纤维素分解混合细菌的使用方法技术

本发明专利技术涉及了一种纤维素分解混合细菌的使用方法。其主要特征在于：用机械粉碎法对稻草进行预处理后，分次施用所需尿素或者施用缓控释氮肥，将纤维素分解混合细菌喷雾接种吸附在稻草表面，然后撒开用少耕法或免耕法进行稻草还田。１０～２０天后腐解基本完成，稻草的失重率为５０～６５％。本发明专利技术显著提高了植物纤维素腐解效率，同时具备简单易操作的优点，适于在广大农村推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用微生物处理农业废弃稻草的生物技术，尤其是应用纤维素分解混合细菌菌剂直接分解还田秸秆的使用方法。
技术介绍
我国可利用的植物纤维素资源丰富，仅稻草年产量达数亿吨。农作物秸秆含有丰富的氮、磷、钾及多种微量元素，但我国复种指数高的农业种植区稻草大多被焚烧，容易造成对环境的严重污染，影响航空和高速公路运输，同时也大大减少了稻田有机质的投入，由于反复耕种稻田有机质急剧下降，化肥施用过量最终导致了稻田贫瘠、板结及盐碱化，直接后果是农作物产量和质量均下降。稻草还田是农业生产上解决农业废弃稻草和改良土壤、增加土壤有机质的有效方法，将稻草直接还田被当季农作物利用，有利于作物的生长，是对农业资源的有效利用和适应生态农业发展需要的较佳选择。但由于组成秸秆的木质素是一种高度抵抗生物降解的高分子聚合物且具有一定的结晶度，而成熟秸秆的纤维素部分处于木质素的包蔽鞘中，从而给纤维素的降解带来困难。此外，稻草自然分解过程中产生的高温和臭气，将造成植物烧根和污染空气的后果。因此，长期以来对秸秆还田的推广较难进行。采用纤维素分解菌群作为秸秆生物腐熟剂，能够促进稻草的快速腐熟，一方面消除了自然分解过程中产生的高温和臭气，另一方面加速了有机物的分解，提高了秸秆的利用率。如专利号为02133713.6中公开了“一种直接分解秸秆为肥的微生物肥料菌剂及其生产工艺和使用方法”，涉及的微生物肥料菌剂使用方法为将新鲜秸秆均匀铺在地面，用锄头斩成碎片后将菌剂均匀喷洒在秸秆上，两小时内将秸秆埋入土中，使其与土壤均匀混合于耕作层作为底肥。使用该微生物肥料菌剂进行农业秸秆还田试验取得了良好效果，对于增加土壤有机质含量、抑制有害微生物生长起到一定效果，但采用锄头将新鲜秸秆斩成碎片及将秸秆埋入土壤中这一方法费时又费力，给农业推广使用造成一定难度。专利申请号为200510011217.3中公开了“利用秸秆预处理和酶解工艺使秸秆纤维素完全酶解的方法”，秸秆首先经气爆进行预处理，然后用热水冲洗除去半纤维素多糖，干燥后与离子液体混合，微波加热或直接加热，然后将处理国的秸秆用水反复冲洗，采用这一方法虽然纤维素酶解率很高，但处理过程繁琐，采用热水冲洗和微波加热需消耗大量能量，在一定程度上增加了处理成本，不利于农田大面积推广使用。然而，微生物菌剂直接用于秸秆还田过程中存在的问题是容易造成微生物与农作物争氮，直接影响苗期生长，从而影响后期产量。在秸秆还田过程中加入适量氮肥，能加速腐解并有效防止氮素损失及氨臭味的产生，但一次性加入尿素将为整个腐解系统中的微生物提供氮源，其中一些不能产生纤维素酶的微生物也大量繁殖，最终导致腐解过程中纤维素分解菌氮源不足，同样影响腐解效果。此外，由于细菌产生的纤维素酶属于胞外附着酶，需要细菌菌体直接接触作用物，因此，采用直接加菌在水中的方法会降低稻草表面的腐解菌浓度，不利于提高腐解效率。迄今为止，尚未见利用纤维素分解混合细菌菌剂用于稻草还田使用方法的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种腐解效率高、有害物质产生少、适用性广的稻草腐解细菌制剂的使用方法。本专利技术的目的是通过下述方式实现的应用混合细菌用于稻草还田的使用方法为用机械粉碎法对稻草进行预处理后，分次施用所需尿素或者施用缓控释氮肥，将纤维素分解混合细菌喷雾接种吸附在稻草表面，然后撒开用少耕法或免耕法进行稻草还田。所述的机械粉碎法采用农业收割配套机械进行。施用所需尿素的方法为在稻草还田初期分2～3次施用所需尿素，每次施用间隔期为4～5天，每亩共施用尿素40～80kg。缓控释氮肥的施用量为每亩50～75kg。纤维素分解混合细菌接种量为稻草质量的1～2％。纤维素分解混合菌剂为细菌制剂，功能菌含量为1～7×109个/ml。