一种发酵油菜秸秆制备得到的土壤高碳基添加物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于±壤改良剂技术领域，具体公开了一种发酵油菜枯杆制备得到的±壤 高碳基添加物。
【背景技术】
[0002] 枯杆是农作物的副产品，是巧实收获后剩下的作物残留物，包括禾谷类、豆类、馨 类、油料类、麻类，W及棉花、甘庶、烟草、瓜果等多种作物。枯杆纤维素作为自然界中储存量 最大的可再生资源，全球每年的产量高达1000亿t，我国是一个农业大国，农作物枯杆资源 十分丰富，目前仅重要的作物枯杆就有近20种，年产量达7~10亿t。随着农村产业结构 的调整，经济作物枯杆的比例也有所增加。作物枯杆除含大量的碳素外，还含有氮、磯、钟、 巧、儀、硫、娃和各种微量元素，W及富含纤维素、半纤维素、蛋白质等有机物质。如果能充分 有效地利用枯杆纤维素，将成为缓解当今人类面临的"粮食、能源、环境大危机，实现农 业可持续发展的有效途径。
[0003] 然而，随着农民生活水平的提高和化肥的普遍使用，大量农作物枯杆被焚烧或随 地抛弃，该不仅浪费了宝贵的资源，而且还带来了各种危害，如；环境污染、火灾、±壤沙化 等。±壤肥力下降后对于那些营养要求比较精细的作物的影响特别大，比如烟草，烟草对± 壤的适应性很强，从轻沙±到重粘±，从酸性±到碱性±，从浅灰色到黄色、红色、黑色±等 各种±壤，都能满足烟草生长发育的需要。但是，不同±壤生产出的烟叶风味却各不相同， 有的苦辣哈人，有的芳香醇和，有的灰白火亮，有的却黑灰焰火。所W，从烟叶质量的角度考 虑，烟草生产对上壤条件的要求比较严格。为了提高烟草种植上壤的肥力，烟农试着将花 生、大豆、油菜等枯杆粉碎后添加到±壤中，然而由于枯杆纤维素的结构致密且复杂，在自 然条件下分解缓慢，使得该些资源无法快速地被农田±壤利用，所W枯杆的加入不仅不能 及时增加±壤的肥力，反而会影响烟草的耕种管理。
[0004] 因此，在枯杆纤维素还田之前，需对其进行处理，而利用生物技术快速处理枯杆是 当前应用较多的解决方法。微生物和酶等生物处理枯杆法，能将其粗纤维有效降解，W增加 ±壤肥效、改善±壤团粒结构，达到保墙、透气、保温、后巷作物产量明显提高的效果，既减 少了枯杆焚烧的不利影响，也为后巷作物的生长创造了良好的±壤环境。但是，目前的生物 处理枯杆法存在启动慢、分解效率低、发酵时间长、针对性差的缺点，难W广泛推广利用。因 此，针对不同的作物枯杆，选育和利用作物枯杆高效降解微生物菌株，研发高效降解复合菌 剂，是作物枯杆资源综合利用的方向之一。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种发酵油菜枯杆制备得到的±壤高碳基添 加物。所述添加物利用地衣芽抱杆菌、黑曲霉、大肠埃希氏菌、里氏木霉、班巧酸丝状杆菌之 间的协同效应，并通过五种菌种的合理复配，能够高效降解大豆枯杆，同时可有效改良±壤 的理化性质，增加烟叶产量和品质。
[0006] 本发明的另一目的是提供上述添加物的制备方法。
[0007] 本发明的另一目的是提供上述添加物的使用方法。
[000引本发明的另一目的是提供上述添加物在制备生物肥中的应用。
[0009] 本发明的上述目的是通过W下技术方案予W实现的。
[0010] 一种发酵油菜枯杆制备得到的±壤高碳基添加物，其特征在于，所述添加物是W 油菜枯杆为降解原料，并添加复合菌制备得到，所述复合菌包括如下比例的各菌种组成：地 衣芽抱杆菌；黑曲霉：大肠埃希氏菌；里氏木霉：班巧酸丝状杆菌=1~4:3~6:1~5:3~ 6:2 ~8。
