一种发酵花生秸秆制备得到的土壤高碳基添加物的制作方法

文档序号:8332490阅读:612来源:国知局
一种发酵花生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] 本发明设及±壤改良剂技术领域,具体地,设及一种发酵花生枯杆制备得到的± 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花生枯杆制备得到的±壤高碳基添 加物。所述添加物利用胶冻样芽抱杆菌、脱氮副球菌、瑞氏木霉、班巧酸丝状杆菌之间的协 同效应,并通过四种菌种的合理复配,在高效降解花生枯杆的同时可有效改良±壤的理化 性质,能为±壤及农作物提供多种生长激素及酶,高效降解花生枯杆,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] 一种发酵花生枯杆制备得到的±壤高碳基添加物,所述添加物是W花生枯杆为降 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;胶冻样芽抱杆菌:脱 氮副球菌;瑞氏木霉:班巧酸丝状杆菌=1~5:1~4:3~6:3~6。
[0011] 经研究分析,花生枯杆中主要含有粗纤维和粗蛋白,化及少量粗脂肪;粗纤维中含 有的纤维素最多,半纤维素、木质素次之。根据花生枯杆的营养结构,发明人经过大量的筛 选实验,选择上述四种菌进行合理复配;所述脱氮副球菌分泌蛋白酶,将花生枯杆中的粗蛋 白水解,从而将粗纤维暴露出来;所述瑞氏木霉也分泌蛋白酶,本发明将脱氮副球菌和瑞氏 木霉组合起来对花生枯杆中的粗蛋白进行快速降解,同时,瑞氏木霉还能大量合成半纤维 素酶、外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶,但所产的外切葡聚糖酶活力低,而班巧酸丝状杆菌产 的纤维二糖酶及木质素酶的活力高,因此,将瑞氏木霉和班巧酸丝状杆菌配合起来能够对 暴露出来的纤维素、半纤维素、木质素进行高效降解;同时,所述胶冻样芽抱杆菌能在生长 繁殖过程中产生有机酸、氨基酸、多糖、激素等有利于其他菌种吸收和利用的物质,并分解 释放出可溶的磯钟元素及巧、硫、儀、铁、锋、钢、铺等中微量元素,同时产生赤霉素、嘲噪己 酸、细胞激动素、微生物酶、细菌多糖等生理活性物质,为其他菌种提供生长所必须的营养 元素,有效抑制其他有害和致病微生物的繁殖,同时辅助其他菌种对花生枯杆的降解。本发 明利用上述四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花生枯杆,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花生枯杆重量的0. 5~3. 5%。
[001引优选地,所述复合菌由如下比例的各菌种组成;胶冻样芽抱杆菌;脱氮副球菌;瑞 氏木霉:班巧酸丝状杆菌=2~5:3~4:3~6:5~6。
[0014] 优选地,所述复合菌的添加量为花生枯杆重量的0. 5~2%。
[0015] 上述添加物的制备方法;将花生枯杆切割成得到降解原料,向其中添加枯杆重量 0. 5~3. 5%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.将胶冻样芽抱杆菌、脱氮副球菌、瑞氏木霉、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.按比例取上述四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35~50%。
[0019] 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胶冻样芽抱杆菌;脱 氮副球菌;瑞氏木霉:班巧酸丝状杆菌=2~5:3~4:3~6:5~6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。
[0020] 上述添加物的使用方法,直接施于田间。
[0021] 上述添加物在制备生物肥中的应用。
[0022] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0023] (1)本发明根据花生枯杆的营养成分,采用复合菌发酵降解花生枯杆。发明人发现 将胶冻样芽抱杆菌、脱氮副球菌、瑞氏木霉、班巧酸丝状杆菌应用于花生枯杆的降解时,上 述四种菌之间具有多重的互补性及协同作用,不仅可W在短时间内使花生枯杆得到充分的 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。
[0024] (2)本发明所述的±壤高碳基添加物能够有效增加±壤有机质和生物活性物质的 含量,对磯钟也有一定的利用和分解能力,并且,还具有固氮的作用,改善了耕地±壤的磯 钟比例,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】
[0025] 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。
[0026] 所述胶冻样芽抱杆菌、脱氮副球菌、瑞氏木霉、班巧酸丝状杆菌均为普通市售。 [0027] 实施例1
[002引一种±壤高碳基添加物,通过W下方法制备得到:将l(K)kg的花生枯杆切割成 10~30cm的段状作为降解原料,向其中添加枯杆重量0. 5%的复合菌,加入35kg水,发酵 处理2天,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±壤高碳基添加 物。
[0029] 其中,所述复合菌的制备方法为:
[0030] S1.将胶冻样芽抱杆菌、脱氮副球菌、瑞氏木霉、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;
[0031] S2.分别取67g胶冻样芽抱杆菌菌液、lOOg脱氮副球菌菌液、133g瑞氏木霉菌液、 200g班巧酸丝状杆菌菌液(即按照比例2:3:4:6)混合均匀得到复合菌液。
[0032] 实施例2
[0033] 一种±壤高碳基添加物,通过W下方法制备得到:将l(K)kg的花生枯杆切割成 10~30cm的段状作为降解原料,向其中添加枯杆重量1. 5%的复合菌,加入35kg水,发酵 处理3天,进行翻推一次;再每隔9天翻推一次,一共翻推两次,得到所述±壤高碳基添加 物。
[0034] 其中,所述复合菌的制备方法为:
[0035] S1.将胶冻样芽抱杆菌、脱氮副球菌、瑞氏木霉、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;
[0036] S2.分别取395g胶冻样芽抱杆菌菌液、237g脱氮副球菌菌液、474g瑞氏木霉菌液、 395g班巧酸丝状杆菌菌液(即按照比例5:3:6:5)混合均匀得到复合菌液。
[0037] 实施例3
[003引一种±壤高碳基添加物,通过W下方法制备得到:将l(K)kg的花生枯杆切割成 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,发酵处 理3天,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±壤高碳基添加物。
[0039] 其中,所述复合菌的制备方法为:
[0040] S1.将胶冻样芽抱杆菌、脱氮副球菌、瑞氏木霉、班巧酸丝状杆菌分别活化,培养至 菌液中活菌数浓度
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