何鑫 宋瑜 王書功 劉佳莉

【摘? ?要】 農(nóng)作物秸稈堆肥還田的處理可以有效的提高土壤當(dāng)中有機(jī)物質(zhì)的含量，同時(shí)其還可以起到改善優(yōu)化土壤理化性質(zhì)的效用。在農(nóng)作物秸稈堆肥還田的處理工作當(dāng)中使用秸稈腐熟劑，能進(jìn)一步的加快秸稈的講解效率，提高其肥效。本文主要就秸稈腐熟劑的構(gòu)建以及秸稈腐熟劑在秸稈堆肥還田當(dāng)中的作用進(jìn)行分析，正確的認(rèn)知秸稈資源的發(fā)展現(xiàn)狀以及秸稈還田的重要價(jià)值，遵守秸稈腐熟劑的使用原則，掌握好秸稈腐熟劑的使用要點(diǎn)，將秸稈腐熟劑的效用更好的發(fā)揮出來，推動(dòng)我國(guó)北方區(qū)域秸稈還田項(xiàng)目的發(fā)展進(jìn)程，讓其農(nóng)業(yè)可以始終維持一種良好的可持續(xù)化發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

【關(guān)鍵詞】 秸稈腐熟劑;秸稈還田;構(gòu)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(xiàn)階段，秸稈這類資源并沒有完全的被合理使用，秸稈腐熟劑的應(yīng)用可以使得秸稈當(dāng)中的大分子物質(zhì)被講解成為可被植物所利用的復(fù)雜菌群，給土壤供給P、K等元素，真正的達(dá)到高效還田的目的[1]。需要就秸稈腐熟劑的使用經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)以及社會(huì)效益進(jìn)行綜合化的分析，解決好農(nóng)作物秸稈堆肥的問題，強(qiáng)化其還田之后的培肥地力的效果，保障土壤養(yǎng)分的均衡狀態(tài)，避免其土壤結(jié)構(gòu)遭受到損害，推進(jìn)農(nóng)業(yè)的健康化發(fā)展，利用復(fù)合微生物菌劑，使得其秸稈堆肥的工作進(jìn)展的更為順暢，高效化的使用秸稈資源，優(yōu)化土壤的環(huán)境，提升農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)境，正確化的使用秸稈腐熟劑。

1? 秸稈資源現(xiàn)狀及秸稈還田的重要價(jià)值

農(nóng)作物秸稈是一類較為豐富的自然性資源，經(jīng)過調(diào)查報(bào)告數(shù)據(jù)了解到，我國(guó)每年大約會(huì)產(chǎn)生出6.3億多噸的秸稈，其產(chǎn)量是世界秸稈總產(chǎn)量的20%-30%[2]。農(nóng)作物秸稈當(dāng)中包含N、K、P、C等各類微量元素。秸稈堆肥還田技術(shù)的應(yīng)用，使固定在農(nóng)作物有機(jī)體中的營(yíng)養(yǎng)元素釋放到土壤中，可以有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，提升土壤速效養(yǎng)分含量，使土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量維持在一種動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，同時(shí)改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等理化性質(zhì)，大幅降低傳統(tǒng)化肥施用量，達(dá)到增產(chǎn)的效果。這對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展意義重大。

2? 秸稈腐熟劑的構(gòu)建規(guī)律

通常，至少兩類互不拮抗的微生物菌種共同制備得到復(fù)合微生物菌劑。這類復(fù)合微生物菌劑的種類豐富，功能性非常突出，在經(jīng)濟(jì)效益方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。其中，秸稈腐熟劑是復(fù)合微生物菌劑中的重要成員，以農(nóng)作物秸稈為施用對(duì)象。構(gòu)建時(shí)期必須達(dá)到以下條件：

2.1? 可以有效分解農(nóng)作物秸稈

農(nóng)作物秸稈主要由有機(jī)物質(zhì)、水和礦物質(zhì)組成，其中有機(jī)物主要指碳水化合物。半纖維素和角質(zhì)等是秸稈中粗纖維的主要組分，所占比例很高。纖維素是植物細(xì)胞壁的重要組分，同時(shí)其也是自然領(lǐng)域中較大的一類有機(jī)物質(zhì)。木質(zhì)素作為一種雜聚物與纖維素、半纖維素共同組成細(xì)胞壁主要成分[3]。因此在制備秸稈腐熟劑的過程中，需要將高產(chǎn)纖維素酶的菌株等摻雜到其中，且必須占據(jù)較高的比例，且添加的微生物菌株不能對(duì)植物根系的正常生長(zhǎng)發(fā)育造成影響

