一種農(nóng)作物秸稈腐熟菌劑及其使用方法和效果的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種農(nóng)作物秸稈腐熟菌劑及其在秸稈生物反應(yīng)堆和漚肥中的應(yīng)用。所述菌劑按重量份數(shù)由黃孢平革菌0.5～2份，黃綠木霉0.5～2份，枯草芽孢桿菌0.5～2份和膠胨樣芽孢桿菌0.5～2份復(fù)合而成，有效活菌數(shù)6×108個(gè)/g。秸稈腐熟菌劑應(yīng)用于番茄秸稈生物反應(yīng)堆種植技術(shù)中，平均地溫18.3℃，比未加菌劑的對照提高2.2℃；平均棚溫14.3℃，比對照增加2.0℃；平均CO2濃度956ppm，是對照的2.17倍；收獲期比對照提前15天；畝產(chǎn)量為5881kg，比對照增產(chǎn)22.7%；較對照，病蟲害的發(fā)生少。菌劑應(yīng)用于小麥秸稈堆漚腐熟，分解快，堆肥柔軟性好，秸稈基本腐解，發(fā)酵時(shí)間較應(yīng)用市場所購菌劑的短。
【專利說明】一種農(nóng)作物秸稈腐熟菌劑及其使用方法和效果
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)微生物在處理農(nóng)作物秸桿上的應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑及其在秸桿生物反應(yīng)堆和堆慪上的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國農(nóng)作物秸桿產(chǎn)生量達(dá)7~10億噸，秸桿中含有大量有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀和微量元素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的有機(jī)肥源之一。秸桿直接還田是近年來推廣的項(xiàng)目，采用秸桿還田機(jī)作業(yè)，機(jī)械化程度高，秸桿處理時(shí)間短，在土壤里腐爛時(shí)間長，影響犁耕和旋耕作業(yè)，不利于播種，近年來，經(jīng)常發(fā)生將秸桿燒掉的事情，既達(dá)不到秸桿資源利用的目的，又污染了環(huán)境。
[0003]利用生物技術(shù)快速處理秸桿是當(dāng)前應(yīng)用較多的解決方法。秸桿纖維素含量高，也存在少量木質(zhì)素，C/N比過高，需要加入可利用木質(zhì)素、纖維素和蛋白質(zhì)的功能菌及抗病增肥效的菌，并加入調(diào)節(jié)C/N比的豆柏、麥麩和尿素等?；诖耍靥岢霰景l(fā)明，以便實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸桿的快速處理和資源化的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供了一種農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑，其特征在于它由可分解木質(zhì)素、纖維素、蛋白質(zhì)、抗病和菌肥多種功能的多種菌株復(fù)合而成，它是由下述重量份數(shù)的各單菌株發(fā)酵物組成:
黃孢平革菌0.5~2份黃綠木霉0.5~2份
枯草芽孢桿菌0.5~2份膠胨樣芽孢桿菌0.5~2份
復(fù)合菌劑有效活菌數(shù)達(dá)到6 X IO8個(gè)/g。
[0005]本發(fā)明提供的農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑，它的活性成分包括黃孢平革菌(Phanerochaetechrysosporium)、黃綠木霉(Trichoderma aureoviride)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)和膠腺樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus)。
