一种人工泥炭及其制备方法

本发明属于农业特殊功能肥料领域，尤其涉及一种人工泥炭及其制备工艺。

背景技术：

1、泥炭又称为草炭，是煤化程度最低的煤，由沼泽植物的残体，在多水的嫌气条件下，不能完全分解堆积而成，含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质。泥炭质轻、持水、保肥、增强生物性能，营养丰富，既是育苗基质、栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质、腐殖酸及营养成份。

2、在农业栽培种，泥炭被广泛用作栽培基质，对植物的生长十分有利。但天然泥炭基本属于不可再生的资源，并且其开采破坏环境、植被。因此，人工泥炭成分近些年主要的发展方向。

3、cn111304103 a公开了一种表面活性复合酶酶解秸秆木质素来制备仿生泥炭腐植酸的方法，所制备的仿生泥炭可用于水稻、蔬菜、花卉育苗和栽基质，

4、cn111533590a公开了一种人造泥炭及其制备方法，原料包括芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素和有机物料腐熟剂，将各原料混合均匀制得，可替代以天然泥炭作为原料的泥炭资源。

5、cn117510241a公开了通过酶解制备人造泥炭的方法，利用农作物秸杆等各类植物废弃物资源为原料，采用生物酶技术对底物进行催化酶解，使其快速腐熟成为具有天然泥炭同样功能和作用的人造泥炭。

6、现有技术在人工泥炭的制备中存在微生物降解、酶解以及微生物降解和酶解复合等多种方法。其中，酶解需要特定条件，且成本较高。微生物降解中，对发酵微生物菌剂及其组合筛选、发酵条件选择等方面也需要经过大量的实验摸索。而现有微生物发酵降解制备人工泥炭的工艺方法仍不完善，还存在进一步优化的空间。

技术实现思路

1、基于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种人工泥炭及其制备方法。通过本发明方法制备的人工泥炭能够被广泛用作栽培基质，富含腐植酸、氨基酸、有机质等植物所需的营养物质，并且能够改良土壤，有效促进植物的生长发育，同时可提高植物的抗逆性。

2、因此，本发明一方面涉及一种人工泥炭，其制备原料及其重量份包括：植物秸秆16-24份、动物粪便8-16份、尿素0-2份、微生物菌剂0.5-2份。

3、优选地，上述原料的重量份为：植物秸秆18-20份、动物粪便10-12份、尿素0.5-1.5份、微生物菌剂0.8-1.2份。

4、其中，所述植物秸秆为水稻秸秆、油菜秸秆中的一种或两种，优选为水稻秸秆和油菜秸秆的混合物，其中二者的重量比为3:1至1:3，优选为2:1至1:2，例如2:1、1.75:1、1.5:1、1.25:1、1:1、1:1.25、1:1.5、1:1.75、1:2。

5、所述动物粪便选自鸡粪、牛粪、猪粪中的一种，其中优选为牛粪。

6、其中，控制植物秸秆与动物粪便的重量比为1:1至3:1，优选为1.5:1至2:1，例如1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1。

7、所述微生物菌剂由斯氏假单胞菌、细长赖氨酸芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、长枝木霉组成，所述斯氏假单胞菌、细长赖氨酸芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、长枝木霉的重量比为3-6:2-5:2-4:1，优选为4-5:3-4:2-3:1，例如4:3:2:1、5:3:2:1、4:3:3:1、5:3:3:1、4:4:2:1、5:4:2:1、4:4:3:1、5:4:3:1。更优选为4:3:3:1。

8、本发明另一方面涉及所述人工泥炭的制备方法，包括如下步骤：

9、(1)取配方量的植物秸秆，切成长度为1-2cm的小段；

10、(2)取配方量的干燥动物粪便，粉碎；

11、(3)将步骤(1)的植物秸秆与步骤(2)的动物粪便混合均匀，得到混合有机质；然后将配方量的尿素用水溶解，制成水溶液，并将其均匀喷洒于上述混合有机质中，并控制混合有机质的含水量在50％-65％之间；

12、(4)取配方量的斯氏假单胞菌、细长赖氨酸芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、长枝木霉，将其混合制备成复合微生物菌剂，并均匀接种于步骤(3)制备获得的混合有机质中，得到预发酵物料；

