CN105110822A - 一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂及其在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用 - Google Patents

一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂及其在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂及其在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用,所述腐解剂包括以下原料组分：复合微生物菌粉3.2-4.6份、丹皮40-48份、桂花花粉20-26份、尖细栅藻8-12份,所述的复合微生物菌粉包括德氏乳酸乳杆菌50×109CFU/g、沼泽红假单胞菌60×109CFU/g、红曲霉28×109CFU/g、短小芽孢杆菌36×109CFU/g。本发明腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中应用，包括腐熟前准备、腐解剂腐熟秸秆、施入腐熟秸秆、灌水步骤。应用2个月后，土壤总孔隙度为55-57%，土壤容重为1.35-1.44g/cm3。

Description

一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂及其在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用
技术领域
本发明属于盐碱地土壤改良领域，涉及一种秸秆腐解剂，具体涉及一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂及其在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用。
背景技术
滨海盐碱地的土壤碱度高和土壤物理化学性质恶化，土壤湿时膨胀泥泞、干时收缩坚硬，通透性、可耕性极差。改良土壤是苗木种植、特殊养护等绿化工程关键环节。
使用腐熟秸秆能很好的改善土壤高盐、坚硬、粘性大等盐碱地突出的问题。但腐熟秸秆的过程耗时长，如果腐熟不充分就会影响植物生长，所以，该方法对腐熟秸秆要求较高，需使用效果好的腐解剂进行秸秆的腐解。在适宜的条件下，好的腐解剂可以迅速将秸秆堆料中的碳、氮、磷、钾、硫等分解矿化，形成简单有机物或无机成分，从而被植物吸收，同时能消除秸秆中的病虫害和杂草种子等。
现有的秸秆腐解剂存在以下缺陷和不足：（1）腐熟时间长且秸秆腐解率并不高；（2）秸秆腐解效果较差，腐熟后秸秆碳氮比仍然高22；多数微生物生长繁殖会因为腐解过程中营养成分、pH、温度等环境条件的改变而的受到限制，导致腐解不彻底；（3）使用现有的秸秆腐熟改土的方法，降低土壤容重不明显，提高土壤孔隙度和有机质含量以及增大土壤团粒结构的效果不佳。
发明内容
本发明针对以上不足，提供一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂及其在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用，实现以下发明目的：
1、缩短腐解剂腐熟秸秆的腐熟时间，提高秸秆腐解率；使腐熟时间为42-45天，腐熟完成后秸秆腐解率为98.6-99.4%；
2、提高腐解剂腐熟秸秆的效果，降低腐熟后秸秆有机碳含量和秸秆碳氮比；使腐熟后秸秆有机碳含量为104-108g/kg，腐熟后秸秆碳氮比为18.56-19.22；
3、改良盐碱地土壤，提高土壤孔隙度，降低土壤容重，增大土壤团粒结构，提高土壤有机质含量，降低土壤pH值。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂，所述腐解剂包括以下原料组分：复合微生物菌粉、丹皮、桂花花粉、尖细栅藻。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述腐解剂原料组分的重量配比为：复合微生物菌粉3.2-4.6份、丹皮40-48份、桂花花粉20-26份、尖细栅藻8-12份。
所述腐解剂原料组分的重量配比为：复合微生物菌粉4.1份、丹皮45份、桂花花粉23份、尖细栅藻10份。
所述的复合微生物菌粉包括德氏乳酸乳杆菌50×109CFU/g、沼泽红假单胞菌60×109CFU/g、红曲霉28×109CFU/g、短小芽孢杆菌36×109CFU/g。
所述的丹皮：水分含量为12.0％，牡丹酚原苷含量为18%~19%；所述的桂花花粉：糖类总含量为28-32%，水分含量为10%；所述的尖细栅藻：含水量为16%。
一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用，包括腐熟前准备、腐解剂腐熟秸秆、施入腐熟秸秆、灌水步骤。
所述的腐熟前准备步骤：将玉米秸秆粉碎，粉碎的秸秆与腐熟辅料按质量比20:1的比例混合；所述的腐熟辅料为烘干鸡粪和油菜壳按1:1的体积比混合的混合物。
所述的腐解剂腐熟秸秆步骤：撒入的腐解剂与秸秆重量之比为1:170。
所述的施入腐熟秸秆步骤：将腐熟好的秸秆撒入选定的盐碱地中，秸秆撒入量为1.9kg/m2。