纤维素分解混合菌剂可以是市场上所提供的具有纤维素分解作用的细菌菌剂。本专利技术具体稻草还田方法为取保存的产黄纤维单胞菌和枯草芽孢杆菌在液体菌种培养基中活化，按1％接种量接种富集培养；将培养好的菌按一定比例混合，使混合物中产黄纤维单胞菌和枯草芽孢杆菌含量分别为1～5×109个/ml和1～2×109个/ml；进行纤维素腐解前先使用机械粉碎法对稻草进行预处理，在稻草还田初期分2～3次施用所需尿素或者施用缓控释氮肥，每次施用尿素间隔期为4～5天；将纤维素分解混合细菌按稻草质量的1～2％接种量喷雾接种吸附在稻草表面，10～20天后腐解基本完成。本专利技术的优点在于1、使用机械粉碎法对稻草进行预处理，能降低纤维素的聚合度并增加原料的可及性，从而有效解决纤维素降解困难的问题。2、以喷雾方式将细菌制剂接种在稻草表面再撒开，纤维素分解细菌吸附在稻草上，能够增加稻草表面的腐解细菌浓度，从而提高腐解效率。3、氮源的添加方式为分次施用或采用缓控释肥，这样有利于接种的优势纤维素分解菌群争夺氮源进行繁殖，加速了稻草的腐解并有效防止氮素损失及氨臭味的产生。具体实施例实施例1纤维素分解混合细菌用于稻草还田的使用方法本专利技术的混合菌剂由产黄纤维单胞菌和枯草芽孢杆菌组成，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)(ACCC10115)购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，其活化及富集培养基为NaNO31g，(NH4)2SO41g，K2HPO41g，KCl 0.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，CMC-Na 1g，H2O 1000ml，pH 7.0～7.4。产黄纤维单胞菌(Cellulomonas flavigena)(CGMCC1.1002)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，其活化富集培养基为酵母膏0.5％；(NH4)2SO40.5％；淀粉1.5％；FeSO4·7H2O 0.02％；NaCl 6g；KH2PO40.5g；CaCl20.1g；KK2HPO40.5g；CMC-Na 5g；pH7.0～7.5。取保存的产黄纤维单胞菌和枯草芽孢杆菌分别在上述液体培养基中活化，按1％接种量接种到装有上述液体培养基的500ml三角瓶中，120rpm、36℃培养。将培养好的菌按一定比例混合，使混合物中产黄纤维单胞菌和枯草芽孢杆菌含量分别为1～5×109个/ml和1～2×109个/ml。以下通过三个腐解效果比较实验来支持本专利技术的技术方案1、混合菌群对稻草秆和稻草粉的腐解效果比较实验分别称取3.0kg早稻秸秆和稻草粉装入塑料桶中，按质量比稻草∶水＝1∶5进行浸泡，并按水的质量加入0.1％的尿素，再接种1％的液体菌种，在35℃恒温箱内进行腐解，每隔一定时间取一次水样，测定还原糖含量，腐解15天，设3次重复。分别以不接纤维素分解菌做为对照。由图(1)可知，稻草粉腐解过程中的还原糖量都要高于稻草秆腐解过程中的还原糖含量，并且稻草粉对照的还原糖含量要比稻草秆处理的还原糖含量还要高。以上结果表明在将稻草转化为有机肥时，先将稻草粉碎有利于稻草的腐解，提高还田效果。2、尿素施用方法对稻草腐解的影响实验分别称取3.0kg早稻秸秆装入尼龙袋后放入塑料桶中，然后按质量比稻草∶水＝1∶5进行浸泡，并按每桶水质量的0.1％称取尿素，设处理(1)尿素一次性加入；处理(2)先加入尿素用量的50％，然后分别在第5天和第10天加入尿素用量的25％，各设3次重复，接种1％的液体菌种。分别以不接菌种为对照。本文档来自技高网...

【技术保护点】
纤维素分解混合细菌的使用方法，其特征在于：用机械粉碎法对稻草进行预处理后，分次施用所需尿素或者施用缓控释氮肥，将纤维素分解混合细菌喷雾接种吸附在稻草表面，然后撒开用少耕法或免耕法进行稻草还田。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，荣湘民，谭周进，谢桂先，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]