一种棉花秸秆腐熟复合基质及其应用
阅读：931发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种棉花秸秆腐熟复合基质及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发公开一种 棉 花秸秆腐熟复合基质及其应用，本 发明 通过利用盖姆斯木霉 发酵 液：热紫链霉菌发酵液：嗜热性侧孢霉发酵液：地衣芽孢杆菌发酵液： 植物 乳杆菌发酵液=2:2:3:3:1获得腐熟菌液，与木质素过 氧 化物酶：漆酶=2:3获得腐熟酶液，共同对棉花秸秆进行腐熟，腐熟酶液与腐熟菌液性质稳定，产酶活 力 高，具有高效的降解能力，可实现短期内对棉花秸秆的快速降解，在此 基础 上，配合尿素及复合基质，形成棉花秸秆腐熟复合基质产品，可广泛应用于作物育苗、育种、花卉 苗圃 及设施农业生产等，具有较好的增产和提高成活率的作用，获得良好的技术效果，能有效解决棉花秸秆废弃物利用效率低及环境污染问题，具有广泛而现实的价值。，下面是一种棉花秸秆腐熟复合基质及其应用专利的具体信息内容。
1.一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，通过如下制备方法获得：
（1）活化：将盖姆斯木霉（Trichoderma gamsii）、热紫链霉菌（Streptomyces thermoviolaceus）、嗜热性侧孢霉（Sporotrichum thermophile）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)活化并扩繁培养，获得各菌的液体发酵液，地衣芽孢杆菌发酵液、盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉发酵液、嗜热性侧孢霉发酵液的芽孢率达到95%以上，植物乳杆菌发酵液活菌数达到1×109cfu/g以上；
（2）将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60%；
（3）将步骤（1）制备的盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉菌发酵液、嗜热性侧孢霉发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、植物乳杆菌发酵液按一定比例混合后，制备获得腐熟菌液，将腐熟菌液、腐熟酶液和尿素按比例加入到步骤（2）制备的棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；
（4）腐熟翻堆：用塑料膜覆盖步骤（3）制备的棉花秸秆腐熟堆，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续8-12天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料；
（5）将步骤（4）制备的棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:（4-6）的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
2.如权利要求1所述的一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，所述腐熟菌液，按重量份数计，盖姆斯木霉发酵液：热紫链霉菌发酵液：嗜热性侧孢霉发酵液：地衣芽孢杆菌发酵液：植物乳杆菌发酵液=2:2:3:3:1。
3.如权利要求1所述的一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，所述腐熟酶液，按重量份数计，木质素过氧化物酶：漆酶=2:3。
4.如权利要求1所述的一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，将4-8%腐熟菌液、1-3%腐熟酶液和0.6-1%尿素按比例加入到棉花秸秆中。
5.如权利要求1所述的一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，将6%腐熟菌液、2%腐熟酶液和0.8%尿素按比例加入到棉花秸秆中。
6.如权利要求1所述的一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，所述复合基质，按重量份数比，蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土=1:2:（4-6）。
7.如权利要求1所述的一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，所述复合基质，按重量份数比，蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土=1:2:5。
8.如权利要求1所述的一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，其特征在于，所述棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:5的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
9.如权利要求1所述的棉花秸秆腐熟复合基质在作物育苗、育种、花卉苗圃中的应用。
一种棉花秸秆腐熟复合基质及其应用
技术领域
背景技术
