腐解菌剂对玉米秸秆降解效果的研究

【目的】研究施用秸秆腐解菌剂对玉米秸秆的促分解效果、养分释放规律及土壤理化特性、养分含量、腐殖质组成和土壤酶活性的影响,为低温地区秸秆快速、高效腐熟以及有机废弃物合理利用提供理论依据和技术参考。【方法】以玉米秸秆作为供试材料,选用低温复合菌剂GF-20、中农绿康秸秆型有机物料腐熟剂（以下简称绿康菌剂）、世明生物发酵菌种（以下简称世明菌剂）作为试验菌剂,设置5个处理,分别为：对照1（CK）,土壤＋玉米秸秆＋不施用菌剂;对照2（B）,土壤＋无玉米秸秆＋不施用菌剂;GF,土壤＋玉米秸秆＋菌剂GF-20;LK,土壤＋玉米秸秆＋绿康菌剂;SM,土壤＋玉米秸秆＋世明菌剂,采用室内培养试验,在10℃黑暗条件下培养60d,测定不同处理玉米秸秆降解率、养分释放率以及土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量和腐殖质成分与土壤酶活性,最后对添加秸秆腐解菌剂后土壤酶活性与速效养分含量的相关性进行了分析。【结果】在10℃黑暗培养条件下,与CK相比,施用3种秸秆腐解菌剂后均在一定程度上促进了玉米秸秆的分解,加快了秸秆养分的释放,提高了土壤速效养分含量与土壤酶活性,其中以添加低温复合菌剂GF-20的效果最好。秸秆腐解60d后,处理GF的秸秆降解率达36.75%,较处理LK、SM和CK高出9.78%,9.92%和16.38%。处理GF明显提高了土壤酶活性,促进土壤物质转化,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为94.10,14.95和38.36mg/kg,明显高于其他处理;处理GF腐殖质碳含量为21.99g/kg,较其他处理增加1.76~3.68g/kg;处理GF的HI（胡敏酸与胡敏素含量比值）为1.43,较其他处理高0.14~0.45。相关性分析结果显示,添加秸秆腐解菌剂后,土壤酶活性与速效养分含量呈显著或者极显著相关。【结论】在10℃黑暗培养条件下,低温复合菌剂GF-20能更有效促进秸秆分解进程,加快玉米秸秆腐解速率及养分释放,提高土壤速效养分含量及酶活性。

稻草全量还田配施腐解菌剂对机插晚稻生长发育的影响

采用田间试验,研究稻草全量还田配施腐解菌剂对机插晚稻生长发育的影响。结果表明,与单一秸秆还田(对照)相比,秸秆还田配施腐秆菌剂处理提高了水稻分蘖数、叶面积指数和地上部干物质量,增加了水稻穗数和每穗粒数,从而提高了水稻产量。从2年(2013、2014年)的结果来看,秸秆还田配施腐秆菌剂使干物质量提高了8.31%,植株N、P、K积累量分别提高了12.12%、11.97%、9.0%,产量提高了9.24%,效果显著。因此该自制腐秆菌剂可在当地秸秆全量还田机插栽培模式下使用。

番茄秸秆原位还田配施腐解菌剂对番茄生产的影响

为探索茄果类蔬菜秸秆废弃物肥料化利用途径,于2019年设定番茄秸秆全量原位还田及腐解菌剂的配施试验:C,无番茄秸秆+无腐解菌剂;T1,番茄秸秆+无腐解菌剂;T2,番茄秸秆+菌剂1‘源动力’(1 kg·666.7m^(-2));T3,番茄秸秆+菌剂2‘有纯’(3 kg·666.7m^(-2));T4,番茄秸秆+菌剂3‘沃宝’(2 kg·666.7m^(-2)),分析其对土壤特性和下茬番茄长势和产量的影响。结果表明:与对照相比,番茄秸秆原位还田降低土壤pH,显著增加土壤有机质、速效磷和速效钾含量(P<0.05),其中成熟期T2处理有机质含量分别比T1、T3、T4和C显著高7.3%、8.1%、14.2%和26.9%;番茄秸秆腐熟后T2处理速效磷含量分别比C、T1、T3、T4处理高24%、11.3%、4.4%和8.7%。番茄秸秆还田+腐解菌剂显著提高细菌和放线菌数量,其中放线菌数量远高于细菌和真菌数量。番茄秸秆还田对番茄的生长势和产量影响显著,增产的主要原因是番茄秸秆还田提高了单株坐果数,其中菌剂‘源动力’的增产效果优于‘有纯’和‘沃宝’。分析产量及其构成性状与土壤环境因子间的关联性发现,土壤有机质含量、速效磷含量、放线菌数量与单株坐果数和单株产量间呈正相关关系,其中有机质与单株坐果数的相关性(R^(2)=0.75),高于其与单株产量间的相关性(R^(2)=0.31)。以上结果表明,番茄秸秆原位还田配施腐解菌剂改善了土壤微生物数量比例,增加了土壤速效养分和有机质含量,通过改善土壤特性促进番茄植株的生长,使单株坐果数增加而提高产量。