2.2? 可以適應(yīng)耕作區(qū)氣候條件

我國(guó)幅員遼闊，地貌類型豐富，南、北方氣候條件差異明顯。南方地區(qū)氣候條件具有如下特點(diǎn)：首先南方地區(qū)為赤道季風(fēng)性氣候，全面的平均溫度大約會(huì)在二十六攝氏度之上。其次為熱帶季風(fēng)氣候，其最冷時(shí)期，月平均溫度不小于十六攝氏度。最后是副熱帶季風(fēng)氣候，其主要集中在華北以及華南的區(qū)域，最冷時(shí)，月平均溫度會(huì)處于-8至0攝氏度，夏季其平均溫度不小于二十五攝氏度。我國(guó)北方區(qū)域全年的溫差數(shù)值比較大，夏季時(shí)，其平均溫度會(huì)超過二十五攝氏度，冬季時(shí)，其平均溫度可以低于-40攝氏度。由于環(huán)境溫度較低，上一年秋季糧食收割后還田的秸稈始終處于低溫條件下，中溫菌和高溫菌在低溫時(shí)無法保證降解效率，在春季開播前無法達(dá)到秸稈腐熟還田的效果。因此，在制備秸稈腐熟菌劑時(shí)，必須要對(duì)其耕作區(qū)域的氣候特征等進(jìn)行分析，選擇高適宜的菌株，構(gòu)建復(fù)合菌系，這樣可以保證腐熟效果，提升秸稈堆肥效率[4]。

2.3? 復(fù)合菌系要有較強(qiáng)的秸稈降解功能和穩(wěn)定性

秸稈腐熟劑在自然作用環(huán)境下是可以變動(dòng)的，其始終具有一定的動(dòng)態(tài)化特征。秸稈降解就是復(fù)合微生物菌系連續(xù)化的繼代培養(yǎng)繁殖的流程，在其時(shí)期中，不管是周圍環(huán)境的溫度，還是酸堿平衡狀態(tài)等都是動(dòng)態(tài)變化的，所以在組建構(gòu)成秸稈腐熟劑的復(fù)合微生物菌系時(shí)，必須要考量外界的因素的變化狀況，其因素在變化時(shí)期不可影響到菌株自身的繁殖狀態(tài)，也不可減弱其產(chǎn)酶活性[5]。

2.4? 可以促進(jìn)土壤微生物群落的改善

如果農(nóng)作物產(chǎn)量的較高，那么其對(duì)于化肥以及農(nóng)藥等的依賴性就會(huì)比較強(qiáng)，這就很容易讓其農(nóng)作物的種植區(qū)域產(chǎn)生土壤板結(jié)酸化以及土壤營(yíng)養(yǎng)失衡等的問題。土壤內(nèi)的病原菌類別以及數(shù)量不斷提升，秸稈腐熟劑的施用會(huì)使各個(gè)菌群組分大規(guī)模繁殖。當(dāng)秸稈還田時(shí)，這些大量繁殖的菌群可以參與到土壤原有微生物區(qū)系中，且不會(huì)影響到土壤微生物區(qū)系的組建[6]。所以，在構(gòu)建秸稈腐熟劑組分的過程中，不但需要使其具備降解秸稈的性能，同時(shí)還需要適當(dāng)?shù)脑黾硬糠植≡⑸锏霓卓剐阅?，同時(shí)修復(fù)土壤，進(jìn)一步優(yōu)化并調(diào)整土壤微生物菌群，提升有益菌數(shù)量，最大限度的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，減小農(nóng)作物病害的出現(xiàn)概率，讓農(nóng)作物的根系可以較好的吸收相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)元素，進(jìn)而達(dá)到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的預(yù)期目標(biāo)。

