CN112795597A - 一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，通过秸秆+粪污底物驯化稻田土壤微生物，诱导多样性的秸秆分解复合菌的群形成，并有效增强土壤酶活性，其中水稻土发挥了菌种巢和微生物所分泌的胞外酶固定化载体的双重作用。再将经过驯化的水稻土作为廉价的接种物，对秸秆进行接种处理，将秸秆没入液态粪污中，保持微氧状态，进一步水解成更小的碎片或纤维素低聚物、半纤维素低聚物和还原糖；搅拌和初步沉降后分离出秸秆粪污混合物中的液态物及其中细小的有机物颗粒，转入含有丰富醋酸杆菌、丁酸杆菌酸化罐中，保持低溶氧量和高反应温度，促进有机物全面高效率转化为醋酸或丁酸。为沼气罐连续稳定高效厌氧发酵产甲烷提供丰富的有机酸原料。

Description

一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法
技术领域
本发明涉及一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，属于农业资源与环境科学领域，是秸秆-粪污联合发酵高效产出沼气、优质沼渣、沼液和有机肥料的关键适用技术创新。
背景技术
随着集约化养殖业的迅速发展，畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重，据2016年农业部统计，我国每年产生的畜禽养殖废弃物已达到38亿吨，目前最有效的粪污资源化利用方法也是厌氧发酵。但在粪污厌氧发酵过程中存在碳氮比低，产气效率不高、氨抑制严重等问题，而秸秆与粪污共发酵是最好的解决途径。
中国是秸秆最大的生产国，年产量达8亿多吨，但大量的秸秆没有得到合理利用或处置。秸秆无序焚烧，不仅其能源和养分被浪费、同时还会造成严重的环境污染。用秸秆发酵产沼气是迄今获取生物质能源的最有效途径。但是由于大部分秸秆都是具有高度复杂超分子结构的木质纤维素，由纤维素、半纤维素、木质素三大组分复合而成(参见表1)。部分禾本科作物秸秆中还存在大量的硅质化保护细胞，因此在短时间内难以被微生物快速分解。为了解决这个问题，人们采用了多种秸秆预处理的方法，包括物理预处理，化学预处理和微生物预处理。化学预处理方法都存在成本高，很容易造成环境污染的问题。
表1：小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆木质纤维素含量
Figure BDA0002931021070000011
已公开的中国发明专利：氢氧化钠固态常温处理提高稻草厌氧消化沼气产量的方法(CN 1814762 A)，将一定浓度的氢氧化钠溶液与粉碎的稻草充分混合均匀，混合后为潮湿状态，然后放于容器中密封保存，这种方法促进稻草中木质素的分解，但是直接投入厌氧发酵罐后对厌氧发酵罐中正常长期仍然产生很大冲击，秸秆转化为沼气的效率提高很有限；
已公开的中国发明专利：纯氨湿式浸泡常温预处理提高稻草甲烷产量的方法(公开号：CN 102827879 A)，先将切碎稻草放置密封袋中,并将袋中空气排空，然后将氨水和水均匀混合倒入密封袋里；氨水的添加量以纯氨计量是稻草干重的2％～6％；水加上氨水中的水和稻草中所含的水的总质量为稻草干重的30％～90％，在25℃-35℃环境中保存，预处理时间为90h-110h后加入厌氧发酵反应器中，该方法不适合秸秆粪污共发酵的情形，大量的氨气会加剧氨抑制问题。
已公开的中国发明专利：一种氧化钙和沼液联合预处理提高稻草秸秆厌氧消化产气性能的方法(公开号：CN 108384813 A)，将相当于秸秆干重6％-12％的氧化钙溶于秸秆和沼液混合物中，静置1-4天后，再加入猪粪厌氧发酵罐接种物进行中温厌氧消化40-60d。该方法不利于石灰的高效利用，同时忽略了厌氧阶段微生物和秸秆水解酸化阶段微生物的区别。
