一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺
阅读：663发布：2020-05-16
专利汇可以提供一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种以玉米秸秆为主要原料的 生物 保 水 剂及其制备工艺，按照重量份数计包括：秸秆粉200-800份、 腐殖酸 100-300份、玉米 淀粉 50-200份、聚丙烯酰胺50-200份和复合菌50-200份；制备工艺包括如下步骤：增殖菌液的制备、原料 发酵 、加入有机 单体 、 粉碎 、过筛、 定量 包装 。本发明生物保水剂的主要原料是秸秆粉、腐殖酸、淀粉和高分子有机单体聚丙烯酰胺通过 生物工程 技术制备的生物有机产品， 土壤 保水剂最终分解物为二 氧 化 碳 、水、 氨 态氮和钠或 钾 离子，无任何残留。安全环保，不污染 植物 、土壤和 地下水 ，适用于各种果树、蔬菜、花卉、 植树造林 、 无土栽培 、大田作物、植物保鲜运输等。，下面是一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺专利的具体信息内容。
1.一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺，其特征在于：按照重量份数计包括：秸秆粉200-800份、腐殖酸100-300份、玉米淀粉50-200份、聚丙烯酰胺50-200份和复合菌50-200份。
2.根据权利要求1所述一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺，其特征在于：按照重量份数计包括：秸秆粉500份、腐殖酸200份、玉米淀粉100份、聚丙烯酰胺100份和复合菌100份。
3.根据权利要求1或2所述一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺，其特征在于：所述复合菌包括枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌。
4.一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
A、增殖菌液的制备：将枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌的菌种悬浮液分别植入细菌培养基、真菌培养基和大型真菌培养基中；其中枯草芽孢杆菌150(r/min)、培养7-14d；绿色木霉菌和酵母菌150(r/min)、培养17-25d，分别得到枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌增殖菌液，备用；
B、原料发酵：按照重量份数将粉碎好的秸秆粉、腐殖酸、玉米淀粉混合，得到混合原料，将A步骤得到的枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌增殖菌液加第一次水，在150(r/min)、
28-32℃条件下混合搅拌5-10分钟得混合菌液；再将混合菌液植入到混合原料中，边搅拌边加第二次水，搅拌10-15分钟，使其充分混合；自然条件下32℃发酵4-6天，共计翻到2-3次，风干水分至20％以下得生物保水剂初级产品；
C、加入有机单体：将上述生物保水剂初级产品和聚丙烯酰胺混合搅拌10-15分钟，混合均匀后密封鳌合24小时以上，使有机单体与纤维素、淀粉、腐殖酸充分反应联结，得到生物保水剂；
D、粉碎、过筛、包装：将联结好的生物保水剂粉碎、过80目筛，定量包装。
5.根据权利要求4所述一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺的制备工艺，其特征在于：所述A步骤中，细菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉20份，蛋白胨5份，牛肉膏5份，NaCl 5份，琼脂2份，水63份，pH 7.2；真菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉20份，葡萄糖10份，KH2PO4·7H2O 1.2份,硫酸铵(NH4)2SO4 0.8份，琼脂2份，水66份，pH6.0；大型真菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉20份，葡萄糖5份，淀粉5份，KH2PO4·
7H2O 1.2份，硫酸铵(NH4)2SO4 0.8份，水68份，pH 6.0。
6.根据权利要求4所述一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺的制备工艺，其特征在于：所述A步骤中，菌种悬浮液与培养基的百分比为1:9。
7.根据权利要求4所述一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺的制备工艺，其特征在于：所述B步骤中，枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌增殖菌液及水的质量比为1:1:1：3。
8.根据权利要求4所述一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺的制备工艺，其特征在于：所述B步骤中，发酵液翻到时间为：中间24小时、72小时和120小时各翻到一次。
9.根据权利要求1或2所述一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺，其特征在于：所述秸秆粉为玉米秸秆粉。
一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺
技术领域
[0001] 本发明属于农业生产领域，具体的涉及一种以玉米秸秆为主要原料的 生物保水剂及其制备工艺。
背景技术
[0002] 保水剂又称土壤保水剂、高分子吸水剂，它是利用强吸水性物质制成 的一种具有超吸水能力的高分子聚合物。这种高分子吸水材料，由于分子 结构交联，分子网络所吸的水不能用一般的物理方法挤出，它能吸收自身 重量百倍甚至千倍的水分，因而具有很强的保水性能。
[0003] 保水剂的产业化，眼下有相当大的难度，涉及的因素很多，一是单纯 以有机单体(丙烯酸、丙烯酰胺)为原料的保水剂产品，生产成本高，农林用 产品价格较高；二是从化学、物理和生物学的角度来说，保水剂属高新技 术产品，但对复合型保水剂、新型抗旱剂的技术配方、生产工艺及技术标 准化等方面缺乏必要的研究和开发；三是现有的保水剂产品在生产实际中 应用时，技术性强，在使用方法的掌握上需要做一定的培训指导工作。因 此，在技术和市场均没有形成规模的情况下，各企业的开发也受到限制。 目前我国保水剂生产的一个重要趋势是向复合化、多功能化方向发展。
[0004] 国内外许多专家和学者针对研制的不同种类的保水剂的应用作了大量 的试验和科研工作。到目前为止国内外研制开发的保水剂种类大约有400 多种，效果不一。不同的产品，其用量、使用方法、蓄水保水能力也不同。 如使用不当，难以发挥良好的效果。由于我国在保水剂生产工艺、产品质 量、农用指标上还存在种种问题，多数保水剂产品还不能符合农用领域对 共吸水性、保水性、水合速率、胶结性以及安全性等方面的要求，目前可 推荐作为逐用的产品仍然较少。
[0005] 土壤的保水率是植物生长发育和丰产丰收的重要因素，缺水化导致了 土地生产力的严重衰退，成为制约农业丰产丰收的重要因素。
[0006] 我国每年的农作物秸杆约8亿吨之多，这些秸杆中粗纤维的主要成份 是木质素、纤维素、半纤维素和果胶物质,它们都属于家禽、家畜难以直接 消化或消化率低的粗纤维物质，以致长期以来焚烧秸秆问题屡禁不止，严 重的造成资源浪费和环境污染，但是秸秆直接粉碎还田，又会容易引发病 虫害、秸秆难以利用、不利于播种等问题。
发明内容