[0002] 新疆是我国重要的产棉区，2018年耕种面积已达3700万亩，其副产品棉花秸秆的数量巨大。棉花秸秆作为一种再生资源早已获得认可，目前生产应用中秸秆还田后腐解缓慢或不充分现象十分普遍，机械还田后当季最大腐解率仅为29％。未腐熟的秸秆不仅不能改良土壤理化性质，还会加剧病虫害发生、造成农作物生长不良等影响，如何处理棉花秸秆及快速腐熟棉花秸秆还田是急需解决的实际生产问题。
[0003] 棉花秸秆相比其他农作物具有密度大、韧性强、木质素含量高、难降解等特点，添加微生物菌剂是提高还田秸秆腐解效率的重要方法。受新疆气候干燥，耕地土壤普遍存在盐碱度高等问题影响，如不采用适配的腐熟方法及关键技术参数，秸秆降解菌制剂微生物则不能很好的适应降解环境，且生存温度范围受限，部分复配菌剂会产生活性低、稳定性差、易拮抗等缺点，同时受温度、水分、pH等环境因素影响，不能得到理想的腐解效果。利用特定酶在一系列酶促反应对底物进行氧化，实现对秸秆组织的降解是一种有效的腐解方法，酶制剂在特定的环境条件下，具有高效的降解能力，可加快秸秆的降解，但酶制剂的价格较高，大量使用会增加制备成本，田间推广较困难。有效快速的获得棉花秸秆腐熟物并制成复合基质产品，以解决棉花秸秆农业废弃物利用率低及环境污染问题是目前急需解决的。
发明内容
[0004] 针对现有技术中未见有关多菌种配伍与酶制剂共同使用对棉花秸秆进行腐熟后，再与其他基质共同制备棉花秸秆腐熟复合基质的技术现状。本发明旨在提供一种棉花秸秆腐熟复合基质及其应用，本发明通过利用盖姆斯木霉、热紫链霉菌、嗜热性侧孢霉、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌五种菌相配伍与木质素过氧化物酶、漆酶共同对棉花秸秆进行腐熟，腐熟酶液与腐熟菌液性质稳定，产酶活力高，具有高效的降解能力，可实现短期内对棉花秸秆的快速降解，在此基础上，配合尿素及复合基质，形成棉花秸秆腐熟复合基质产品，可广泛应用于作物育苗、育种、花卉苗圃及设施农业生产等，具有较好的增产和提高成活率的作用，获得良好的技术效果，能有效解决棉花秸秆废弃物利用效率低及环境污染问题，为实现现代循环农业和绿色发展提供有效途径，具有广泛而现实的价值。
[0005] 本发明采用主要的技术方案：
[0006] 本发明具体提供一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，具体制备方法步骤如下：
[0007] (1)活化：将盖姆斯木霉(Trichoderma gamsii)、热紫链霉菌(Streptomyces thermoviolaceus)、嗜热性侧孢霉(Sporotrichum thermophile)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)活化并扩繁培养，获得各菌的液体发酵液，地衣芽孢杆菌发酵液、盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉发酵液、嗜热性侧孢霉发酵液的芽孢率达到95％以上，植物乳杆菌发酵液活菌数达到1×109cfu/g以上；
[0009] (3)将步骤(1)制备的盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉菌发酵液、嗜热性侧孢霉发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、植物乳杆菌发酵液按一定比例混合后，制备获得腐熟菌液，将腐熟菌液、腐熟酶液和尿素按比例加入到步骤(2)制备的棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；
[0010] (4)腐熟翻堆：用塑料膜覆盖步骤(3)制备的棉花秸秆腐熟堆，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续8-12天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料；
[0011] (5)将步骤(4)制备的棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:(4-6)的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0012] 本发明，所述腐熟菌液，按重量份数计，盖姆斯木霉发酵液：热紫链霉菌发酵液：嗜热性侧孢霉发酵液：地衣芽孢杆菌发酵液：植物乳杆菌发酵液＝2:2:3:3:1。
[0013] 本发明，所述腐熟酶液，按重量份数计，木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3。
[0014] 本发明，按重量百分比计，将4-8％腐熟菌液、1-3％腐熟酶液和0.6-1％尿素按比例加入到棉花秸秆中。
[0015] 优选的，本发明，按重量百分比计，将6％腐熟菌液、2％腐熟酶液和0.8％尿素按比例加入到棉花秸秆中。
[0016] 本发明，所述复合基质，按重量份数比，蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:2:(4-6)。
[0017] 优选的，本发明，所述复合基质，按重量份数比，蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:2:5。
[0018] 优选的，本发明，所述棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:5的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0019] 进一步，本发明提供应用上述一种棉花秸秆腐熟复合基质在作物育苗、育种、花卉苗圃中的应用。
