一種發(fā)酵大豆秸稈制備得到的土壤高碳基添加物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及±壤改良劑技術(shù)領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種發(fā)酵大豆枯桿制備得到的± 壤高碳基添加物。
【背景技術(shù)】
[0002] 枯桿是農(nóng)作物的副產(chǎn)品，是巧實(shí)收獲后剩下的作物殘留物，包括禾谷類、豆類、馨 類、油料類、麻類，W及棉花、甘庶、煙草、瓜果等多種作物。枯桿纖維素作為自然界中儲(chǔ)存量 最大的可再生資源，全球每年的產(chǎn)量高達(dá)1000億t，我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物枯桿資源 十分豐富，目前僅重要的作物枯桿就有近20種，年產(chǎn)量達(dá)7~10億t。隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 的調(diào)整，經(jīng)濟(jì)作物枯桿的比例也有所增加。作物枯桿除含大量的碳素外，還含有氮、磯、鐘、 巧、儀、硫、娃和各種微量元素，W及富含纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)。如果能充分 有效地利用枯桿纖維素，將成為緩解當(dāng)今人類面臨的"糧食、能源、環(huán)境大危機(jī)，實(shí)現(xiàn)農(nóng) 業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
[0003] 然而，隨著農(nóng)民生活水平的提高和化肥的普遍使用，大量農(nóng)作物枯桿被焚燒或隨 地拋棄，該不僅浪費(fèi)了寶貴的資源，而且還帶來了各種危害，如；環(huán)境污染、火災(zāi)、±壤沙化 等?！廊婪柿ο陆岛髮?duì)于那些營(yíng)養(yǎng)要求比較精細(xì)的作物的影響特別大，比如煙草，煙草對(duì)± 壤的適應(yīng)性很強(qiáng)，從輕沙±到重粘±，從酸性±到堿性±，從淺灰色到黃色、紅色、黑色±等 各種±壤，都能滿足煙草生長(zhǎng)發(fā)育的需要。但是，不同±壤生產(chǎn)出的煙葉風(fēng)味卻各不相同， 有的苦辣哈人，有的芳香醇和，有的灰白火亮，有的卻黑灰焰火。所W，從煙葉質(zhì)量的角度考 慮，煙草生產(chǎn)對(duì)上壤條件的要求比較嚴(yán)格。為了提高煙草種植上壤的肥力，煙農(nóng)試著將花 生、大豆、油菜等枯桿粉碎后添加到±壤中，然而由于枯桿纖維素的結(jié)構(gòu)致密且復(fù)雜，在自 然條件下分解緩慢，使得該些資源無法快速地被農(nóng)田±壤利用，所W枯桿的加入不僅不能 及時(shí)增加±壤的肥力，反而會(huì)影響煙草的耕種管理。
[0004] 因此，在枯桿纖維素還田之前，需對(duì)其進(jìn)行處理，而利用生物技術(shù)快速處理枯桿是 當(dāng)前應(yīng)用較多的解決方法。微生物和酶等生物處理枯桿法，能將其粗纖維有效降解，W增加 ±壤肥效、改善±壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，達(dá)到保墻、透氣、保溫、后巷作物產(chǎn)量明顯提高的效果，既減 少了枯桿焚燒的不利影響，也為后巷作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的±壤環(huán)境。但是，目前的生物 處理枯桿法存在啟動(dòng)慢、分解效率低、發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、針對(duì)性差的缺點(diǎn)，難W廣泛推廣利用。因 此，針對(duì)不同的作物枯桿，選育和利用作物枯桿高效降解微生物菌株，研發(fā)高效降解復(fù)合菌 劑，是作物枯桿資源綜合利用的方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種發(fā)酵大豆枯桿制備得到的±壤高碳基添 加物。所述添加物利用黃抱原毛平革菌、康氏木霉、脫氮副球菌、紅球菌、班巧酸絲狀桿菌之 間的協(xié)同效應(yīng)，并通過五種菌種的合理復(fù)配，能夠高效降解大豆枯桿，同時(shí)可有效改良±壤 的理化性質(zhì)，增加煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供上述添加物的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的另一目的是提供上述添加物的使用方法。
