CN110699289A - 一种秸秆降解复合菌剂的制备方法及应用 - Google Patents

一种秸秆降解复合菌剂的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高效秸秆降解复合菌剂的制备方法及应用,属于蔬菜秸秆回收处理技术领域。其包括如下步骤:S1将蔬菜秸秆收集后切段粉碎,得到秸秆废料A;S2将秸秆废料A、培养土、氮源和水混合均匀,得到混合料B;S3取混合料B,并向混合料B中接种EM菌菌液、酵母菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和哈茨木霉菌液,再经搅拌混合后发酵3‑5天,即得到秸秆降解复合菌剂。本发明还提供一种秸秆有机肥料和一种秸秆还田处理方法。本发明的秸秆降解复合菌剂,能够达到提高优势生长菌群的拮抗性和增加菌群及微生物多样性的效果,秸秆降解效果好,生产成本低。

Description

一种秸秆降解复合菌剂的制备方法及应用
技术领域
本发明属于蔬菜秸秆回收处理技术领域,特别涉及一种秸秆降解复合菌剂的制备方法及应用。
背景技术
据2017年国际设施园艺大会资料,中国已成为世界上拥有设施园艺面积最大的国家,蔬菜秸秆数量大、难清理,如何有效处理蔬菜秸秆是设施园艺产业急需解决的重点问题之一。
蔬菜秸秆的常见处理方式是将蔬菜秸秆在原地进行机械切碎或粉碎,其后将切碎或粉碎后的蔬菜秸秆直接洒在地表或通过机械深翻或旋耕犁深旋施入土壤中,再对土壤施加相应的基肥的秸秆还田方式;或者直接将蔬菜秸秆制备成有机肥。无论是秸秆还田方式,还是直接将蔬菜秸秆制备成有机肥,分解菌是处理蔬菜秸秆的关键。目前,市售的各类秸秆分解菌均采用复配的方式获得,但复配后的秸秆分解菌常常在土壤中的适应性和繁殖性不稳定,容易造成秸秆处理效果不佳。
发明内容
本发明为了解决上述背景技术中的技术问题,提供一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,其能够解决目前秸秆分解菌在土壤中的适应性和繁殖性不稳定,容易造成秸秆处理效果不佳的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,包括如下步骤:
S1将蔬菜秸秆收集后切段粉碎,得到秸秆废料A;
S2将步骤1得到的秸秆废料A、培养土、氮源Ⅰ和水混合均匀,得到混合料B,所述混合料B的含水量为50wt%-80wt%,所述秸秆废料A、所述培养土和所述氮源Ⅰ的质量比例为(1.8-2.2):(0.8-1.2):(1.8-2.2);
S3取90-100重量份的步骤2得到的混合料B,接种0.8-1.2重量份的EM菌菌液、0.8-1.2重量份的酵母菌菌液、0.8-1.2重量份的枯草芽孢杆菌菌液和0.35-0.65重量份的哈茨木霉菌液,混合均匀,其后于温度为25℃-40℃的条件下发酵3-5天,即得到秸秆降解复合菌剂。
本发明的原理是:
第一点,本发明的步骤S1中,蔬菜秸秆资源丰富,容易获取,只需适当补充氮源即可完成菌群富集,能够减少秸秆降解复合菌剂的制备成本,并处理掉大量的蔬菜秸秆废料,经济环保。
第二点,本发明的步骤S2中,采用蔬菜秸秆和氮源Ⅰ作为发酵辅料,可以满足培养土中的本土原菌群和后续步骤S3中添加的EM菌菌液、酵母菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和哈茨木霉菌液这几种有益菌群在发酵过程中的营养需求。
第三点,本发明的步骤S2中,培养土作为富集培养基,能够加快后续步骤S3中添加的EM菌菌液、酵母菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和哈茨木霉菌液这几种有益菌群的繁殖速度,并结合培养土中的本土原菌群及杂居微生物,能够提高优势生长菌群的拮抗性和增加菌群及微生物多样性。
