CN112442462B - 一种秸秆还田腐熟的复合菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业面源污染治理领域，尤其涉及一种秸秆还田腐熟的复合菌剂及其制备方法和应用。所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌LY‑B、根霉JX1、灰色链霉菌锈色变种LJ5中的任意两种或三种菌株复配而成。利用本发明技术方案制备获得的秸秆还田的复合菌剂，能够在短时间内降解秸秆，降解效率高，降解的秸秆营养成分进入到土壤中，为下一年农作物的生长提供营养；喷洒于玉米秸秆上，能够与病原菌竞争营养物质，导致病原菌的数量急剧下降，使得第二年的玉米发病率显著下降，减少秸秆还田病原菌进入土壤引起病害高发的风险，本发明的双垄沟播种方式，具有操作简单、省时、省力的特点；在垄上覆膜，有效利用了秸秆内水分和地膜保水保温的作用。

Description

一种秸秆还田腐熟的复合菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于农业面源污染治理领域，尤其涉及一种秸秆还田腐熟的复合菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
农作物秸秆是农业废弃物面源污染的主要来源，且我国的农作物秸秆年产量高，处理任务重。常规的处理方法如露天焚烧、掩埋等，污染环境的同时还会造成大量的能源浪费。实现农作物秸秆的无污染无公害处理成为重中之重。秸秆就地还田是目前农业废弃物资源化的有效方法，该方法没有秸秆焚烧造成的大气污染，实现了CO2的减量排放，同时还能培肥土壤，从根本上解决了长期施用化肥导致的土壤生态恶化，农产品质量下降等问题，是实现低碳农业和循环农业的重要举措。
秸秆就地还田技术的应用是否成功取决于土壤微生物对秸秆的降解能力。土壤微生物不仅直接参与温室气体的产生和转化，而且在土壤生态系统的结构和功能中扮演重要的角色。同时土壤微生物对气候变化和陆生生态环境具有特别的敏感性，特别是干旱半干旱生态系统特殊的气候因子和土壤因子形成了独特的微生物群落，对秸秆的降解能力有限，导致秸秆就地还田技术在该地区没有得到广泛的推广应用。为了促使秸秆的腐熟，研究者在秸秆中添加微生物菌剂，以达到快速降解的目的。专利CN110093300A公开了一种降解玉米秸秆的芽孢杆菌复合菌剂，包含微生物：解淀粉芽孢杆菌，副水杨芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，芽孢杆菌。该菌剂适用于农业秸秆的快速降解处理及能源化应用，但其仅在实验室领域进行了研究，若推广使用，土壤中的各种细菌、真菌还会影响其降解秸秆效果。专利CN102174424B公开了一种高效降解作物秸秆的微生物菌剂，其由2种芽孢菌株组成，认为该菌剂可用于北方的秸秆还田，然而其仅限于室内较高温度下操作，适用季节有限，地域有限，不能实现就地解决秸秆还田的问题；专利CN106278537A公开了一种利用微生物菌剂对秸秆堆制腐熟后，再还田的方法，该方法也没能从根本上实现秸秆的就地还田。
另外，近年的研究发现，秸秆还田后在土壤微生物作用下进行腐解，释放出氮、磷、钾等作物所需养分，供作物吸收，能够促进作物生长。但同时也为土传病虫害的滋生创造了良好的条件。随着还田年限的增加，玉米田中腐烂的秸秆数量也逐年增加，为土传病虫害提供了良好的越冬及生存环境，加快病原菌和害虫的繁殖速度，所以秸秆还田改良农田土壤环境的同时，也给玉米的病虫害防治工作带来巨大的挑战[1]。同时，秸秆还田增加了玉米病菌孢子数量的积累，加剧了玉米粗缩病、苗枯病、纹枯病、褐斑病等蔓延与传播[2]。
本发明针对西北土地干旱、贫瘠、气温寒冷以及崎岖不平的地势不利于秸秆运输等特点，研制了一种秸秆还田腐熟的复合菌剂及秸秆就地还田的方法，该菌剂的不同菌株之间有协同增效的效果，对秸秆降解效率高、降解时间短，降解不受土壤自身微生物的影响，可以实现秸秆的就地还田；所述的复合菌剂喷洒于玉米秸秆上，能够与病原菌竞争营养物质，导致病原菌的数量急剧下降，使得第二年的玉米发病率显著下降，减少秸秆还田病原菌进入土壤引起病害高发的风险，本发明的双垄沟播种方式，具有操作简单、省时、省力的特点；在垄上覆膜，有效利用了秸秆内水分和地膜保水保温的作用。
参考文献：
[1]胡颖慧,时新瑞,李玉梅,邵广忠,孟祥海,孙殷会,张庆娜.秸秆深翻和免耕覆盖对玉米土传病虫害及产量的影响[J].黑龙江农业科学，2019(05)：60-63.