[0020] 本发明在前期基础研究中，利用了本发明公开的五种菌以外的菌种进行复配发酵进行腐熟，但腐熟效果不佳，各菌种间的相融性、配伍性和安全性不匹配，未能获得较好的试验结果。而通过利用盖姆斯木霉、热紫链霉菌、嗜热性侧孢霉、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌五种菌与木质素过氧化物酶、漆酶共同对棉花秸秆进行腐熟，利用微生物菌种的特异性和复杂性，将各种不同的菌种能够复合配伍使用，通过各种菌种的相融性、配伍性与各菌种属性结合，考虑的腐熟菌液和腐熟酶液的安全性，特别是应用于育苗、育种、花卉苗圃都需要大量的基础实验验证，本发明基于前期基础研究积累，通过采用大量不同的菌种复配和酶制剂复配试验，获得本发明采用复合的腐熟酶液与腐熟菌液在短期内对棉花秸秆的快速降解，并配合尿素及复合基质，制备棉花秸秆腐熟复合基质产品，实践证明腐熟酶液与腐熟菌液性质稳定，产酶活力高，具有高效的降解能力，可实现短期内对棉花秸秆的快速降解，并配合尿素及复合基质，形成棉花秸秆腐熟复合基质产品，可广泛应用于育苗、育种、花卉苗圃等，获得良好的技术效果，能有效解决棉花秸秆废弃物利用效率低及环境污染问题，为实现现代循环农业和绿色发展提供有效途径，具有广泛而现实的价值。
[0021] 本发明中，选用的，盖姆斯木霉(Trichoderma gamsii)、热紫链霉菌(Streptomyces thermoviolaceus)、嗜热性侧孢霉(Sporotrichum thermophile)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)五种菌都为常见的公众熟知菌种，本领域普通技术人员可以通过公众渠道购买获得，五种菌的培养条件及培养基都可采用本领域常见报道获得。
[0022] 通过实施本发明具体的发明内容，可以达到具体以下有益效果：
[0023] (1)本发明制备的一种棉花秸秆腐熟复合基质，通过利用盖姆斯木霉、热紫链霉菌、嗜热性侧孢霉、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌五种菌相配伍与木质素过氧化物酶、漆酶共同对棉花秸秆进行腐熟，腐熟酶液与腐熟菌液性质稳定，产酶活力高，具有高效的降解能力，可实现短期内对棉花秸秆的快速降解，在此基础上，配合尿素及复合基质，形成棉花秸秆腐熟复合基质产品，可广泛应用于育苗、育种、花卉苗圃等，获得良好的技术效果，能有效解决棉花秸秆废弃物利用效率低及环境污染问题，为实现现代循环农业和绿色发展提供有效途径，具有广泛而现实的价值。
[0024] (2)本发明制备的一种棉花秸秆腐熟复合基质对幼苗培育和作物种植有较好的增产和提高成活率的作用，黄瓜的出苗率为98.7％，番茄的出苗率为97.6％，草莓的定制成活率为95.9％，且草莓头茬果产量高于对照组0.98kg，头茬果大果率为39.6％，对于幼苗培育和作物种植来说，棉花秸秆腐熟复合基质够完全替代化肥，并且产量不降低，品质显著提升。附图说明
[0025] 无
具体实施方式
[0026] 下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
[0027] 本发明中选用的所有原辅材料，以及选用的菌种培养方法都为本领域熟知选用的，本发明中涉及到的％都为重量百分比，除非特别指出除外。
[0028] 实施例一：棉花秸秆腐熟复合基质
[0029] 本发明具体提供一种棉花秸秆腐熟复合基质的制备方法，具体制备方法步骤如下：
[0030] (1)活化：将盖姆斯木霉(Trichoderma gamsii)、热紫链霉菌(Streptomyces thermoviolaceus)、嗜热性侧孢霉(Sporotrichum thermophile)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)活化并扩繁培养，获得各菌的液体发酵液，地衣芽孢杆菌发酵液、盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉发酵液、嗜热性侧孢霉发酵9
液的芽孢率达到95％以上，植物乳杆菌发酵液活菌数达到1×10cfu/g以上；
液的芽孢率达到95％以上，植物乳杆菌发酵液活菌数达到1×10cfu/g以上；
[0031] (2)将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；
[0032] (3)将步骤(1)制备的盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉菌发酵液、嗜热性侧孢霉发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、植物乳杆菌发酵液按一定比例混合后，制备获得腐熟菌液，将腐熟菌液、腐熟酶液和尿素按比例加入到步骤(2)制备的棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；
[0033] (4)腐熟翻堆：用塑料膜覆盖步骤(3)制备的棉花秸秆腐熟堆，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续8-12天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料。
[0034] (5)将步骤(4)制备的棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:(4-6)的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0035] 本发明，所述腐熟菌液，按重量份数计，盖姆斯木霉发酵液：热紫链霉菌发酵液：嗜热性侧孢霉发酵液：地衣芽孢杆菌发酵液：植物乳杆菌发酵液＝2:2:3:3:1。