[0007] 为解决现有技术问题，本发明提供了一种能充分利用水资源、减少水 分流失的生物菌保水剂及制备工艺，利用简单、经济、可操作性强的微生 物发酵技术，将纤维素物质转化成糖和蛋白质，作为生物保水剂的主要原 料，提高秸杆的经济价值和社会价值，在解决干旱问题的同时，开辟了秸 杆利用新途径。
[0008] 本发明采用的技术方案为：一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂 及其制备工艺，按照重量份数计包括：秸秆粉200-800份、腐殖酸100-300 份、玉米淀粉50-200份、聚丙烯酰胺50-200份和复合菌50-200份。
[0009] 进一步地，按照重量份数计包括：秸秆粉500份、腐殖酸200份、玉 米淀粉100份、聚丙烯酰胺100份和复合菌100份。
[0010] 进一步地，所述复合菌包括枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌。
[0011] 进一步地，一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂的制备工艺，包 括如下步骤：
[0012] A、增殖菌液的制备：将枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌的菌种悬 浮液分别植入细菌培养基、真菌培养基和大型真菌培养基中；其中枯草芽 孢杆菌150(r/min)、培养7-14d；绿色木霉菌和酵母菌150(r/min)、培养 17-25d，分别得到枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌增殖菌液，备用；
[0013] B、原料发酵：按照重量份数将粉碎好的秸秆粉、腐殖酸、玉米淀粉混 合，得到混合原料，将A步骤得到的枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌 增殖菌液加第一次水，在150(r/min)、28-32℃条件下混合搅拌5-10分钟得 混合菌液；再将混合菌液植入到混合原料中，边搅拌边加第二次水，搅拌 10-15分钟，使其充分混合；自然条件下32℃发酵4-6天，共计翻到2-3次， 风干水分至20％以下得生物保水剂初级产品；
[0014] C、加入有机单体：将上述生物保水剂初级产品和聚丙烯酰胺混合搅拌 10-15分钟，混合均匀后密封鳌合24小时以上，使有机单体与纤维素、淀 粉、腐殖酸充分反应联结，得到生物保水剂；
[0015] D、粉碎、过筛、包装：将联结好的生物保水剂粉碎、过80目筛，定 量包装。
[0016] 进一步地，所述A步骤中，细菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉 20份，蛋白胨5份，牛肉膏5份，NaCl 5份，琼脂2份，水63份，pH 7.2； 真菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉20份，葡萄糖10份， KH2PO4·7H2O 1.2份,硫酸铵(NH4)2SO4 0.8份，琼脂2份，水66份， pH6.0；大型真菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉20份，葡萄糖5份， 淀粉5份，KH2PO4·7H2O 1.2份，硫酸铵(NH4)2SO4 0.8份，水68份， pH 6.0。
[0017] 进一步地，所述A步骤中，菌种悬浮液与培养基的百分比为1:9。
[0018] 进一步地，所述B步骤中，枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌增殖 菌液及水的质量比为1:1:1：3。
[0019] 进一步地，所述B步骤中，发酵液翻到时间为：中间24小时、72小 时和120小时各翻到一次。
[0020] 进一步地，所述秸秆粉为玉米秸秆粉。
[0021] 本发明获得的有益效果为：无毒无残。生物保水剂的主要原料是秸秆 粉、腐殖酸、淀粉和高分子有机单体聚丙烯酰胺通过生物工程技术制备的 生物有机产品，土壤保水剂最终分解物为二氧化碳、水、氨态氮和钠或钾 离子，无任何残留。安全环保，不污染植物、土壤和地下水，适用于各种 果树、蔬菜、花卉、植树造林、无土栽培、大田作物、植物保鲜运输等。
[0022] 保墒省水。可有效抑制水分蒸发，防止水土流失，即使在有灌溉的条 件下，仍然可省水50％以上。生物保水剂能吸收相当自身重量50倍以上的 水，保水剂可有效抑制水分蒸发，土壤中渗入保水剂后，在很大程度上抑 制了水分蒸发，提高了土壤饱和含水量，降低了土壤的饱和导水率，从而 减缓了土壤释放水的速度，减少了土壤水分的渗透和流失，达到保水的目 的。还可以刺激作物根系生长和发育，使根的长度增加、条数增多，在干 旱条件下保持较好长势。
[0023] 改善土壤结构。可促进土壤微生物活动，分解植物秸秆，提高土壤有 机物的周转利用效率。使粘重土壤、漏水肥的沙土和次生盐碱土壤得以改 良。生物保水剂施入土壤中，随着吸水膨胀和失水收缩的规律性变化，可 使周围土壤由紧实变为疏松，孔隙增大，从而在一定程度上改善土壤的通 透状况。
[0024] 使用寿命长。可反复吸水膨胀和释放收缩，在生产中使用寿命可达3 年以上。
[0025] 吸水速度快。一般自然水吸至饱和最长时间约为15-40分钟，最快1 分钟。
[0026] 水肥利用率高。因为生物保水剂具有吸收和保蓄水分的作用，因此可 将溶于水中的化肥、矿物质、有机质、农药等农作物生长所需要的营养物 质固定其中，在一定程度上减少了可溶性养分的淋溶损失，达到了节水节 肥，提高水肥利用率的效果。生物保水剂在土壤中形成的“小水库”在接 受施肥、灌溉(或降雨)过程中，可使淋溶流失的微量元素减少1/3，当再次 干旱时，吸足水的保水剂使周围的土壤保持潮湿,以供给植物根系水分和养 分。
即使在沙漠地区和极端的干旱气候，在年降雨量达200mm时，也可种 草植树。
即使在沙漠地区和极端的干旱气候，在年降雨量达200mm时，也可种 草植树。
[0027] 保温生根。生物保水剂具有良好的保温性能，施用保水剂之后，可利 用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能调节夜间温度，使得土壤昼夜 温差减小。在砂壤土中混有0.2％-0.5％的保水剂，对10厘米土层的温度监 测表明，对土温升降有缓冲作用，使昼夜温差减少为11-13℃，而没有保水 剂的土壤为11-19.5℃。积温的提高对植物根系生长和整体植物发育有积极 作用。
[0028] 玉米秸秆可以得到充分利用，起到增值保水的目的，既能避免玉米秸 秆焚烧带来环境污染，又能避免秸秆还田带来的负面效应，长期来看，本 申请技术不仅具有巨大的经济效益，还具有深远的社会意义，秸秆回收， 可极大的带动农民的积极性。
[0029] 使用方法有撒施、配肥、蘸根、拌种、洒根；撒施：在整地时将生物 保水剂按比例撒在碎土地表，用钯或铁齿耙梳理拌匀整平，灌足水即可等 待播种。也可将生物保水剂与1-2倍的细沙或细土拌匀后撒在土壤表面， 然后播种浇水。一般玉米、小麦每亩使用3-5kg，牧草、草坪、药材每亩使 用4-6kg，果树、绿化树每亩使用5-8kg，蔬菜、葡萄每亩使用6-10kg。配 肥：生物保水剂可与肥料混合后撒入大田使用，生工省时。蘸根：根据需 要蘸根的苗木数量，将生物保水剂搅入30升水中(视水的硬度适量增减)， 充分搅拌溶解后即可浸根移栽(可根据苗木根系情况，按比例加入已经稀释 的周天生物根多多生物生根剂，以促进根系生长)。如需长途运输，用塑料 薄膜包扎根部或密封保鲜运输，以防止干枯，提高成活率。拌种：用生物 保水剂100倍液拌种，能有效促进种子发芽，提高发芽率。洒根：移栽幼 苗时，在回填熟土至苗根处按50-100g/株撒入生物保水剂，充分与碎土拌 匀，填土灌足水即可。如是土壤粘性较强，需要成比例挖大坑穴，沙拌土 回填至苗根下10cm处，将事先吸足水的保水剂与土壤(最好再加少量沙)充 分混合回填压实，地表覆土。
具体实施方式
