專利名稱：提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸稈浸提液及其制備方法
技術領域：
本發明屬于生物肥料施用技術領域，特別涉及一種提高菌根真菌肥效的農作物秸桿浸提液及其制備方法。
背景技術：
( I)農作物秸桿資源化利用備受關注農作物秸桿是農業生產中的主要廢棄物之一，含有豐富的氮、磷、鉀和微量元素成分，是一種重要的可再生資源，具有很大的綜合利用價值。目前全世界每年農業生產中產生的秸桿為1000-2000億噸，中國每年有近6億噸秸桿，而被利用的不足2000萬噸，約97%的秸桿被焚燒、堆積和遺棄，既造成資源浪費，又造成環境污染。焚燒秸桿還會造成土壤水分 的蒸發及土壤結構的破壞，造成土壤板結，肥力下降，土壤生態系統惡化，作物產量下降。這已經成為政府關心、社會關注、輿論關切的熱點和難點問題。因此，如何做好農作物秸桿的資源化利用已成為亟待解決的農業問題。秸桿還田技術是保護環境、促進農業可持續發展的戰略抉擇。目前秸桿還田已經取得了一定的成效，但仍然存在一些問題。其中秸桿還田后腐解難是影響秸桿還田技術大面積推廣的一個重要限制因子。(2)菌根真菌肥料市場前景廣闊，但菌根真菌肥料的施用技術尚需改進近百年來，化肥的施用對農業生產作出了巨大貢獻。由于化肥具有使用方便、月巴效快等優點，致使其用量越來越多。但近年來在發達地區大量、過量使用化肥，導致土壤中單一養分如磷或氮含量過高，造成土壤養分平衡失調、化肥利用率較低、農田附近水體富營養化加重、損失的硝態氮對土壤和地下水污染加重、根際微生物區系平衡狀況遭到破壞、作物生長不良及各種病害日趨嚴重等現象。生物肥料的研究、開發和利用是解決這一難題的重要途徑。叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,簡稱AMF)是廣泛分布于各種類型土壤中的一類特殊微生物，它可以和地球上約90%的維管植物的根系形成“菌根”(arbuscular mycorrhiza,簡稱AM)。菌根是土壤居群一種活躍的、有生命力的互惠共生體，它同時具有植物根系和微生物的特性。國內外關于AMF在促進宿主植物生長發育、增加宿主植物P營養、調節水分代謝和增強植物抗逆性等方面的作用已有大量報道，作為生物肥料AMF正日益受到世界各國的普遍關注。生物肥料在對提高農作物品質、保護環境生態和農業的可持續發展具有不可替代的作用。尤其是在人類面臨能源危機、資源緊缺、環境污染等壓力下，生物肥料的研究和應用比以往任何時期都更加受到世界各國的重視。我國微生物肥料的生產應用已有幾十年的歷史，生物肥料在農牧業生產中應用效果已得到肯定，但它在生產中的效果還很不穩定，這限制了它的進一步推廣和普及。如何提高和穩定生物肥料肥效是生物肥料發展的重要命題之一。(3)農作物秸桿與菌根真菌肥料混施是提高生物肥料肥效和促進秸桿資源化的新途徑叢枝菌根真菌在提高植物的抗逆性和抗病性、維護植物健康方面發揮著關鍵作用。前人的研究表明，菇渣、秸桿、泥炭等有機物料及堆肥能夠有效提高AMF的侵染率，但不同有機物料添加及其處理方式對AMF施用效果差異較大。鑒于叢枝菌根真菌在農業應用的諸多優點和農作物秸桿資源化的強大市場需求，采用農作物秸桿及其處理產物提高菌根真菌肥料肥效和促進農作物秸桿資源化，將為農業可持續發展提供新的途徑。由于不同種類的農作物秸桿在改善作物生長狀況和提高菌根真菌肥效中扮演的角色不同，通過調節農作物秸桿的處理和施用方式以達到提高菌根真菌肥料肥效的方法，這不僅為菌根真菌的廣泛應用提供保障，而且有利于農作物秸桿的資源化。
發明內容
本發明針對以上技術問題，設計提供了一種特別適用于提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液及其制備和施用方法。該方法操作簡單方便，成本低，促進作物生長和提高菌根真菌侵染率效果明顯。該方法適用于番茄、黃瓜、西瓜、哈密瓜等經濟作物施用菌根 真菌肥料育苗時使用，以及果樹等多年生作物的種植過程中菌根真菌的復壯及土壤改良。本發明所述的適合于提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的制備含材料選擇、制作過程和質量指標選取三部分；農作物秸桿浸提液的施用方法包括施用條件、施用時間和施用量的參數選取。本發明所述的提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的制備方法為步驟I :將農作物秸桿洗干凈，曬干或烘干后剪成l_5cm長短，裝入網孔直徑為0. 1-0. 3mm的網袋中；步驟2 :容器中加水，將通氣管置于容器底部，Im3水的曝氣量為0. 1-0. 