[0036] 本发明，所述腐熟酶液，按重量份数计，木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3。
[0037] 本发明，所述按重量百分比计，将4-8％腐熟菌液、1-3％腐熟酶液和0.6-1％尿素按比例加入到棉花秸秆中。
[0038] 优选的，本发明，所述按重量百分比计，将6％腐熟菌液、2％腐熟酶液和0.8％尿素按比例加入到棉花秸秆中。
[0039] 本发明，所述复合基质，按重量份数比，蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:2:(4-6)。
[0040] 优选的，本发明，所述复合基质，按重量份数比，蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:2:5。
[0041] 优选的，本发明，所述棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:5的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0042] 实施例二：棉花秸秆腐熟复合基质
[0043] 将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝2:3:2:2:1按比例混合，制备获得腐熟菌液，将木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3按比例混合，获得腐熟酶液；将4％腐熟菌液、3％腐熟酶液和0.6％尿素按比例加入到棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续8天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料；蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:1:4混合，获得复合基质，将棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:4的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0044] 实施例三：棉花秸秆腐熟复合基质
[0045] 将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝2:2:3:3:1按比例混合，制备获得腐熟菌液，将木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3按比例混合，获得腐熟酶液；将6％腐熟菌液、2％腐熟酶液和0.8％尿素按比例加入到棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续10天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料；蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:2:5混合，获得复合基质，将棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:5的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0046] 实施例四：棉花秸秆腐熟复合基质
[0047] 将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝1:2:2:3:3按比例混合，制备获得腐熟菌液，将木质素过氧化物酶:漆酶＝3:2按比例混合，获得腐熟酶液；将8％腐熟菌液、1％腐熟酶液和1％尿素按比例加入到棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续12天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料；蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝2:1:4混合，获得复合基质，将棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:6的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0048] 实施例五：棉花秸秆腐熟复合基质
[0049] 将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝3:1:2:2:2按比例混合，制备获得腐熟菌液，将木质素过氧化物酶:漆酶＝3:2按比例混合，获得腐熟酶液；将4％腐熟菌液、1％腐熟酶液和0.6％尿素按比例加入到棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续10天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料；蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:2:6混合，获得复合基质，将棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:4的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。
[0050] 实施例六：棉花秸秆腐熟料优化
[0051] (1)棉花秸秆腐熟料的优化