与物理法、化学法相比，微生物预处理具有条件温和、成本低和不存在环境污染等特点。在微生物预处理研究初期，大部分研究者是以纯培养方法分离和筛选木质纤维素降解菌。然而，木质纤维素的完全降解是真菌、细菌、放线菌及相应微生物群落共同作用的结果，所以单一菌种在保持纤维素分解能力上都存在一些问题。近年来有不少研究尝试使用复合菌来处理木质纤维素，以期达到快速降解的目的，但是到目前为止，应用于沼气厌氧发酵预处理的真正快速有效生物学方法却极少。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，通过驯化稻田土壤微生物，诱导多样性的秸秆分解复合菌群形成并有效增强土壤酶活性，同时水稻土发挥菌种巢和微生物胞外酶固定化载体的作用，还原性的水稻土中丰富的低价锰元素进一步强化了多酚氧化酶的活性，加速木质素的分解，有效提高秸秆的分解转化与资源化利用，且成本低廉、操作简单、运行费用低、清洁无污染。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
步骤1、通过秸秆+粪污(按照碳氮比25:1的要求调制)100～500重量份与稻田土壤1000～5000重量份混合，保持1-2cm淹水层，1～2天后自然落干，待土壤表层含水率降至50％～60％，二次复水，反复3～4次，驯化稻田土壤微生物，诱导多样性的秸秆分解复合菌群形成并有效增强土壤酶活性，其中水稻土发挥了菌种巢和微生物胞外酶固定化载体的作用。为了稳定土壤菌群活性和土壤酶活性，每隔两个月重复添加一次秸秆+粪污底物，数量上为第一次添加数量的十分之一。
步骤2、取风干秸秆100份，以经过步骤1驯化的水稻土作为廉价的接种物，接种量1％-100％(水分饱和状态)，对秸秆进行接种处理12-96h，期间保持1～2cm水层中溶氧量6-8mg/L，捞起沥干后转入塑料罐中，控制水分蒸发速度、提供充足空气、保持20℃-40℃、避光条件发酵24-96h，待秸秆表面被多样性丰富的微生物所完全定殖后，木质纤维素的复杂结构出现崩解。如果条件允许，可以先对100份风干的秸秆，喷施80～120份石灰水，石灰水其组成为生石灰(kg)：水(L)＝1：8，然后再混合均匀、压实扩散6-24小时后，再用经过驯化后的水稻土进行接种处理。
步骤3、将步骤2得到的结构松动的秸秆50重量份-100重量份没入装有100重量份-200重量份的液态粪污的反应容器中，继续保持微氧(溶氧量3-9mg/L)和避光状态，促进秸秆进一步水解成0.1mm以下的碎片或水解为纤维素低聚物、半纤维素低聚物、氨基酸、还原糖。
步骤4、对步骤3容器进行搅拌和初步沉降后分离出秸秆粪污混合物中的液态物及分散其中的细小有机物颗粒，转入含有丰富醋酸杆菌、丁酸杆菌酸化罐中，保持低溶氧量(1-6mg/L)和40℃-60℃反应温度，促进有机物全面高效率转化为醋酸或丁酸。而沉降的物质返回稻田土壤驯化池，用以保持稻田土壤微生物的多样性和强大的土壤酶活性。
步骤5、将步骤4所得液态有机酸无氧过滤，并在绝氧条件下(溶氧量接近零)按照1/16～20以上的稀释倍数连续缓慢输入大容积(水力停留时间以20-30天为设计依据)的沼气罐高效稳定厌氧发酵产出甲烷。滤渣保留在酸化罐中作为酸化菌种的来源。
本发明基于长期的自然选择，稻田土壤中存在大量可以分解木质纤维素的微生物，包括细菌、真菌和放线菌，秸秆可以在C/N比合适的稻田土壤中快速降解的事实，通过以秸秆-粪污为底物，碳氮比为25∶1定向诱导驯化稻田土壤获得富含水解秸秆的菌种，包括25.7％Bacteroidetes(拟杆菌门)、21.0％Firmicutes(厚壁菌门菌)、20.9％Proteobacteria(变形杆菌门菌)和12.4％Chloroflexi(绿弯菌门菌)等，并利用了稻田土壤做为微生物的菌种巢效应、强化了多菌种协同作用在秸秆降解中的作用；利用土壤的固体成分发挥了微生物胞外酶固定化载体的作用，经测定经过驯化的水稻土中纤维素酶、过氧化氢酶、漆酶活性均显著提高；同时，稻田土壤强还原环境下锰元素、铜离子的存在又为提高多过氧化氢酶、漆酶活性的活性发挥了积极作用，促进了秸秆木质素的降解。