腐解菌剂对红壤橘园圆叶决明腐解及养分释放动态的影响

为明确绿肥配施腐解菌剂在红壤旱地中的腐解及养分释放规律,更好地利用其营养,在田间条件下,设置对照(CK)、腐解菌剂(DM)、腐解菌剂+炭基有机肥(BM)和腐解菌剂+固氮菌(NM)4个处理,采用尼龙网袋法模拟研究圆叶决明在橘园红壤中的腐解及养分释放动态特征,并测定其养分残留率。结果表明,夏季绿肥圆叶决明中有机物腐解和养分释放在翻压后前2周速率最快,之后逐渐变缓。绿肥秸秆翻压后前10天平均每天的腐解速率为3.319 g/d,碳、氮、磷、钾平均每天的释放速率分别为1.765、0.124、0.009、0.090 g/d;第10~70天平均每天的腐解速率为0.531 g/d,碳、氮、磷、钾平均每天的释放速率分别为0.230、0.014、0.002、0.007 g/d。绿肥翻压后第70天,CK、DM、BM和NM处理秸秆质量累计减少率分别达到67.96%、73.72%、79.73%和76.68%,碳累计释放率分别为70.07%、76.84%、85.07%和77.70%,氮累计释放率分别为78.00%、82.20%、85.34%和83.81%,磷累计释放率分别为81.27%、84.85%、91.74%和85.08%,钾累计释放率分别为97.58%、98.39%、98.45%和98.36%。不同处理下圆叶决明秸秆养分释放率均表现为钾>磷>氮>碳。其中,以BM处理秸秆腐解及养分释放率最快。综合考虑绿肥腐解及养分释放规律,夏季绿肥圆叶决明配施腐解菌剂后翻压能有效改善旱地红壤微生物结构,提高腐解速率,增加养分释放效率。

玉米秸秆腐解菌剂对种养废弃物堆肥的影响

为探求秸秆腐熟剂与猪粪对秸秆堆肥的腐熟效果，应用实验室研制的秸秆腐解菌剂，开展了种养废弃物堆肥发酵生产有机肥试验。通过检测温度、含水率、pH及有机质含量等堆肥腐熟度指标，结果表明：加菌剂的猪粪堆肥处理组（T4），堆肥温度上升快，且持续时间长，60℃以上温度共持续8d，最高温度达到68℃；堆肥水分蒸发快，比其他处理组含水率下降幅度较大，含水率由65％下降至37％；pH变化范围为7．7—9．2，表现弱碱性；有机质含量变化显示，T4处理堆腐时间较添加猪粪处理（T3）提前4d，比菌剂处理（T2）提前8d完成堆腐，表现出比其他处理明显缩短堆腐时间。为观察秸秆腐解菌剂对秸秆横截面结构变化的影响，利用扫描电子显微镜（扫描电镜）对3种秸秆处理组进行了比较分析。

复合腐解菌剂对稻草基质育秧秧苗根系和叶片抗性的影响

通过旱育秧的方式进行水稻育秧,测定秧苗根系和叶片电导率、叶绿素、丙二醛(MDA)及抗氧化酶的变化,研究稻田土(S)、自然堆沤稻草+稻田土(SS)、加复合腐解菌剂堆沤稻草+稻田土(SMS)3种育秧基质对水稻生长和抗性的影响.结果发现:在20 d时,SMS处理组电导率最大,为41.2(±0.3)μS/cm,叶片MDA含量是S处理组的1.93倍,叶片多酚氧化酶(PPO)酶活比S、SS处理组分别提高了56.15%、8.96%,根系过氧化物酶(POD)酶活比S、SS处理分别提高了226.04%、63.16%,根系苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶活为178.79(±4.02)U g^(-1) min^(-1);40 d时,SMS处理组的根系和叶片PAL酶活比S处理组分别提高了135.28%和148.32%.因此,加复合腐解菌剂堆沤稻草作为育秧基质促进了秧苗生长,显著提高了秧苗的抗性.

秸秆还田配施腐解菌剂对土壤团聚体及其有机碳固持的影响

采集吉林省半干旱地区浅旋和深翻模式下秸秆离田和秸秆还田配施腐解菌剂0~40 cm土壤样品,分析土壤团聚体组成及有机碳的分布特征。结果表明,深翻模式下秸秆腐解率高于浅旋模式,腐解菌剂可显著提高秸秆腐解率。与秸秆离田相比,浅旋模式下,JG(秸秆还田)和YW(秸秆+菌剂)显著增加了0~20 cm土层中2~0.25 mm粒级团聚体比例,显著增加了>0.25 mm粒级团聚体有机碳含量和土壤有机碳储量;深翻模式下,JG和YW显著增加了20~40 cm土层中0.25~0.053 mm粒级团聚体比例,且提高了>0.053 mm粒级团聚体有机碳含量。2~0.25 mm粒级团聚体的有机碳含量(SOCa)和固定量(SOCi)与土壤总有机碳(SOCt)具有显著正相关,2~0.25 mm粒级团聚体是影响有机碳固持能力的关键粒级。