[0052] 将盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉菌发酵液、嗜热性侧孢霉发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、植物乳杆菌发酵液、木质素过氧化物酶、漆酶按照不同配比进行混合，腐熟菌液和腐熟酶液的不同配比参见表1所示，将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将6％腐熟菌液、2％腐熟酶液和
0.6％尿素按比例加入到棉花秸秆中混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续10天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料。检测棉花秸秆腐熟料秸秆木质素、纤维素、酸性洗涤纤维(ADF)含量，方法采用Van Soest etal(1991)法进行测定。
0.6％尿素按比例加入到棉花秸秆中混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续10天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料。检测棉花秸秆腐熟料秸秆木质素、纤维素、酸性洗涤纤维(ADF)含量，方法采用Van Soest etal(1991)法进行测定。
[0053] 表1：棉花秸秆腐熟过程中腐熟菌液和腐熟酶液的不同配比
[0054]
[0055] 表2：不同腐熟菌液和腐熟酶液配比的腐熟情况
[0056] 木质素(％) 纤维素(％) 酸性洗涤纤维(％)
A组 25.46 35.16 61.42
B组 23.96 35.72 60.95
C组 24.38 34.62 65.17
D组 22.67 29.15 58.92
E组 26.41 33.11 62.31
F组 28.81 35.09 66.51
G组 27.34 31.66 62.17
未腐熟的棉花秸秆 31.06 37.69 69.13
A组 25.46 35.16 61.42
B组 23.96 35.72 60.95
C组 24.38 34.62 65.17
D组 22.67 29.15 58.92
E组 26.41 33.11 62.31
F组 28.81 35.09 66.51
G组 27.34 31.66 62.17
未腐熟的棉花秸秆 31.06 37.69 69.13
[0057] 在不同腐熟菌液和腐熟酶液配比优化试验中，结果参见表2所示，将盖姆斯木霉发酵液、热紫链霉菌发酵液、嗜热性侧孢霉发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、植物乳杆菌发酵液、木质素过氧化物酶、漆酶，按照不同配比进行混合，其中D组的配比获得的棉花秸秆腐熟料各含量比均较低，腐熟后的棉花秸秆木质素含量比未腐熟的棉花秸秆木质素含量降低为8.93％，纤维素含量降低了8.45％，酸性洗涤纤维含量降低10.21％。因此选用较优组合：盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝2:2:3:3:1按比例混合，制备获得腐熟菌液，将木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3按比例混合，获得腐熟酶液。
[0058] (2)腐熟发酵条件优化
[0059] 将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将不同添加量的腐熟菌液、腐熟酶液和尿素按比例加入到棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时结束腐熟，获得棉花秸秆腐熟料；腐熟菌液为盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝2:2:3:3:1按比例混合，腐熟酶液将木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3按比例混合。
[0060] 本试验分别探究腐熟菌液添加量、腐熟酶液添加量、尿素添加量、腐熟时间对腐熟料中木质素和纤维素含量的影响。在单因素实验的基础上进行四因素三水平正交实验，正交试验因素与水平表见表3。
[0061] 表3：正交试验因素与水平表
[0062]
[0063] 正交优化不同腐熟条件对腐熟料中木质素含量的试验结果及分析参见表4所示。
[0064] 表4：木质素含量正交试验结果及分析
[0065]
[0066] 正交优化不同腐熟条件对腐熟料中纤维素含量的试验结果及分析参见表5所示。
[0067] 表5：纤维素含量正交试验结果及分析
[0068]
[0069]
[0070] 在试验设计的范围内，结合表4和表5可以看出，腐熟时间和腐熟菌剂添加量对腐熟料中木质素含量的影响最大，得到最佳优化条件为A2B2C2D2，即腐熟菌液添加量6％、腐熟酶液添加量2％、尿素添加量0.8％、腐熟时间10天时，腐熟料中木质素和纤维素含量最高。
[0071] 通过以上实验优化获得棉花秸秆腐熟料制备方法为：将采集的棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝2:2:3:3:1按比例混合，制备获得腐熟菌液，将木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3按比例混合，获得腐熟酶液；将6％腐熟菌液、2％腐熟酶液和0.8％尿素按比例加入到棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续10天，直至腐熟堆温度降低，物料疏松，无臭味，堆内产生白色菌丝，秸秆变黑褐色且一碰即碎时，获得棉花秸秆腐熟料。
