秸秆腐熟剂的构建及其在秸秆堆肥还田中的作用

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　　【摘   要】 农作物秸秆堆肥还田的处理可以有效的提高土壤当中有机物质的含量，同时其还可以起到改善优化土壤理化性质的效用。在农作物秸秆堆肥还田的处理工作当中使用秸秆腐熟剂，能进一步的加快秸秆的讲解效率，提高其肥效。本文主要就秸秆腐熟剂的构建以及秸秆腐熟剂在秸秆堆肥还田当中的作用进行分析，正确的认知秸秆资源的发展现状以及秸秆还田的重要价值，遵守秸秆腐熟剂的使用原则，掌握好秸秆腐熟剂的使用要点，将秸秆腐熟剂的效用更好的发挥出来，推动我国北方区域秸秆还田项目的发展进程，让其农业可以始终维持一种良好的可持续化发展状态。
　　【关键词】 秸秆腐熟剂;秸秆还田;构建;微生物
　　[Abstract]  Crop straw compost is an effective way to improve soil organic matter content and imp-rove soil physical and chemical properties.Straw-decomposing inoculant can improve the degradation rate and improve the efficiency of fertilizer in the process of compost.This paper researched on the constr-uction of straw-decomposing inoculant and the effect on straw compost returning to field，in order to pro-vide reference for accelerating the development of straw mulching project in the north and promoting the sustainable development of modern agriculture.
　　[Key words] straw-decomposing inoculant; straw mulching; construction; microorganism
　　現阶段，秸秆这类资源并没有完全的被合理使用，秸秆腐熟剂的应用可以使得秸秆当中的大分子物质被讲解成为可被植物所利用的复杂菌群，给土壤供给P、K等元素，真正的达到高效还田的目的[1]。需要就秸秆腐熟剂的使用经济效益、生态以及社会效益进行综合化的分析，解决好农作物秸秆堆肥的问题，强化其还田之后的培肥地力的效果，保障土壤养分的均衡状态，避免其土壤结构遭受到损害，推进农业的健康化发展，利用复合微生物菌剂，使得其秸秆堆肥的工作进展的更为顺畅，高效化的使用秸秆资源，优化土壤的环境，提升农业的生态环境，正确化的使用秸秆腐熟剂。
　　1  秸秆资源现状及秸秆还田的重要价值
　　农作物秸秆是一类较为丰富的自然性资源，经过调查报告数据了解到，我国每年大约会产生出6.3亿多吨的秸秆，其产量是世界秸秆总产量的20%-30%[2]。农作物秸秆当中包含N、K、P、C等各类微量元素。秸秆堆肥还田技术的应用，使固定在农作物有机体中的营养元素释放到土壤中，可以有效提高土壤有机质含量，提升土壤速效养分含量，使土壤营养物质含量维持在一种动态平衡的状态，同时改善土壤团粒结构等理化性质，大幅降低传统化肥施用量，达到增产的效果。这对我国农业实现可持续发展意义重大。
　　2  秸秆腐熟剂的构建规律
　　通常，至少两类互不拮抗的微生物菌种共同制备得到复合微生物菌剂。这类复合微生物菌剂的种类丰富，功能性非常突出，在经济效益方面具有很强的优势。其中，秸秆腐熟剂是复合微生物菌剂中的重要成员，以农作物秸秆为施用对象。构建时期必须达到以下条件：
　　2.1  可以有效分解农作物秸秆