本发明提高秸秆的水解率是实现秸秆-畜禽污染共同发酵生产甲烷的关键技术，利用秸秆+粪污作为底物驯化稻田土壤微生物作为廉价的接种物对秸秆进行水解处理后，微生物在秸秆表面(条件允许时可以对硅质化严重的秸秆做石灰水预处理)迅速定殖，分泌胞外酶促进秸秆崩解产生的较小的碎片或纤维素低聚物、半纤维素低聚物、还原糖等可以为后续的酸化、以及为连续式高缓冲的三段式厌氧发酵产甲烷体系持续稳定提供廉价的有机酸原料。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1、本发明具有简便性，创新性，是实用性和科学性的紧密结合，利用驯化稻田土壤作为秸秆水解的接种物直接有效，生产成本低廉、操作简单、运行费用低，无污染；
2、本发明利用秸秆+粪污作为底物对稻田土壤进行底物诱导驯化，诱导多样性的秸秆分解复合菌群以土壤物质为菌种巢进行富集；水稻土还发挥微生物胞外酶固定化载体的作用，有效增强土壤酶活性；强还原性的水稻土中丰富的锰元素、粪污带入的微量铜元素进一步强化了分解木质素的过氧化氢酶和漆酶的活性；
3、采用本发明技术时，可以不对秸秆做预处理，但是如果条件允许也可以采用少量石灰水对硅化细胞发达的秸秆，如稻草做石灰水处理，破坏硅化细胞，进一步减少物理障碍。
附图说明
图1是实施例1中驯化前后稻田土壤微生物群落结构的情况示意图。
图2是实施例1中驯化前后稻田土壤纤维素酶活性情况示意图。
图3是三大秸秆经过驯化后稻田土壤接种处理后产生总有机碳(TOC)总量增加的情况示意图。
图4是稻草秸秆经过驯化后稻田土壤接种处理后其木质纤维素降解效果提高情况示意图。
图5是三大秸秆经过驯化后稻田土壤接种处理后产生的液态产物及细小有机物颗粒进行酸化反应产生的有机酸总量增加的情况示意图。
图6是三大秸秆经过驯化后稻田土壤接种处理后产生的液态有机酸进行产甲烷反应产生的甲烷总量比传统一步发直接投入提高的情况示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
实施例1：一种以稻草和猪粪污诱导驯化水稻土作为促进秸秆水解的廉价接种物。
步骤1、通过风干稻草(切成约5厘米长)+猪粪粪污(含水率80％)，按照碳氮比25:1的要求调制成混合物；
步骤2，取步骤1稻草和猪粪污的混合物100重量份与稻田土壤1000重量份混合，保持2cm淹水层，2天后自然落干，待土壤表层含水率降至60％，二次复水，反复4次，驯化稻田土壤微生物，驯化结束保持2cm淹水层，期间保持水层溶氧量6-8mg/L。诱导多样性的秸秆分解复合菌群形成并有效增强土壤酶活性，其中水稻土发挥了菌种巢和微生物胞外酶固定化载体的作用，由于有机物腐解形成的还原性使稻田土壤低价锰元素增加、粪污带入土壤微量的铜离子；
步骤3、开展稻田土壤底物诱导驯化时间一般选择在夏秋季节，为了稳定土壤菌群活性和土壤酶活性，每隔两个月重复添加一次稻草+猪粪污底物，数量上为第一次添加数量的十分之一；
步骤4、采集驯化后的稻田土壤确定土壤纤维素酶活性，并提取DNA用于高通量测序，土壤纤维素酶活性及微生物群落结构变化，结果见图1和图2。
从图1可知，与对照例相比，通过秸秆和粪污驯化的稻田土壤微生物中Firmicutes,Chloroflexi,Proteobacteria和Bacteroidetes分布较为均匀。Firmicutes,Chloroflexi,Proteobacteria和Bacteroidetes被认为是负责水解的主要菌门，可以产生细胞外酶来代谢底物，分解底物中的纤维素和多糖，并有效参与水解阶段。Firmicutes中的Oceanirhabdus和Terrisporobacter在水解阶段对有机物的生物降解中起着重要作用。