[发明专利]适合低温环境高效秸秆腐熟剂

说明书

本发明提供了一种适合于低温环境的高效秸秆腐熟剂，包括以下活性成分：Z3枯草芽孢杆菌、T3蜡状芽孢杆菌、绿色木霉菌、酵母菌和黑曲霉菌的菌株组合；其核心菌株为在5～25℃温度下仍表现活跃的菌株：Z3枯草芽孢杆菌和T3蜡状芽孢杆菌；所述菌株组合载体为稻糠粉、腐殖酸、葡萄糖和硫酸铵粉。本申请采用石家庄地区田间存在的适合低温环境菌体活性较强、对秸秆纤维素分解能力强独特的菌株Z3枯草芽孢杆菌、T3蜡状芽孢杆菌，采用生物发酵技术生产工艺制作而成。通过使用生物秸秆腐熟剂，可加速田间秸秆腐解速度、增加土壤有机质含量、降低土壤容重、增加土壤团粒结构、提高土壤有效养分、培肥地力、增产增收等功效。

技术领域

本发明一种适合低温环境高效秸秆腐熟剂及其制备工艺，属于农业微生物技术领域，具体涉及一种适合低温环境高效秸秆腐熟剂，以及这种腐熟剂的制备工艺及其应用。本发明为一种适合低温环境高效秸秆腐熟剂及其制备工艺。

背景技术

中国是世界第一大秸秆生产国，农作物秸秆产量大、分布广、品种多，每年生产各类秸秆7 亿多吨，占世界总量的30％。作物秸秆是农业生产过程中产生的一种生物资源。随着清洁能源的推广与普及，农业存在大量剩余秸秆。秸秆还田具有增加土壤有机质、增大土壤碳库、提高土壤肥力、改善土壤结构、提高土壤微生物活性的作用。秸秆还田作为一项先进的保护性耕作技术，得到世界上农业发达国家的高度重视。德国有严格的法律禁止焚烧秸秆，日本把秸秆直接还田当做农业生产中的法律去执行，美国把秸秆还田当做农作物生产制度中的一项关键技术，秸秆的高效利用是全球农业发达国家的重要研究方向。

土壤中秸秆的腐解是通过微生物的转化作用进行的，利用微生物的作用将秸秆分解成植物易于吸收作用的营养成分和腐殖质、矿物质等，从而促进植物生长、增加土壤肥力。因此，通过增加土壤中秸秆降解生物可以加快秸秆在土壤中的还田效率。为了适应秸秆还田的需要，国内外进行了大量秸秆腐熟菌剂的研究。1912年，Pringsheim等首次从土壤中分离出纤维素分解菌，之后人们相继开展了对作物秸秆的微生物降解方面研究。郭夏丽等筛选的秸秆降解复合菌剂28摄氏度培养10 天，玉米秸秆降解率达45.5％；曾青兰从烂草、朽木、烂泥等样品中富集培养得到一株能够降解稻杆纤维素的丝状真菌，该菌株产纤维素酶的最适温度为28-37摄氏度。目前，筛选出秸秆降解微生物主要包括里氏木霉、绿色木霉、黑曲霉、芽孢杆菌、白腐菌、酵母和乳酸菌等，利用这些微生物可产生纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶，进而加快秸秆的腐解。以这些菌株为基础，形成了不同类型的秸秆腐熟剂，也取得了一定的应用效果。

对于河北省来说，秋季气候冷凉，玉米小麦茬口紧张，普遍存在玉米秸秆还田困难的现象。追究玉米秸秆全量还田难的问题主要来源以下四个方面：(1)玉米收获及小麦播种期低温低，微生物活性低；(2)茬口紧张，玉米收获后小麦种植间的茬口在5-10天之间，秸秆不能在田间地头进行预腐熟处理；(3)玉米全量还田造成小麦出苗扎根受阻，小麦安全越冬困难；(4)目前市场上的秸秆腐熟剂大多为常温、单菌菌剂，不适合在低温条件夏发挥作用。

利用微生物可将纤维素最终分解成为二氧化碳和水，而通过微生物自身的生长又可产生大量的菌体蛋白，因此运用微生物法处理秸秆，可以大幅度提高其营养价值，与物理化学方法相比，具有许多无可比拟的优点。选育和利用作物秸秆高效降解微生物菌株，研发高效降解菌剂，建立作物秸秆田间原位生物转化还田技术，是目前国内外重要发展趋势之一。

发明内容

本发明为解决现有技术在秸秆发酵降解过程中所利用的微生物菌剂种类单一、分解能力弱、纤维素总降解率低以及发酵周期长等问题，其主要发明目的是提供一种适合于低温环境的高效秸秆腐熟剂，可以有效的提高秸秆的腐熟效率、可切实解决华北、东北、西北等北方地区秋季中低温环境下秸秆腐熟慢所造成的小麦种植整理难和玉米秸秆还田难的问题，还能有效提高废弃资源秸秆养分的充分利用、合理利用资源、降低环境污染、降低农民劳动强度、改良土壤结构、提高植物秸秆和土壤肥料利用率、提高土壤有机质含量和土壤肥力，对发展绿色生态农业具有重要意义。

本发明采用的技术方案为：