[000引本發(fā)明的另一目的是提供上述添加物在制備生物肥中的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明的上述目的是通過W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)的。
[0010] 一種發(fā)酵大豆枯桿制備得到的±壤高碳基添加物，所述添加物是W大豆枯桿為降 解原料，并添加復(fù)合菌制備得到，所述復(fù)合菌包括如下比例的各菌種；黃抱原毛平革菌：康 氏木霉；脫氮副球菌；紅球菌：班巧酸絲狀桿菌=1~3:2~8:3~8:1~3:2~8。
[0011] 經(jīng)研究分析，大豆枯桿中主要含有纖維素、半纖維素，W及少量木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、戊 聚糖。根據(jù)大豆枯桿的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，發(fā)明人經(jīng)過大量的篩選實(shí)驗(yàn)，選擇上述五種菌進(jìn)行合理復(fù) 配；脫氮副球菌分泌的胞外蛋白酶將大豆枯桿中的粗蛋白水解；黃抱原毛平革菌能夠分泌 木質(zhì)素過氧化物酶、鋪過氧化物酶、漆酶等木質(zhì)素降解酶，W及半纖維素酶；所述黃抱原毛 平革菌、紅球菌配合降解木質(zhì)素，起到打破木質(zhì)素和蛋白質(zhì)所形成的屏障作用，同時(shí)使纖維 素和半纖維素得W暴露，進(jìn)而黃抱原毛平革菌繼續(xù)對(duì)半纖維素進(jìn)行降解；所述班巧酸絲狀 桿菌是瘤胃細(xì)菌之一，它不僅能產(chǎn)生多纖維素酶體，包括纖維素酶、內(nèi)切半纖維素酶和外切 半纖維素酶，還能夠產(chǎn)生大量定位在細(xì)胞外表面上的纖維素結(jié)合蛋白，使該菌粘附在枯桿 纖維素上，因此，班巧酸絲狀桿菌對(duì)纖維素、半纖維素進(jìn)行高效降解；所述康氏木霉能大量 合成外切葡聚糖酶、內(nèi)切葡聚糖酶，但所產(chǎn)的外切葡聚糖酶活力低，而班巧酸絲狀桿菌產(chǎn)的 外切葡聚糖酶活力高，因此，將康氏木霉和班巧酸絲狀桿菌配合起來時(shí)，能夠?qū)Ρ┞冻鰜淼?纖維素、半纖維素進(jìn)行更高效地降解；同時(shí)，康氏木霉能夠分泌木聚糖酶，能夠有效分解木 聚糖和戊聚糖。另外，在生長(zhǎng)代謝過程中，黃抱原毛平革菌能夠增加胡敏酸等腐殖酸的產(chǎn) 量，W及促進(jìn)脂肪類、多糖類物質(zhì)的降解；康氏木霉還能合成抗生素等物質(zhì)，避免了降解大 豆枯桿過程中其他雜菌的滋生；脫氮副球菌能夠有效調(diào)節(jié)±壤添加物中C/N比，起到改善 ±壤結(jié)構(gòu)的作用；紅球菌不僅能夠降解木質(zhì)素，還能夠降解多面代聯(lián)苯、姪類、煤和石油類 物質(zhì)，起到±壤環(huán)境修復(fù)的作用。本發(fā)明利用上述五種菌種之間的協(xié)同效應(yīng)，得到的復(fù)合菌 能夠更加高效地降解大豆枯桿，同時(shí)還能有效改良±壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，誘 導(dǎo)作物增強(qiáng)抗性，增強(qiáng)抗寒、抗旱、抗病和抗逆能力，增加產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)。
[0012] 優(yōu)選地，所述復(fù)合菌的添加量為大豆枯桿重量的0. 8~4%。
[001引優(yōu)選地，所述復(fù)合菌由如下比例的各菌種組成潰抱原毛平革菌：康氏木霉；脫氮 副球菌：紅球菌：班巧酸絲狀桿菌=1~3:4~8:5~8:2~3:4~8。
[0014] 優(yōu)選地，所述復(fù)合菌的添加量為大豆枯桿重量的1~2. 5%。
[0015] 上述添加物的制備方法；將大豆枯桿切割得到降解原料，向其中添加枯桿重量 0. 8~4%的復(fù)合菌，加入適量的水，發(fā)酵處理2~3天后，進(jìn)行翻推一次；再每隔8~15天 翻推一次，一共翻推兩次，得到所述添加物；其中，所述復(fù)合菌的制備包括如下步驟：
[0016] S1.將黃抱原毛平革菌、康氏木霉、脫氮副球菌、紅球菌、班巧酸絲狀桿菌分別活 化，培養(yǎng)至菌液中活菌數(shù)濃度為0. 8~2X 109個(gè)/克；
[0017] S2.按比例取上述五種菌的菌液混合均勻得到復(fù)合菌液。
[001引為控制降解系統(tǒng)的含水量，更利于發(fā)酵降解，優(yōu)選地，所述水的添加量為枯桿質(zhì)量 的30~40%。