[2]董辉生.玉米秸秆还田主要病害防治措施探析[J].农技服务，2017(11)：60.
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种秸秆还田腐熟的复合菌剂，所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LY-B、根霉(Rhizopus sp.)JX1、灰色链霉菌锈色变种(Streptomyces griseus var.ferrugineus)LJ5中的任意两种或三种菌株复配而成。
优选地，所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌LY-B和根霉JX1组成，所述的解淀粉芽孢杆菌LY-B和根霉JX1的质量比为1:1；
优选地，所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌LY-B和灰色链霉菌锈色变种LJ5组成，所述的解淀粉芽孢杆菌LY-B和灰色链霉菌锈色变种LJ5的质量比为1:1；
优选地，所述的复合菌剂由根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5组成，所述的根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5的质量比为1:1。
优选地，所述的解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1、灰色链霉菌锈色变种LJ5的质量比为1～6:1:1～3。
优选地，所述的复合菌剂中还包括酶制剂，所述的酶制剂为纤维素酶和/或中性蛋白酶，所述的纤维素酶≥10000u/g，中性蛋白酶≥10000u/g。当所述的秸秆还田腐熟菌剂中的酶活不足时，即添加相应的酶制剂。
所述的复合菌剂在制备秸秆腐熟降解剂中的应用，所述的复合菌剂具有降解秸秆的效果，将其制备成降解剂应用。
所述的复合菌剂在利用秸秆生产有机肥中的应用，所述的复合菌剂将秸秆进行降解，秸秆中的营养成分作为有机肥种入土地中，为农作物生长提供营养成分。
所述的复合菌剂在促进玉米秸秆就地还田中的应用，所述的复合菌剂能够促进玉米秸秆的降解，玉米秸秆就地放倒，喷洒所述的复合菌剂便可实现就地还田。
一种促使玉米秸秆就地还田的复合菌剂的使用方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)起弓形垄，每幅垄分为大小两垄，大垄宽70cm，高13-18cm，小垄宽40cm，高8-10cm，起垄后要求垄沟、垄面宽窄均匀，垄脊高低一致，第1道垄结束后、再起第2道垄，在垄沟中播种玉米；
(2)待玉米成熟后，收割时将玉米秸秆整株沿着小沟方向一致放倒后，将所述的复合菌剂稀释10倍后喷洒，同时在秸秆上撒施尿素和磷肥；
(3)用步犁沿原弓形垄面中间向两边翻耕起弓形垄，每幅垄还是分为大小两垄，大垄宽70cm、高13-18cm，小垄宽40cm、高8-10cm；起垄后要求垄沟、垄面宽窄均匀，垄脊高低一致，第1道垄结束后、再起第2道垄；最后将沟播玉米秸秆就地还田变成弓形垄面，原弓形垄面变成了垄沟；
(4)用宽120cm，厚度0.01mm的黑膜覆盖，覆膜后每隔3-4米横压土腰带，腹膜后在垄沟内打渗水孔，地膜周边用土压实。
优选地，步骤(2)中所述复合菌剂的使用量为1‰～5‰，氮肥为含N 46％的尿素，使用量为15～20kg/亩；磷肥为含P14％的过磷酸钙，使用量为25～30kg/亩。
本发明的有益效果为：
(1)本发明意外的得到了一种复合菌剂，所述的复合菌剂能够在短时间内降解秸秆，降解效率高，降解的秸秆营养成分进入到土壤中，为下一年农作物的生长提供营养，也可减少秸秆焚烧带来的污染；
(2)本领域技术人员公知，玉米秸秆在生长过程中会产生玉米粗缩病、苗枯病、纹枯病、褐斑病等，这些疾病的病原菌随着玉米秸秆还田进入土壤，对第二年的玉米生长产生危害，而本发明所公开的复合菌剂，喷洒于玉米秸秆上，能够与病原菌竞争营养物质，导致病原菌的数量急剧下降，使得第二年的玉米发病率显著下降，减少秸秆还田病原菌进入土壤引起病害高发的风险；