[0006]所述黃孢平革菌具體可為中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心保藏編號(hào)為ACCC30414的囷株。所述黃綠木霉具體可為中國農(nóng)業(yè)微生物囷種保減管理中心保減編號(hào)為ACCC32248的菌株。所述枯草芽孢桿菌具體可為中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心保藏編號(hào)為ACCC 11089的菌株。所述膠胨樣芽孢桿菌具體可為中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心保藏編號(hào)為ACCC 10013的菌株。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步公開了農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑的使用方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行:
一、復(fù)合菌劑在秸桿生物反應(yīng)堆中的使用方法:
(O菌劑預(yù)處理:按照I公斤菌劑、15公斤麥麩的比例，把菌劑和麥麩干著拌勻后，按Ikg麥麩、溫水Ikg的比例加水再次拌勻，拌到用手一攥手縫滴水為宜，拌好的菌種攤薄IOcm存放；(2)開溝:在棚內(nèi)種植行位置，順南北方向挖一條寬度55~85厘米，深20~30厘米的溝，開溝長度與行長相等，開挖土壤按等量分放溝兩邊；
(3)鋪秸桿:開溝完畢后，按每畝3500~4500公斤的用量，在溝內(nèi)鋪放干秸桿，鋪勻、踏實(shí)，厚度20~30厘米，溝的南北兩端讓部分秸桿露出地面10厘米，以便進(jìn)氧氣，每畝施入150kg餅肥調(diào)節(jié)C/N比。
[0008](4)接種:按每畝8公斤純菌劑接入量，把經(jīng)預(yù)處理的菌劑均勻撒在秸桿上，將溝兩邊的土回填于秸桿上，覆土厚度18 — 20厘米，形成種植壟，并將壟面整平；
(5)澆水:以濕透秸桿為宜，水面高度達(dá)到壟高的四分之三，隔3~4天后，將壟面找平，秸桿上土層厚度保持20厘米，覆膜；
(6)打孔:澆水3~4天后，在壟上用12#鋼筋打3行孔，行距20~25厘米，孔距20厘米，孔深以穿透秸桿層為準(zhǔn)，以利進(jìn)氧氣發(fā)酵，促進(jìn)秸桿轉(zhuǎn)化，等待定植；
(7)定植田間管理:在秸桿經(jīng)過微生物腐解15日后，定植作物，定植時(shí)一般不澆大水，只澆小水，其它種植管理按照常規(guī)進(jìn)行，定植后高溫期3天、低溫期5~6天澆一次透水，待能進(jìn)地時(shí)抓緊打一遍孔，以后打孔要與前次錯(cuò)位，生長期內(nèi)每月打孔I~2次。
[0009]二、復(fù)合菌劑在農(nóng)作物秸桿堆慪中的使用方法:
1、調(diào)整好農(nóng)作物秸桿的C/N比為25~30:1，控制水分55~60%，每5方農(nóng)作物秸桿加入I公斤復(fù)合菌劑，翻搗均勻；
2、將預(yù)處理好 的農(nóng)作物秸桿堆成長梯形，堆頂寬I米，堆底寬2米，堆高夏秋季1.2~1.5米、冬春季1.5~2.0米，堆長根據(jù)場地而定，每堆體積不少于5方；
3、發(fā)酵開始后，當(dāng)20~30厘米深處物料溫度升至55°C時(shí)保持三天，然后翻搗一次，當(dāng)堆溫再次升至55°C后，保持三天，然后翻搗一次；之后根據(jù)堆溫情況進(jìn)行翻搗，溫度上升時(shí)期不翻搗，溫度停止上升則翻搗，并重復(fù)這一步驟，直到堆溫與室外溫度相同、水分降至30%以下時(shí)，即完成了發(fā)酵過程，整個(gè)發(fā)酵周期通常為20~30天。
[0010]本發(fā)明更進(jìn)一步公開了農(nóng)作物秸桿腐熟劑在分解木質(zhì)素、纖維素和蛋白質(zhì)及抗黃瓜枯萎病菌上的應(yīng)用和效果。
[0011]還公開了農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑在農(nóng)作物秸桿生物反應(yīng)堆技術(shù)上的應(yīng)用，以及在農(nóng)作物秸桿堆慪中的應(yīng)用。所述農(nóng)作物秸桿指的是玉米秸桿、小麥秸桿和水稻秸桿等。