13、(5)将步骤(4)得到的预发酵物料加入发酵设备，进行好氧发酵，发酵时间为12-18天，期间每隔1-2天搅拌一次，即得本发明所述的人工泥炭。

14、其中，

15、植物秸秆、动物粪便、微生物菌剂的限定如上所述。

16、步骤(1)中，将植物秸秆切割为1-2cm长度的小段对本发明来说是较为有利的。如果将植物秸秆切割长度过长，将不利于后续发酵，但长度过短，则可能导致最终得到的人工泥炭粒度过小而无法满足同时作为栽培基质中的支撑材料，同样也会影响土壤容重或土壤透气性。

17、步骤(3)中控制混合有机质的含水量对发酵来说是非常必要的，有利于微生物活动。通常含水量控制在45％-65％之间，优选控制为50-60％的范围内，例如50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％。

18、步骤(5)中需要定期搅拌发酵物料，具体的时间间隔为每隔1-2天搅拌一次，例如每隔1天搅拌一次，或者每隔2天搅拌一次；发酵时间为12-18天，优选为14-16天。

19、本发明另一方面涉及本发明所述的人工泥炭或者本发明所述制备方法获得的人工泥炭用于增加植物种子发芽指数的用途。

20、本发明另一方面涉及本发明所述的人工泥炭或者本发明所述制备方法获得的人工泥炭用于增加植物叶片叶绿素含量的用途。

21、在本发明所述的上述用途中，所述植物可选择常规的植物作物，优选油菜、茄子。

22、在本发明中，其中尿素可以调整原料的碳氮比，以使其更加适合微生物发酵，进而可快速、有效的制备人工泥炭。

23、在本发明中，通过选择具体的微生物菌剂组合及其特定配比，以及对人工泥炭制备方法的中各项参数的优化，能够实现对由植物秸秆和动物粪便组成的有机质的有效发酵和适当分解，发酵所得的人工泥炭生物学指标优异，主要表现为腐熟度较高，种子发芽指数较高。另外，在栽培过程中应用本发明所述的人工泥炭，可以明显改善植物生长性状，具体表现为增加植物地上部分鲜重、株高，尤其是增加植物叶片叶绿素含量。

技术特征：

1.一种人工泥炭，其特征在于，所述人工泥炭的制备原料及其重量份包括：植物秸秆16-24份、动物粪便8-16份、尿素0-2份、微生物菌剂0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的人工泥炭，其特征在于，所述植物秸秆为水稻秸秆、油菜秸秆中的一种或两种；优选地，所述植物秸秆为水稻秸秆和油菜秸秆的混合物，其中二者的重量比为3:1至1:3。

3.根据权利要求1所述的人工泥炭，其特征在于，所述动物粪便选自鸡粪、牛粪、猪粪中的一种。

4.根据权利要求1所述的人工泥炭，其特征在于，所述微生物菌剂由斯氏假单胞菌、细长赖氨酸芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、长枝木霉组成，所述斯氏假单胞菌、细长赖氨酸芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、长枝木霉的重量比为3-6:2-5:2-4:1。

5.一种权利要求1所述的人工泥炭的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，控制混合有机质的含水量在50-60％之间。

9.权利要求1-4任一项所述的人工泥炭或者权利要求5-所述方法制备得到的人工泥炭用于增加植物种子发芽指数的用途。

10.权利要求1-4任一项所述的人工泥炭或者权利要求5-所述方法制备得到的人工泥炭用于增加植物叶片叶绿素含量的用途。

技术总结本发明涉及一种人工泥炭，所述人工泥炭的制备原料包括植物秸秆、动物粪便、尿素、微生物菌剂，所述微生物菌剂由斯氏假单胞菌、细长赖氨酸芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、长枝木霉组成。本发明还涉及所述人工泥炭的制备方法，以及所述人工泥炭用于增加植物种子发芽指数、增加植物叶片叶绿素含量的用途。技术研发人员：魏丹,丁建莉,李艳,胡钰,张军政,陈敏余受保护的技术使用者：北京市农林科学院技术研发日：技术公布日：2024/9/12