第四点,本发明的步骤S3中,加入EM菌菌液和酵母菌菌液能够加速发酵进程,减少发酵时间,酵母菌菌液还能降解木质素含量高的蔬菜秸秆,促进放线菌的繁殖,从而改善种植地的土壤环境,创造作物生长发育所需的良好条件。加入枯草芽孢杆菌菌液能够加速对秸秆组织中果胶、多糖等有机物的分解,还兼有提高肥料利用率和活化土壤中潜在养分的作用,从而减少肥料的投入,降低成本。加入哈茨木霉菌液能够加快分解有机质、难溶的氮磷钾和重金属,起到加工营养物质的作用,为有益菌群的繁殖提供的条件。
综上,本发明的秸秆降解复合菌剂,能够达到提高优势生长菌群的拮抗性和增加菌群及微生物多样性的效果,秸秆降解效果好,生产成本低。
本发明的有益效果是:
1.本发明的秸秆降解复合菌剂,能够达到提高优势生长菌群的拮抗性和增加菌群及微生物多样性的效果,在土壤中的适应性好,繁殖性稳定,秸秆降解效果好。
2、本发明的制备方法简单,操作容易,成本低廉,适合规模化推广应用。
3、本发明不需要将秸秆废弃物移出生产地,节约了大量的人力成本。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,步骤S1中,所述切段粉碎的长度为≤2厘米。
采用上述进一步方案的有益效果是切段粉碎的长度为≤2厘米的废弃物更容易反应,从而能够提高生产速度。
进一步,步骤S2中,所述氮源Ⅰ为腐熟的鸡粪肥、腐熟的鸭粪肥、腐熟的羊粪肥、腐熟的马粪肥和腐熟的驴粪肥中的至少一种。作为优选,所述氮源Ⅰ为腐熟的鸡粪肥、腐熟的鸭粪肥、腐熟的羊粪肥。
采用上述进一步方案的有益效果是:氮源Ⅰ为腐熟的热性粪肥,通过利用腐熟的热性粪肥发热的特性,能够缩短发酵时间,热性粪肥还能够能改善土壤结构,使土壤变得松软,改善土壤水分和空气条件,起到促进培养土中有益菌群及微生物的活动和繁殖的作用。
进一步,步骤S2中,所述培养土为有机质含量1.5%以上、无病虫害、具有团粒结构的土壤。
进一步,步骤S2中,所述EM菌菌液、酵母菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和哈茨木霉菌液的重量配比为2:2:2:1,其中所述EM菌菌液、所述酵母菌菌液、所述枯草芽孢杆菌菌液和所述哈茨木霉菌液中的有效活菌含量均为≥10亿/克。
进一步,步骤S2中,所述混合料B的含水量为60%-70%。
采用上述进一步方案的有益效果是:适当的含水量有助于提高发酵程度,从而增加生产效率,改善产品质量。
进一步,所述混合均匀时,还包括加入为所述秸秆废料A质量0.2%-2%的柠檬皮、橘子皮和柚子皮中的至少一种的步骤。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过加入柠檬皮、橘子皮和柚子皮能够有效缓解发酵过程中的异味,从而改善生产环境。
本发明还提供一种秸秆有机肥料,其能够解决目前大量蔬菜秸秆无法回收利用,造成大量资料浪费的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种秸秆有机肥料,按重量份计,其由850-1100份的蔬菜秸秆和180-240份的上述秸秆降解复合菌剂组成。
本发明的有益效果是:
本发明的有机肥由蔬菜秸秆和上述秸秆降解复合菌剂组成,能够降解蔬菜秸秆,从而实现蔬菜秸秆的回收利用。本发明得到的有机肥中有益菌群的适应性和多样性强,有利于农作物的生长发育,后续施加到土壤还能够延缓土壤酸化和无土壤次生盐渍化现象的发生,可持续性佳。
本发明还再提供一种秸秆还田处理方法,其能够解决目前蔬菜秸秆残茬在种植土壤分解速度慢,影响后续农作物种植进程的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种秸秆还田处理方法,包括如下步骤:将粉碎后的蔬菜秸秆、氮源Ⅱ和上述秸秆降解复合菌剂施加至种植土壤中,其中所述粉碎后的蔬菜秸秆和氮源Ⅱ的质量比例为(200-300):1,所述秸秆降解复合菌剂的用量为每亩土壤200-300千克,再经过浇灌、腐熟,即完成秸秆还田处理。
本发明的有益效果是:
本发明采用秸秆降解复合菌剂进行秸秆还田处理,能够加速蔬菜种植土壤中蔬菜秸秆残茬的分解速度,同时抑制秸秆残茬上病原微生物的繁殖增生,降低蔬菜受到病原菌及病原微生物的危害。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述氮源Ⅱ为有机氮源Ⅱ或无机氮源Ⅱ。
