一种发酵棉花秸秆制备得到的土壤高碳基添加物
阅读：322发布：2023-01-21
专利汇可以提供一种发酵棉花秸秆制备得到的土壤高碳基添加物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 土壤 改良剂 技术领域，具体公开了一种 发酵 棉 花秸秆制备得到的土壤高 碳 基添加物。本发明根据棉花秸秆的营养成分组成，选用特定配方组成的 微 生物 菌剂去降解棉花秸秆，将秸秆中的 纤维 素、木质素充分转化，得到可被 植物 根系吸收的有机质，大大提高了土壤的肥 力 ，同时也将废弃的植物秸秆得到合理利用，以免造成环境污染。，下面是一种发酵棉花秸秆制备得到的土壤高碳基添加物专利的具体信息内容。
1.一种烟草栽培用土壤高碳基添加物，其特征在于，通过以下方法制备得到：将棉花秸秆切割成秸秆段后堆积，将混合菌剂与玉米粉混合后得复合物，将复合物按重量百分比为1～10％加入到秸秆堆，调节堆体水含量，常温发酵得到土壤高碳基添加物；
所述复合菌剂由以下重量百分比的菌液组成：30～40％白腐真菌菌液、10～20％绿色木霉菌液、20～30％糙皮侧耳菌菌液、10～20％吸水链球菌菌液、5～10％琥珀酸丝状杆菌菌液，各菌液中活菌数为1～9×108个/克。
2.根据权利要求1所述的烟草栽培用土壤高碳基添加物，其特征在于，所述复合菌剂由以下重量百分比的菌液组成：40％白腐真菌菌液、15％绿色木霉菌液、25％糙皮侧耳菌菌液、10％吸水链球菌菌液、10％琥珀酸丝状杆菌菌液。
3.根据权利要求1所述的烟草栽培用土壤高碳基添加物，其特征在于，所述复合物按重量百分比为3～6％添加到秸秆堆中。
4.根据权利要求1所述的烟草栽培用土壤高碳基添加物，其特征在于，调节堆体水含量为50～60％。
5.根据权利要求1所述的烟草栽培用土壤高碳基添加物，其特征在于，所述发酵的条件为常温发酵2～3天后进行翻堆；然后每10～15天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物。
6.根据权利要求1所述的烟草栽培用土壤高碳基添加物，其特征在于，所述复合菌剂与玉米粉的混合质量比为1：5～15。
一种发酵棉花秸秆制备得到的土壤高碳基添加物
技术领域
背景技术
[0002] 随着我国农业产量的提高，农作物秸秆的出量也在成倍增加。据有关统计资料记载，全国目前各类农作物秸秆的产量每年在达7～10亿吨，其数量相当于北方草原产量的60倍。长期以来，农作物秸秆的处理问题一直是令广大农民和各级政府倍感头疼的问题，过去由于开发利用技术的缺乏、市场信息闭塞以及农民秋耕播种时间短暂等原因，绝大多数秸秆被废弃于河道、路旁腐烂或在田间被直接焚毁，不但堵塞河道和道路交通，而且严重污染了环境并造成资源的巨大浪费。
[0003] 由于秸秆在短期内不易腐解，导致秸秆资源长期没有得到合理的开发，除少量用于垫圈、喂养牲畜、部分用于堆沤肥外，大部分都作为生活燃料烧掉了，在种植业为主的地区，作物秸秆已经成为生产中的障碍。所以，焚烧秸秆遍及广大乡村，由此引起环境污染与有机资源的严重浪费。据统计，全国用作还田和有机肥料的作物秸秆仅占总量的20％左右，焚烧占17％，秸秆燃烧后主要产物为二氧化碳，一氧化碳，二氧化硫等有害气体，这些气体进入大气后造成严重的环境污染。秸秆焚烧有四大坏处：一是浪费资源，导致大量有机物不能回田；二是严重污染环境；三是经常引发火灾和交通事故；四是破坏农田生态系统物质循环，造成土壤肥力下降。
[0004] 土壤肥料下降后对于那些营养要求比较精细的作物的影响特别大，比如烟草，烟草对土壤的适应性很强，从轻沙土到重粘土，从酸性土到碱性土，从浅灰色到黄色、红色、黑色土等各种土壤，都能满足烟草生长发育的需要。但是，不同土壤生产出的烟叶风味却各不相同，有的苦辣呛人，有的芳香醇和，有的灰白火亮，有的却黑灰熄火。所以，从烟叶质量的角度考虑，烟草生产对土壤条件的要求比较严格。为了提高烟草种植土壤的肥力，烟农试着将水稻、玉米等秸秆粉碎后添加到土壤中，但是，由于秸秆在土壤中需要很长的时间才会被完全分解，所以秸秆的加入不仅不能及时增加土壤的肥力，反而会影响烟草的耕种管理。