采用本发明腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中应用2个月后，土壤总孔隙度为55-57%，土壤容重为1.35-1.44g/cm3。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、采用本发明腐解剂腐熟秸秆，腐熟时间为42-45天，腐熟完成后秸秆腐解率为98.6-99.4%；
2、采用本发明腐解剂腐熟秸秆，腐熟后秸秆有机碳含量为104-108g/kg，腐熟后秸秆碳氮比为18.56-19.22，腐熟后秸秆pH值为4.4-5.1；
3、采用本发明腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中应用2个月后，土壤总孔隙度为55-57%，土壤容重为1.35-1.44g/cm3，土壤团粒结构平均大小为3.2-3.5mm，土壤有机质含量为2.2-2.5%，土壤pH为7.3-7.5，全氮含量为0.28-0.35%，全磷含量为0.12-0.14%。
具体实施方式
本发明所述的德氏乳酸乳杆菌（Lactobacillusdelbrueckii）保藏号为ACCC10183；沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonaspalustris）保藏号为ACCC10649；红曲霉（Monascusanka）保藏号为ACCC30341；短小芽孢杆菌（Bacilluspumilus）保藏号为ACCC01743；上述菌种均来自市售。
实施例1一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂
所述腐解剂的原料包括以下重量配比的组分：
复合微生物菌粉3.2份、丹皮40份、桂花花粉20份、尖细栅藻8份；
所述的复合微生物菌粉包括德氏乳酸乳杆菌50×109CFU/g、沼泽红假单胞菌60×109CFU/g、红曲霉28×109CFU/g、短小芽孢杆菌36×109CFU/g；
所述的丹皮：水分含量为12.0％，牡丹酚原苷含量为18%~19%；
所述的桂花花粉：糖类总含量为28-32%，水分含量为10%；
所述的尖细栅藻：含水量为16%。
上述百分数均为质量百分数。
所述腐解剂的制备方法：
步骤1、制备复合微生物菌粉
a.分别将德氏乳酸乳杆菌、沼泽红假单胞菌、红曲霉和短小芽孢杆菌进行菌种活化、扩培，培养液经过离心、分离菌渣，得到菌悬液；
b.将上述4种菌悬液混合并喷洒在载体上，制备复合微生物菌粉，制得的复合微生物菌粉含水量为30%；
所述的载体为淀粉和白糖的混合物，混合重量比为4:3；
所述制得的复合微生物菌粉中菌的含量为：德氏乳酸乳杆菌50×109CFU/g、沼泽红假单胞菌60×109CFU/g、红曲霉28×109CFU/g、短小芽孢杆菌36×109CFU/g。
步骤2、称量
按所述的重量配比称取腐解剂的各原料组分，备用。
步骤3、粉碎丹皮
将称好的丹皮放入鼓风干燥箱中，设置温度为90℃，干燥20min后，凉至室温；将干燥好的丹皮放入粉碎机，进行粉碎，粉碎细度为200目。
步骤4、固体料混合
将桂花花粉、尖细栅藻和步骤3制备的丹皮粉末混合，加入到反应釜中，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，搅拌10min。
步骤5、制得腐解剂
将步骤1制备的复合微生物菌粉加入反应釜中，60rpm搅拌30min，使菌粉与反应釜内固体料充分混合，静置30min后，放料，得到成品腐解剂。
实施例2一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂
所述腐解剂的原料包括以下重量配比的组分：
复合微生物菌粉4.1份、丹皮45份、桂花花粉23份、尖细栅藻10份；
所述的复合微生物菌粉包括德氏乳酸乳杆菌50×109CFU/g、沼泽红假单胞菌60×109CFU/g、红曲霉28×109CFU/g、短小芽孢杆菌36×109CFU/g；
所述的丹皮：水分含量为12.0％，牡丹酚原苷含量为18%~19%；
所述的桂花花粉：糖类总含量为28-32%，水分含量为10%；
所述的尖细栅藻：含水量为16%。
上述百分数均为质量百分数。
所述腐解剂的制备方法：与实施例1的腐解剂的制备方法相同。
实施例3一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂
所述腐解剂的原料包括以下重量配比的组分：
复合微生物菌粉4.6份、丹皮48份、桂花花粉26份、尖细栅藻12份；
所述的复合微生物菌粉包括德氏乳酸乳杆菌50×109CFU/g、沼泽红假单胞菌60×109CFU/g、红曲霉28×109CFU/g、短小芽孢杆菌36×109CFU/g；
所述的丹皮：水分含量为12.0％，牡丹酚原苷含量为18%~19%；
所述的桂花花粉：糖类总含量为28-32%，水分含量为10%；
所述的尖细栅藻：含水量为16%。
上述百分数均为质量百分数。
所述腐解剂的制备方法：与实施例1的腐解剂的制备方法相同。
实施例4一种腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用
步骤1、腐熟前准备
将玉米秸秆粉碎为长度为0.5-5cm的小段，粉碎的秸秆与腐熟辅料按质量比20:1的比例混合，混合后喷水，边喷水边翻匀；
所述的腐熟辅料为烘干鸡粪和油菜壳按1:1的体积比混合的混合物；
所述的喷水：使秸秆含水量为58-60%。