进一步,所述有机氮源Ⅱ为豆粕、蛋白胨、大豆蛋白胨、棉籽粉和黄豆饼中的至少一种;所述无机氮源Ⅱ为铵盐或尿素。
采用上述进一步方案的有益效果是:本发明的氮源来源广泛,容易获得,能够有效降低生产成本,减少经济投入。
具体实施方式
下面通过具体实施方式和对比例对本发明做进一步的详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施方式仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施方式中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。下述实施方式1至实施方式5所用的培养土均是就试验种植地收集取得的土壤,以便菌群更好的适应性。
实施方式1
本实施方式提供一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,其包括如下步骤:
S1将蔬菜秸秆收集后切段,得到长度为≤2厘米的秸秆废料A;
S2将步骤1得到的秸秆废料A、培养土、腐熟的羊粪肥、柠檬皮和水混合均匀,得到含水量60%的混合料B,其中秸秆废料A、培养土和腐熟的羊粪肥的质量比例为2:1:2,培养土为有机质含量为1.75%、无病虫害、具有团粒结构的土壤,所述柠檬皮为所述秸秆废料A质量的0.2%-2%;
S3取100重量份的步骤2得到的混合料B,并向混合料B中接种1重量份的EM菌菌液、1重量份的酵母菌菌液、1重量份的枯草芽孢杆菌菌液和0.5重量份的哈茨木霉菌液,其中所述EM菌菌液、所述酵母菌菌液、所述枯草芽孢杆菌菌液和所述哈茨木霉菌液的活菌含量均为≥10亿/克,再经搅拌混合后发酵4天,即得到秸秆降解复合菌剂。
本实施方式还提供一种秸秆有机肥料,按重量份计,其由1000份的蔬菜秸秆和200份的上述秸秆降解复合菌剂组成。
本实施方式还再提供一种秸秆还田处理方法,其包括如下步骤:将粉碎后的蔬菜秸秆、硫酸铵和上述秸秆降解复合菌剂施加至种植土壤中,其中所述粉碎后的蔬菜秸秆和氮源Ⅱ的质量比例为240:1,所述秸秆降解复合菌剂的用量为每亩土壤300千克,再经过浇灌、腐熟,即完成秸秆还田处理。
实施方式2
本实施方式提供一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,其包括如下步骤:
S1将蔬菜秸秆收集后切段,得到长度为≤2厘米的秸秆废料A;
S2将步骤1得到的秸秆废料A、培养土、腐熟的鸭粪肥、橘子皮和水混合均匀,得到含水量70%的混合料B,其中秸秆废料A、培养土和腐熟的鸭粪肥的质量比例为1.8:0.8:2.2,培养土为有机质含量为1.82%、无病虫害、具有团粒结构的土壤,所述橘子皮为所述秸秆废料A质量的1.8%;
S3取100重量份的步骤2得到的混合料B,并向混合料B中接种0.8重量份的EM菌菌液、0.8重量份的酵母菌菌液、1.2重量份的枯草芽孢杆菌菌液和0.65重量份的哈茨木霉菌液,其中所述EM菌菌液、所述酵母菌菌液、所述枯草芽孢杆菌菌液和所述哈茨木霉菌液的活菌含量均为≥10亿/克,再经搅拌混合后发酵5天,即得到秸秆降解复合菌剂。
本实施方式还提供一种秸秆有机肥料,按重量份计,其由850份的蔬菜秸秆和240份的上述秸秆降解复合菌剂组成。
本实施方式还再提供一种秸秆还田处理方法,其包括如下步骤:将粉碎后的蔬菜秸秆、尿素和上述秸秆降解复合菌剂施加至种植土壤中,其中所述粉碎后的蔬菜秸秆和氮源Ⅱ的质量比例为200:1,所述秸秆降解复合菌剂的用量为每亩土壤300千克,再经过浇灌、腐熟,即完成秸秆还田处理。
实施方式3
本实施方式提供一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,其包括如下步骤:
S1将蔬菜秸秆收集后切段,得到长度为≤2厘米的秸秆废料A;
S2将步骤1得到的秸秆废料A、培养土、腐熟的鸡粪肥、柚子皮和水混合均匀,得到含水量50%的混合料B,其中秸秆废料A、培养土和腐熟的鸡粪肥的质量比例为2.2:1.2:2,培养土为有机质含量为1.68%、无病虫害、具有团粒结构的土壤,所述柚子皮为所述秸秆废料A质量的1.2%;