[0005] 目前，利用多种微生物混合一起处理秸秆是比较流行的解决方法。但是目前已公开的秸秆降解菌的活力都不是很高，而且将多种微生物组合在一起，微生物之间的作用并不是简单的加合效果，反而有些菌混合在一起的时候会产生拮抗作用。
[0006] 发明目的
[0007] 本发明为了克服现有技术中的上述不足，提供一种降解棉花秸秆的复合菌剂。
[0009] 为了实现上述目的，本发明是通过以下方案予以实现的：
[0010] 一种降解棉花秸秆的复合菌剂，含有以下重量百分比的各菌液：25～45％白腐真菌菌液、5～20％绿色木霉菌液、10～40％糙皮侧耳菌菌液、5～20％吸水链球菌菌液、5～20％琥珀酸丝状杆菌菌液，各菌液中活菌数为1～9×108个/克。
[0011] 棉花秸秆主要化学成分为木质素、纤维素和半纤维素，还含有单宁、果胶素、有机溶剂抽取物(包括树脂、脂肪、蜡等)、色素及灰分等少量组分，与其他的植物秸秆相比，棉花秸秆中木质素含量特别高，而且其纤维长度和长宽比等与木材相近。发明人根据棉花秸秆的营养组成，经过大量筛选试验，对菌株进行合理配伍，获得的菌剂配方合理，各菌株之间具有良好的协同效应，得到的复合微生物菌剂具有菌株组合新、结构稳、酶活强、菌数高等特点。其中，白腐真菌能够分泌胞外氧化酶降解木质素，且降解木质素的能力优于降解纤维素的能力，这些酶可以促使木质腐烂成为淡色的海绵状团块，而糙皮侧耳菌除了可以产木质素过氧化物酶之外，还可以产漆酶，本发明将白腐真菌和糙皮侧耳菌组合在一起，可以相互配合高效的降解棉花秸秆中的木质素。绿色木霉是所产纤维素酶活性最高的菌株之一，但是绿色木霉产的纤维二糖酶活力低，本发明通过研究发现，将吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌与绿色木霉配合在一起，可以解决绿色木霉产的纤维二糖酶活力低的缺陷，原因可能是吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌主要分泌纤维素酶，而纤维二糖酶的活力也比较高，所以绿色木霉与吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌的相互配合就可以将纤维素和半纤维素高效降解掉。另外，绿色木霉可以产生抗生素、细胞壁分解酵素等物质，可以防止在降解棉花秸秆的过程中，有其他杂菌的滋生从而造成棉花秸秆的非正常降解。
[0012] 优选地，所述复合菌剂含有以下重量百分比的各菌液：30～40％白腐真菌菌液、10～20％绿色木霉菌液、20～30％糙皮侧耳菌菌液、10～20％吸水链球菌菌液、5～10％琥珀酸丝状杆菌菌液。
[0013] 更优选地，所述复合菌剂含有以下重量百分比的各菌液：40％白腐真菌菌液、15％绿色木霉菌液、25％糙皮侧耳菌菌液、10％吸水链球菌菌液、10％琥珀酸丝状杆菌菌液。
[0014] 一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将棉花秸秆切割成秸秆段后堆积，将如上所述的混合菌剂与玉米粉按1：5～15的质量比混合后得复合物，将复合物加入到秸秆堆，调节堆体水含量，常温发酵得到土壤高碳基添加物。
[0015] 将本发明的混合菌剂用于降解棉花秸秆时，秸秆中的营养不太好降解，为了使各微生物能大量繁殖，需要给各种微生物提供合适的营养，本发明通过研究发现，玉米粉可以为各菌株提供很好的营养需求，而如果是麸皮的话，效果就没有那么好，这可能是因为本发明的各微生物菌种更容易吸收利用玉米粉中的营养物质。
[0016] 优选地，将混合菌剂与玉米粉的混合质量比为1：5～15。
[0017] 优选地，所述复合物按重量百分比为1～10％添加到秸秆堆中。
[0018] 更优选地，所述复合物按重量百分比为3～6％添加到秸秆堆中。
[0019] 在适当的水分条件下，由于各种微生物的繁殖速度加快、分泌的各种胞外酶增加，所以降解纤维素等物质的能力也相应提高，优选地，调节堆体水含量为50～60％。