(3)本发明的秸秆还田方法，是发明人针对西北地区沟壑纵横，土地多位于山坡，秸秆运输困难的问题，发明的双垄沟播种方式，采用了沟垄互换、整杆还田的方法，能够使得秸秆在原位就可以放倒在垄沟中，之后将垄面的土翻在垄沟中便可实现，具有操作简单、省时、省力的特点；
(4)本领域技术人员公知，西北秋冬气候寒冷，菌株处于休眠状态，不利于秸秆降解。本发明所述的秸秆还田方法，秋天在垄上覆膜，利用秸秆内水分和地膜的保水保温的作用，一方面为复合菌剂提供适宜的生长环境和温度，促进秸秆快速、有效的降解，另一方面通过地膜覆盖可以改善西北干旱半干旱地区土壤环境，为土壤储存水分、培肥土壤，有利于第二年的农作物生长。
附图说明
图1双垄沟播玉米秸秆就地还田技术图
a:玉米整株秸秆沿着小沟放倒；b:将凸起的宽垄翻耕，沟播就地还田的玉米掩埋
图2腐熟菌剂双垄沟播玉米秸秆整株就地还田对下茬玉米生长的促生效果
图3添加复合腐熟菌剂对整株玉米秸秆的降解、水分保持、土壤改良的效果a:添加复合腐熟菌剂；b:未添加腐熟菌剂的对照
具体实施方式
以下结合具体实施方式将对本发明的技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围并不受以下实施例的限制。
本发明所述实施例使用的培养基如下：
LB固体培养基的配制方法：将蛋白胨、牛肉膏、氯化钠和琼脂添加到蒸馏水中混合均匀，其pH值为7.2。其中每升水中含有10.0g蛋白胨、3.0g牛肉膏、5.0g氯化钠、15g琼脂。将配制好的培养基和培养皿，于121℃高压蒸汽灭菌20min，在无菌操作台上将培养基倒入培养皿，待凝固后备用，即可得到LB固体平皿。
LB液体培养基的配制方法：将蛋白胨、牛肉膏和氯化钠添加到蒸馏水中混合均匀，其pH值为7.2。其中每升水中含有10.0g蛋白胨、3.0g牛肉膏、5.0g氯化钠。将配制好的培养基分装到三角瓶中，于121℃高压蒸汽灭菌20min，即可得到LB液体培养基。
种子培养基的配制方法：将蛋白胨、牛肉膏和氯化钠添加到水中混合均匀，其pH值为7.2。其中每升水中含有10.0g蛋白胨、3.0g牛肉膏、5.0g氯化钠。
发酵培养基的配制方法：将红糖，牛肉膏，蛋白胨，氯化钠，硫酸镁，磷酸二氢钾，硝酸钾，添加到水中混合均匀，其pH值为7.2。其中每升水中含有3g红糖，3.0g牛肉膏，10.0g蛋白胨，5.0g氯化钠，0.5g硫酸镁，0.5g磷酸二氢钾，1g硝酸钾。
PDA固体培养基的配制方法：取去皮马铃薯200g、切块，煮沸30min后，用200目纱布过滤，补足水至1L后，添加葡萄糖20g，牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，琼脂15g。将配制好的培养基和培养皿，于121℃高压蒸汽灭菌20min，在无菌操作台上将培养基倒入培养皿，待凝固后备用，即可得到PDA固体平皿。
PDA液体培养基的配制方法：取去皮马铃薯200g、切块，煮沸30min后，用200目纱布过滤，补足水至1L后，添加葡萄糖20g，牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g。将配制好的培养基和培养皿，于121℃高压蒸汽灭菌20min，在无菌操作台上将培养基倒入培养皿，待凝固后备用，即可得到PDA固体平皿。
解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)为芽孢杆菌属，其在生长过程中可以产生一系列能够抑制真菌和细菌活性的代谢物。解淀粉芽孢杆菌可产生多种α－淀粉酶及蛋白酶，与枯草芽孢杆菌在形态、培养特征及生理生化特性方面非常相似；属兼性厌氧菌。根霉菌(Rhizopus)在显微镜下顶部呈蘑菇状，内含孢子，即包囊孢子，菌体细长。根霉的适宜生长温度是30～37℃，40℃也能生长。根霉在生长时，由营养菌丝体产生匍匐枝，匍匐枝的末端生有假根，在假根处长出成群的孢子囊梗，顶端孢子囊产生许多孢子。根霉的用途很广，其淀粉酶活力很强，能产生乳酸、反丁烯二酸、琥珀酸及微量酒精，还能产生芳香的酯类物质。食用甜酒药及糖化饲料就是选用此菌制备的。灰色链霉菌锈色变种(Streptomycesgriseus var.ferrugineus)属于细菌中的放线菌，其孢子丝直、柔曲，成丛。孢子卵圆形，表面光滑。利用葡萄糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-果糖、D-甘露醇；对蔗糖利用可疑；不利用鼠李糖、棉子糖、肌醇。