S3取100重量份的步骤2得到的混合料B,并向混合料B中接种1.2重量份的EM菌菌液、1重量份的酵母菌菌液、1重量份的枯草芽孢杆菌菌液和0.35重量份的哈茨木霉菌液,其中所述EM菌菌液、所述酵母菌菌液、所述枯草芽孢杆菌菌液和所述哈茨木霉菌液的活菌含量均为≥10亿/克,再经搅拌混合后发酵3天,即得到秸秆降解复合菌剂。
本实施方式还提供一种秸秆有机肥料,按重量份计,其由1100份的蔬菜秸秆和180份的上述秸秆降解复合菌剂组成。
本实施方式还再提供一种秸秆还田处理方法,将粉碎后的蔬菜秸秆、豆粕和上述秸秆降解复合菌剂施加至种植土壤中,其中所述粉碎后的蔬菜秸秆和氮源Ⅱ的质量比例为300:1,所述秸秆降解复合菌剂的用量为每亩土壤300千克,再经过浇灌、腐熟,即完成秸秆还田处理。
实施方式4
本实施方式提供一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,其包括如下步骤:
S1将蔬菜秸秆收集后切段粉碎,得到长度为≤2厘米的秸秆废料A;
S2将步骤1得到的秸秆废料A、培养土、腐熟的马粪肥和水混合均匀,得到含水量80%的混合料B,其中秸秆废料A、培养土和腐熟的马粪肥的质量比例为2:1:1.8,培养土为有机质含量为1.56%、无病虫害、具有团粒结构的土壤;
S3取90重量份的步骤2得到的混合料B,并向混合料B中接种0.8重量份的EM菌菌液、1.2重量份的酵母菌菌液、1.2重量份的枯草芽孢杆菌菌液和0.5重量份的哈茨木霉菌液,其中所述EM菌菌液、所述酵母菌菌液、所述枯草芽孢杆菌菌液和所述哈茨木霉菌液的活菌含量均为≥10亿/克,再经搅拌混合后发酵5天,即得到秸秆降解复合菌剂。
本实施方式还提供一种秸秆有机肥料,按重量份计,其由950份的蔬菜秸秆和200份的上述秸秆降解复合菌剂组成。
本实施方式还再提供一种秸秆还田处理方法,将粉碎后的蔬菜秸秆、硫酸铵和上述秸秆降解复合菌剂施加至种植土壤中,其中所述粉碎后的蔬菜秸秆和氮源Ⅱ的质量比例为260:1,所述秸秆降解复合菌剂的用量为每亩土壤200千克,再经过浇灌、腐熟,即完成秸秆还田处理。
实施方式5
本实施方式提供一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,其包括如下步骤:
S1将蔬菜秸秆收集后切段粉碎,得到长度为≤2厘米的秸秆废料A;
S2将步骤1得到的秸秆废料A、培养土、腐熟的鸡粪肥和水混合均匀,得到含水量60%的混合料B,其中秸秆废料A、培养土和腐熟的鸡粪肥的质量比例为2:1:2,培养土为有机质含量为2.59%、无病虫害、具有团粒结构的土壤;
S3取90重量份的步骤2得到的混合料B,并向混合料B中接种1重量份的EM菌菌液、1重量份的酵母菌菌液、1重量份的枯草芽孢杆菌菌液和0.6重量份的哈茨木霉菌液,其中所述EM菌菌液、所述酵母菌菌液、所述枯草芽孢杆菌菌液和所述哈茨木霉菌液的活菌含量均为≥10亿/克,再经搅拌混合后发酵4天,即得到秸秆降解复合菌剂。
本实施方式还提供一种秸秆有机肥料,按重量份计,其由1000份的蔬菜秸秆和220份的上述秸秆降解复合菌剂组成。
本实施方式还再提供一种秸秆还田处理方法,将粉碎后的蔬菜秸秆、豆粕和上述秸秆降解复合菌剂施加至种植土壤中,其中所述粉碎后的蔬菜秸秆和氮源Ⅱ的质量比例为200:1,所述秸秆降解复合菌剂的用量为每亩土壤200千克,再经过浇灌、腐熟,即完成秸秆还田处理。
实验例
按照《GB/T 9834-88》和《NY/T 798-2004》对上述实施方式1至实施方式5得到的秸秆降解复合菌剂分别进行有机质和有效活菌数,检测结果如下表1:
表1有机质和微生物检测结果
由表1可知,实施方式1至实施方式5得到的秸秆降解复合菌剂菌群种类和数量均大大提升菌群富集效果好,通过放线菌、酵母菌等有益菌群能够改善种植地的土壤环境,创造作物生长发育所需的良好条件。