[0020] 优选地，所述发酵的条件为常温发酵2～3天后进行翻堆；然后每10～15天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0022] 棉花秸秆主要化学成分为木质素、纤维素和半纤维素，还含有单宁、果胶素、有机溶剂抽取物(包括树脂、脂肪、蜡等)、色素及灰分等少量组分，与其他的植物秸秆相比，棉花秸秆中木质素含量特别高，而且其纤维长度和长宽比等与木材相近。发明人根据棉花秸秆的营养组成，经过大量筛选试验，对菌株进行合理配伍，获得的菌剂配方合理，各菌株之间具有良好的协同效应，得到的复合微生物菌剂具有菌株组合新、结构稳、酶活强、菌数高等特点。该复合微生物菌剂能加快棉花秸秆的降解，对难以降解棉花秸秆具有高效的降解性能。
[0023] 本发明所述的土壤高碳基添加物能够有效增加土壤有机质含量，改良土壤，培肥地力，特别对缓解烟草土壤氮、磷、钾肥比例失调的矛盾，弥补磷、钾化肥不足有重要作用。另外，本发明的土壤高碳基添加物还能改善土壤物化性状，增加土壤团粒结构作用，增强土壤中腐殖质含量，提高土壤中微生物活性和酶活性。因此提高烟草的种植产量。
具体实施方式
[0024] 下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的简单修改或替换，均属于本发明的范围；若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0025] 白腐真菌、绿色木霉、糙皮侧耳菌、琥珀酸丝状杆菌均为普通市售，吸水链球菌是从中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)购买得到，其保藏号为CCTCC No：M 203062。
[0026] 实施例1
[0027] S1.将白腐真菌、绿色木霉、糙皮侧耳菌、吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌分别活化、培养至菌液中活菌数达到8×108个/克；
[0028] S2.将450g白腐真菌菌液、100g绿色木霉菌液、150g糙皮侧耳菌菌液、150g吸水链球菌菌液、150g琥珀酸丝状杆菌菌液混合均匀得混合菌剂，混合菌剂与7kg的玉米粉混合得到复合物。
[0029] S3.一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将100kg棉花秸秆切割成大约20cm长的秸秆段后堆积，按秸秆重量百分比8％添加S2所述的复合物，调节堆体水含量60％；常温发酵3天后进行翻堆；然后每15天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物。
[0030] 实施例2
[0031] S1.将白腐真菌、绿色木霉、糙皮侧耳菌、吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌分别活化、培养至菌液中活菌数达到2×108个/克；
[0032] S2.将90g白腐真菌菌液、60g绿色木霉菌液、45g糙皮侧耳菌菌液、60g吸水链球菌菌液、45g琥珀酸丝状杆菌菌液混合均匀得混合菌剂，混合菌剂与2.7kg的玉米粉混合得到复合物。
[0033] S3.一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将100kg棉花秸秆切割成大约30cm长的秸秆段后堆积，按秸秆重量百分比3％添加S2所述的复合物，调节堆体水含量50％；常温发酵3天后进行翻堆；然后每15天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物。
[0034] 实施例3
[0035] S1.将白腐真菌、绿色木霉、糙皮侧耳菌、吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌分别活化、培养至菌液中活菌数达到5×108个/克；
[0036] S2.将400g白腐真菌菌液、150g绿色木霉菌液、250g糙皮侧耳菌菌液、100g吸水链球菌菌液、100g琥珀酸丝状杆菌菌液混合均匀得混合菌剂，混合菌剂与5kg的玉米粉混合得到复合物。