[0011] 经研究分析，油菜枯杆中主要含有纤维素，半纤维素、木质素次之，其粗蛋白和粗 脂肪的含量也较其他作物枯杆略高。根据油菜枯杆的营养结构，发明人经过大量的筛选实 验，选择上述五种菌进行合理复配；地衣芽抱杆菌能够分泌蛋白酶、脂肪酶，黑曲霉和里氏 木霉也能分泌一定量的蛋白酶，因此，可W将该=种菌配合起来对枯杆中的粗蛋白和粗脂 肪进行降解，将木质素、纤维素和半纤维素暴露出来，更利于后续的降解；所述黑曲霉除分 泌蛋白酶外，还可产生纤维素酶、木质素酶和半纤维素酶，所述大肠埃希氏菌也具有较高的 降解纤维素的能力；所述班巧酸丝状杆菌是瘤胃细菌之一，它不仅能产生多纤维素酶体，包 括纤维素酶、内切半纤维素酶和外切半纤维素酶，还能够产生大量定位在细胞外表面上的 纤维素结合蛋白，使该菌粘附在枯杆纤维素上，因此，班巧酸丝状杆菌对纤维素、半纤维素 进行高效降解；所述里氏木霉能大量合成纤维素酶、半纤维素酶，其中纤维素酶包括外切葡 聚糖酶、内切葡聚糖酶，但是所产的外切葡聚糖酶活性低，而黑曲霉、班巧酸丝状杆菌产的 外切葡聚糖酶的活性高，所W，将=者结合能够高效降解纤维素和木质素。另外，在生长代 谢过程中，地衣芽抱杆菌可产生多种酶促因子，增加其他酶的活性，并能产生抗活性物质， 具有调节菌群协调，抑制杂菌生长繁殖的作用；黑曲霉除可W分泌淀粉酶、蛋白酶、纤维素 酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶外，还能够产生有机酸，如巧樣酸、葡糖酸、没食子酸等，具有一定 的抗菌抗病毒功效。本发明利用上述五种菌种之间的协同效应，得到的复合菌能够更加高 效地降解油菜枯杆，同时还能有效改良±壤的理化性质，促进作物生长发育，诱导作物增强 抗性，增强抗寒、抗旱、抗病和抗逆能力，增加产量，改善产品品质。
[0012] 优选地，所述复合菌的添加量为油菜枯杆重量的2~10%。
[001引优选地，所述复合菌由如下比例的各菌种组成；地衣芽抱杆菌：黑曲霉：大肠埃希 氏菌；里氏木霉：班巧酸丝状杆菌=2~4:3~6:2~5:3~6:5~8。
[0014] 优选地，所述复合菌的添加量为油菜枯杆重量的4~8%。
[0015] 上述添加物的制备方法；将油菜枯杆切割得到降解原料，向其中添加枯杆重量 2~10%的复合菌，加入适量的水，发酵处理2~3天后，进行翻推一次；再每隔8~15天 翻推一次，一共翻推两次，得到所述添加物；其中，所述复合菌的制备包括如下步骤：
[0016] S1.将地衣芽抱杆菌、黑曲霉、大肠埃希氏菌、里氏木霉、班巧酸丝状杆菌分别活 化，培养至菌液中活菌数浓度为0. 8~2X 109个/克；
[0017] S2.按比例取上述五种菌的菌液混合均匀得到复合菌液。
[001引为控制降解系统的含水量，更利于发酵降解，优选地，所述水的添加量为枯杆质量 的40~60%。
[0019] 优选地，所述复合菌与款皮的混合质量比为1:5~15。
[0020] 优选地，上述添加物的制备方法，所述复合菌的各菌种组成为地衣芽抱杆菌；黑曲 霉：大肠埃希氏菌；里氏木霉：班巧酸丝状杆菌=2~4:3~6:2~5:3~6:5~8时，发 酵处理时间为2天，进行翻推一次；再每隔8~10天翻推一次，一共翻推两次，得到所述添 加物。优化菌种之间的配伍时可缩短翻推时间，提高降解效率。
[0021] 上述添加物的使用方法，其特征在于，直接施于田间。
[0022] 上述添加物在制备生物肥中的应用。