3? 具有腐熟農(nóng)作物秸稈功能的主要微生物

3.1? 降解木質(zhì)素

現(xiàn)階段，我國(guó)相關(guān)學(xué)者主要對(duì)可降解木質(zhì)素的細(xì)菌進(jìn)行研究，其主要針對(duì)的是該細(xì)菌內(nèi)的鏈霉菌以及諾卡氏菌等菌種。和其相關(guān)的真菌以分解木材組分所產(chǎn)生的差異進(jìn)行劃分，可以將其劃分成為三類，第一類為軟腐真菌，第二類為褐腐真菌，最后一類為白腐真菌。其中白腐真菌通常都是一些擔(dān)子菌，只有較少的一部分是子囊菌以及半知菌，該類型菌種的應(yīng)用會(huì)讓木材內(nèi)的木質(zhì)素等進(jìn)行分解，生成二氧化碳和水物質(zhì)[7]。黃孢原毛平革菌是一類使用頻率比較高且較為典型的菌種，其自身的降解能力會(huì)比較強(qiáng)。軟腐真菌一般是由子囊菌和半知菌構(gòu)成，該類型的菌種作用條件為潮濕環(huán)境，只有其環(huán)境內(nèi)的潮濕度較高，才可以讓其在木材的表面進(jìn)行降解。

3.2? 降解纖維素

能夠降解纖維素的微生物都會(huì)產(chǎn)生纖維素酶，纖維多囊菌等菌種自身也攜帶著較強(qiáng)的分化纖維素的性能。在自然界中，真菌是用來分解纖維素的主要物質(zhì)，一般情況下，綠色木霉以及青霉屬的等類別的菌株使用頻率會(huì)比較高[8]。

4? 秸稈腐熟劑對(duì)秸稈堆肥還田效果的影響

秸稈腐熟劑是通過人為合理化配伍生成的一類復(fù)合型微生物制劑，菌劑中各類菌群組分生物活性比較高，可以較為充分且合理化的使用秸稈堆肥初始時(shí)期雨水淋下所產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)，讓菌劑中的菌群快速進(jìn)行自我繁殖，同時(shí)釋放出大量的木質(zhì)素降解酶、纖維素降解酶等，提高農(nóng)作物秸稈腐解速率，提升秸稈分解率。通過腐熟處理，農(nóng)作物秸稈中不易被吸收的生物大分子轉(zhuǎn)變成為可被農(nóng)作物根系吸收利用的小分子物質(zhì)，有助于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。與秸稈自然堆肥比較而言，添加秸稈腐熟劑后，腐熟處理后的作物秸稈肥效較高，同時(shí)其還可以有效的減小N元素的損失。在作物秸稈腐熟結(jié)束還田后，肥料可以改善土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，調(diào)整土壤內(nèi)部的腐殖酸組分，提高胡敏酸和富里酸含量，提升土壤的團(tuán)利率數(shù)值。增添功能型的益生菌，可以給為微生物的平衡創(chuàng)設(shè)出更為優(yōu)異的生存環(huán)境，強(qiáng)化土壤酶的活性，加快農(nóng)作物根系的生長(zhǎng)發(fā)育速度，吸收利用周圍的養(yǎng)分，增收農(nóng)作物的產(chǎn)量[9]。除此之外，將外援復(fù)合菌劑添加到其中，會(huì)讓秸稈腐熟堆肥時(shí)期產(chǎn)生熱量，其溫度約為六十至七十?dāng)z氏度，且這種高溫的時(shí)間大約會(huì)持續(xù)二十至三十天，這種長(zhǎng)時(shí)間的高溫環(huán)境，可以有效的消滅秸稈當(dāng)中的各類病原菌等，達(dá)到凈肥下地的目的。

5? 秸稈腐熟劑應(yīng)用效果

5.1? 秸稈腐熟劑對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

將秸稈腐熟劑投入到土壤之中，會(huì)進(jìn)一步的提升秸稈的腐解速度，土壤當(dāng)中的K、P等有機(jī)物質(zhì)的含量會(huì)呈現(xiàn)出一種遞增的變化趨勢(shì)，并且土壤微生物群落的組成以及活性也會(huì)產(chǎn)生較為明顯性的變化，細(xì)菌以及真菌的數(shù)量持續(xù)不斷的增高。研究數(shù)據(jù)表明，秸稈腐熟劑的應(yīng)用會(huì)高效的降解秸稈當(dāng)中難分解的物質(zhì)，同時(shí)讓秸稈內(nèi)的N、P等元素快速的釋放，加快其釋放的速度。在使用秸稈腐熟劑100天之后，玉米的秸稈生物量是中數(shù)值會(huì)超過64%，有機(jī)碳礦化率約為69%，有機(jī)碳養(yǎng)分釋放率為58.9%、有機(jī)氮養(yǎng)分釋放率為57%、有機(jī)磷養(yǎng)分釋放率為88.7%、有機(jī)鉀養(yǎng)分釋放率為94.9%。將腐熟劑應(yīng)用到小麥地區(qū)內(nèi)，其使用時(shí)間為九十天，小麥的秸稈腐解速度會(huì)有所提升，土壤內(nèi)的全磷、速效磷等各類物質(zhì)的含量也會(huì)持續(xù)不斷的增高，將腐熟劑和尿素配合在一起應(yīng)用，其使用的效果會(huì)更加的明顯[10]。通過合理化的使用秸稈腐熟劑，能有效的提升土壤微生物群落活性，豐富土壤微生物群落，在改善優(yōu)化土壤狀況的同時(shí)，減小土壤水分的蒸發(fā)程度，讓其土壤始終保持較為充裕的水分容量。