[0030] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0031] 实施例1：一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺，按 照重量份数计包括：玉米秸秆粉200份、腐殖酸100份、玉米淀粉50份、 聚丙烯酰胺50份和复合菌50份。
[0032] 实施例2：一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺，按 照重量份数计包括：玉米秸秆粉500份、腐殖酸200份、玉米淀粉100份、 聚丙烯酰胺100份和复合菌100份。
[0033] 实施例3：一种以玉米秸秆为主要原料的生物保水剂及其制备工艺，按 照重量份数计包括：玉米秸秆粉800份、腐殖酸300份、玉米淀粉200份、 聚丙烯酰胺200份和复合菌200份。
[0034] 按照实施例1-3任意一种生物保水剂，其制备工艺，包括如下步骤：
[0035] A、增殖菌液的制备：将枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌的菌种悬 浮液分别植入细菌培养基、真菌培养基和大型真菌培养基中；细菌培养基 的组成按重量份数包括豆粕粉20份，蛋白胨5份，牛肉膏5份，NaCl 5份， 琼脂2份，水63份，pH 7.2；真菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉20 份，葡萄糖10份，KH2PO4·7H2O 1.2份,硫酸铵(NH4)2SO4 0.8份，琼 脂2份，水66份，pH6.0；大型真菌培养基的组成按重量份数包括豆粕粉 20份，葡萄糖5份，淀粉5份，KH2PO4·7H2O 1.2份，硫酸铵(NH4)2SO4 0.8份，水68份，pH 6.0；菌种悬浮液与培养基的百分比为1:9，其中枯草 芽孢杆菌150(r/min)、培养7-14d；绿色木霉菌和酵母菌150(r/min)、培养 17-25d，分别得到枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌和酵母菌增殖菌液，备用；
[0036] B、原料发酵：按照重量份数将粉碎好的秸秆粉(过60目筛)、腐殖酸、 玉米淀粉混合，得到混合原料，将A步骤得到的将枯草芽孢杆菌增殖菌液 20kg、绿色木霉菌增殖菌液20kg、酵母菌增殖菌液20kg、水60kg，在 150(r/min)、28-32℃条件下混合搅拌5-10分钟得混合菌液；再将混合菌液 植入到混合原料中，边搅拌边加第二次水，搅拌10-15分钟，使其充分混 合；自然条件下32℃发酵4-6天，中间24小时、72小时和120小时各翻 到一次，共计翻到2-3次，风干水分至20％以下得生物保水剂初级产品；
[0037] C、加入有机单体：将上述生物保水剂初级产品和聚丙烯酰胺混合搅拌 10-15分钟，混合均匀后密封鳌合24小时以上，使有机单体与纤维素、淀 粉、腐殖酸充分反应联结，得到生物保水剂；
[0038] D、粉碎、过筛、包装：将联结好的生物保水剂粉碎、过80目筛，定 量包装。
[0039] 为了确定纤维素分解菌的最佳菌种组合，我们进行不同菌种 组合对玉米秸秆产纤维素破坏试验，对秸秆的质量和拉力影响进 行定量测定，以菌种组合对秸秆质量和拉力的变化来确定最佳的 生物保水剂菌种组合。
[0040] 1、试验材料
[0041] (1)供试秸杆
[0042] 新鲜、无霉变晒干后的玉米秸杆。来源于石家庄市栾城区。
[0043] (2)供试菌种
[0044] 主要选择已知对纤维素有较好分解作用的菌种，包括:枯草 芽孢杆菌〔Bacillus subtilis〕、绿色木霉菌〔Green fungus〕、 哈慈木霉〔Hacimu〕、酵母〔yeast〕、白地霉〔Baidi〕、纤维 单胞菌〔Fibromonella〕、黑曲霉〔Trichomonas〕、天青链霉菌 〔Streptomyces〕。部分由河北省科学院生物研究所菌种保藏中 心提供,另一部分由本项目采购提供。
[0045] (3)菌种组合
[0046] 试验菌种分别为由枯草芽孢杆菌〔Bacillus subtilis〕、绿 色木霉菌〔Green fungus〕、哈慈木霉〔Hacimu〕、酵母〔yeast〕、 白地霉〔Baidi〕、纤维单胞菌〔Fibromonella〕、黑曲霉菌 〔Trichomonas〕、天青链霉菌〔Streptomyces〕8种菌种所组成 的不同菌种组合。具体组合见表1。
[0047] 表1玉米秸秆腐熟菌种筛选试验处理
[0048]编号 菌体(g) 硅藻土(g)
A 不加菌种 3
B 枯草芽孢杆菌0.6 2.4
C 绿色木霉菌0.6 2.4
D 酵母菌0.6 2.4
E 哈慈木霉菌0.3+酵母菌0.3 2.4
F 枯草芽孢杆菌0.3+绿色木霉菌0.3 2.4
G 枯草芽孢杆菌0.3+哈慈木霉菌0.3 2.4
H 枯草芽孢杆菌0.3+白地霉菌0.3 2.4
I 枯草芽孢杆菌0.3+纤维单胞菌0.3 2.4
J 枯草芽孢杆菌0.3+黑曲霉菌0.3 2.4
K 枯草芽孢杆菌0.3+天青链霉菌0.3 2.4
L 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+天青链霉菌0.2 2.4
M 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+酵母菌0.2 2.4
N 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+哈慈木霉菌0.2 2.4
O 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+白地霉菌0.2 2.4
P 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+纤维单胞菌0.2 2.4
A 不加菌种 3
B 枯草芽孢杆菌0.6 2.4
C 绿色木霉菌0.6 2.4
D 酵母菌0.6 2.4
E 哈慈木霉菌0.3+酵母菌0.3 2.4
F 枯草芽孢杆菌0.3+绿色木霉菌0.3 2.4
G 枯草芽孢杆菌0.3+哈慈木霉菌0.3 2.4
H 枯草芽孢杆菌0.3+白地霉菌0.3 2.4
I 枯草芽孢杆菌0.3+纤维单胞菌0.3 2.4
J 枯草芽孢杆菌0.3+黑曲霉菌0.3 2.4
K 枯草芽孢杆菌0.3+天青链霉菌0.3 2.4
L 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+天青链霉菌0.2 2.4
M 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+酵母菌0.2 2.4
N 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+哈慈木霉菌0.2 2.4
O 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+白地霉菌0.2 2.4
P 枯草芽孢杆菌0.2+绿色木霉菌0.2+纤维单胞菌0.2 2.4
[0049] 2、试验设计与方法
[0050] (1)室内试验
[0051] 取500mL三角瓶，每瓶中加入秸秆6g、自来水l50mL，将玉 米秸秆压扁后剪成lcm小段放入三角瓶中，并加入不同微生物菌种 组合(见表1)，每处理重复3次，混匀、称重后静置于室温培养。 每天记录温度，每5d记录秸秆重量、测量拉力，主要测试第5d、 10d、15d、20d、25d、30d的数据变化情况。
[0054] 3、结果与分析
[0055] (1)不同菌种组合对秸秆质量减少的影响
[0056] 经过30天生物菌种组合试验，不同菌种组合处理玉米秸秆对 质量的影响结果数据如表2。
[0057] 表2不同菌种组合对秸秆质量减少的影响
[0058]编号 5d 10d 15d 20d 25d 30d
A 1.44 2.15 2.77 3.43 3.98 4.12.
