CN107267413A - 一种液体秸秆腐熟剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多菌种液体秸秆腐熟剂，属于固体废物处理技术领域。本发明先将小麦和玉米的秸秆切段后与田园土、蔗糖混合放置，再分别将放置后的小麦和玉米秸秆进行浸泡，经过滤收集滤液接种到自制液体培养基中培养，得菌液，再用自制斜面培养基分别对四种菌进行培养活化，并对培养基进行冲洗后收集冲洗液接种到自制发酵培养基中发酵培养，经过滤收集滤液合并后与菌液混合，最后经浓缩收集浓缩液，即得液体秸秆腐熟剂，本发明制得的秸秆腐熟剂菌剂种类丰富，功能性菌株较多，同时具有较好的腐熟效果，有效缩短了腐熟周期，且不会影响下茬作物生长，能促进作物增产增收，具有较好的市场推广价值。

Description

一种液体秸秆腐熟剂

技术领域

本发明公开了一种液体秸秆腐熟剂，属于固体废物处理技术领域。

背景技术

我国是农业大国，各类农作物秸秆资源十分丰富，秸秆年产量达7亿多吨。随着农村能源问题的解决，秸秆不再作为主要燃料使用，被集中焚烧的现象日益突出，不仅污染环境，危害人们的身体健康，而且烟雾弥漫，影响陆地交通和飞行安全。因此，合理的开发利用农作物秸秆显得尤为重要。

秸秆腐熟剂是指能加速各类农作物秸秆腐熟的微生物活体制剂，是通过筛选出能分解纤维素、半纤维素、木质素的微生物菌株，再利用微生物复合技术处理工艺，将这些菌株有效的组合在一起，而形成的产品。

秸秆腐熟剂能使秸秆等有机废弃物快速腐熟，使秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素快速成为植物生长所需的营养，提高土壤有机质，改善作物品质，提高作物产量。但是，目前的秸秆腐熟剂菌剂冻干粉混配单一、功能性菌株偏少，导致腐熟效果不理想，腐熟周期较长，还会影响下茬作物生长，且促进作物增产增收的效果不佳。因此，亟待开发一种含有丰富功能性菌株，同时腐熟效果好的秸秆腐熟剂。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有的秸秆腐熟剂菌剂冻干粉混配单一、功能性菌株偏少，导致腐熟效果不理想的缺陷，提供了一种液体秸秆腐熟剂。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种液体秸秆腐熟剂，按重量份数计，分别选取20～30份土壤菌液、100～120份混合液体菌剂。

所述的菌液是通过种子液接种到液体培养基中培养得到。

所述的种子液的制备方法为：（1）称取秸秆，按质量比1:20将秸秆和田园土混合，混合后加入田园土质量0.1～0.3%的蔗糖，温度为35～40℃，相对湿度为60～70%的条件下密封发酵3～5天，得发酵底物；（2）按质量比1:100，将发酵底物加入无菌水中，浸泡5～7h后过滤，得种子液。

所述的液体培养基是按重量份数计，分别选取50～70份蔗糖、60～80份蛋白胨、3～5份磷酸二氢钾、0.3～0.5份七水硫酸镁、3～5份碳酸钙和2～4份磷酸二氢铵加入到800～1000份去离子水中，灭菌后得液体培养基。

所述的种子液的接种量为10～12%，培养温度为30～35℃。

所述的混合液体菌剂中含有解淀粉芽孢杆菌剂、丁酸梭菌剂、酿酒酵母菌剂和苏云金芽孢杆菌剂中的两种或多种。

本发明的有益效果是：

（1）本发明先利用秸秆和田园土进行密封发酵，其目的是活化田园土中本身自带的菌种，得到种子液，种子液中富含可以分解秸秆木质素、纤维素和半纤维结构的菌种，再对种子液进行富集培养，从而得到含有多菌种的菌液，由于土壤中微生物在未培养之前就具有降解纤维素的能力，通过本发明富集培养后，强化了其降解的能力，得到的菌液在施用后，可使农作物秸秆分解速度加快，同时秸秆中所含的有机质、磷、钾以及中微量元素成为植物生长所需的营养成分，并产生大量有益微生物，从而不断保持菌液的活性；

（2）本发明选取多种菌剂经过活化培养后发酵培养，得混合液体菌剂，混合菌液中的菌均具有降解纤维素、半纤维素、木质素的能力，将混合液体菌剂和土壤菌液混合后，可以得到全新的菌群组配，能够和谐共处、相互促进，达到产酶能力强、拮抗作用小、优势互补的效果，可使秸秆中的纤维素、半纤维素快速暴露出来，大幅度缩短了腐熟时间，同时菌剂在分解秸秆时，产生多种有机酸，有机酸对土壤矿物成分有一定的溶解能力，从而又活化了土壤中的营养元素，促进土壤中营养元素的有效化，提高土壤有机质含量，提高肥料利用率的作用，可实现促进作物增产增收的目的。