　　农作物秸秆主要由有机物质、水和矿物质组成，其中有机物主要指碳水化合物。半纤维素和角质等是秸秆中粗纤维的主要组分，所占比例很高。纤维素是植物细胞壁的重要组分，同时其也是自然领域中较大的一类有机物质。木质素作为一种杂聚物与纤维素、半纤维素共同组成细胞壁主要成分[3]。因此在制备秸秆腐熟剂的过程中，需要将高产纤维素酶的菌株等掺杂到其中，且必须占据较高的比例，且添加的微生物菌株不能对植物根系的正常生长发育造成影响
　　2.2  可以适应耕作区气候条件
　　我国幅员辽阔，地貌类型丰富，南、北方气候条件差异明显。南方地区气候条件具有如下特点：首先南方地区为赤道季风性气候，全面的平均温度大约会在二十六摄氏度之上。其次为热带季风气候，其最冷时期，月平均温度不小于十六摄氏度。最后是副热带季风气候，其主要集中在华北以及华南的区域，最冷时，月平均温度会处于-8至0摄氏度，夏季其平均温度不小于二十五摄氏度。我国北方区域全年的温差数值比较大，夏季时，其平均温度会超过二十五摄氏度，冬季时，其平均温度可以低于-40摄氏度。由于环境温度较低，上一年秋季粮食收割后还田的秸秆始终处于低温条件下，中温菌和高温菌在低温时无法保证降解效率，在春季开播前无法达到秸秆腐熟还田的效果。因此，在制备秸秆腐熟菌剂时，必须要对其耕作区域的气候特征等进行分析，选择高适宜的菌株，构建复合菌系，这样可以保证腐熟效果，提升秸秆堆肥效率[4]。
　　2.3  复合菌系要有较强的秸秆降解功能和稳定性
　　秸秆腐熟剂在自然作用环境下是可以变动的，其始终具有一定的动态化特征。秸秆降解就是复合微生物菌系连续化的继代培养繁殖的流程，在其时期中，不管是周围环境的温度，还是酸碱平衡状态等都是动态变化的，所以在组建构成秸秆腐熟剂的复合微生物菌系时，必须要考量外界的因素的变化状况，其因素在变化时期不可影响到菌株自身的繁殖状态，也不可减弱其产酶活性[5]。 　　2.4  可以促进土壤微生物群落的改善
　　如果农作物产量的较高，那么其对于化肥以及农药等的依赖性就会比较强，这就很容易让其农作物的种植区域产生土壤板结酸化以及土壤营养失衡等的问题。土壤内的病原菌类别以及数量不断提升，秸秆腐熟剂的施用会使各个菌群组分大规模繁殖。当秸秆还田时，这些大量繁殖的菌群可以参与到土壤原有微生物区系中，且不会影响到土壤微生物区系的组建[6]。所以，在构建秸秆腐熟剂组分的过程中，不但需要使其具备降解秸秆的性能，同时还需要适当的增加部分病原微生物的拮抗性能，同时修复土壤，进一步优化并调整土壤微生物菌群，提升有益菌数量，最大限度的规避风险，减小农作物病害的出现概率，让农作物的根系可以较好的吸收相应的营养元素，进而达到提高農作物产量的预期目标。
　　3  具有腐熟农作物秸秆功能的主要微生物
　　3.1  降解木质素
　　现阶段，我国相关学者主要对可降解木质素的细菌进行研究，其主要针对的是该细菌内的链霉菌以及诺卡氏菌等菌种。和其相关的真菌以分解木材组分所产生的差异进行划分，可以将其划分成为三类，第一类为软腐真菌，第二类为褐腐真菌，最后一类为白腐真菌。其中白腐真菌通常都是一些担子菌，只有较少的一部分是子囊菌以及半知菌，该类型菌种的应用会让木材内的木质素等进行分解，生成二氧化碳和水物质[7]。黄孢原毛平革菌是一类使用频率比较高且较为典型的菌种，其自身的降解能力会比较强。软腐真菌一般是由子囊菌和半知菌构成，该类型的菌种作用条件为潮湿环境，只有其环境内的潮湿度较高，才可以让其在木材的表面进行降解。
　　3.2  降解纤维素
　　能够降解纤维素的微生物都会产生纤维素酶，纤维多囊菌等菌种自身也携带着较强的分化纤维素的性能。在自然界中，真菌是用来分解纤维素的主要物质，一般情况下，绿色木霉以及青霉属的等类别的菌株使用频率会比较高[8]。
　　4  秸秆腐熟剂对秸秆堆肥还田效果的影响