B 1.43 1.87 2.29 3.33 3.41 4.28
C 1.39 1.74 2.41 3.09 3.12 3.86
D 1.40 1.96 2.51 3.15 3.45 4.89
E 1.31 2.04 3.04 3.40 3.96 4.02
F 1.50 2.29 3.73 3.60 4.13 4.22
G 1.25 1.98 3.25 3.81 4.15 4.35
H 1.34 2.46 3.58 3.67 4.07 4.36
I 1.41 2.09 3.37 3.87 4.23 4.58
J 1.34 2.12 3.02 4.38 4.56 4.68
K 1.23 2.30 3.23 3.94 4.12 4.36
L 1.54 2.32 3.27 3.89 4.24 4.60
M 1.42 2.42 3.65 4.92 5.86 6.98
N 2.02 2.22 3.22 4.82 4.93 5.06
O 1.23 2.34 3.18 4.13 4.57 4.78
P 1.29 2.03 3.24 4.18 5.12 6.18
A 1.44 2.15 2.77 3.43 3.98 4.12.
B 1.43 1.87 2.29 3.33 3.41 4.28
C 1.39 1.74 2.41 3.09 3.12 3.86
D 1.40 1.96 2.51 3.15 3.45 4.89
E 1.31 2.04 3.04 3.40 3.96 4.02
F 1.50 2.29 3.73 3.60 4.13 4.22
G 1.25 1.98 3.25 3.81 4.15 4.35
H 1.34 2.46 3.58 3.67 4.07 4.36
I 1.41 2.09 3.37 3.87 4.23 4.58
J 1.34 2.12 3.02 4.38 4.56 4.68
K 1.23 2.30 3.23 3.94 4.12 4.36
L 1.54 2.32 3.27 3.89 4.24 4.60
M 1.42 2.42 3.65 4.92 5.86 6.98
N 2.02 2.22 3.22 4.82 4.93 5.06
O 1.23 2.34 3.18 4.13 4.57 4.78
P 1.29 2.03 3.24 4.18 5.12 6.18
[0059] 分析表2可知，培养5d时，秸秆质量减少最多的为处理N，质 量减少由多到少的前8个处理依次为：处理N>处理L>处理F>处理A> 处理B>处理M>处理I>处理D>；培养l0d时，秸秆质量减少最多的为 处理H，质量减少由多到少的前8个处理依次为处理H>处理M>处理 O>处理L>处理K>处理F>处理N>处理A>；培养l5d时，质量减少最多 的为处理F，质量减少由多到少的前8个处理依次为处理F>处理M> 处理H>处理I>处理L>处理G>处理P>处理K；培养20d时，秸秆质量 减少最多的为处理M，质量减少由多到少的前8个处理依次为处理M>处理N>处理J>处理P>处理O>处理K>处理I>处理G；培养25d时， 秸秆质量减少最多的为处理M，质量减少由多到少的前8个处理依 次为处理M>处理P>处理N>处理O>处理J>处理L>处理I>处理G；培养 30d时，秸秆质量减少最多的为处理M，质量减少由多到少的前8个 处理依次为处理M>处理P>处理N>处理P>处理D>处理O>处理J>处理 L；综合分析6次调查结果，处理M是唯一6次调查秸秆减少质量均 居前8位的处理,连续3次居秸秆减少质量首位。
[0060] (2)不同菌种组合对秸秆拉力的影响
[0061] 经过30天生物菌种组合试验，不同菌种组合处理玉米秸秆对 拉力影响的结果数据如表3。
[0062] 表3不同菌种组合对秸秆拉力的影响
[0063]
[0064]
[0065] 分析表3可知，培养5d时，拉断秸秆用力最小的是处理M，所 需拉力为17.6N，所需拉力由小到大的前8个处理依次为：处理M< 处理J<处理N<处理H<处理I<处理G<处理F<处理A；培养10d时，拉 断秸秆用力最小的是处理M，所需拉力为16.8N，所需拉力由小到 大的前8个处理依次为处理M<处理J<处理N<处理H<处理I<处理G< 处理F<处理A；培养15d时，拉断秸秆用力最小的是处理M，所需 拉力为16.2N，所需拉力由小到大的前8个处理依次为处理M<处理 J<处理N<处理H<处理I<处理G<处理K<处理F；培养20d时，拉断秸 秆用力最小的是处理M，所需拉力为15.3N，所需拉力由小到大的 前8个处理依次为处理M<处理J<处理N<处理I<处理H<处理K<处理G <处理F；培养25d时，拉断秸秆用力最小的是处理M，所需拉力为 13.2N，所需拉力由小到大的前8个处理依次为处理M<处理J<处理 N<处理H<处理I<处理K<处理G<处理A；培养30d时，拉断秸秆用力 最小的是处理M，所需拉力为9.2N，所需拉力由小到大的前8个处 理依次为处理M<处理J<处理N<处理H<处理I<处理A<处理G<处理E； 其中处理M、处理J、处理N、处理H、处理I、处理G 6个菌种组合6 次均位于前八位，且处理M(枯草芽孢杆菌+绿色木霉菌+酵母菌组 合)6次表现均为第1，说明其分解玉米秸秆纤维素效果更优。
[0066] 结合减重试验和拉力试验的结果，处理M(枯草芽孢杆菌+绿 色木霉菌+酵母菌组合)在所有菌种组合中表现最为出色。
[0067] (3)结论
[0068] 与不添加微生物菌种相比，大部分微生物菌种组合能加快 秸秆前期腐烂的速度、加速秸秆质量减少和减少拉断秸秆所需 的拉力。结合室内减重试验和拉力试验结果，处理M：枯草芽孢杆 菌+绿色木霉菌+酵母菌组合在所有菌种组合中表现最为出色。说 明这三个菌种组合为最优。
[0069] (二)研究生物保水剂的最佳原料配方
[0070] 在生物保水剂主体原料选择上，我们坚持按照经济、环保、 实用和保水效果好四方统筹兼顾的原则，利用了有机高分子聚合 物聚丙烯酰胺在水中酰胺基和羧基团同性相斥使分子链扩张力， 及秸秆粉中纤维素和淀粉的接枝与腐殖酸中C元素的交联作用而 限制分子链的扩张力，二者逆向相互作用形成与水溶液相关成分 的浓度之差产生的渗透压，在微生物的作用下使其与水的亲和力 加大，直至大量吸水至浓度差消失为止，其吸水力的平衡点就是 其表观吸水保水能力。
[0071] 因此，我们在选择生物保水剂的原料上，重点选用了秸秆粉、 腐殖酸、玉米淀粉、有机单体(聚丙烯酰胺)为主要载体；生物 菌选用在实验时表现最优的种菌种M组合(枯草芽孢杆菌+绿色木 霉菌+酵母菌组合，便于产品考核时以枯草芽孢杆菌为主)。同时， 按照成本估算和保水能力设置了6个配方组合，每个处理重复3次， 每天记录水饱和度，进行保水能力试验和最终经济核算，求出最 佳原料配方组合，作为本项目终端科研产品。
[0072] 生物保水剂最佳原料配方组合测试处理见表4。
[0073] 表4生物保水剂最佳配方筛选试验处理 单位g
[0074]编号 秸秆粉 腐殖酸 玉米淀粉 聚丙烯酰胺 复合菌 合计(g)
A 500 200 100 100 100 1000
B 400 250 100 150 100 1000
C 400 200 100 200 100 1000
D 400 150 100 250 100 1000
E 300 250 100 250 100 1000
F 300 200 100 300 100 1000
A 500 200 100 100 100 1000
B 400 250 100 150 100 1000
C 400 200 100 200 100 1000
D 400 150 100 250 100 1000
E 300 250 100 250 100 1000
F 300 200 100 300 100 1000
[0075] 生物保水剂所需原料现行价格见表5。
[0076] 表5生物保水剂现行原料成本价格 单位元/kg
[0077]秸秆粉 腐殖酸 玉米淀粉 聚丙烯酰胺 复合菌
0.5 0.6 4 30 20
0.5 0.6 4 30 20
[0078] 生物保水剂各组配方原料成本对照见表6。