另外,我们按照上述实施方式1至实施方式5中的秸秆还田处理方法分别进行种植试验,同时设置对比方式1至对比方式5。相较于实施方式1至实施方式5,对比方式1至对比方式5在施加至种植土壤步骤中未加入秸秆降解复合菌剂。其中,有机质含量按照《GB/T9834-88》进行测定,测定结果如下表2:
表2种植土壤中有机质含量
由表2可知,实施方式1至实施方式5的秸秆还田处理方法测定到的有机质含量明显高于对比方式1至对比方式5测定到的有机质含量,说明加入本发明的秸秆降解复合菌剂能够更高效地降解蔬菜秸秆,为种植土壤提供更多的养分。另外,采用相同的秸秆降解复合菌剂,豆粕的腐植化程度最好,其次是尿素,硫酸铵的腐植化程度最低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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)

1.一种秸秆降解复合菌剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1将蔬菜秸秆收集后切段粉碎,得到秸秆废料A;
S2将步骤1得到的秸秆废料A、培养土、氮源Ⅰ和水混合均匀,得到混合料B,所述混合料B的含水量为50wt%-80wt%,所述秸秆废料A、所述培养土和所述氮源Ⅰ的质量比例为(1.8-2.2):(0.8-1.2):(1.8-2.2);
S3取90-100重量份的步骤2得到的混合料B,接种0.8-1.2重量份的EM菌菌液、0.8-1.2重量份的酵母菌菌液、0.8-1.2重量份的枯草芽孢杆菌菌液和0.35-0.65重量份的哈茨木霉菌液,混合均匀,其后于温度为25℃-40℃的条件下发酵3-5天,即得到秸秆降解复合菌剂。
2.根据权利要求1的高效秸秆降解复合菌剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述切段的长度为≤2厘米。
3.根据权利要求1的高效秸秆降解复合菌剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述氮源Ⅰ为腐熟的鸡粪肥、腐熟的鸭粪肥、腐熟的羊粪肥、腐熟的马粪肥和腐熟的驴粪肥中的至少一种。
4.根据权利要求3的高效秸秆降解复合菌剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述培养土为有机质含量1.5%以上、无病虫害、具有团粒结构的土壤。
5.根据权利要求1的高效秸秆降解复合菌剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述EM菌菌液、酵母菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和哈茨木霉菌液的重量配比为2:2:2:1,其中所述EM菌菌液、所述酵母菌菌液、所述枯草芽孢杆菌菌液和所述哈茨木霉菌液中的有效活菌含量均为≥10亿/克。
6.根据权利要求1的高效秸秆降解复合菌剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述混合均匀时,还包括加入为所述秸秆废料A质量0.2%-2%的柠檬皮、橘子皮和柚子皮中的至少一种的步骤。
7.一种秸秆有机肥料,其特征在于,按重量份计,由850-1100份的蔬菜秸秆和180-240份的权利要求1-7任一项所述的秸秆降解复合菌剂组成。
8.一种秸秆还田处理方法,其特征在于,包括如下步骤:将粉碎后的蔬菜秸秆、氮源Ⅱ和权利要求1-7任一项所述的秸秆降解复合菌剂施加至种植土壤中,其中所述粉碎后的蔬菜秸秆和氮源Ⅱ的质量比例为(200-300):1,所述秸秆降解复合菌剂的用量为每亩土壤200-300千克,再经过浇灌、腐熟,即完成秸秆还田处理。
9.根据权利要求8所述的秸秆还田处理方法,其特征在于,所述氮源Ⅱ为有机氮源Ⅱ或无机氮源Ⅱ。
10.根据权利要求9所述的秸秆还田处理方法,其特征在于,所述有机氮源Ⅱ为豆粕、蛋白胨、大豆蛋白胨、棉籽粉和黄豆饼中的至少一种;所述无机氮源Ⅱ为铵盐或尿素。
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