本发明所述的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LY-B购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心，菌株在中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心的保藏编号为GSICC 32826；所述的根霉(Rhizopus sp.)JX1购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心，菌株在中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心的保藏编号为GSICC 61802；所述的灰色链霉菌锈色变种(Streptomyces griseusvar.ferrugineus)LJ5购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心，菌株在中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心的保藏编号为GSICC 41920。
中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心是西北唯一的工业微生物菌种保藏管理的专门机构。主要从事微生物菌种资源分离、收集、保藏、供应及对外共享和交流。现保藏各类微生物菌株2000多株，是国家微生物资源平台工业微生物菌种平台的建设单位之一。中心长期提供用于环境治理、工业、农业、医药、轻工等行业的多种优良菌株。中心设有菌种资源库(实物)和数据库(网址：http://jzk.gsmsc.cn)，公众可以通过互联网浏览、咨询、订购所需工业微生物菌种。
实施例1、一种秸秆还田腐熟的复合菌剂配比1
将上述得到的解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵液的按质量比为1:1:1混合均匀后，放置3d，测定复合菌剂三种菌的菌落形成单位(CFU)数目比为100:8:26，纤维素酶活56u/ml，蛋白酶26u/ml，pH值为7.2。得到的复合菌剂满足GB20287-2006农用微生物菌剂有机物料腐熟剂产品的标准要求。
实施例2、一种秸秆还田腐熟的复合菌剂配比2
将上述得到的解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵液的按质量比为1:0:1混合均匀后，放置3d，测定复合秸秆就地菌剂三种有效菌的菌落形成单位(CFU)数目比为126:0:38，纤维素酶活<30u/ml，蛋白酶<15u/ml，pH值为8.3。得到的秸秆就地还田菌剂需添加酶制剂才能满足GB20287-2006农用微生物菌剂有机物料腐熟剂产品的标准要求。
实施例3、一种秸秆还田腐熟的复合菌剂配比3
将上述得到的解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵液的用量质量比为0:1:1混合均匀后，放置3d，测定复合秸秆就地菌剂三种有效菌的菌落形成单位(CFU)数目比为0:15:57，纤维素酶活68u/ml，蛋白酶39u/ml，pH值为6.8。得到的秸秆就地还田菌剂满足GB20287-2006农用微生物菌剂有机物料腐熟剂产品的标准要求。
实施例4、一种秸秆还田腐熟的复合菌剂配比4
将上述得到的解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵液的用量质量比为1:1:0混合均匀后，放置3d，测定复合秸秆就地菌剂三种有效菌的菌落形成单位(CFU)数目比为182:17:0，纤维素酶活82u/ml，蛋白酶<15u/ml，pH值为6.1。得到的秸秆就地还田菌剂需添加蛋白酶制剂才能满足GB20287-2006农用微生物菌剂有机物料腐熟剂产品的标准要求。
实施例5、一种秸秆还田腐熟的复合菌剂配比5