[0079] 表6生物保水剂配方原料成本对照表 单位元
[0080]编号 秸秆粉 腐殖酸 玉米淀粉 聚丙烯酰胺 复合菌 合计元/kg
A 0.25 0.12 0.40 3.00 2.00 5.77
B 0.20 0.15 0.40 4.50 2.00 7.25
C 0.20 0.12 0.40 6.00 2.00 8.72
D 0.20 0.09 0.40 7.50 2.00 10.19
E 0.15 0.15 0.40 7.50 2.00 10.20
F 0.15 0.12 0.40 9.00 2.00 11.67
A 0.25 0.12 0.40 3.00 2.00 5.77
B 0.20 0.15 0.40 4.50 2.00 7.25
C 0.20 0.12 0.40 6.00 2.00 8.72
D 0.20 0.09 0.40 7.50 2.00 10.19
E 0.15 0.15 0.40 7.50 2.00 10.20
F 0.15 0.12 0.40 9.00 2.00 11.67
[0081] 将各组配方原料混合均匀，每组取100g做加水试验，加到饱 和为止计算其吸水倍数，考虑到生产实践需要，以每5天记录数据 进行考察，如表7。
[0082] 表7不同配方组合保水能力试验
[0083]编号 5d 10d 15d 20d 25d 30d
A 56 54.6 52.5 47.6 45.8 43.6
B 58 55 52.6 48.5 43.5 40.5
C 65 63 58 49 44.5 42.6
D 66 64 59 50.5 46 45.5
E 68 65.5 53 44.5 38.6 32
F 102 89 78 66 52 46
A 56 54.6 52.5 47.6 45.8 43.6
B 58 55 52.6 48.5 43.5 40.5
C 65 63 58 49 44.5 42.6
D 66 64 59 50.5 46 45.5
E 68 65.5 53 44.5 38.6 32
F 102 89 78 66 52 46
[0084] 分析表7可以看出，吸水能力最强的是F组，5d时吸水能力 在102倍，但是其保水能力较差，到30d时只剩下46倍，减少了 54.90％；保水能力最好的是A组，虽然5d时才56倍，但是到30d 时仍保持在43.6倍，只减少了22.14％；保水能力最差的是E组， 在第5d时68倍，但是到30d时只剩下32倍，减少了52.94％。 所以说A组是实验组中持续保水能力最好的。
[0085] 按照生产实践中的亩投入成本预算，按照每亩预计使用10kg 生物保水剂的成本估算，各组中保水剂按照保水倍数除以成本计 算出每保1倍的水所需要的成本价格。见表8。
[0086] 表8不同配方组合每保水1倍所需成本价格
[0087]编号 5d 10d 15d 20d 25d 30d
A 1.03 1.06 1.10 1.21 1.26 1.32
B 1.25 1.32 1.38 1.49 1.67 1.79
C 1.34 1.38 1.50 1.78 1.96 2.05
D 1.54 1.59 1.73 2.02 2.22 2.24
E 1.50 1.56 1.92 2.29 2.64 3.19
F 1.14 1.31 1.50 1.77 2.24 2.54
A 1.03 1.06 1.10 1.21 1.26 1.32
B 1.25 1.32 1.38 1.49 1.67 1.79
C 1.34 1.38 1.50 1.78 1.96 2.05
D 1.54 1.59 1.73 2.02 2.22 2.24
E 1.50 1.56 1.92 2.29 2.64 3.19
F 1.14 1.31 1.50 1.77 2.24 2.54
[0088] 分析表8可以看出，保水5d时，成本最低的是配方A，每保水1 倍需要成本1.03元，所需成本由小到大依次为配方A<配方F<配方 B<配方C<配方E<配方D；保水10d时，成本最低的是配方A，每保水 1倍需要成本1.06元，所需成本由小到大依次为配方A<配方F<配方 B<配方C<配方E<配方D；保水15d时，成本最低的是配方A，每保水 1倍需要成本1.10元，所需成本由小到大依次为配方A<配方B<配方 C＝配方F<配方D<配方E；保水20d时，成本最低的是配方A，每保水 1倍需要成本1.21元，所需成本由小到大依次为配方A<配方B<配方 F<配方C<配方D<配方E；保水25d时，成本最低的是配方A，每保水 1倍需要成本1.26元，所需成本由小到大依次为配方A<配方B<配方 C<配方D<配方F<配方E；保水30d时，成本最低的是配方A，每保水1倍需要成本1.32元，所需成本由小到大依次为配方A<配方B<配方 C<配方D<配方F<配方E；其中,配方A连续6次均为成本最低。
[0089] 由此可见，无论从保水持续能力，还是保水成本看，配方A： 秸秆粉500g、腐殖酸200g、玉米淀粉100g、聚丙烯酰胺100g、 复合菌100g为生物保水剂最佳配方。
[0090] (四)生物保水剂保水效果试验研究
[0091] 1、生物保水剂保水效果室内试验研究 为验证生物保水剂的保水效果，在实验室进行了试验研究。试验 时间：2018年3月1日至3月31日。试验材料名称：生物保水 剂，产品形态：粉状固体，主要技术指标为有效活菌数≥2.0亿 /g。
[0092] 试验设5个处理，3次重复。田间采取沙土、壤土、黏土，风干 后过筛去除杂质。试验设计：
[0093] 处理1：生物保水剂
[0094] 处理2：基质
[0095] 处理3：沙土
[0096] 处理4：壤土
[0097] 处理5：黏土
[0098] 称取每种材料各5公斤，至于相同的塑料器皿中，保持自然状态， 然后灌水，待多余水分排干后，烘干法测定出各处理的含水量(田 间持水量)。3月1日起每隔5天取样，烘干法测定含水量，检 测结果平均值如表9。
[0099] 表9土壤含水量 单位：％
[0100]取样时间 处理1 处理2 处理3 处理3 处理3
3月1日 216.34 185.24 13.82 25.53 29.67
3月6日 214.51 182.41 10.21 21.61 26.78
3月11日 213.44 180.25 8.36 17.16 23.65
3月16日 212.25 178.32 6.85 14.82 21.87
3月21日 211.94 176.34 5.34 11.25 17.31
3月26日 211.21 175.21 4.25 8.89 13.45
3月31日 210.45 173.45 3.87 7.14 11.01
3月1日 216.34 185.24 13.82 25.53 29.67
3月6日 214.51 182.41 10.21 21.61 26.78
3月11日 213.44 180.25 8.36 17.16 23.65
3月16日 212.25 178.32 6.85 14.82 21.87
3月21日 211.94 176.34 5.34 11.25 17.31
3月26日 211.21 175.21 4.25 8.89 13.45
3月31日 210.45 173.45 3.87 7.14 11.01
[0101] 由表9计算出各处理每隔5日水分含量减少的百分率，如表10。
[0102] 表10含水量减少百分率 单位：％
[0103]时间 处理1 处理2 处理3 处理3 处理3
3月6日 0.85 1.55 35.36 18.14 10.79
3月11日 1.36 2.77 65.31 48.78 25.45
3月16日 1.93 3.88 101.75 72.27 35.67
3月21日 2.08 5.05 158.80 111.87 71.40
3月26日 2.43 5.72 225.18 158.14 120.59
3月31日 2.80 6.80 257.11 213.64 169.48
3月6日 0.85 1.55 35.36 18.14 10.79
3月11日 1.36 2.77 65.31 48.78 25.45