[0012]農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑應(yīng)用于番茄生物秸桿生物反應(yīng)堆種植中，平均地溫為18.3°C，比未加菌劑的對照增加2.2V ;平均棚溫為14.3°C，比對照增加2.(TC ;平均CO2濃度為956ppm，是對照的2.17倍；收獲期比對照提前15天；畝產(chǎn)量為5881kg，增產(chǎn)22.7% ;復(fù)合菌劑的使用也減少了病蟲害的發(fā)生。
[0013]所述發(fā)明農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑應(yīng)用于小麥秸桿堆慪腐熟，分解快，堆肥柔軟性好，秸桿基本腐解，發(fā)酵時(shí)間較對照短，好于市場所購其它菌劑。
[0014]本發(fā)明提供的腐熟菌劑能快速腐熟農(nóng)作物秸桿，可應(yīng)用于秸桿的堆慪和秸桿生物反應(yīng)堆。由所述的腐熟菌劑發(fā)酵農(nóng)作物秸桿所制的腐熟物料能顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)及磷、鉀等營養(yǎng)元素的含量，提高養(yǎng)分轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品中有益微生物數(shù)量，促進(jìn)土壤修復(fù)，培肥地力，同時(shí)增強(qiáng)作物的抗病性，改善作物品質(zhì)，減少投入，提高產(chǎn)量，促進(jìn)增收。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為纖維素和木質(zhì)素的系統(tǒng)定量分析程序圖。[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)生化試劑商店購買得到的。以下實(shí)施例中的定量試驗(yàn)，均設(shè)置三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。
[0018]以下菌株均獲自中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(Agricultural CultureCollection of China ,簡稱 ACCC):
黃抱平革菌(Phanerochaetechrysosporium):ACCC 保藏編號(hào)為 30414,簡稱 ACCC30414 ；
黃綠木霉(Trichoderma aureoviride):ACCC 保藏編號(hào)為 32248,簡稱 ACCC 32248 ； 枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis):ACCC保藏編號(hào)為11089，簡稱ACCCl 1089 ；
膠胨樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus):ACCC保藏編號(hào)為10013,簡稱ACCC10013。
[0019]實(shí)施例1:
培養(yǎng)基和菌種的準(zhǔn)備 一、培養(yǎng)基的制 備
1、馬鈴薯、葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)
取去皮的馬鈴薯200克，切成小塊，加水1000ml煮沸30分鐘，濾去馬鈴薯塊，將濾液補(bǔ)足至1000ml，加葡萄糖20克，瓊脂15克，溶化后分裝，15磅滅菌30分鐘，pH自然，配制液體培養(yǎng)基時(shí)不加瓊脂。
[0020]2、營養(yǎng)肉汁瓊脂
由蛋白胨5g、氯化鈉5g、牛肉膏3g和蒸餾水1000ml組成。pH7.0 (固體培養(yǎng)基加入瓊脂 15-20g)。
[0021]3、鉀細(xì)菌培養(yǎng)基
酵母膏 0.4g、甘露醇 10.0g^K2HPO4 0.5g、MgS047H20 0.2g、FeCl3 0.005g、CaC03 1.0g、蒸餾水1000.0ml、pH7.0—7.2，配制固體培養(yǎng)基時(shí)加15克瓊脂。
[0022]4、固體發(fā)酵培養(yǎng)基
麥麩 80g，豆柏 10g, (NH4)2SO4 1.0g, KH2PO4 0.2g，MgSO4.7Η200.05g, 80mL 蒸餾水。
[0023]二、菌種的活化