具体实施方式

称取秸秆，加入切碎机中切成5～7cm的小段并混合得混合秸秆段，按质量比1:20将混合秸秆段和田园土混合，混合后加入田园土质量0.1～0.3%的蔗糖，搅拌10～20min后在温度为35～40℃，相对湿度为60～70%的条件下密封发酵3～5天，得发酵底物，称取20～30g发酵底物加入到800～1000mL无菌水中，搅拌10～20min后浸泡5～7h后过滤，得种子液，按重量份数计，分别选取50～70份蔗糖、60～80份蛋白胨、3～5份磷酸二氢钾、0.3～0.5份七水硫酸镁、3～5份碳酸钙、2～4份磷酸二氢铵加入到800～1000份去离子水中，搅拌混合10～15min后在紫外灯下灭菌15～20min，灭菌后得液体培养基，按接种量10～12%将种子液接种到液体培养基中，并于温度为30～35℃、转速为120～140r/min条件下培养25～30h，培养后得土壤菌液，并置于-5～0℃温度下保存，按重量份数计，分别选取10～20份蛋白胨、10～20份牛肉膏、10～15份玉米淀粉、5～10份酵母膏、2～4份柠檬酸氢二铵、5～10份葡萄糖、1～3份磷酸氢二钾、0.1～0.3份硫酸镁、0.1～0.3份硫酸锰加入到1000～1200份蒸馏水中，搅拌混合10～15min后在121℃温度下灭菌10～15min，灭菌后冷却至室温，得发酵培养基，并将发酵培养基均分成后分别装入发酵罐中，分别选取0.1～0.3g解淀粉芽孢杆菌剂、0.1～0.3g丁酸梭菌剂、0.1～0.3g酿酒酵母菌剂和0.1～0.3g苏云金芽孢杆菌剂加入到斜面培养基中活化，在27～30℃温度下活化2～4天，活化后分别用500mL的质量分数0.9%无菌生理盐水冲洗斜面培养基5～10min，冲洗后分别收集菌的冲洗液，按接种量8～10%，将冲洗液分别接种到发酵罐中，每种菌接种一个发酵罐，接种后在30～37℃温度下好氧发酵培养20～24h，发酵后过滤，收集滤液并合并，得混合液体菌剂，按重量份数计，分别选取20～30份土壤菌液、100～120份混合液体菌剂混合得混合液，再将混合液加入浓缩罐中，浓缩至混合液体积的25～27%，收集浓缩液，即为液体秸秆腐熟剂。所述的斜面培养基为：按重量份数计，分别选取3～5份的葡萄糖、0.1～0.3份酵母粉、1～3份胰蛋白胨、0.1～0.3份磷酸氢二钠、0.1～0.3份柠檬酸、3～5份琼脂加入200～300份去离子水中，搅拌混合后得斜面培养基。

实例1

称取秸秆，加入切碎机中切成5cm的小段并混合得混合秸秆段，按质量比1:20将混合秸秆段和田园土混合，混合后加入田园土质量0.1%的蔗糖，搅拌10min后在温度为35℃，相对湿度为60%的条件下密封发酵3天，得发酵底物，称取20g发酵底物加入到800mL无菌水中，搅拌10min后浸泡5h后过滤，得种子液，按重量份数计，分别选取50份蔗糖、60份蛋白胨、3份磷酸二氢钾、0.3份七水硫酸镁、3份碳酸钙、2份磷酸二氢铵加入到800份去离子水中，搅拌混合10min后在紫外灯下灭菌15min，灭菌后得液体培养基，按接种量10%将种子液接种到液体培养基中，并于温度为30℃、转速为120r/min条件下培养25h，培养后得土壤菌液，并置于-5℃温度下保存，按重量份数计，分别选取10份蛋白胨、10份牛肉膏、10份玉米淀粉、5份酵母膏、2份柠檬酸氢二铵、5份葡萄糖、1份磷酸氢二钾、0.1份硫酸镁、0.1份硫酸锰加入到1000份蒸馏水中，搅拌混合10min后在121℃温度下灭菌10min，灭菌后冷却至室温，得发酵培养基，并将发酵培养基均分成后分别装入发酵罐中，分别选取0.1g解淀粉芽孢杆菌剂和0.1g丁酸梭菌剂加入到斜面培养基中活化，在27℃温度下活化2天，活化后分别用500mL的质量分数0.9%无菌生理盐水冲洗斜面培养基5min，冲洗后分别收集菌的冲洗液，按接种量8%，将冲洗液分别接种到发酵罐中，每种菌接种一个发酵罐，接种后在30℃温度下好氧发酵培养20h，发酵后过滤，收集滤液并合并，得混合液体菌剂，按重量份数计，分别选取20份土壤菌液、100份混合液体菌剂混合得混合液，再将混合液加入浓缩罐中，浓缩至混合液体积的25%，收集浓缩液，即为液体秸秆腐熟剂。所述的斜面培养基为：按重量份数计，分别选取3份的葡萄糖、0.1份酵母粉、1份胰蛋白胨、0.1份磷酸氢二钠、0.1份柠檬酸、3份琼脂加入200份去离子水中，搅拌混合后得斜面培养基。