3月16日 1.93 3.88 101.75 72.27 35.67
3月21日 2.08 5.05 158.80 111.87 71.40
3月26日 2.43 5.72 225.18 158.14 120.59
3月31日 2.80 6.80 257.11 213.64 169.48
[0104] 由表10可以看出，30日后处理1至5含水量减少的百分率为 2.80％、6.80％、257.11％、213.64％、169.48％。
[0105] 由此可见，生物保水剂的保水效果显著高于沙土、壤土和黏土。
[0106] 2、生物保水剂保水效果田间试验研究 为验证生物保水剂的保水效果，在玉米上进行了田间试验研究。 2018年6月11日至2014年9月30日在玉米上进行了田间试验 研究。试验地点为河北省鹿泉区牛山村建勇种植技术服务专业合 作社。试验地土壤肥力中等，分布均匀。玉米品种为浚单20。 供试材料名称：生物保水剂，产品形态：粉状固体，主要技术指 标为有效活菌数≥2.0亿/g。
[0107] 试验设3个处理，3次重复，按照完全随机区组设计，小区面积 40m2。试验设计：
[0108] 处理1：生物保水剂+常规施肥 处理2：基质+常规施肥 处理3：常规施肥(CK)[0109] 生物保水剂、基质施用方法和施用时间：基施，均匀撒入，亩用 量5kg，施用时间6月11日。其他田间管理措施与常规施肥相 同。6月11日起每隔10天取耕层土样，烘干法测定土壤含水量， 检测结果如表11。
[0110] 表11土壤含水量 单位：％
[0111]取样时间 处理1 处理2 处理3
6月21日 20.21 19.23 16.49
7月1日 18.46 17.55 14.52
7月11日 23.67 22.54 18.36
7月21日 25.96 24.75 19.12
7月31日 23.14 22.10 16.21
8月9日 20.02 19.11 12.26
8月19日 25.46 24.32 19.01
8月29日 23.26 22.13 17.12
9月8日 20.98 20.06 14.28
9月18日 18.56 17.64 12.02
平均 21.97 20.94 15.74
6月21日 20.21 19.23 16.49
7月1日 18.46 17.55 14.52
7月11日 23.67 22.54 18.36
7月21日 25.96 24.75 19.12
7月31日 23.14 22.10 16.21
8月9日 20.02 19.11 12.26
8月19日 25.46 24.32 19.01
8月29日 23.26 22.13 17.12
9月8日 20.98 20.06 14.28
9月18日 18.56 17.64 12.02
平均 21.97 20.94 15.74
[0112] 由表11可以看出，在玉米生育期内土壤含水量的平均值，使用生 物保水剂的处理1比使用基质的处理2增1.03，增加4.9％：比处 理3增6.23，增加39.6％。
[0113] 由此可见，试验地玉米施用河北新世纪周天生物科技有限公司生 产的生物保水剂5kg/亩，可显著提高土壤的保水率，使用生物 保水剂的平均土壤含水量比使用基质增1.03，增加4.9％；比对照 增6.23，增加39.6％。
[0114] (五)生物保水剂最佳施用量田间试验研究。
[0115] 1、生物保水剂在玉米上的最佳施用量研究 为了确定生物保水剂的最佳施用量，在玉米上进行了试验研究， 试验地点为鹿泉区牛山村建勇种植技术服务专业合作社，试验地 土壤肥力中等，分布均匀，0-20cm耕层土壤肥力状况见表12所 示。玉米品种为浚单20。
[0116] 表12供试土壤肥力状况
[0117]
[0118] 试验时间为2018年6月11日-2018年9月30日。生物保水剂6 月11日与其他肥料一起做底肥施入，其他田间管理措施与常规施 肥相同。试验设6个处理，5次重复，按照完全随机区组设计， 小区面积40m2，每个试验小区单打单收、单计产量。试验设计： 处理1：常规施肥(ck)
[0119] 处理2：1kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0120] 处理3：2kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0121] 处理4：5kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0122] 处理5：8kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0123] 处理6：10kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0124] 各处理的产量结果如表13。
[0125] 表13玉米产量结果 单位：kg/亩
[0126]
[0127]
[0128] 与处理1：常规施肥(ck)相比，计算出增产量、增产率，玉米 单价按1.8元/kg，生物保水剂10元/kg，计算出不同处理的增产 产值、产投比，见表14。
[0129] 表14玉米产投比
[0130]
[0131] 由表14可以看出，处理4的产投比最高。由此可见，生物保水剂 在玉米上的最佳施用量为：5kg/亩。
[0132] 2、生物保水剂在葡萄上的最佳施用量研究 为了确定生物保水剂的最佳施用量，在葡萄上进行了试验研究， 试验地点为晋州市槐树镇河阴村棚丰果蔬有限公司，树龄5年， 试验地土壤肥力中等，分布均匀，0-20cm耕层土壤基本肥力情 况见表15所示，葡萄品种为玫瑰香。
[0134]
[0135] 试验时间为2018年2月1日-2018年8月30日，完成试验点5 个。生物保水剂3月15日第一次施肥时与其他肥料一起开沟施入， 其他田间管理措施与常规施肥相同。试验设6个处理，5次重复， 按照完全随机区组设计，小区面积50m2，各处理小区分次收获、 计产，最后累加。试验设计：
[0136] 处理1：常规施肥(ck)
[0137] 处理2：处理2：2kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0138] 处理3：5kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0139] 处理4：10kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0140] 处理5：15kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0141] 处理6：20kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0142] 各处理的产量结果如表16。
[0143] 表16葡萄产量结果 单位：kg/亩
[0144] 处理1 处理2 处理3 处理4 处理5 处理6
试验1 2073.6 2113.8 2160.7 2297.3 2349.5 2382.8
试验2 2048.2 2084.1 2133.4 2271.8 2318.7 2351.6
试验3 2057.5 2096.9 2145.5 2279.7 2331.4 2362.7
试验4 2080.4 2122.8 2172.6 2311.2 2361.7 2392.1
试验5 2051.8 2090.9 2136.3 2265.5 2321.2 2351.3
平均 2062.3 2101.7 2149.7 2285.1 2336.5 2368.1
试验1 2073.6 2113.8 2160.7 2297.3 2349.5 2382.8
试验2 2048.2 2084.1 2133.4 2271.8 2318.7 2351.6
试验3 2057.5 2096.9 2145.5 2279.7 2331.4 2362.7