黃孢平革菌和黃綠木霉接種在PDA培養(yǎng)基上；枯草芽孢桿菌接種在營養(yǎng)肉汁瓊脂培養(yǎng)基上；膠胨樣芽孢桿菌接種在鉀細(xì)菌培養(yǎng)基上。
[0024]將黃孢平革菌、黃綠木霉、枯草芽孢桿菌和膠胨樣芽孢桿菌分別進(jìn)行斜面轉(zhuǎn)接，接入相應(yīng)斜面培養(yǎng)基，活化培養(yǎng)2-3天。
[0025]三、單菌種制備
1、黃孢平革菌和黃綠木霉的培養(yǎng)和發(fā)酵
斜面和搖瓶培養(yǎng)基為馬鈴薯、葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基，斜面培養(yǎng)基加瓊脂。把液體培養(yǎng)基經(jīng)滅菌后分裝于500ml三角瓶中，接入各真菌斜面菌種，搖床速度180r/min，28°C~30°C培養(yǎng)48小時(shí)，當(dāng)搖瓶內(nèi)出現(xiàn)密度大，菌絲球明顯不渾濁即可。種子罐和發(fā)酵罐中發(fā)酵培養(yǎng)基為1000kg水、8.75kg大豆的豆衆(zhòng)、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖及2kg 土豆的蒸煮液，pH7.0,經(jīng)121°C實(shí)罐滅菌30分鐘后，在28°C~30°C培養(yǎng)48小時(shí)，當(dāng)發(fā)酵液出現(xiàn)密度大的菌絲球后，接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，接種量10%，121°C，0.1MPa高壓滅菌30min，25°C固體發(fā)酵培養(yǎng)48h，孢子數(shù)達(dá) 6X108f/g。
[0026]2、枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)和發(fā)酵
斜面培養(yǎng)基和搖瓶培養(yǎng)基都為營養(yǎng)肉汁瓊脂，配制固體培養(yǎng)基時(shí)加15克瓊脂，種子罐和發(fā)酵罐培養(yǎng)基為1000kg水、8.75kg大豆的豆衆(zhòng)、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖，CaC03100g,FeCl310g，pH7.0，經(jīng)121 °C實(shí)罐滅菌30分鐘后，在28°C~30°C培養(yǎng)24~36小時(shí)，當(dāng)每ml發(fā)酵液中菌數(shù)達(dá)到IOX IO8個(gè)/g。然后按分別重量比3份的發(fā)酵液吸附于1份的蛭石上常溫晾干即得到枯草芽孢桿菌單菌株菌劑。
[0027]3、膠胨樣芽孢桿菌的培養(yǎng)和發(fā)酵
斜面培養(yǎng)基和搖瓶培養(yǎng)基都為鉀細(xì)菌培養(yǎng)基，種子罐和發(fā)酵罐培養(yǎng)基為1000kg水、
8.75kg 大豆的豆?jié){、6.5kg 的淀粉、Ikg 葡萄糖，CaC03100g, FeC1310g, ρΗ7.0,經(jīng) 121°C實(shí)罐滅菌30分鐘后，在28°C~30°C培養(yǎng)48小時(shí)，當(dāng)每ml發(fā)酵液中菌數(shù)達(dá)到5X 108cfu/g。然后按分別重量比3份的發(fā)酵液吸附于1份的蛭石上常溫晾干即得到膠胨樣芽孢桿菌單菌株菌劑。 [0028]四、腐熟菌劑(以下用復(fù)合菌劑表示)的制備
按上述方法制取的黃孢平革菌、黃綠木霉、枯草芽孢桿菌和膠胨樣芽孢桿菌單菌種重量比為0.5~2:0.5~2:0.5~2: 0.5~2?；旌习鑴蚝笾频脧?fù)合菌劑，復(fù)合菌劑有效活菌數(shù)達(dá)到6 X IO8個(gè)/g。
[0029]實(shí)施例2:(重量份數(shù))
一種農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑，配制如下(按重量份數(shù)):
表1農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑的組成
【權(quán)利要求】