将上述得到的解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵液的用量质量比为6:1:3混合均匀后，放置3d，测定复合秸秆就地菌剂三种有效菌的菌落形成单位(CFU)数目比为496:27:68，纤维素酶活37u/ml，蛋白酶23u/ml，pH值为7.5。得到的秸秆就地还田菌剂满足GB20287-2006农用微生物菌剂有机物料腐熟剂产品的标准要求。
实施例6、一种秸秆还田腐熟的复合菌剂的制备方法
将所述的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LY-B、根霉(Rhizopussp.)JX1和灰色链霉菌锈色变种(Streptomyces griseus var.ferrugineus)LJ5分别进行培养皿培养、摇瓶培养、种子罐和发酵罐发酵，分别得到各个菌株的发酵液，将各个发酵液按实施例1-5所述的质量比混合即得。淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LY-B发酵液、根霉(Rhizopus sp.)JX1发酵液和灰色链霉菌锈色变种(Streptomyces griseusvar.ferrugineus)LJ5发酵液的制备过程如下所示：
(1)将解淀粉芽孢杆菌LY-B分别进行培养皿培养、摇瓶培养、种子罐和发酵罐发酵，得到解淀粉芽孢杆菌LY-B发酵液，具体实施步骤如下：
a.取解淀粉芽孢杆菌LY-B斜面，将其接种到LB固体平皿上，于30℃培养48小时，得到活化的解淀粉芽孢杆菌LY-B菌株；
b.选取步骤a固体平皿上长势旺盛的解淀粉芽孢杆菌LY-B菌落为接种源接种到LB液体培养基中，于30℃、180rpm条件下培养20小时，完成解淀粉芽孢杆菌LY-B摇瓶的活化培养；
c.将经步骤b获得的摇瓶解淀粉芽孢杆菌LY-B菌液按1％接种量接种到种子培养基中，于30℃、250rpm条件下培养30小时，完成解淀粉芽孢杆菌LY-B种子罐发酵；
d.将经步骤c获得的解淀粉芽孢杆菌LY-B种子菌液按1％接种量接种到发酵培养基中，于30℃、250rpm条件下培养48小时，完成解淀粉芽孢杆菌LY-B发酵罐发酵，得到解淀粉芽孢杆菌LY-B发酵液；
(2)将根霉JX1分别进行培养皿培养、摇瓶培养、种子罐和发酵罐发酵，得到根霉JX1发酵液，具体实施步骤如下：
e.取根霉JX1斜面，将其接种到PDA固体平皿上，于30℃培养3d，得到活化的根霉JX1菌株；
f.选取步骤e固体平皿上长势旺盛的根霉JX1菌落为接种源接种到PDA液体培养基中，于30℃、180rpm条件下培养3d，完成根霉JX1摇瓶的活化培养；
g.将经步骤f获得的摇瓶根霉JX1菌液按1％接种量接种到种子培养基中，于30℃、250rpm条件下培养3d，完成根霉JX1种子罐发酵；
h.将经步骤g获得的根霉JX1种子菌液按1％接种量接种到发酵培养基中，于30℃、250rpm条件下培养5d，完成B菌发酵罐发酵，得到根霉JX1发酵液；
(3)将灰色链霉菌锈色变种LJ5，分别进行培养皿培养、摇瓶培养、种子罐和发酵罐发酵，得到灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵液，具体实施步骤如下：
i.取灰色链霉菌锈色变种LJ5斜面，将其接种到LB固体平皿上，于30℃培养48小时，得到活化的灰色链霉菌锈色变种LJ5；
j.选取步骤i固体平皿上长势旺盛的灰色链霉菌锈色变种LJ5菌落为接种源接种到LB液体培养基中，于30℃、180rpm条件下培养20小时，完成灰色链霉菌锈色变种LJ5摇瓶的活化培养；
k.将经步骤j获得的摇瓶灰色链霉菌锈色变种LJ5菌液按1％接种量接种到灰色链霉菌锈色变种LJ5种子培养基中，于30℃、250rpm条件下培养30小时，完成灰色链霉菌锈色变种LJ5种子罐发酵；
l.将经步骤k获得的灰色链霉菌锈色变种LJ5种子菌液按1％接种量接种到灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵培养基中，于30℃、250rpm条件下培养48小时，完成C菌发酵罐发酵，得到灰色链霉菌锈色变种LJ5发酵液。
实施例7、一种促使玉米秸秆就地还田的双垄沟播方法
(1)起弓形垄，每幅垄分为大小两垄，大垄宽70cm，高13-18cm，小垄宽40cm，高8-10cm，起垄后要求垄沟、垄面宽窄均匀，垄脊高低一致，第1道垄结束后、再起第2道垄，在大垄和小垄之间的垄沟中播种玉米；