[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0024] (1)本发明根据油菜枯杆的营养成分，采用复合菌发酵降解油菜枯杆。发明人发现 将地衣芽抱杆菌、黑曲霉、大肠埃希氏菌、里氏木霉、班巧酸丝状杆菌应用于油菜枯杆的降 解时，上述五种菌之间具有多重的互补性及协同作用，不仅可W在短时间内使油菜枯杆得 到充分的降解，而且制备得到的±壤高碳基添加物还能改良±壤的理化性质，促进作物生 长发育，诱导作物增强抗性，增强抗寒、抗旱、抗病和抗逆能力，增加产量，改善产品品质。
[0025] (2)本发明所述的±壤高碳基添加物能够产生多种酶促因子，增加酶的活性，并能 产生抗活性物质，具有调节菌群协调，抑制杂菌生长繁殖的作用，同时，所述添加物能有效 增加±壤有机酸含量，增加±壤团粒结构，有利作物的生长发育，因此能提高烟草的种植产 量。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。 在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的简单修改或替换， 均属于本发明的范围；若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知 的常规手段。
[0027] 所述地衣芽抱杆菌、黑曲霉、大肠埃希氏菌、里氏木霉、班巧酸丝状杆菌均为普通 市售。
[00測实施例1
[0029] 一种±壤高碳基添加物，通过W下方法制备得到：将100kg的油菜枯杆切割成 10~30cm的段状作为降解原料，向其中添加枯杆重量4%的复合菌，加入50kg水，混合均 匀，发酵处理2天后，进行翻推一次；再每隔12天翻推一次，一共翻推两次，得到所述添加 物。
[0030] 其中，所述复合菌的制备包括如下步骤：
[0031] S1.将地衣芽抱杆菌、黑曲霉、大肠埃希氏菌、里氏木霉、班巧酸丝状杆菌分别活 化，培养至菌液中活菌数浓度为2X 1〇9个/克；
[0032] S2.分别取300g地衣芽抱杆菌菌液、833g黑曲霉菌液、667g大肠埃希氏菌菌液、 833g里氏木霉菌液、1167g班巧酸丝状杆菌菌液（即按照比例3:5:4:5:7)混合均匀得到复 合菌液。
[0033] 实施例2
[0034] 一种±壤高碳基添加物，通过W下方法制备得到：将100kg的油菜枯杆切割成 10~30cm的段状作为降解原料，向其中添加枯杆重量8%的复合菌，加入50kg水，混合均 匀，发酵处理2天后，进行翻推一次；再每隔10天翻推一次，一共翻推两次，得到所述添加 物。
[0035] 其中，所述复合菌的制备包括如下步骤：
[0036] S1.将地衣芽抱杆菌、黑曲霉、大肠埃希氏菌、里氏木霉、班巧酸丝状杆菌分别活 化，培养至菌液中活菌数浓度为2X 1〇9个/克；
[0037] S2.分别取727g地衣芽抱杆菌菌液、2182g黑曲霉菌液、1091g大肠埃希氏菌菌液、 2182g里氏木霉菌液、1818g班巧酸丝状杆菌菌液（即按照比例2:6:3:6:5)混合均匀得到 复合菌液。
[003引 实施例3
[0039] 一种±壤高碳基添加物，通过W下方法制备得到：将100kg的油菜枯杆切割成 10~30cm的段状作为降解原料，向其中添加枯杆重量2%的复合菌，加入50kg水，混合均 匀，发酵处理3天后，进行翻推一次；再每隔13天翻推一次，一共翻推两次，得到所述添加 物。
[0040] 其中，所述复合菌的制备包括如下步骤：
[0041] S1.将地衣芽抱杆菌、黑曲霉、大肠埃希氏菌、里氏木霉、班巧酸丝状杆菌分别活 化，培养至菌液中活菌数浓度为2X 1〇9个/克；
[0042] S2.分别取333g地衣芽抱杆菌