步骤2、腐解剂腐熟秸秆
将腐解剂撒入喷水后的秸秆中，搅拌均匀，堆成高约1.5米的腐熟堆，覆盖塑料膜进行腐熟；撒入的腐解剂与秸秆重量之比为1:170；
腐熟堆温度升至65℃以上时，进行翻堆，每2天翻堆一次；腐熟堆温度自然下降至35-40℃时，停止腐熟，得到腐熟秸秆。
步骤3、施入腐熟秸秆
将腐熟好的秸秆撒入选定的盐碱地中，秸秆撒入量为1.9kg/m2,采用机械翻耕，将秸秆翻入盐碱地土壤，翻耕深度为40cm。
所述的盐碱地：土壤pH值为8.9-9.1，含盐量为0.5%，全钾含量为0.5-0.6%，全磷含量为0.07-0.08%，持水量为20-23%，土壤容重为1.98-2.05g/cm3，土壤总孔隙度为30-33%。
步骤4、灌水
向盐碱地灌水包括首次灌水、二次灌水和三次灌水；灌水时间间隔10天；
首次灌水：灌水量为280m3/公顷，水的矿化度为1.2g/L，pH为6.8；
二次灌水：灌溉量为400m3/公顷，水的矿化度为2.2g/L，pH为7.8；
三次灌水：灌溉量为480m3/公顷，水的矿化度为1g/L，pH为7.0。
实验：
采用实施例1-3的腐解剂，采用实施例4的腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用方法，进行盐碱地土壤改良试验；
（1）秸秆腐熟的效果指标见表1；
表1采用实施例1-3的腐解剂腐熟秸秆的效果指标
经试验，采用本发明腐解剂腐熟秸秆，腐熟时间为42-45天，腐熟完成后秸秆腐解率为98.6-99.4%，腐熟后秸秆有机碳含量为104-108g/kg，腐熟后秸秆碳氮比为18.56-19.22，腐熟后秸秆pH值为4.4-5.1。
（2）2个月后，检测土壤改良的结果，检测结果见表2：
表2采用实施例1-3的腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中应用的效果指标
经试验，采用本发明腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中应用2个月后，土壤总孔隙度为55-57%，土壤容重为1.35-1.44g/cm3，土壤团粒结构平均大小为3.2-3.5mm，土壤有机质含量为2.2-2.5%，土壤pH为7.3-7.5，全氮含量为0.28-0.35%，全磷含量为0.12-0.14%。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂，其特征在于：所述腐解剂包括以下原料组分：复合微生物菌粉、丹皮、桂花花粉、尖细栅藻。
2.根据权利要求1所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂，其特征在于：所述腐解剂原料组分的重量配比为：复合微生物菌粉3.2-4.6份、丹皮40-48份、桂花花粉20-26份、尖细栅藻8-12份。
3.根据权利要求2所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂，其特征在于：所述腐解剂原料组分的重量配比为：复合微生物菌粉4.1份、丹皮45份、桂花花粉23份、尖细栅藻10份。
4.根据权利要求1所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂，其特征在于：所述的复合微生物菌粉包括德氏乳酸乳杆菌50×109CFU/g、沼泽红假单胞菌60×109CFU/g、红曲霉28×109CFU/g、短小芽孢杆菌36×109CFU/g。
5.根据权利要求1所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂，其特征在于：所述的丹皮：水分含量为12.0％，牡丹酚原苷含量为18%~19%；所述的桂花花粉：糖类总含量为28-32%，水分含量为10%；所述的尖细栅藻：含水量为16%。
6.一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用，其特征在于：包括腐熟前准备、腐解剂腐熟秸秆、施入腐熟秸秆、灌水步骤。
7.根据权利要求6所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用，其特征在于：所述的腐熟前准备步骤：将玉米秸秆粉碎，粉碎的秸秆与腐熟辅料按质量比20:1的比例混合；所述的腐熟辅料为烘干鸡粪和油菜壳按1:1的体积比混合的混合物。
8.根据权利要求6所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用，其特征在于：所述的腐解剂腐熟秸秆步骤：撒入的腐解剂与秸秆重量之比为1:170。
9.根据权利要求6所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用，其特征在于：所述的施入腐熟秸秆步骤：将腐熟好的秸秆撒入选定的盐碱地中，秸秆撒入量为1.9kg/m2。
10.根据权利要求6所述的一种德氏乳酸乳杆菌腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中的应用，其特征在于：采用本发明腐解剂在盐碱地秸秆腐熟改土中应用2个月后，土壤总孔隙度为55-57%，土壤容重为1.35-1.44g/cm3。
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