[0037] S3.一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将100kg棉花秸秆切割成大约25cm长的秸秆段后堆积，按秸秆重量百分比6％添加复合物，调节堆体水含量55％；常温发酵3天后进行翻堆；然后每10天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物。
[0038] 实施例4
[0039] S1.将白腐真菌、绿色木霉、糙皮侧耳菌、吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌分别活化、培养至菌液中活菌数达到5×108个/克；
[0040] S2.将300g白腐真菌菌液、200g绿色木霉菌液、250g糙皮侧耳菌菌液、100g吸水链球菌菌液、150g琥珀酸丝状杆菌菌液混合均匀得混合菌剂，混合菌剂与5kg的玉米粉混合得到复合物。
[0041] S3.一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将100kg棉花秸秆切割成大约25cm长的秸秆段后堆积，按秸秆重量百分比6％添加复合物，调节堆体水含量55％；常温发酵3天后进行翻堆；然后每10天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物；
[0042] 对比例1
[0043] S1.绿色木霉、糙皮侧耳菌、吸水链球菌分别活化、培养至菌液中活菌数达到5×108个/克；
[0044] S2.将150g绿色木霉菌液、250g糙皮侧耳菌菌液、100g吸水链球菌菌液混合均匀得混合菌剂，混合菌剂与5.5kg的玉米粉混合得到复合物。
[0045] S3.一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将100kg棉花秸秆切割成大约25cm长的秸秆段后堆积，按秸秆重量百分比6％添加复合物，调节堆体水含量55％；常温发酵3天后进行翻堆；然后每10天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物；
[0046] 对比例2
[0047] S1.将白腐真菌、琥珀酸丝状杆菌分别活化、培养至菌液中活菌数达到5×108个/克；
[0048] S2.将400g白腐真菌菌液、100g琥珀酸丝状杆菌菌液混合均匀得混合菌剂，混合菌剂与5.5kg的玉米粉混合得到复合物。
[0049] S3.一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将100kg棉花秸秆切割成大约25cm长的秸秆段后堆积，按秸秆重量百分比6％添加复合物，调节堆体水含量65％；常温发酵3天后进行翻堆；然后每10天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物。
[0050] 对比例3
[0051] S1.将白腐真菌、绿色木霉、糙皮侧耳菌、吸水链球菌、琥珀酸丝状杆菌分别活化、培养至菌液中活菌数达到5×108个/克；
[0052] S2.将400g白腐真菌菌液、150g绿色木霉菌液、250g糙皮侧耳菌菌液、100g吸水链球菌菌液、100g琥珀酸丝状杆菌菌液混合均匀得混合菌剂，混合菌剂与5kg的麸皮混合得到复合物。
[0053] S3.一种土壤高碳基添加物，通过以下方法制备得到：将100kg棉花秸秆切割成大约25cm长的秸秆段后堆积，按秸秆重量百分比6％添加复合物，调节堆体水含量55％；常温发酵3天后进行翻堆；然后每10天翻堆1次，共翻堆2次；最后一次翻堆完成后即得土壤高碳基添加物；
[0054] 应用例1
[0055] 将实施例1～4和对比例1～2的S2制备得到的各种复合菌剂以体积百分比为2％的接菌量转接至添加棉花秸秆粉(5目)为唯一碳源的Hutchinson培养基中振荡培养，于培养25天收集培养液，并以差重法和改进的Van Voest法测定棉花秸秆粉的失重率、纤维素降解率、半纤维素降解率和木质素降解率，最终得到各种复合菌剂对棉花秸秆粉的实际降解效果综合测评结果(见表1)。表1结果显示：绿色木霉、糙皮侧耳菌、吸水链球菌与白腐真菌、琥珀酸丝状杆菌在降解棉花秸秆时具有显著的协同增效作用。
[0056] 表1.各种复合菌剂对棉花秸秆粉的降解效果