5.2? 秸稈腐熟劑對(duì)作物生長(zhǎng)狀況的影響

研究表明，秸稈腐熟劑應(yīng)用之后，玉米秸稈的腐熟時(shí)間會(huì)提前三十天，同時(shí)其還可以進(jìn)一步的促進(jìn)小麥等物質(zhì)的生長(zhǎng)，提高分蘗和千粒重，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，其實(shí)際的增產(chǎn)會(huì)高達(dá)10.4%，其和配方施肥進(jìn)行比較，該腐熟劑的應(yīng)用，會(huì)提升水稻鉀元素的含量，其會(huì)上升5.5%，總累積量提高50%，產(chǎn)量增量分別為10.4%，鉀肥貢獻(xiàn)率、農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力和吸收利用率分別提高了9.2%、45.5%、10.4%和39.0%;在玉米作物上，與無腐熟劑處理相比，施加秸稈腐熟劑在盆栽上玉米增產(chǎn)19.2%，小區(qū)試驗(yàn)增產(chǎn)16.4%。秸稈腐熟劑不僅僅在大田作物上有效果，在蔬菜生產(chǎn)中也是有很強(qiáng)的應(yīng)用性。

6? 展望

現(xiàn)階段，我國(guó)所應(yīng)用的秸稈腐熟劑發(fā)酵菌劑菌種活力并不是特別的高，需要進(jìn)一步的提升該類型菌種的活力。相關(guān)的生產(chǎn)單位應(yīng)當(dāng)設(shè)定好企業(yè)的發(fā)展方向，讓其朝向產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展不斷的發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)可以明確的用于發(fā)酵秸稈的相關(guān)菌種類別會(huì)比較少，另外，這類菌株的穩(wěn)定性能也會(huì)比較差，需要進(jìn)一步的提升這類菌株的穩(wěn)定程度[3]。我國(guó)大部分的企業(yè)在生產(chǎn)其菌種方面的工藝技術(shù)會(huì)比較滯后，缺乏一定的有效性，其最終生產(chǎn)出的菌種數(shù)量會(huì)比較少?？梢岳媒斩掃€田的形式，進(jìn)一步的提升土壤的肥力，豐富該區(qū)域土壤內(nèi)的養(yǎng)分組分，使得農(nóng)作物的產(chǎn)量變得更高。其藥劑的使用對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，將其藥劑投入到秸稈還田工作當(dāng)中，其所起到的腐熟效果極為明顯，需要結(jié)合當(dāng)前我國(guó)各個(gè)區(qū)域秸稈腐熟劑的制備以及使用現(xiàn)狀，不斷的提升相關(guān)工藝的生產(chǎn)水準(zhǔn)，讓其可以更好的適應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，豐富腐熟劑的類別[6]。

7? 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)作物秸稈堆肥還田工作的開展可以較好的提高土壤內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的含量，優(yōu)化土壤理化性質(zhì)。在使用秸稈腐熟劑的過程中，其相關(guān)的工作人員必須要對(duì)菌種的高活性狀態(tài)進(jìn)行分析，綜合多方面的影響，探究其在自然環(huán)境狀況下的性能的穩(wěn)定狀態(tài)，結(jié)合農(nóng)作物根系的發(fā)育狀況，制定出更為節(jié)省時(shí)間、精力的處理方式，較為迅速的降解腐熟農(nóng)作物秸稈，強(qiáng)化其地區(qū)土壤的肥力。就低溫高性能的纖維分解菌的選擇培育等進(jìn)行重點(diǎn)研討，促進(jìn)北方區(qū)域秸稈還田工作的開展。

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（編輯：李曉琳）