半干旱区玉米秸秆快速腐解技术研究

为完善半干旱区秸秆还田技术,构建适宜当地农业生产条件的秸秆还田快速腐解技术模式,采用尼龙网袋法研究秸秆腐解菌剂种类和尿素、有机肥用量对秸秆腐解率、腐解速率和玉米产量的影响。结果表明,秸秆还田配施尿素75 kg/hm^2和有机肥45 t/hm^2可显著提高秸秆腐解率和腐解速率(P<0.05),增加玉米产量(11.84%,P<0.05);在5种秸秆腐解菌剂中,以吉林省农业科学院所制菌剂效果较好,能显著促进秸秆腐解(P<0.05),增加玉米产量(1.34%,P>0.05)。

稻草还田配施菌剂对晚稻生长和土壤酶活性的影响

探索秸秆腐解菌剂配施尿素和石灰在稻草全量还田中对晚稻生长、土壤酶活性和产量的影响。将人工收割后的早稻草按全量还田鲜重25 008 kg·hm-2,配施30 kg·hm-2秸秆腐解菌剂、150 kg·hm-2尿素和225kg·hm-2石灰,施于稻田中,栽插晚稻秧苗,观察记录晚稻农艺性状,测定植株氮磷钾含量、土壤酶活性和有机质含量、生物量和产量。结果表明,稻草全量还田配施秸秆腐解菌剂、尿素和石灰,能够显著提高晚稻分蘖、土壤酶活性、产量构成农艺性状、植株氮磷钾含量、生物量和产量,相比于未施秸秆腐解菌剂处理,稻谷产量提高了13.12%,生物量提高了13.37%。稻草全量还田配施秸秆腐解菌剂对晚稻产量具有显著地增产效应。

蔬菜废弃物肥料化研究进展

我国蔬菜废弃物种类繁多,随意丢弃和不合理回收利用不仅浪费资源,更会对生态环境产生危害。蔬菜废弃物的肥料化是一种无害化、生态化、高效化和科学化的综合利用方式,实现从土壤中来到土壤中去的生态循环。本文首先介绍了蔬菜废弃物的资源量分布及养分含量特点,然后通过原位还田和集中发酵两类处理方式介绍了蔬菜废弃物肥料化技术的研究进展,并对蔬菜废弃物腐解的相关菌群和菌剂进行了梳理,最后对蔬菜废弃物肥料化利用提出建议。

不同施肥处理对玉米产量及土壤酶活性的影响

分析了不同施肥处理对玉米产量和土壤养分的影响,以及不同生育期内土壤纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶的动态变化。结果表明,5个不同施肥处理产量均高于CK;秸秆配施无机肥加秸秆腐熟剂(FS)处理和有机肥配施70% NPK(OF)处理的效果最佳,有机无机复合肥(OI2)、有机无机复合肥(OI1)和常规无机肥(CF)处理次之,不施肥处理(CK)最低。FS处理较常规施肥处理提高了4.87%,有机肥配施70%常规无机肥(OF)处理较常规施肥处理的产量提高了3.39%。施肥处理均能提高3种酶的活性,并且表现出较强规律性:土壤过氧化氢酶在玉米拔节期出现活性高峰,土壤纤维素酶和土壤脲酶在玉米大喇叭口期出现活性高峰;FS处理在各个时期的酶活性较高。综上所述,秸秆还田配施化肥加秸秆腐熟剂有利于增加土壤酶活性与土壤养分含量,提高作物产量。

玉米秸秆低温降解复合菌系GF-20的促分解作用及对土壤微生物多样性的影响

在10℃黑暗条件下进行室内土培接种实验,评价玉米秸秆低温降解复合菌系GF-20对玉米秸秆的促分解作用及对土壤微生物群落多样性的影响。在接种后15、30、45和60 d分别测定GF-20及对照菌剂LK和SM的玉米秸秆降解率及土壤微生物群落结构。结果表明,与未施菌剂对照(CK)相比,施用菌剂在一定程度上加快玉米秸秆的分解,以低温高效菌剂GF-20效果最佳,可明显加快秸秆分解进程。利用16Sr DNA-PCR-DGGE技术检测土壤微生物群落的多样性,与未施菌剂对照(CK)和无秸秆无菌剂的空白对照(B)相比,施用菌剂对土壤细菌群落结构产生较大的影响,可显著提高土壤细菌富度(S)和多样性指数(H),表现为GF-20>LK>SM>CK>B;各处理之间的种群均匀度指数(E)差异不显著。玉米秸秆添加促腐解菌剂,可有效加快秸秆分解,增加土壤微生物群落多样性。