一種長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥的製作方法

2023-06-10 14:43:36

本發明涉及肥料技術領域，具體涉及一種由玉米稈發酵製備的酵素肥料。

背景技術：

成熟期的農作物的葉、莖中富含經農作物整個生長期積累的大部分的鈉、鉀、氮、磷、硫等營養元素，經過合理途徑利用可有很高的肥料或飼料價值。但是現代農業的高度機械化使玉米、玉米等農作物的秸稈在脫粒後被直接拋棄在農田中。由於腐敗時間較長給下次耕種帶來不便，因此大部分的農民直接將其在田地中燒掉，灼燒的農作物秸稈會產生大量的煙塵顆粒物汙染大氣環境，而且還會引起火災，造成經濟損壞，而秸稈中富含的有機營養成分也被浪費掉 。

酵素是經深植物深層發酵產生的富含生物活性成分的低鹽液體，包括各種活性酶和胺基酸等。植物體中的鈉、鉀等礦物元素也溶解在酵素中，能夠很容易的被人體、動植物吸收，其中經厭氧發酵產生的果蔬類益生酵素可用作保健品，而經有氧發酵產生的喝風酵素則可以作為動物的飼料或植物的肥料。既滿足人體、動植物的營養需要，也提高了果蔬的利用價值。

中國專利CN105801203A，專利名稱一種西瓜酵素營養液及其製備方法，公布日期2016年7月27日，公開了一種用作有機肥料的西瓜酵素營養液，所用的原料主要由西瓜、柚子、番茄、菠蘿等水果，同時還添加有硫酸鉀、過磷酸鈣、硼砂等化合物，該西瓜酵素營養液可使果蔬生長旺盛、植物根系發達，但是該西瓜酵素營養液所用原料為新鮮水果，使該西瓜酵素的生產成本偏高，導致耕種成本增加，因而不適宜推廣應用，而且添加的化合物等也會造成土壤中營養成分過高，反而會抑制作物的生長。

技術實現要素：

針對現有收割後的農作物的秸稈、莖、葉等得不到很好的利用，而現有酵素營養液中採用水果、化合物等製備成本高、造成土壤營養成分過高等問題，本發明的目的在於提供一種主要利用玉米秸稈製備的玉米稈酵素肥，為長秸稈類的作物提供生長階段所需的營養成分，促進作物生長，提高作物的產量。

本發明提供如下的技術方案：

一種長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥，由以下重量份的原料發酵製備而成：成熟的玉米稈2100～3000份、芝麻稈1500～1800份、紅薯藤1000～1500份、豆腐渣1300份～1700份、高粱醋糟1200～1500份、草木灰300～500份、製糖濾泥200～260份、製糖桔水1500～2000份、混合分解酶30～50份、沼液5000～6000份，其中沼液分步添加發酵。

成熟的玉米稈中含有玉米從出苗至成熟的過程中積累的大量營養元素，如含鉀1.54%、鈣0.38%、磷0.31%、鎂0.31%等，還含有大量的可溶性糖類，是長秸稈類的作物的秸稈生長所必須的。玉米稈中的各營養成分經發酵進入酵素液中更容易被吸收，並且經發酵產生的生物活性物質調節長秸稈類作物的機體生長。玉米稈發酵分解產生的有機腐殖酸還可以促進土壤中難溶性磷酸鹽轉化為易溶的弱酸溶性磷酸鹽，提高磷的吸收率。芝麻秸稈中富含氮1.3%，磷0.15%，鉀0.6%，能夠提供胺基酸製備必須的氮元素，將其同玉米稈一起發酵後可以補充玉米稈中含量較少的氮元素，且在酵素中更容易被吸收。紅薯藤中含有較多的硒、碘等微量元素和鈉、鉀元素以及多種胺基酸，可以為長秸稈類作物提供需要的營養成分，強化玉米稈的營養效果。豆腐渣富含鈣和植物纖維經過發酵後能夠促進稈莖的生長，而且豆腐渣的酸性條件可以提供一個酸性的發酵環境，更有利玉米稈等的發酵分解，加發酵腐敗的過程。高粱醋糟含有豐富的微量元素鐵、鋅、硒、錳等，而草木灰是植物燃燒後留下的灰燼，富含氮、磷、鉀、鈣、鐵、鎂等元素。通過與玉米稈一起發酵，可以使高粱醋糟、草木灰中的元素能夠進入酵素中，提高吸收利用率。製糖濾泥和製糖桔水均為製糖過程的副產品，為發酵提供所需的糖分。製糖濾泥所含的豐富氮、磷、鎂等元素經過發酵後更容易被吸收。本發明的玉米稈酵素肥可促進長秸稈類作物的生長，提高抗風倒伏能力，同時為抽穗期間積累營養。