[0057]处理 失重率 纤维素降解率 半纤维素降解率 木质素降解率
实施例1 85.3％ 93.2％ 92.7％ 93.9％
实施例2 84.5％ 92.3％ 91.6％ 93.5％
实施例3 91.6％ 95.3％ 94.7％ 95.8％
实施例4 82.4 90.3％ 90.5％ 91.6％
对比例1 42.5％ 50.6％ 49.5％ 12.8％
对比例2 35.8％ 29.8％ 35.6％ 79.8％
实施例1 85.3％ 93.2％ 92.7％ 93.9％
实施例2 84.5％ 92.3％ 91.6％ 93.5％
实施例3 91.6％ 95.3％ 94.7％ 95.8％
实施例4 82.4 90.3％ 90.5％ 91.6％
对比例1 42.5％ 50.6％ 49.5％ 12.8％
对比例2 35.8％ 29.8％ 35.6％ 79.8％
[0058] 应用例2
[0059] 试验地点：广东省韶关南雄市
[0060] 试验时间：2012～2013年
[0061] 烟草品种：K326
[0062] 供试土壤：牛肝土田
[0063] 试验方案：实施例1～4与对比例1～3的每个处理组均选用3亩长势相同的烟草幼苗为实验对象。同时设对照处理，对照处理为相比正常的烟草栽培管理，减少25％的正常施肥量；实施例1～4和对比例1～3的每个处理组为相比正常的烟草栽培管理，减少25％的施肥量，但添加25％的制备得到的各种高碳基添加物，其他栽培条件相同。测定各种土壤高碳基添加物对烟草生长的影响，烟草成熟后收获，测定每个处理组的烟草平均亩产量和平均亩产值，并且，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，测定每个处理组得到的烤烟的质量，结果如表2所示。
[0064] 表2各处理组的烟草收获总量和品质评价
[0065]处理 烤烟产量 产值 中上等烟比例 评吸得分
[0066] (kg/亩) 元/亩 (％) 总分100
对照 135.0 2970 90.25 73
实施例1 150.8 3649 93.53 81
实施例2 150.3 3622 91.65 79
实施例3 151.1 3702 95.23 85
实施例4 149.6 3575 91.52 77
对比例1 139.6 3309 91.03 74
对比例2 138.9 3264 90.45 74
对比例3 145.3 3458 91.45 76
对照 135.0 2970 90.25 73
实施例1 150.8 3649 93.53 81
实施例2 150.3 3622 91.65 79
实施例3 151.1 3702 95.23 85
实施例4 149.6 3575 91.52 77
对比例1 139.6 3309 91.03 74
对比例2 138.9 3264 90.45 74
对比例3 145.3 3458 91.45 76
[0067] 由表2可知，施用本发明的高碳基添加物均在一定程度上增加了烟叶的产量、品质和产值等。另外，由表2的结果可以看出玉米粉相比与麸皮可以更好的为各菌株提供充足的前期营养需求，使降解秸秆的效果更好。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 棉纤维卷自动拆卸装置 | 2020-05-13 | 296 |
| 棉纤维膜的应用 | 2020-05-11 | 436 |
| 竹棉纤维混纺纱 | 2020-05-11 | 977 |
| 一种岩棉、矿棉纤维吸附材料 | 2020-05-12 | 740 |
| 精梳棉或似棉纤维的装置 | 2020-05-12 | 835 |
| 竹纤维/大豆纤维/棉纤维针织面料 | 2020-05-12 | 389 |
| 一种抗菌棉纤维或棉织物和制备方法 | 2020-05-12 | 16 |
| 用于清棉机或梳棉机的纤维处理装置 | 2020-05-13 | 189 |
| 棉纤维染色工艺 | 2020-05-12 | 865 |
| 一种纤维棉枕芯 | 2020-05-11 | 614 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