试验4 2080.4 2122.8 2172.6 2311.2 2361.7 2392.1
试验5 2051.8 2090.9 2136.3 2265.5 2321.2 2351.3
平均 2062.3 2101.7 2149.7 2285.1 2336.5 2368.1
[0145] 与处理1：常规施肥(ck)相比，计算出增产量、增产率，葡萄 单价按5元/kg，复合微生物钾肥10元/kg，计算出不同处理的增 产产值、产投比，见表17。
[0146] 表17葡萄产投比
[0147]
[0148]
[0149] 由表17可以看出，处理4的产投比最高。由此可见，生物保水剂 在葡萄上的最佳施用量为：10kg/亩。
[0150] 3、生物保水剂在苹果上的最佳施用量研究 为了确定生物保水剂的最佳施用量，在苹果上进行了试验研究， 试验地点为试验地点为井陉县小作村井陉县圆景果品种植专业合 作社，树龄25年，试验地土壤肥力中等，分布均匀，0-20cm耕 层土壤基本肥力情况见表18所示，葡萄品种为红富士。
[0151] 表18供试土壤基本肥力情况
[0152]
[0153] 试验时间为2018年2月1日-2018年10月30日，完成试验点5 个。生物保水剂3月16日第一次施肥时与其他肥料一起开沟施入， 其他田间管理措施与常规施肥相同。试验设6个处理，5次重复， 按照完全随机区组设计，小区面积100m2(6棵苹果树)，各处 理小区分次收获、计产，最后累加。试验设计：
[0154] 处理1：常规施肥(ck)
[0155] 处理2：2kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0156] 处理3：5kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0157] 处理4：10kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0158] 处理5：15kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0159] 处理6：20kg/亩生物保水剂+常规施肥
[0160] 各处理的产量结果如19。
[0161] 表19苹果产量结果 单位：kg/亩
[0162] 处理1 处理2 处理3 处理4 处理5 处理6
试验1 2003.7 2042.5 2120.9 2252.5 2306.3 2345.1
试验2 2001.5 2046.8 2125.1 2246.9 2304.8 2340.2
试验3 1995.1 2039.7 2120.1 2242.8 2300.2 2335.3
试验4 2030.4 2075.4 2152.7 2276.4 2335.2 2368.9
试验5 2012.3 2057.1 2137.2 2259.9 2317.5 2352.5
平均 2008.6 2052.3 2131.2 2255.7 2312.8 2348.4
试验1 2003.7 2042.5 2120.9 2252.5 2306.3 2345.1
试验2 2001.5 2046.8 2125.1 2246.9 2304.8 2340.2
试验3 1995.1 2039.7 2120.1 2242.8 2300.2 2335.3
试验4 2030.4 2075.4 2152.7 2276.4 2335.2 2368.9
试验5 2012.3 2057.1 2137.2 2259.9 2317.5 2352.5
平均 2008.6 2052.3 2131.2 2255.7 2312.8 2348.4
[0163] 与处理1常规施肥(ck)相比，计算出增产量、增产率，苹果单 价按5元/kg，生物保水剂10元/kg，计算出不同处理的增产产值、 产投比，见表20。
[0164] 表20苹果产投比
[0165]
[0166] 由表20可以看出，处理4的产投比最高。由此可见，生物保水剂 在苹果上的最佳施用量为：10kg/亩。
[0167] (六)生物保水剂的应用效果田间试验研究 为验证生物保水剂的应用效果，为进一步示范推广提供依据，在 玉米、葡萄、苹果上进行了田间试验研究。
[0168] 1、生物保水剂在玉米上的应用效果田间试验研究 为验证生物保水剂在玉米上的施用效果，为进一步示范推广提供 依据，2018年6月11日至2014年9月30日在玉米上进行了田 间试验研究。试验地点为河北省鹿泉区牛山村建勇种植技术服务 专业合作社。试验地土壤肥力中等，分布均匀。玉米品种为浚单 20。
[0169] 供试材料名称：生物保水剂，产品形态：粉状固体，主要技术指 标为有效活菌数≥2.0亿/g。
[0170] 试验设3个处理，4次重复，按照完全随机区组设计，小区面积 40m2，单收计产。试验设计：
[0171] 处理1：生物保水剂+常规施肥
[0172] 处理2：基质+常规施肥
[0173] 处理3：常规施肥(CK)
[0174] 生物保水剂和基质施用方法和施用时间：做底肥施用，均匀撒入， 亩用量5kg，施用时间6月11日。试验结果与分析如下：
[0175] (1)生物保水剂对玉米生物学形状的影响 对玉米的生物学性状进行调查记载，发现处理2植株长势旺，叶 色浓绿；成熟期调查产量结构见表21。
[0176] 表21玉米产量结构调查表
[0177]处理 亩穗数(株/亩) 穗粒数(个) 千粒重(克)
1 4249 493.2 303.5
2 4249 466.6 302.2
3(CK) 4249 449.9 301.1
1 4249 493.2 303.5
2 4249 466.6 302.2
3(CK) 4249 449.9 301.1
[0178] 由表21可以看出施用生物保水剂增加了穗粒数、千粒重,为玉米 增产打下了良好基础。
[0179] (2)生物保水剂对玉米产量的影响 各处理的产量结果如22。
[0180] 表22玉米产量统计表 单位：kg
[0181]
[0182] 从表22可以看出，处理1的产量最高，比处理2增产31.3kg/ 亩，增产率6.1％，比处理3(对照)增产51.4kg/亩，增产率 10.5％。
[0183] (3)试验数据统计分析结果 将产量结果进行方差分析(表23)。
[0184] 表23玉米田间试验随机区组设计的方差分析表
[0185]变异来源 自由度 平方和 方差 F值 F0.05 F0.01
处理间 2 4048.816 2024.408 15.153** 5.143253 10.92477
重复间 3 2425.45 808.4833 3.989407 6.591382 16.69437
处理间 2 4048.816 2024.408 15.153** 5.143253 10.92477
重复间 3 2425.45 808.4833 3.989407 6.591382 16.69437
[0186] 经计算，处理间F值15.153＞F0.01＝10.92477，说明处理间产量 差异极显著，进一步用PLSD法进行多重比较，结果见表24。
[0187] 表24玉米田间试验多重比较
[0188]
[0189] 由表24可以看出，处理1与处理2相比产量差异达到显著水平， 与处理3相比产量差异达到显著水平。
[0190] (4)结论
[0191] 试验地玉米施用河北新世纪周天生物科技有限公司生产的生物保 水剂5kg/亩，可改善玉米的生物学性状、提高产量，比施用基质 亩增产31.3千克，增产率6.1％，增产效果显著；比常规施肥亩 增产51.4千克，增产率10.5％，增产效果显著。
[0192] 2、生物保水剂在葡萄上的应用效果田间试验研究 为验证生物保水剂在葡萄上的施用效果，为进一步示范推广提供 依据，2018年2月1日-2018年8月30日在葡萄上进行了田间试 验研究，试验地点为晋州市槐树镇河阴村棚丰果蔬有限公司，树 龄5年。试验地土壤肥力中等，分布均匀，葡萄品种为玫瑰香。 供试材料名称：生物保水剂，产品形态：粉状固体，主要技术指 标为有效活菌数≥2.0亿/g。