作為本發明的一種改進，混合分解酶由纖維素酶和果膠水解酶組成，重量份比為纖維素酶:果膠水解酶=1:1.5～2.0。混合分解酶用於秸稈的纖維素的分解，促進發酵過程的進行。

作為本發明的一種改進，所用沼液使用前攪拌曝曬4～6小時。沼液是製取沼氣後的液體殘留物，提供了本發明的發酵環境。沼液中含有作物生長所必需的氮、磷、鉀、微量元素、胺基酸等多種營養物質，以及丁酸、吲哚乙酸、維生素B12等活性物質，可豐富玉米稈酵素肥的營養成分，同時沼液還提供了秸稈分解所需的各類菌種。由於沼液中含有大量的甲烷，通過攪拌曝曬使沼液中的甲烷逸出，保證發酵操作的安全進行。

一種長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥的製備方法，其製備過程如下：

（1）第一階段發酵：將成熟的玉米稈、芝麻稈、紅薯藤、豆腐渣、草木灰、製糖濾泥、製糖桔水放入發酵池中，加入攪拌曝曬過的重量份的沼液3500～4000 份，加入混合分解酶，攪拌使各組分分散均勻，保持發酵池溫度45～55 ℃，保持時間5～9天；

（2）第二階段發酵：向發酵池中繼續加入攪拌曝曬過的重量份的沼液 1500～2000份，加入高粱醋糟，攪拌發酵10～15 天，發酵溫度53～68 ℃，攪拌速度12～17 r/min；

（3）第三階段發酵：將發酵池溫度保持在70～80℃，繼續發酵5～8天；

（4）後處理：將步驟（3）發酵後的混合物紫外滅菌，然後濾網過濾，分別留存濾液和濾渣；

（5）將步驟（4）中所得濾液加清水稀釋後封裝濾液。

第一階段發酵主要目的是先分解玉米稈、芝麻稈等的纖維素，為後面繼續發酵提供便利。同時沼液恰好覆蓋各分解原料，讓玉米稈、芝麻稈等堆積發熱發酵，培養後期發酵所需的菌種。第二階段發酵是發酵的主要過程，發酵菌大量生長，秸稈發酵分解速度快。通過攪拌及時排出發酵過程中產生的有害氣體，同時補充氧氣。第三階段是發酵過程的後期，停止攪拌並升高發酵溫度，使發酵池內甲烷的含量增加，起到滅殺細菌的效果。經封裝的濾液即為玉米稈的酵素肥的料液，富含大量的營養成分和活性成分。濾渣可以作為固體肥料使用，價值稍低於酵素肥料液。

作為本發明的一種改進，濾網規格為250～350目。過濾後的濾液的肥料品質高，而且方便通過噴施等手段使用。

作為本發明的一種改進，步驟（5）的稀釋倍數為60～90倍。通過加入清水稀釋，使酵素液處於合適的濃度範圍內，避免濃度過高對作物造成傷害。

作為本發明的一種改進，在步驟（2）和步驟（3）的發酵過程中，添加醋酸或碳酸氫鈉溶液保持發酵池的酸鹼度範圍5.5～6.9。保持秸稈酸性環境發酵，促進發酵過程中腐殖質的產生，使發酵後的酵素形成類似於營養土的營養肥料。

一種長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥的用法，將玉米稈酵素肥的料液噴施在長秸稈類作物返青期至抽穗期之間的葉子上，施肥標準為20～28 kg/畝。返青期至抽穗期是長秸稈類作物的秸稈和葉子生長的旺盛階段，在此階段內秸稈營養越充分發育越好，抗倒伏的能力也越強，而葉子旺盛則有助於後期抽穗過程中的光合作用。將玉米酵素肥噴施在葉子上，施肥方便，且吸收效率高。