[0019] 優(yōu)選地，上述添加物的制備方法，所述復(fù)合菌的各菌種組成為黃抱原毛平革菌；康 氏木霉；脫氮副球菌；紅球菌：班巧酸絲狀桿菌=1~3:4~8:5~8:2~3:4~8時(shí)，發(fā) 酵處理時(shí)間為2天，進(jìn)行翻推一次；再每隔8~10天翻推一次，一共翻推兩次，得到所述添 加物。優(yōu)化菌種之間的配伍時(shí)可縮短翻推時(shí)間，提高降解效率。
[0020] 上述的添加物的使用方法，其特征在于，直接施于田間。
[0021] 上述的添加物在制備生物肥中的應(yīng)用。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0023] (1)本發(fā)明根據(jù)大豆枯桿的營(yíng)養(yǎng)成分，采用復(fù)合菌發(fā)酵降解大豆枯桿。發(fā)明人發(fā)現(xiàn) 黃抱原毛平革菌、康氏木霉、脫氮副球菌、紅球菌、班巧酸絲狀桿菌應(yīng)用于大豆枯桿的降解 時(shí)，黃抱原毛平革菌、紅球菌配合降解木質(zhì)素，黃抱原毛平革菌、班巧酸絲狀桿菌配合降解 半纖維素，康氏木霉、班巧酸絲狀桿菌配合降解纖維素，上述五種菌之間具有多重的互補(bǔ)性 及協(xié)同作用，不僅可W在短時(shí)間內(nèi)使大豆枯桿得到充分的降解，而且制備得到的±壤高碳 基添加物還能改良±壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，誘導(dǎo)作物增強(qiáng)抗性，增強(qiáng)抗寒、抗 旱、抗病和抗逆能力，增加產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)。
[0024] (2)本發(fā)明所述的±壤高碳基添加物能夠避免雜菌生長(zhǎng)，有效增加±壤腐殖質(zhì)含 量，調(diào)節(jié)C/N比，修復(fù)±壤，避免雜菌滋生，增加±壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，有利作物的生長(zhǎng)發(fā)育，因此 能提高煙草的種植產(chǎn)量。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。 在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的簡(jiǎn)單修改或替換， 均屬于本發(fā)明的范圍；若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知 的常規(guī)手段。
[0026] 所述黃抱原毛平革菌、康氏木霉、脫氮副球菌、紅球菌、班巧酸絲狀桿菌均為普通 市售。
[0027] 實(shí)施例1
[002引一種±壤高碳基添加物，通過W下方法制備得到：將l(K)kg的大豆枯桿切割成 10~30cm的段狀作為降解原料，向其中添加枯桿重量0. 8%的復(fù)合菌，加入30kg水，發(fā)酵 處理2天，進(jìn)行翻推一次；再每隔8天翻推一次，一共翻推兩次，得到所述±壤高碳基添加 物。
[0029] 其中，所述復(fù)合菌的制備方法為：
[0030] S1.將黃抱原毛平革菌、康氏木霉、脫氮副球菌、紅球菌、班巧酸絲狀桿菌分別活 化，培養(yǎng)至菌液中活菌數(shù)濃度為2X 1〇9個(gè)/克；
[0031] S2.分別取114g黃抱原毛平革菌菌液、190g康氏木霉菌液、190g脫氮副球菌菌液、 76g紅球菌菌液、229g班巧酸絲狀桿菌菌液（即按照比例3:5:5:2:6)混合均勻得到復(fù)合菌 液。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 一種±壤高碳基添加物，通過W下方法制備得到：將l(K)kg的大豆枯桿經(jīng)切割成 10~30cm的段狀作為降解原料，向其中添加枯桿重量1. 2%的復(fù)合菌，加入35kg水，發(fā)酵 處理2天，進(jìn)行翻推一次；再每隔10天翻推一次，一共翻推兩次，得到所述±壤高碳基添加 物。
[0034] 其中，所述復(fù)合菌的制備方法為：
[0035] S1.將黃抱原毛平革菌、康氏木霉、脫氮副球菌、紅球菌、班巧酸絲狀桿菌分別活 化，培養(yǎng)至菌液中活菌數(shù)濃度為2X 1〇9個(gè)/克；
[0036] S2.分別取109g黃抱原毛平革菌菌液、218g康氏木霉菌液、273g脫氮副球菌菌液、 164g紅球菌菌液、436g班巧酸絲狀桿菌菌液（即按照比例2:4:5:3:8)混合均勻得到復(fù)合 菌液。
[0037] 實(shí)施例3
[003引一種±壤高碳基添加物，通過W下方法制備得到：將l(K)kg的大豆枯桿切割成 10~30cm的段狀作為降解原料，向其中添加枯桿重量2%的復(fù)合菌，加入40kg水，發(fā)酵處 理2天，進(jìn)行翻推一次；再每隔12天翻推一次，一共翻推兩次，得到所述±壤高碳基添加物。
[0039] 其中，所述復(fù)合菌的制備方法為：
[004