[0193] 试验设3个处理，4次重复，按照完全随机区组设计，小区面积 50m2，各处理小区分次收获、计产，最后累加。试验设计：
[0194] 处理1：生物保水剂+常规施肥
[0195] 处理2：基质+常规施肥
[0196] 处理3：常规施肥(CK)
[0197] 生物保水剂施用方法和施用时间：做底肥施用，与其他肥料一起 开沟施入，亩用量10kg，施用时间3月15日。试验结果与分析 如下：
[0198] (1)生物保水剂对葡萄品质的影响
[0200] 表25生物保水剂对葡萄果实品质的影响
[0201]处理 可溶性总糖％ 有机酸％ 糖/酸
1 22.99 0.93 24.72
2 21.08 0.93 22.67
3(CK) 20.73 0.92 22.53
1 22.99 0.93 24.72
2 21.08 0.93 22.67
3(CK) 20.73 0.92 22.53
[0202] 从表25可以看出，处理1的可溶性总糖含量、糖/酸均大于基质 处理和对照，说明施用生物保水剂活性改善了葡萄果实的品质。
[0203] (2)生物保水剂对葡萄产量的影响
[0204] 表26生物保水剂对葡萄产量的影响
[0205]
[0206] 各处理葡萄平均产量见表26，从表中可以看出，处理1的产量最 高，比处理2增产142.3kg，增产率6.6％，，比处理3(对照) 增产228.9kg/亩，增产率11.1％。
[0207] (3)试验数据统计分析结果 将产量结果进行方差分析(表27)：
[0208] 表27葡萄田间试验随机区组设计的方差分析表
[0209]变异来源 自由度 平方和 方差 F值 F0.05 F0.01
处理间 2 80321.13 40160.56 599.0041** 5.143253 10.92477
重复间 3 765.35 255.1167 0.06802 6.591382 16.69437
处理间 2 80321.13 40160.56 599.0041** 5.143253 10.92477
重复间 3 765.35 255.1167 0.06802 6.591382 16.69437
[0210] 经计算，处理间F值＝599.0041＞F0.01＝10.92477，说明处理间产 量差异极显著，进一步用PLSD法进行多重比较，结果见表28。
[0211] 表28葡萄田间试验多重比较
[0212]
[0213]
[0214] 由表28可以看出，处理1与处理2相比产量差异达到显著水平， 处理1与处理3相比产量差异达到显著水平，而处理2与处理3 相比产量差异未达到显著水平。
[0215] (4)结论
[0216] 试验地施用河北新世纪周天生物科技有限公司生产的生物保水剂 10kg/亩，可以改善葡萄的品质，并能显著提高产量。葡萄的产量 比基质亩增产142.3kg，增产率6.6％，增产效果显著；比常规施 肥亩增产228.9kg，增产率11.1％，增产效果显著。
[0217] 3、生物保水剂在苹果上的应用效果田间试验研究 为验证生物保水剂在苹果上的施用效果，为进一步示范推广提供 依据，2018年2月1日-2018年10月30日在苹果上进行了田间 试验研究，试验地点为井陉县小作村井陉县圆景果品种植专业合 作社，树龄25年。试验地土壤肥力中等，分布均匀，葡萄品种为 红富士。
[0218] 供试材料名称：生物保水剂，产品形态：粉状固体，主要技术指 标为有效活菌数≥2.0亿/g。
[0219] 试验设3个处理，4次重复，按照完全随机区组设计，小区面积 100m2，各处理小区分次收获、计产，最后累加。试验设计：
[0220] 处理1：生物保水剂+常规施肥
[0221] 处理2：基质+常规施肥
[0222] 处理3：常规施肥(CK)
[0223] 生物保水剂施用方法和施用时间：做底肥施用，与其他肥料一起 开沟施入，亩用量10kg，施用时间3月16日。试验结果与分析 如下：
[0224] (1)新型水溶性生物保水剂对苹果产量的影响
[0225] 表29生物保水剂对苹果产量的影响
[0226]
[0227] 各处理苹果平均产量见表29，从表中可以看出，处理1的产量最 高，比处理2增产149.6kg，增产率7.1％，，比处理3(对照) 增产247.1kg/亩，增产率12.3％。
[0228] 将产量结果进行方差分析(表30)：
[0229] 表30苹果田间试验随机区组设计的方差分析表
[0230]变异来源 自由度 平方和 方差 F值 F0.05 F0.01
处理间 2 80321.13 40160.56 202.3713** 5.143253 10.92477
重复间 3 765.35 255.1167 0.474945 6.591382 16.69437
处理间 2 80321.13 40160.56 202.3713** 5.143253 10.92477
重复间 3 765.35 255.1167 0.474945 6.591382 16.69437
[0231] 经计算，处理间F值＝202.3713＞F0.01＝10.92477，说明处理间产 量差异极显著，进一步用PLSD法进行多重比较，结果见表31。
[0232] 表31苹果田间试验多重比较
[0233]
[0234] 由表31可以看出，处理1与处理2相比产量差异达到显著水平， 处理1与处理3相比产量差异达到显著水平，而处理2与处理3 相比产量差异未达到显著水平。
[0235] (3)结论
[0236] 试验地施用河北新世纪周天生物科技有限公司生产的生物保水剂 10kg/亩，可以显著提高苹果的产量。比基质亩增产149.6kg， 增产率7.1％，增产效果显著；比常规施肥亩增产247.1kg，增产 率12.3％，增产效果显著。
[0237] (七)研究确定了生物保水剂使用技术方案
[0238] 1、玉米
[0239] 生物保水剂基施或穴施，一般每亩地用量5kg。将保水剂与细土 混合，均匀撒入播种沟或播种穴内，然后用土将沟穴填平。
[0240] 2、葡萄
[0241] 一般每亩地用量10kg/亩，将生物保水剂与细土混合，均匀撒入 沟或穴内，用土将沟穴填平。
[0242] 3、苹果
[0243] 一般每亩地用量10kg/亩，在果树树冠投影边缘挖挖一条环形沟， 深度以露出部分根系为准，将生物保水剂与距沟底10cm处的土混 匀施入沟中，剩余土回填压实。如果与肥料同时基施，将肥料置 于保水剂之上，肥料与保水剂间用土隔开。
[0244] 4、植树造林
[0245] 25g/株，挖1个足能容下树根的坑，生物保水剂与土按1：500拌 匀，填到根部压实，浇透水。
[0246] 5、苗圃
[0247] 1～2kg/m3生物保水剂、肥料和土壤混合，然后栽植花木，浇足水， 最好在上面覆盖约3cm厚粗沙土。
[0248] (八)生物保水剂的示范 为了展示生物保水剂的增产效果，在鹿泉区、晋州市、井陉县累 计示范应用生物保水剂30亩(表32)，增产10.5％以上。其中， 玉米10亩，平均亩产540.6kg，亩增产51.4kg，增产率10.5％； 葡萄10亩，平均亩产2291.4kg，亩增产228.96kg，增产率11.1％； 苹果10亩，平均亩产2256.2kg，亩增产247.1kg，增产率12.3％。 项目的实施总增产值2.47252万元，总增纯收益2.22252万元， 提高了水分的利用率和利用效益，为农业的可持续发展奠定了基 础。
[0249] 表32生物保水剂应用技术示范情况
[0250]示范点 作物 面积(亩) 产量(kg) 增产率(％)
鹿泉市建勇种植技术服务专业合作社 玉米 10 540.6 10.5
晋州市槐树镇河阴村棚丰果蔬有限公司 葡萄 10 2291.4 11.1
井陉县小作村圆景果品种植专业合作社 苹果 10 2256.2 12.3
合计 30
鹿泉市建勇种植技术服务专业合作社 玉米 10 540.6 10.5
晋州市槐树镇河阴村棚丰果蔬有限公司 葡萄 10 2291.4 11.1
井陉县小作村圆景果品种植专业合作社 苹果 10 2256.2 12.3
合计 30
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