实例2

称取秸秆，加入切碎机中切成6cm的小段并混合得混合秸秆段，按质量比1:20将混合秸秆段和田园土混合，混合后加入田园土质量0.2%的蔗糖，搅拌15min后在温度为38℃，相对湿度为65%的条件下密封发酵4天，得发酵底物，称取25g发酵底物加入到900mL无菌水中，搅拌15min后浸泡6h后过滤，得种子液，按重量份数计，分别选取60份蔗糖、70份蛋白胨、4份磷酸二氢钾、0.4份七水硫酸镁、4份碳酸钙、3份磷酸二氢铵加入到900份去离子水中，搅拌混合13min后在紫外灯下灭菌18min，灭菌后得液体培养基，按接种量11%将种子液接种到液体培养基中，并于温度为33℃、转速为130r/min条件下培养28h，培养后得土壤菌液，并置于-3℃温度下保存，按重量份数计，分别选取15份蛋白胨、15份牛肉膏、13份玉米淀粉、8份酵母膏、3份柠檬酸氢二铵、8份葡萄糖、2份磷酸氢二钾、0.2份硫酸镁、0.2份硫酸锰加入到1100份蒸馏水中，搅拌混合13min后在121℃温度下灭菌13min，灭菌后冷却至室温，得发酵培养基，并将发酵培养基均分成后分别装入发酵罐中，分别选取0.2g酿酒酵母菌剂和0.2g苏云金芽孢杆菌剂加入到斜面培养基中活化，在29℃温度下活化3天，活化后分别用500mL的质量分数0.9%无菌生理盐水冲洗斜面培养基8min，冲洗后分别收集菌的冲洗液，按接种量9%，将冲洗液分别接种到发酵罐中，每种菌接种一个发酵罐，接种后在33℃温度下好氧发酵培养22h，发酵后过滤，收集滤液并合并，得混合液体菌剂，按重量份数计，分别选取25份土壤菌液、110份混合液体菌剂混合得混合液，再将混合液加入浓缩罐中，浓缩至混合液体积的26%，收集浓缩液，即为液体秸秆腐熟剂。所述的斜面培养基为：按重量份数计，分别选取4份的葡萄糖、0.2份酵母粉、2份胰蛋白胨、0.2份磷酸氢二钠、0.2份柠檬酸、4份琼脂加入250份去离子水中，搅拌混合后得斜面培养基。

实例3

称取秸秆，加入切碎机中切成7cm的小段并混合得混合秸秆段，按质量比1:20将混合秸秆段和田园土混合，混合后加入田园土质量0.3%的蔗糖，搅拌20min后在温度为40℃，相对湿度为70%的条件下密封发酵5天，得发酵底物；称取30g发酵底物加入到1000mL无菌水中，搅拌20min后浸泡7h后过滤，得种子液，按重量份数计，分别选取70份蔗糖、80份蛋白胨、5份磷酸二氢钾、0.5份七水硫酸镁、5份碳酸钙、4份磷酸二氢铵加入到1000份去离子水中，搅拌混合15min后在紫外灯下灭菌20min，灭菌后得液体培养基，按接种量12%将种子液接种到液体培养基中，并于温度为35℃、转速为140r/min条件下培养30h，培养后得土壤菌液，并置于0℃温度下保存，按重量份数计，分别选取20份蛋白胨、20份牛肉膏、15份玉米淀粉、10份酵母膏、4份柠檬酸氢二铵、10份葡萄糖、3份磷酸氢二钾、0.3份硫酸镁、0.3份硫酸锰加入到1200份蒸馏水中，搅拌混合15min后在121℃温度下灭菌15min，灭菌后冷却至室温，得发酵培养基，并将发酵培养基均分成后分别装入发酵罐中，分别选取0.3g解淀粉芽孢杆菌剂、0.3g酿酒酵母菌剂和0.3g苏云金芽孢杆菌剂加入到斜面培养基中活化，在30℃温度下活化4天，活化后分别用500mL的质量分数0.9%无菌生理盐水冲洗斜面培养基10min，冲洗后分别收集菌的冲洗液，按接种量10%，将冲洗液分别接种到发酵罐中，每种菌接种一个发酵罐，接种后在37℃温度下好氧发酵培养24h，发酵后过滤，收集滤液并合并，得混合液体菌剂，按重量份数计，分别选取30份土壤菌液、120份混合液体菌剂混合得混合液，再将混合液加入浓缩罐中，浓缩至混合液体积的27%，收集浓缩液，即为液体秸秆腐熟剂。所述的斜面培养基为：按重量份数计，分别选取5份的葡萄糖、0.3份酵母粉、3份胰蛋白胨、0.3份磷酸氢二钠、0.3份柠檬酸、5份琼脂加入300份去离子水中，搅拌混合后得斜面培养基。

