天，堆腐物中出现白色菌丝，并散发出较浓的酒曲香味。当堆腐物温度达到65°C时，进行第一次翻堆，降温后再密封发酵，以免破坏有效物质，之后每隔一天翻一次，直到第四次后，每隔四至五天翻堆一次。 直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。实施例3与实施例1不同之处在于未添加EM菌液和秸秆腐熟剂，为对比试验。1)将干棉秆用专用机械粉碎至2_3mm颗粒物。棉秆木质化程度严重，为使棉秆易于粉碎，务必保证棉秆干燥(含水量8. 5%左右，干基计)。2)调节棉秆碳氮比为25 1，将1. 5kg尿素(含N 46. 4% )与水按1 10的重量比溶解，均勻喷洒于棉秆上。3)调节棉秆含水量达65 %。4)棉秆粉碎物分四层堆制，自下而上的层重比例为4 :2:2: 2，即分别为40kg、 20kg、20kg、20kg。5)用塑料布将混合物料密封堆放，在厌氧条件下发酵2-3天，堆腐物中出现白色菌丝，并散发出较浓的酒曲香味。当堆腐物温度达到65°C时，进行第一次翻堆，降温后再密封发酵，以免破坏有效物质，之后每隔一天翻一次，直到第四次后，每隔四至五天翻堆一次。 直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。实施例4与实施例1不同之处在于调节棉秆C/N为30 1，未添加EM菌液和秸
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秆腐熟剂，为对比试验。1)将干棉秆用专用机械粉碎至2_3mm颗粒物。棉秆木质化程度严重，为使棉秆易于粉碎，务必保证棉秆干燥(含水量8. 5%左右，干基计)。2)调节棉秆碳氮比为30 1，将0.87kg尿素与水按1 10的重量比溶解，均勻喷洒于棉秆上。3)调节棉秆含水量达65 %。4)棉秆粉碎物分四层堆制，自下而上的层重比例为4 :2:2: 2，即分别为40kg、20kg、20kg、20kg。5)用塑料布将混合物料密封堆放，在厌氧条件下发酵2-3天，堆腐物中出现白色菌丝，并散发出较浓的酒曲香味。当堆腐物温度达到65°C时，进行第一次翻堆，降温后再密封发酵，以免破坏有效物质，之后每隔一天翻一次，直到第四次后，每隔四至五天翻堆一次。直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。各试验处理相关指标的测定结果，将参照表1的相关标准进行比对，判断其是否腐熟。表1堆肥腐熟度主要指标及其临界值
权利要求
1.一种促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于1)将干燥的棉花秸秆粉碎成细小颗粒，并将稀释的EM菌液按每吨棉花秸秆200-300ml喷洒其上，待用；2)调节步骤1)喷洒菌液后的棉花秸秆的碳氮比为25 1-30 1，然后调节棉花秸秆含水量达65-70%，待用；3)将上述棉花秸秆堆置，并按相当于棉花秸秆重量的0.4-0. 5%添加秸秆腐熟剂，待用；4)将上述处理后的棉花秸秆在厌氧条件下密封堆放发酵，直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。
2.按权利要求1所述的促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于所述干燥后含水量8. 5%的棉花秸秆，粉碎至2-3mm的细小颗粒。
3.按权利要求1所述的促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于所述稀释的EM菌液是将菌液与水按体积比1 100-1 80的比例稀释。
4.按权利要求1所述的促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于所述步骤2、调节棉花秸秆的碳氮比采用尿素为氮源，尿素的添加量为棉花秸秆重量的0. 86-1. 50%。
5.按权利要求4所述的促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于所述尿素与水按1 10-1 20的重量比溶解，而后均勻喷洒于棉秆上；所述尿素含N量为46.4%。
6.按权利要求1所述的促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于所述堆置是将棉花秸秆粉碎物分四层堆置，自下而上的层重比例为4 2 2 2或3 3 2 2。
7.按权利要求1所述的促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于所述堆置层中添加秸秆腐熟剂，即在堆置层的层与层间、最上层添加秸秆腐熟剂，添加比例为各层棉花秸秆重量的 0. 4-0. 5%。
8.按权利要求1所述的促进棉花秸秆腐解的方法，其特征在于所述将上述处理后的棉花秸秆在厌氧条件下密封堆放发酵2-3天，当堆腐物温度达到60-65°C时，进行翻堆，降温后再密封发酵，之后每隔一天翻一次，直到第四次后，再每隔四至五天翻堆一次，直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。
全文摘要
本发明涉及农作物秸秆利用的领域，具体的说是一种促进棉花秸秆腐解的方法。将干燥的棉花秸秆粉碎成细小颗粒，并将EM菌液按每吨棉花秸秆200-300ml的比例喷洒其上，待用；调节喷洒菌液后的棉花秸秆碳氮比为25∶1-30∶1，然后调节棉花秸秆含水量达65-70％，待用；将上述棉花秸秆进行堆置，并分层添加相当于棉花秸秆重量0.4-0.5％的秸秆腐熟剂，待用；将上述处理后的棉花秸秆在厌氧条件下密封堆放发酵，直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，即腐熟完毕。本发明为一种棉花秸秆腐解的技术模式，其为棉秆腐解提供了适宜的营养环境，同时添加了微生物菌剂，提高了腐解效率，增加了腐熟物中营养物质的含量。
文档编号C05F17/00GK102391026SQ201110220168
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者于君宝, 侯小凯, 孙凯宁, 郑垒, 陈小兵 申请人:中国科学院烟台海岸带研究所