[0072] 实施例七：棉花秸秆腐熟复合基质配方优化
[0073] 本实验设置9个试验组，育苗采用50孔穴盘。每孔体积为80cm3。黄瓜种子浸泡催芽后点种于穴孔内，每穴点1粒种子，然后覆盖厚度为1.5-2.0cm的不同配比的棉花秸秆腐熟复合基质，3组重复，不同配比的棉花秸秆腐熟复合基质配比，参见表6所示。
[0074] 黄瓜幼苗生长期间进行常规苗期管理，苗龄40天时，每个处理随机取样10株，重复3次，计算出苗率和壮苗指数；公式：壮苗指数＝(地下部干重/地上部干重+茎粗/株高)×全株干重。
[0075] 表6：不同的棉花秸秆腐熟复合基质配比表
[0076]
[0077] 表7：不同的棉花秸秆腐熟复合基质对黄瓜出苗率及壮苗指数的影响[0078] 出苗率(％) 壮苗指数(％)A 93.5 0.54
B 96.2 0.72
C 98.7 0.82
D 95.0 0.66
E 98.1 0.76
F 96.4 0.67
B 96.2 0.72
C 98.7 0.82
D 95.0 0.66
E 98.1 0.76
F 96.4 0.67
[0079] 不同的棉花秸秆腐熟复合基质对黄瓜出苗率及壮苗指数的影响，参见表7所示，可见，各处理的整体出苗率为93.5％-98.7％之间，A组处理的出苗率最低为93.6％；C组及D租处理的出苗率都较高，达到98.0％以上，优于其他处理。壮苗指数可以作为秧苗质量评价的重要指标，在一定程度上反应了秧苗的好坏，C组的壮苗指数最高为0.82，结合试验数据显示，C组复配的棉花秸秆腐熟复合基质黄瓜出苗率及壮苗指数最高，能够完全满足黄瓜秧苗生长，同时能够充分利用有机废弃物和复合基质。
[0080] 综合棉花秸秆腐熟料优化、复合基质配方优化试验的结果，在木质素、纤维素含量、出苗率和壮苗指数各指标的考量下，通过将棉花秸秆清洗后，经粉碎机粉碎过5-8cm，堆积成1-2m的腐熟堆，加水使秸秆湿润，保持含水量在50-60％；将盖姆斯木霉发酵液:热紫链霉菌发酵液:嗜热性侧孢霉发酵液:地衣芽孢杆菌发酵液:物乳杆菌发酵液＝2:2:3:3:1按比例混合，制备获得腐熟菌液，将木质素过氧化物酶：漆酶＝2:3按比例混合，获得腐熟酶液；将6％腐熟菌液、2％腐熟酶液和0.8％尿素按比例加入到棉花秸秆中，混合均匀，活化24h，每隔2h搅拌一次，制备获得棉花秸秆腐熟堆；用塑料膜覆盖，当堆内温度升至55-60℃时，进行翻堆，每天一次，持续10天，获得棉花秸秆腐熟料；蛭石粉末：黄粉虫虫沙：草甸黑土＝1:2:5混合，获得复合基质，将棉花秸秆腐熟料与复合基质以1:5的比例混合，包装，即得棉花秸秆腐熟复合基质成品。通过各种菌种的相融性、配伍性与各菌种属性结合，考虑的腐熟菌液和腐熟酶液的安全性，基于前期基础研究积累，通过采用大量不同的菌种复配和酶制剂复配试验，获得本发明采用复合的腐熟酶液与腐熟菌液在短期内对棉花秸秆的快速降解，并配合尿素及复合基质，制备棉花秸秆腐熟复合基质产品，实践证明腐熟酶液与腐熟菌液性质稳定，产酶活力高，具有高效的降解能力，可实现短期内对棉花秸秆的快速降解，并配合尿素及复合基质，形成棉花秸秆腐熟复合基质产品，其营养物质能够充分被作物吸收利用，具有安全无害，绿色环保等优点，非常适合作为基质原料使用。
[0081] 实施例八：棉花秸秆腐熟复合基质在育苗、育种、花卉苗圃的应用效果[0082] 本实验设置4个试验组，T1组为施用本发明制备棉花秸秆腐熟复合基质，T2组为使用现有技术CN106256194B一种棉花秸秆复合基质及其制备方法，T3为现有技术CN106007981A一种有机活性无土栽培基质的配方及其配制方法，T4为常规田园种植用土，分别进行黄瓜幼苗、番茄幼苗种植和草莓种植，每个处理3个小区3次重复，黄瓜幼苗、番茄幼苗苗龄40天时，每个处理随机取样10株，重复3次，计算出苗率和壮苗指数，草莓种植所育子苗的定植成活率、头茬果产量、大果率，每取样20株，重复3次。
[0083] 表8：不同复合基质对黄瓜和番茄幼出苗率及壮苗指数的影响
[0084]
[0085] 表9：不同复合基质对草莓的生长影响
[0086]
[0087]
[0088] 由表8中的数据可知，各处理组中，A组处理的黄瓜和番茄的出苗率最高为98.7％和97.6％，壮苗指数最高分别为0.82和0.83。草莓所育子苗定植1个月后统计成活率、头茬果产量和大果率，结果见表9，A组复合基质的定植成活率显著高于其他处理，定制成活率为95.9％，A组的头茬果产量和头茬果大果率也显著高于其他处理，优于其他处理，能够完全满足黄瓜秧苗生长，同时能够充分利用有机废弃物和复合基质。
[0089] 通过一系列的筛选和效果验证试验表明，本发明制备的棉花秸秆腐熟复合基质对幼苗培育和作物种植有较好的增产和提高成活率的作用，黄瓜的出苗率为98.7％，番茄的出苗率为97.6％，草莓的定制成活率为95.9％，且草莓头茬果产量高于对照组0.98kg，头茬果大果率为39.6％，对于幼苗培育和作物种植来说，棉花秸秆腐熟复合基质够完全替代化肥，并且产量不降低，品质显著提升。总而言之，获得本发明采用复合的腐熟酶液与腐熟菌液在短期内对棉花秸秆的快速降解，并配合尿素及复合基质，制备棉花秸秆腐熟复合基质产品，实践证明腐熟酶液与腐熟菌液性质稳定，产酶活力高，具有高效的降解能力，可实现短期内对棉花秸秆的快速降解，并配合尿素及复合基质，形成棉花秸秆腐熟复合基质产品，其营养物质能够充分被作物吸收利用，具有安全无害，绿色环保等优点，非常适合作为基质原料使用。
[0090] 上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所延伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
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