Chloroflexi中的Metagenome在底物中丁酸酯和难降解有机物的降解中发挥有效作用。Proteobacteria中的Simplicispira和Aquamicrobium是兼性且专性的异养细菌，可以减少硫酸盐，降解丙酸酯，丁酸酯和单糖；并利用长链脂肪酸和氨基酸。Bacteroidetes中的Lentimicrobiaceae是参与有机碳和蛋白质材料回收的重要有机异养菌。在Firmicutes,Chloroflexi,Proteobacteria和Bacteroidetes在协同作用下可以有效破坏秸秆的秸秆降解其木质素，提高秸秆接受微生物胞外酶酶解的可达度。
从图2可知，驯化后的稻田土壤的纤维素酶活性中，与对照例相比，提高了3.6倍。水稻土发挥了微生物胞外酶固定化载体的作用，为后续秸秆中纤维素的水解奠定了基础。
实施例2：以实施例1经过驯化的稻田土壤为接种物，促进石灰水预处理后稻草快速水解。
步骤1、对100份稻草，喷施80～120份石灰水(生石灰(kg)：水(L)＝1：8)，混合均匀、压实扩散6-24小时，备用；
步骤2、以经过实施例1中，经过驯化的水稻土作为廉价的接种物，接种量60％(水分为饱和状态)，对步骤1经过石灰水处理后得到的稻草进行接种处理96h，期间保持2cm水层中溶氧量为6mg/L，捞起沥干备用；
步骤3、将步骤2沥干备用得稻草转入塑料罐中，控制水分蒸发速度、提供充足氧气、保持35℃、避光条件发酵72h，待稻草表面被多样性丰富的微生物所完全定殖后，木质纤维素的复杂结构出现崩解；
步骤4、将步骤3得到的结构松动的稻草50重量份没入装有200重量份的液态粪污的反应容器中，继续保持微氧(溶氧量4mg/L)和避光状态，促进稻草进一步水解成0.1mm以下的碎片或水解为纤维素低聚物、半纤维素低聚物、氨基酸、还原糖。
步骤5、对步骤4容器进行搅拌和初步沉降后分离出稻草粪污混合物中的液态物及分散其中的细小有机物颗粒，转入含有丰富醋酸杆菌、丁酸杆菌酸化罐中，保持低溶氧量(4mg/L)和50℃反应温度，促进有机物全面高效率转化为醋酸或丁酸。而沉降的物质返回稻田土壤驯化池，用以保持驯化的稻田土壤微生物的多样性和强大的土壤酶活性；
步骤6、将步骤5所得液态有机酸无氧过滤，并在绝氧条件下(溶氧量接近零)按照1/20的稀释倍数连续缓慢输入大容积(水力停留时间以25天为设计依据)的沼气罐高效稳定厌氧发酵产出甲烷。相当于酸化罐体积十分之一的滤渣保留在酸化罐中作为酸化菌种的来源。
实施例3：以实施例1经过驯化的稻田土壤为接种物，促进高粱秸秆快速水解。
步骤1、取风干高粱秸秆100重量份，以经过实施例1中，经过驯化的水稻土作为廉价的接种物，接种量100％(水分为饱和状态)，对高粱秸秆进行接种处理96h，期间保持1.5cm水层中溶氧量为8mg/L，捞起沥干备用；
步骤2、将步骤1沥干备用得高粱秸秆转入塑料罐中，控制水分蒸发速度、提供充足氧气、保持36℃、避光条件发酵96h，待高粱秸秆表面被多样性丰富的微生物所完全定殖后，木质纤维素的复杂结构出现崩解；
步骤3、将步骤2得到的结构松动的高粱秸秆100重量份没入装有200重量份的液态粪污的反应容器中，继续保持微氧(溶氧量5mg/L)和避光状态，促进高粱秸秆进一步水解成0.1mm以下的碎片或水解为纤维素低聚物、半纤维素低聚物、氨基酸、还原糖。
步骤4、对步骤3容器进行搅拌和初步沉降后分离出高粱秸秆粪污混合物中的液态物及分散其中的细小有机物颗粒，转入含有丰富醋酸杆菌、丁酸杆菌酸化罐中，保持低溶氧量(2.5mg/L)和55℃反应温度，促进有机物全面高效率转化为醋酸或丁酸。而沉降的物质返回稻田用以保持驯化的稻田土壤微生物的多样性和强大的土壤酶活性；
步骤5、将步骤4所得液态有机酸无氧过滤，并在绝氧条件下(溶氧量接近零)按照1/18的稀释倍数连续缓慢输入大容积(水力停留时间以25天为设计依据)的沼气罐高效稳定厌氧发酵产出甲烷。相当于酸化罐体积十分之一的滤渣保留在酸化罐中作为酸化菌种的来源。