1.一種農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑，其特征在于它由可分解木質(zhì)素、纖維素、蛋白質(zhì)、抗病和菌肥多種功能的多種菌株復(fù)合而成，它是由下述重量份數(shù)的各單菌株發(fā)酵物組成: 黃孢平革菌0.5~2份黃綠木霉0.5~2份 枯草芽孢桿菌0.5~2份膠胨樣芽孢桿菌0.5~2份 復(fù)合菌劑有效活菌數(shù)達(dá)到6 X IO8個(gè)/g。
2.權(quán)利要求1所述農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑的使用方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行: 一、腐熟菌劑在秸桿生物反應(yīng)堆中的使用方法: (O菌劑預(yù)處理:按照I公斤菌劑、15公斤麥麩的比例，把菌劑和麥麩干著拌勻后，按Ikg麥麩、溫水Ikg的比例加水再次拌勻，拌到用手一攥手縫滴水為宜，拌好的菌種攤薄IOcm存放； (2)開溝:在棚內(nèi)種植行位置，順南北方向挖一條寬度55~85厘米，深20~30厘米的溝，開溝長度與行長相等，開挖土壤按等量分放溝兩邊； (3)鋪秸桿:開溝完畢后，按每畝3500~4500公斤的用量，在溝內(nèi)鋪放干秸桿，鋪勻、踏實(shí)，厚度20~30厘 米，溝的南北兩端讓部分秸桿露出地面10厘米，以便進(jìn)氧氣，每畝施入150kg餅肥調(diào)節(jié)C/N比； (4)接種:按每畝8公斤純菌劑接入量，把經(jīng)預(yù)處理的菌劑均勻撒在秸桿上，將溝兩邊的土回填于秸桿上，覆土厚度18 — 20厘米，形成種植壟，并將壟面整平； (5)澆水:以濕透秸桿為宜，水面高度達(dá)到壟高的四分之三，隔3~4天后，將壟面找平，秸桿上土層厚度保持20厘米，覆膜； (6)打孔:澆水3~4天后，在壟上用12#鋼筋打3行孔，行距20~25厘米，孔距20厘米，孔深以穿透秸桿層為準(zhǔn)，以利進(jìn)氧氣發(fā)酵，促進(jìn)秸桿轉(zhuǎn)化，等待定植； (7)定植田間管理:在秸桿經(jīng)過微生物腐解15日后，定植作物，定植時(shí)一般不澆大水，只澆小水，其它種植管理按照常規(guī)進(jìn)行，定植后高溫期3天、低溫期5~6天澆一次透水，待能進(jìn)地時(shí)抓緊打一遍孔，以后打孔要與前次錯(cuò)位，生長期內(nèi)每月打孔I~2次； 二、腐熟菌劑在農(nóng)作物秸桿堆慪中的使用方法: (1)調(diào)整好農(nóng)作物秸桿的C/N比為25~30:1，控制水分55~60%，每5方農(nóng)作物秸桿加入I公斤所述腐熟菌劑，翻搗均勻； (2)將預(yù)處理好的農(nóng)作物秸桿堆成長梯形，堆頂寬I米，堆底寬2米，堆高夏秋季1.2~1.5米、冬春季1.5~2.0米，堆長根據(jù)場地而定，每堆體積不少于5方； (3 )發(fā)酵開始后，當(dāng)20~30厘米深處物料溫度升至55 °C時(shí)保持三天，然后翻搗一次，當(dāng)堆溫再次升至55°C后，保持三天，然后翻搗一次；之后根據(jù)堆溫情況進(jìn)行翻搗，溫度上升時(shí)期不翻搗，溫度停止上升則翻搗，并重復(fù)這一步驟，直到堆溫與室外溫度相同、水分降至30%以下時(shí)，即完成了發(fā)酵過程，整個(gè)發(fā)酵周期通常為20~30天。
3.權(quán)利要求1所述農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑在分解木質(zhì)素、纖維素和蛋白質(zhì)及抗黃瓜枯萎病菌上的應(yīng)用。
4.權(quán)利要求1所述農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑在農(nóng)作物秸桿生物反應(yīng)堆技術(shù)上的應(yīng)用。
5.權(quán)利要求1所述農(nóng)作物秸桿腐熟菌劑在農(nóng)作物秸桿堆慪中的應(yīng)用。
6.權(quán)利要求4和5所述的農(nóng)作物秸桿指的是玉米秸桿、小麥秸桿和水稻秸桿。
【文檔編號(hào)】C12R1/07GK103966150SQ201410239329
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】何宗均, 田陽, 梁海恬, 趙琳娜 申請人:天津市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所