　　秸秆腐熟剂是通过人为合理化配伍生成的一类复合型微生物制剂，菌剂中各类菌群组分生物活性比较高，可以较为充分且合理化的使用秸秆堆肥初始时期雨水淋下所产生的有机物质，让菌剂中的菌群快速进行自我繁殖，同时释放出大量的木质素降解酶、纤维素降解酶等，提高农作物秸秆腐解速率，提升秸秆分解率。通过腐熟处理，农作物秸秆中不易被吸收的生物大分子转变成为可被农作物根系吸收利用的小分子物质，有助于农作物的生长。与秸秆自然堆肥比较而言，添加秸秆腐熟剂后，腐熟处理后的作物秸秆肥效较高，同时其还可以有效的减小N元素的损失。在作物秸秆腐熟结束还田后，肥料可以改善土壤的内部结构，调整土壤内部的腐殖酸组分，提高胡敏酸和富里酸含量，提升土壤的团利率数值。增添功能型的益生菌，可以给为微生物的平衡创设出更为优异的生存环境，强化土壤酶的活性，加快农作物根系的生长发育速度，吸收利用周围的养分，增收农作物的产量[9]。除此之外，将外援复合菌剂添加到其中，会让秸秆腐熟堆肥时期产生热量，其温度约为六十至七十摄氏度，且这种高温的时间大约会持续二十至三十天，这种长时间的高温环境，可以有效的消灭秸秆当中的各类病原菌等，达到净肥下地的目的。
　　5  秸秆腐熟剂应用效果
　　5.1  秸秆腐熟剂对土壤理化性质的影响
　　将秸秆腐熟剂投入到土壤之中，会进一步的提升秸秆的腐解速度，土壤当中的K、P等有机物质的含量会呈现出一种递增的变化趋势，并且土壤微生物群落的组成以及活性也会产生较为明显性的变化，细菌以及真菌的数量持续不断的增高。研究数据表明，秸秆腐熟剂的应用会高效的降解秸秆当中难分解的物质，同时让秸秆内的N、P等元素快速的释放，加快其释放的速度。在使用秸秆腐熟剂100天之后，玉米的秸秆生物量是中数值会超过64%，有机碳矿化率约为69%，有机碳养分释放率为58.9%、有机氮养分释放率为57%、有机磷养分释放率为88.7%、有机钾养分释放率为94.9%。将腐熟剂应用到小麦地区内，其使用时间为九十天，小麦的秸秆腐解速度会有所提升，土壤内的全磷、速效磷等各类物质的含量也会持续不断的增高，将腐熟剂和尿素配合在一起应用，其使用的效果会更加的明显[10]。通过合理化的使用秸秆腐熟剂，能有效的提升土壤微生物群落活性，丰富土壤微生物群落，在改善优化土壤状况的同时，减小土壤水分的蒸发程度，让其土壤始终保持较为充裕的水分容量。
　　5.2  秸秆腐熟剂对作物生长状况的影响
　　研究表明，秸秆腐熟剂应用之后，玉米秸秆的腐熟时间会提前三十天，同时其还可以进一步的促进小麦等物质的生长，提高分蘖和千粒重，经过统计，其实际的增产会高达10.4%，其和配方施肥进行比较，该腐熟剂的应用，会提升水稻钾元素的含量，其会上升5.5%，总累积量提高50%，产量增量分别为10.4%，钾肥贡献率、农学利用率、偏生产力和吸收利用率分别提高了9.2%、45.5%、10.4%和39.0%;在玉米作物上，与无腐熟剂处理相比，施加秸秆腐熟剂在盆栽上玉米增产19.2%，小区试验增产16.4%。秸秆腐熟剂不仅仅在大田作物上有效果，在蔬菜生产中也是有很强的应用性。
　　6  展望
　　现阶段，我国所应用的秸秆腐熟剂发酵菌剂菌种活力并不是特别的高，需要进一步的提升该类型菌种的活力。相关的生产单位应当设定好企业的发展方向，让其朝向产业化的发展不断的发展。当前，我国可以明确的用于发酵秸秆的相关菌种类别会比较少，另外，这类菌株的稳定性能也会比较差，需要进一步的提升这类菌株的稳定程度[3]。我国大部分的企业在生产其菌种方面的工艺技术会比较滞后，缺乏一定的有效性，其最终生产出的菌种数量会比较少。可以利用秸秆还田的形式，进一步的提升土壤的肥力，丰富该区域土壤内的养分组分，使得农作物的产量变得更高。其药剂的使用对于我国农业的发展有着至关重要的作用，将其药剂投入到秸秆还田工作当中，其所起到的腐熟效果极为明显，需要结合当前我国各个区域秸秆腐熟剂的制备以及使用现状，不断的提升相关工艺的生产水准，让其可以更好的适应我国农业生产的发展，丰富腐熟剂的类别[6]。 　　7  结语
　　农作物秸秆堆肥还田工作的开展可以较好的提高土壤内有机物质的含量，优化土壤理化性质。在使用秸秆腐熟剂的过程中，其相关的工作人员必须要对菌种的高活性状态进行分析，综合多方面的影响，探究其在自然环境状况下的性能的稳定状态，结合农作物根系的发育状况，制定出更为节省时间、精力的处理方式，较为迅速的降解腐熟农作物秸秆，强化其地区土壤的肥力。就低温高性能的纤维分解菌的选择培育等进行重点研讨，促进北方区域秸秆还田工作的开展。
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　　（编辑：李晓琳）
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