实施例4：一种以小麦秸秆和鸡粪污诱导驯化水稻土作为促进小麦秸秆水解的廉价接种物的。
步骤1、通过风干小麦秸秆(切成约5厘米长)+鸡粪污(含水率100％)，按照碳氮比25:1的要求调制成混合物；
步骤2，取步骤1小麦秸秆和鸡粪污的混合物100重量份与稻田土壤2000重量份混合，保持1.8cm淹水层，2天后自然落干，待土壤表层含水率降至70％，二次复水，反复4次，驯化稻田土壤微生物，驯化结束保持1.5cm淹水层，期间保持水层溶氧量6.5mg/L。诱导多样性的小麦秸秆分解复合菌群形成并有效增强土壤酶活性，其中水稻土发挥了菌种巢和微生物胞外酶固定化载体的作用，由于有机物腐解形成的还原性使稻田土壤低价锰元素增加、粪污带入土壤微量的铜离子；
步骤3、开展稻田土壤底物诱导驯化时间一般选择在夏秋季节，为了稳定土壤菌群活性和土壤酶活性，每隔两个月重复添加一次小麦秸秆+鸡粪污底物，数量上为第一次添加数量的十分之一；
实施例5：以实施例4经过驯化的稻田土壤为接种物，促进小麦秸秆快速水解。
步骤1、取风干小麦秸秆100重量份，以经过实施例4中，经过驯化的水稻土作为廉价的接种物，接种量100％(水分为饱和状态)，对小麦秸秆进行接种处理72h，期间保持1.2cm水层中溶氧量为7.5mg/L，捞起沥干备用；
步骤2、将步骤1沥干备用得小麦秸秆转入塑料罐中，控制水分蒸发速度、提供充足氧气、保持32℃、避光条件发酵72h，待小麦秸秆表面被多样性丰富的微生物所完全定殖后，木质纤维素的复杂结构出现崩解；
步骤3、将步骤2得到的结构松动的小麦秸秆100重量份没入装有200重量份的液态鸡粪污的反应容器中，继续保持微氧(溶氧量3.8mg/L)和避光状态，促进小麦秸秆进一步水解成0.1mm以下的碎片或水解为纤维素低聚物、半纤维素低聚物、氨基酸、还原糖。
步骤4、对步骤3容器进行搅拌和初步沉降后分离出小麦秸秆粪污混合物中的液态物及分散其中的细小有机物颗粒，转入含有丰富醋酸杆菌、丁酸杆菌酸化罐中，保持低溶氧量(3mg/L)和52℃反应温度，促进有机物全面高效率转化为醋酸或丁酸。而沉降的物质返回稻田土壤驯化池，用以保持驯化的稻田土壤微生物的多样性和强大的土壤酶活性；
步骤5、将步骤4所得液态有机酸无氧过滤，并在绝氧条件下(溶氧量接近零)按照1/19的稀释倍数连续缓慢输入大容积(水力停留时间以25天为设计依据)的沼气罐高效稳定厌氧发酵产出甲烷。相当于酸化罐体积十分之一的滤渣保留在酸化罐中作为酸化菌种的来源。
实施例6：一种以玉米秸秆和奶牛粪污诱导驯化水稻土作为促进玉米秸秆水解的廉价接种物的。
步骤1、通过风干玉米秸秆(切成约5厘米长)+奶牛粪污(含水率100％)，按照碳氮比25:1的要求调制成混合物；
步骤2，取步骤1玉米秸秆和奶牛粪污的混合物100重量份与稻田土壤3000重量份混合，保持2cm淹水层，2天后自然落干，待土壤表层含水率降至65％，二次复水，反复4次，驯化稻田土壤微生物，驯化结束保持2cm淹水层，期间保持水层溶氧量8mg/L。诱导多样性的玉米秸秆分解复合菌群形成并有效增强土壤酶活性，其中水稻土发挥了菌种巢和微生物胞外酶固定化载体的作用，由于有机物腐解形成的还原性使稻田土壤低价锰元素增加、粪污带入土壤微量的铜离子；
步骤3、开展稻田土壤底物诱导驯化时间一般选择在夏秋季节，为了稳定土壤菌群活性和土壤酶活性，每隔两个月重复添加一次玉米秸秆+奶牛粪污底物，数量上为第一次添加数量的十分之一；
实施例7：以实施例6经过驯化的稻田土壤为接种物，促进玉米秸秆快速水解。
步骤1、取风干玉米秸秆100重量份，以经过实施例5中，经过驯化的水稻土作为廉价的接种物，接种量100％(水分为饱和状态)，对玉米秸秆进行接种处理72h，期间保持1.2cm水层中溶氧量为7.5mg/L，捞起沥干备用；
步骤2、将步骤1沥干备用得玉米秸秆转入塑料罐中，控制水分蒸发速度、提供充足氧气、保持34℃、避光条件发酵96h，待玉米秸秆表面被多样性丰富的微生物所完全定殖后，木质纤维素的复杂结构出现崩解；