对实例1～3制得的液体秸秆腐熟剂和市售有机物料腐熟剂（对比例）进行性能检测，其检测结果如表1：

分别使用实例1～3制得的液体秸秆腐熟剂和市售有机物料腐熟剂（对比例）对水稻秸秆进行腐熟处理，其具体处理方法为：在水稻收获后，立即将水稻秸秆粉碎后平铺在田面，做到地不露白，并按质量比1:10，将尿素与水搅拌混合5min后利用农用喷雾机均匀喷洒在粉碎的秸秆上，控制尿素用量为水稻秸秆质量的1.0%，随后按质量比1:100，将秸秆腐熟剂与水搅拌混合5min后，得腐熟剂混合液，再将腐熟剂混合液利用机械喷洒机均匀喷洒在粉碎的秸秆上，控制秸秆腐熟剂用量为水稻秸秆质量的0.2%，待喷洒完成后立即进行翻耕，控制翻耕深度为150cm，再对翻耕后的农田进行灌水，保持水稻秸秆及土壤含水量为60%，最后静置使秸秆自行腐熟即可。再对腐熟前后水稻田土壤的性状及对水稻产量进行测定，其测试结果如表2、表3：

表2腐熟前后水稻田土壤性状

检测项目	容重（g/m3）	有机质（g/kg）	全氮（mg/kg）	有效磷（mg/kg）	速效钾（mg/kg）	pH值
							未添加腐熟剂	1.36	29.6	1.06	52.6	91.8	6.5
对比例	1.34	32.6	1.20	54.3	95.4	6.3
							实例1	1.29	36.1	1.23	55.4	96.3	6.2
实例2	1.32	33.5	1.22	55.7	96.7	6.2
							实例3	1.27	37.8	1.26	56.9	97.6	6.2

表3不同腐熟剂对水稻产量的影响

检测项目	腐熟处理前	对比例	实例1	实例2	实例3
						产量（t/hm2）	8.41	8.54	8.68	8.77	8.96

综上所述，本发明制得的液体秸秆腐熟剂腐熟效率高，同时本发明腐熟剂对于农作物病虫害具有较好的防治效果，且腐熟剂具有促进农作物增产增收的效果。

Claims (6)

1.一种液体秸秆腐熟剂，其特征在于：按重量份数计，分别选取20～30份土壤菌液、100～120份混合液体菌剂。

2.根据权利要求1所述的一种液体秸秆腐熟剂，其特征在于：所述的菌液是通过种子液接种到液体培养基中培养得到。

3.根据权利要求2所述的一种液体秸秆腐熟剂，其特征在于：所述的种子液的制备方法为：（1）称取秸秆，按质量比1:20将秸秆和田园土混合，混合后加入田园土质量0.1～0.3%的蔗糖，温度为35～40℃，相对湿度为60～70%的条件下密封发酵3～5天，得发酵底物；（2）按质量比1:100，将发酵底物加入无菌水中，浸泡5～7h后过滤，得种子液。

4.根据权利要求2所述的一种液体秸秆腐熟剂，其特征在于：所述的液体培养基是按重量份数计，分别选取50～70份蔗糖、60～80份蛋白胨、3～5份磷酸二氢钾、0.3～0.5份七水硫酸镁、3～5份碳酸钙和2～4份磷酸二氢铵加入到800～1000份去离子水中，灭菌后得液体培养基。

5.根据权利要求2所述的一种液体秸秆腐熟剂，其特征在于：所述的种子液的接种量为10～12%，培养温度为30～35℃。

6.根据权利要求1所述的一种液体秸秆腐熟剂，其特征在于：所述的混合液体菌剂中含有解淀粉芽孢杆菌剂、丁酸梭菌剂、酿酒酵母菌剂和苏云金芽孢杆菌剂中的两种或多种。