本發明的有益效果如下：

（1）本發明利用玉米稈等發酵，將原料中的營養成分轉移至酵素液中，提供了針對長秸稈類作物的秸稈發育所需的營養成分；

（2）本發明提高了玉米稈、芝麻稈等的利用價值，可以避免對成熟的秸稈的大面積燃燒處理，保護環境，減少火災危害，同時對土壤友好，豐富土壤的微生物種群；

（3）本發明的酵素肥營養全面豐富，能夠強化作物秸稈的抗倒伏能力，適宜玉米、高粱、向日葵等長秸稈類的作物，具有很高的推廣價值。

具體實施方式

下面就本發明的具體實施方式作進一步說明：

本發明中所採用的原料若非特指均可從市場上購得或是本領域常用的，下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規方法。

本發明所用成熟的玉米稈、芝麻稈在使用前切碎。本發明所用沼液在使用前攪拌曝曬4～6小時，並且分步驟添加到發酵池中。本發明在第二發酵階段和第三發酵階段中通過添加醋酸或碳酸氫鈉溶液保持發酵池的酸度範圍為5.5～6.9。本發明用的混合分解酶由纖維素酶和果膠水解酶組成，重量份比為纖維素酶:果膠水解酶=1:1.5～2.0。

實施例1：

一種長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥，由以下重量份原料發酵製備而成：成熟的玉米稈2100 g、芝麻稈1500 g、紅薯藤1000 g、豆腐渣1300 g、高粱醋糟1200 g、草木灰300 g、製糖濾泥200 g、製糖桔水1500 g、混合分解酶30 g、沼液5000 g，其中沼液從沼氣池中取出後攪拌曝曬4小時，攪拌速度200 r/min，並分步驟添加在發酵池中發酵。

長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥的發酵製備過程如下：

（1）第一階段發酵：將成熟的玉米稈、芝麻稈、紅薯藤、豆腐渣、草木灰、製糖濾泥、製糖桔水放入發酵池中，向發酵池中加入曝曬過的沼液3500 g，加入混合分解酶，攪拌使各組分分散均勻，保持發酵池溫度45 ℃，保持時間9天；

（2）第二階段發酵：向發酵池中繼續加入曝曬過的沼液1500 g，加入高粱醋糟，攪拌發酵15 天，發酵溫度68 ℃，攪拌速度17 r/min；

（3）第三階段發酵：將發酵池溫度保持在70 ℃，繼續發酵8天；

（4）後處理：將步驟（3）發酵後的混合物紫外滅菌，然後經濾網過濾，濾網規格為250目，分別留存濾液和濾渣；

（5）將步驟（4）中所得濾液加清水稀釋60倍，封裝濾液。

經步驟（5）封裝的濾液即為玉米稈酵素肥的料液，該玉米稈酵素肥可用於促進作物的稈莖的纖維素壁的發育，提高抗倒伏能力，同時促進葉子的生長，為抽穗期進行充分的光合作用打下基礎。

經步驟（4）過濾所得濾渣的施肥方法如下：將濾渣堆砌漚肥200～240天，優選為漚肥200天，然後與化肥均勻混合用於前的土地施肥，與化肥混合標準為1.2～2.1 kg濾渣/kg化肥，優選為1.2 kg/濾渣/kg化肥。濾渣中富含的蛋白質、多肽等有機成分經過一段時間的漚肥後，被進一步分解成小分子胺基酸等，與化肥等混合使用，可改善土壤。

用於長秸稈類作物的玉米稈酵素肥的用法，將玉米稈酵素肥的料液噴施在返青期至抽穗期間的作物的葉子上，施肥標準為20 kg/畝。

實施例2：

一種長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥，由以下重量份原料發酵製備而成：成熟的玉米稈2600 g、芝麻稈1650 g、紅薯藤1250 g、豆腐渣1500 g、高粱醋糟1350 g、草木灰400 g、製糖濾泥230 g、製糖桔水1750 g、混合分解酶40 g、沼液5500 g，其中沼液從沼氣池中取出後攪拌曝曬4小時，攪拌速度200 r/min，並分步驟添加在發酵池中發酵。

本發明的玉米稈酵素肥的發酵製備過程如下：

（1）第一階段發酵：將成熟的玉米稈、芝麻稈、紅薯藤、豆腐渣、草木灰、製糖濾泥、製糖桔水放入發酵池中，向沼氣池中加入攪拌曝曬過的沼液3750 g，加入混合分解酶，攪拌使各組分分散均勻，保持發酵池溫度50 ℃，保持時間7天；