步骤3、将步骤2得到的结构松动的玉米秸秆100重量份没入装有200重量份的液态奶牛粪污的反应容器中，继续保持微氧(溶氧量3.8mg/L)和避光状态，促进玉米秸秆进一步水解成0.1mm以下的碎片或水解为纤维素低聚物、半纤维素低聚物、氨基酸、还原糖。
步骤4、对步骤3容器进行搅拌和初步沉降后分离出玉米秸秆奶牛粪污混合物中的液态物及分散其中的细小有机物颗粒，转入含有丰富醋酸杆菌、丁酸杆菌酸化罐中，保持低溶氧量(3mg/L)和52℃反应温度，促进有机物全面高效率转化为醋酸或丁酸。而沉降的物质返回稻田土壤驯化池，用以保持驯化的稻田土壤微生物的多样性和强大的土壤酶活性；
步骤5、将步骤4所得液态有机酸无氧过滤，并在绝氧条件下(溶氧量接近零)按照1/19的稀释倍数连续缓慢输入大容积(水力停留时间以25天为设计依据)的沼气罐高效稳定厌氧发酵产出甲烷。相当于酸化罐体积十分之一的滤渣保留在酸化罐中作为酸化菌种的来源。
以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤1、通过秸秆+粪污100～500重量份与稻田土壤1000～5000重量份混合，保持1-2cm淹水层，1～2天后自然落干，待土壤表层含水率降至50％～60％，二次复水，反复3～4次，驯化稻田土壤微生物，每隔两个月重复添加一次秸秆+粪污底物，数量上为第一次添加数量的十分之一；
步骤2、取风干秸秆100份，以经过步骤1驯化的水稻土作为接种物，接种量1％-100％，对秸秆进行接种处理12-96h，期间保持1～2cm水层中溶氧量6-8mg/L，捞起沥干后转入塑料罐中，控制水分蒸发速度、提供充足空气、保持20℃-40℃、避光条件发酵24-96h；
步骤3、将步骤2得到的结构松动的秸秆50重量份-100重量份没入装有100重量份-200重量份的液态粪污的反应容器中，继续保持微氧和避光状态，将秸秆水解成0.1mm以下的碎片或水解为纤维素低聚物、半纤维素低聚物、氨基酸、还原糖；
步骤4、对步骤3容器进行搅拌和初步沉降后分离出秸秆粪污混合物中的液态物及分散其中的细小有机物颗粒，转入含有丰富醋酸杆菌、丁酸杆菌酸化罐中，保持低溶氧量和40℃-60℃反应温度，将有机物转化为醋酸或丁酸，而沉降的物质返回稻田土壤驯化池；
步骤5、将步骤4所得液态有机酸无氧过滤，并在绝氧条件下按照1/16～20以上的稀释倍数连续缓慢输入大容积的沼气罐高效稳定厌氧发酵产出甲烷，滤渣保留在酸化罐中作为酸化菌种的来源。
2.根据权利要求1所述的一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，其特征在于，所述秸秆+粪污的碳氮比为25:1。
3.根据权利要求1所述的一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，其特征在于，所述步骤2的风干秸秆在接种前先对100份风干的秸秆，喷施80～120份石灰水，石灰水其组成为生石灰(kg)：水(L)＝1：8，然后再混合均匀、压实扩散6-24小时后，再用经过驯化后的水稻土进行接种处理。
4.根据权利要求1所述的一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，其特征在于，所述微氧的溶氧量为3-9mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，其特征在于，所述低溶氧量为1-6mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种驯化稻田土壤促进秸秆快速水解的方法，其特征在于，所述步骤5中的水力停留时间为20-30天。
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