(2)待玉米成熟后，收割时将玉米秸秆整株沿着垄沟方向一致放倒后，如图1所示，分别将实施例1-5制备获得的复合菌剂稀释10倍后按组别进行喷洒，同时在秸秆上撒施尿素和磷肥；所述的复合菌剂的使用量为1‰～5‰，氮肥为含N 46％的尿素，使用量为15～20kg/亩；磷肥为含P14％的过磷酸钙，使用量为25～30kg/亩。
(3)用步犁沿原弓形垄面中间向两边翻耕起弓形垄，每幅垄还是分为大小两垄，大垄宽70cm、高13-18cm，小垄宽40cm、高8-10cm；起垄后要求垄沟、垄面宽窄均匀，垄脊高低一致，第1道垄结束后、再起第2道垄；最后将垄沟播玉米秸秆就地还田变成弓形垄面，原弓形垄面变成了垄沟；
(4)用宽120cm，厚度0.01mm的黑膜覆盖，覆膜后每隔3-4米横压土腰带，腹膜后要在垄沟内打渗水孔，地膜周边用土压实。
还田的玉米秸秆为当年田间玉米的地上生物量，利用双垄沟播的特点，玉米收割时将玉米秸秆沿着垄沟方向一致放倒后，添加秸秆还田腐熟菌剂并撒施无机肥后，将凸起的宽垄翻耕，将沟播就地还田的玉米掩埋后，沟播就地还田处变成宽垄，宽垄变成了沟，覆膜后，为第二年玉米种植做准备。通过垄沟互换的方式实现秸秆就地还田。
还田后10d～18d，秸秆腐熟微生物大量扩繁，秸秆表面可见白色丝状微生物菌丝体，此时，秸秆开始发黄，并伴有轻微氨臭味，如图3所示。19d～28d，秸秆逐渐变黑，腐臭味更浓，秸秆开始腐烂变软。29d～55d，秸秆完全发黑，腐臭味逐渐消失，秸秆完全腐烂。56d～65d，腐臭味消失，秸秆腐烂，田间大部分秸秆腐烂。部分地块，玉米秸秆腐熟一直持续到次年春季，经过一个冬天的降解，秸秆纤维素降解及对土壤有机碳含量见表1，添加实施例腐熟复合菌剂均能显著提高纤维素、半纤维素和木质素的降解率，显著增加土壤有机碳的含量，栽培肥土壤方面发挥显著的作用，其中实施例1培肥土壤的效果最佳，复合菌剂能够在短时间内降解秸秆，降解效率高，降解的秸秆营养成分进入到土壤中，为下一年农作物的生长提供营养。
表1不同实施例复合菌剂对秸秆纤维素降解及土壤有机碳含量的影响
Figure GDA0002910273620000091
复合菌剂促进秸秆还田后，对翌年玉米产量的影响见表2。所述的复合菌剂对秸秆的降解过程中产生热量和水分，提高土壤湿度和温度，有利于玉米种子的萌发和生长，显著增加了玉米的产量，如图2所示，同时，发明人在实验过程中发现，所述的复合菌剂，喷洒于玉米秸秆上，能够与病原菌竞争营养物质，导致病原菌的数量急剧下降，使得第二年的玉米发病率显著下降，减少秸秆还田病原菌进入土壤引起病害高发的风险，进而达到增产的效果。
表2不同实施例复合菌剂对玉米产量的影响
Figure GDA0002910273620000092
综上所述，针对治理甘肃陇中特殊的地理环境(干旱，雨养农业，山区梯田等)、特殊的土壤环境(土质多为黑钙土，腐殖质层薄，很难固水)等问题，本发明所述的复合菌剂能够在短时间内降解秸秆，降解效率高，降解的秸秆营养成分进入到土壤中，为下一年农作物的生长提供营养，本发明所述的复合菌剂，喷洒于玉米秸秆上，能够与病原菌竞争营养物质，导致病原菌的数量急剧下降，使得第二年的玉米发病率显著下降，减少秸秆还田病原菌进入土壤引起病害高发的风险；同时，本发明所述的双垄沟播种方式，能够使得秸秆原位放入垄沟中，之后将垄面的土翻在垄沟中便可实现秸秆就地还田，具有操作简单、省时、省力的特点；秋天在垄上覆膜，利用秸秆内水分和地膜的保水保温的作用，一方面为复合菌剂提供适宜的生长环境和温度，促进秸秆快速、有效的降解，另一方面通过地膜覆盖可以改善西北干旱半干旱地区土壤环境，为土壤储存水分、培肥土壤，有利于第二年的农作物生长。

Claims (10)

1.一种秸秆还田腐熟的复合菌剂，其特征在于，所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LY-B、根霉(Rhizopus sp.)JX1、灰色链霉菌锈色变种(Streptomyces griseus var.ferrugineus)LJ5中的任意两种或三种菌株复配而成；