（2）第二階段發酵：向發酵池中繼續加入攪拌曝曬過的沼液1750 g，加入高粱醋糟，攪拌發酵13天，發酵溫度60 ℃，攪拌速度15 r/min；

（3）第三階段發酵：將發酵池溫度保持在75℃，繼續發酵6天；

（4）後處理：將步驟（3）發酵後的混合物紫外滅菌，然後經濾網過濾，濾網規格為300目，濾渣另外留存；

（5）將步驟（4）中所得濾液加清水稀釋75倍，封裝濾液。

經步驟（5）封裝的濾液即為玉米稈酵素肥的料液，該玉米稈酵素肥可用於促進作物的稈莖的纖維素壁的發育，提高抗倒伏能力，同時能夠促進葉子的生長，為抽穗期進行充分的光合作用打下基礎。

經步驟（4）過濾所得濾渣的施肥方法如下：將濾渣堆砌漚肥200～240天，優選為漚肥220天，然後與化肥均勻混合用於前的土地施肥，與化肥混合標準為1.2～2.1 kg濾渣/kg化肥，優選為1.7 kg/濾渣/kg化肥。濾渣中富含的蛋白質、多肽等有機成分經過一段時間的漚肥後，被進一步分解成小分子胺基酸等，與化肥等混合使用，可改善土壤。

用於長秸稈類作物的玉米稈酵素肥的用法，將玉米稈酵素肥的料液噴施在返青期至抽穗期間的作物的葉子上，施肥標準為24 kg/畝。

實施例3：

一種長秸稈類作物用的玉米稈酵素肥，由以下重量份原料發酵製備而成：成熟的玉米稈3000 g、芝麻稈1800 g、紅薯藤1500 g、豆腐渣1700 g、高粱醋糟1500 g、草木灰500 g、製糖濾泥260 g、製糖桔水2000 g、混合分解酶50 g、沼液6000 g，其中沼液從沼氣池中取出後攪拌曝曬6小時，攪拌速度200 r/min，並分步驟添加在發酵池中發酵。

本發明的玉米稈酵素肥的發酵製備過程如下：

（1）第一階段發酵：將成熟的玉米稈、芝麻稈、紅薯藤、豆腐渣、草木灰、製糖濾泥、製糖桔水放入發酵池中，向沼氣池中加入攪拌曝曬過的沼液4000 g，加入混合分解酶，攪拌使各組分分散均勻，保持發酵池溫度55 ℃，保持時間5天；

（2）第二階段發酵：向發酵池中繼續加入攪拌曝曬過的沼液2000 g，加入高粱醋糟，攪拌發酵10天，發酵溫度53 ℃，攪拌速度12 r/min；

（3）第三階段發酵：將發酵池溫度保持在80℃，繼續發酵5天；

（4）後處理：將步驟（3）發酵後的混合物紫外滅菌，然後經濾網過濾，濾網規格為350目，分別保持濾液和濾渣；

（5）將步驟（4）中所得濾液加清水稀釋90倍，封裝濾液。

經步驟（5）封裝的濾液即為玉米稈酵素肥的料液，該玉米稈酵素肥可用於促進作物的稈莖的纖維素壁的發育，提高抗倒伏能力，同時能夠促進葉子的生長，為抽穗期進行充分的光合作用打下基礎。

經步驟（4）過濾所得濾渣的施肥方法如下：將濾渣堆砌漚肥200～240天，優選為漚肥240天，然後與化肥均勻混合用於前的土地施肥，與化肥混合標準為1.2～2.1 kg濾渣/kg化肥，優選為2.1 kg/濾渣/kg化肥。濾渣中富含的蛋白質、多肽等有機成分經過一段時間的漚肥後，被進一步分解成小分子胺基酸等，與化肥等混合使用，可改善土壤。

用於長秸稈類作物的玉米稈酵素肥的用法，將玉米稈酵素肥的料液噴施在返青期至抽穗期間的作物的葉子上，施肥標準為28 kg/畝。

本發明的玉米稈酵素肥，為促進作物的秸稈生長提供了充分的營養，增強抗倒伏能力，提升產量，可以引導人們轉變焚燒玉米稈的處理方式，對環境友好，具有很好的推廣價值。