所述的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LY-B购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心，菌株在中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心的保藏编号为GSICC 32826；所述的根霉(Rhizopus sp.)JX1购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心，菌株在中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心的保藏编号为GSICC 61802；所述的灰色链霉菌锈色变种(Streptomyces griseus var.ferrugineus)LJ5购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心，菌株在中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心的保藏编号为GSICC 41920。
2.如权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌LY-B和根霉JX1组成，所述的解淀粉芽孢杆菌LY-B和根霉JX1的质量比为1:1；或所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌LY-B和灰色链霉菌锈色变种LJ5组成，所述的解淀粉芽孢杆菌LY-B和灰色链霉菌锈色变种LJ5的质量比为1:1；或所述的复合菌剂由根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5组成，所述的根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5的质量比为1:1。
3.如权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，所述的复合菌剂由解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5组成，所述的解淀粉芽孢杆菌LY-B、根霉JX1和灰色链霉菌锈色变种LJ5的质量比为1～6:1:1～3。
4.如权利要求1-3任一项所述的复合菌剂，其特征在于，所述的复合菌剂中还包括酶制剂。
5.如权利要求4所述的复合菌剂，其特征在于，所述的酶制剂为纤维素酶和/或中性蛋白酶，所述的纤维素酶≥10000u/g，中性蛋白酶≥10000u/g。
6.如权利要求1-3任一项所述的复合菌剂在制备秸秆腐熟降解剂中的应用。
7.如权利要求1-3任一项所述的复合菌剂在利用秸秆生产有机肥中的应用。
8.如权利要求1-3任一项所述的复合菌剂在促进秸秆就地还田中的应用。
9.一种促使玉米秸秆就地还田的复合菌剂的使用方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)起弓形垄，每幅垄分为大小两垄，大垄宽70cm，高13-18cm，小垄宽40cm，高8-10cm，起垄后要求垄沟、垄面宽窄均匀，垄脊高低一致，第1道垄结束后、再起第2道垄，在大垄和小垄之间的垄沟中播种玉米；
(2)待玉米成熟后，收割时将玉米秸秆整株沿着垄沟方向一致放倒后，将权利要求1-3任一项所述的复合菌剂喷洒于秸秆上，同时在秸秆上撒施尿素和磷肥；
(3)用步犁沿原弓形垄面中间向两边翻耕起弓形垄，每幅垄还是分为大小两垄，大垄宽70cm、高13-18cm，小垄宽40cm、高8-10cm；起垄后要求垄沟、垄面宽窄均匀，垄脊高低一致，第1道垄结束后、再起第2道垄；最后将沟播玉米秸秆就地还田变成弓形垄面，原弓形垄面变成了垄沟；
(4)用黑膜覆盖，覆膜后每隔3-4米横压土腰带，腹膜后在垄沟内打渗水孔，地膜周边用土压实。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述复合菌剂的使用量为1‰～5‰，氮肥为含N 46％的尿素，使用量为15～20kg/亩；磷肥为含P14％的过磷酸钙，使用量为25～30kg/亩。
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