5L/h，通氣20-60min，除去氯氣，然后將步驟I中裝好農作物秸桿的網袋放入水中，農作物秸桿與水的質量比為I: (1-20)；步驟3 :浸提發酵過程中避免強光直射，保持通氣，外界氣溫控制在20_35°C，優選25-30°C，經過5-10天，制得提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液。所述的農作物秸桿選擇滿足指標為纖維素< 2.0%、半纖維素> 2.2%、木質素^ I. 0%、碳元素和氮元素的比例在20-50之間。上述制得的提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的施用方法將制作好的農作物秸桿浸提液6小時內使用完畢，每畝的施用量為10-20L，加入2-50倍質量的水稀釋后施用。上述稀釋后的農作物秸桿浸提液直接澆灌到作物根部，或者采用滴灌系統。本發明制得的提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液符合《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)，還有其他指標為pH5. 5-6. 5，生化需氧量(BOD5) ( 50mg/L，化學需氧量(CODcr) ( 100mg/L,硼(B) ( I. Omg/L，類大腸桿菌群數彡 8000 和 EC ( 0. 4ms/cm。有益效果I)本發明中的農作物秸桿浸提液制作的材料極易獲得，且成本較低，制作過程簡單，施用方法簡便；2)本發明提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液促進作物幼苗生長的效率高，促進作物生長的效果明顯，時間短，秸桿浸提液澆灌約40天后植株生物量顯著增加，作物幼苗生物量提高30%以上；3)本發明所采用的原料不添加化學合成物質，制作出的秸桿浸提液對環境無污染，符合農業可持續發展需要。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I :實施例I制得的小麥秸桿浸提液和菌根真菌施用對番茄地上部生物量的影響，圖中是傳統施肥、菌根真菌、秸桿浸提液、秸桿浸提液+菌根真菌處理種植番茄經過40天后番茄地上部干重數值。圖2 :實施例2制得的玉米秸桿浸提液和菌根真菌施用對番茄地上部生物量的影響，圖中是傳統施肥、菌根真菌、秸桿浸提液、秸桿浸提液+菌根真菌處理種植番茄經過40天后番茄地上部干重數值。
具體實施例方式實施例I :
步驟I :將小麥秸桿洗干凈，曬干后剪成l-2cm長短，裝入網孔直徑為0. 15mm的網袋中；步驟2 :容器中加水，將通氣管置于容器底部，Im3水的曝氣量為0. 2L/h，通氣30min，除去氯氣，然后將步驟I中裝好小麥秸桿的網袋放入水中，農作物秸桿與水的質量比為1:1;步驟3 :浸提發酵過程中避免強光直射，保持通氣，外界氣溫控制在25-30°C，經過7天，制得提高菌根真菌肥料肥效的小麥秸桿浸提液。所述的小麥秸桿選擇滿足指標為纖維素< 2.0%、半纖維素> 2.2%、木質素彡I. 0%和C/N在20-50之間。上述制得的提高菌根真菌肥料肥效的小麥秸桿浸提液符合《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005),還有其他指標為pH5. 5-6. 5，生化需氧量(BOD5) ( 50mg/L,化學需氧量(CODcr) ( 100mg/L，硼(B) ( I. Omg/L，類大腸桿菌群數彡 8000 和 EC ( 0. 4ms/cm。在泥炭蛭石=2:1的基質上種植番茄，結合傳統肥料(化肥N 0. 2g/kg，P2O50. 05g/kg，K2O 0. 25g/kg基質+IOg雞糞有機肥)的施用下，將制作好的小麥秸桿浸提液6小時內使用完畢，每畝的施用量為10L，加入5倍質量的水稀釋后直接澆灌到番茄根部。經過40天，小麥秸桿浸提液+菌根真菌處理的番茄地上部生物量顯著高于其他處理方法，具體比較結果是分別比傳統施肥、菌根添加和單獨小麥秸桿浸提液處理高出123%、37. 0%和52. 8%，小麥秸桿浸提液+菌根真菌處理的番茄產量均高于對照施肥處理，但他們之間沒有統計上的差異。實驗表明，采用本發明制作的小麥秸桿浸提液及使用方法在育苗基質上種植蔬菜，能夠顯著提高菌根真菌的肥效，從而提高番茄幼苗的生物量。實施例2:步驟I :將玉米秸桿洗干凈，曬干后剪成2-4cm長短，裝入網孔直徑為0. 20mm的網袋中；步驟2 :容器中加水，將通氣管置于容器底部，Im3水的曝氣量為0. 3L/h，通氣30min，除去氯氣，然后將步驟I中裝好玉米秸桿的網袋放入水中，玉米秸桿與水的質量比為 1:4 ;步驟3 :浸提發酵過程中避免強光直射，保持通氣，外界氣溫控制在25_30°C，經過7天，制得提高菌根真菌肥料肥效的玉米秸桿浸提液。
所述的玉米秸桿選擇滿足指標為纖維素< 2.0%、半纖維素> 2.2%、木質素彡I. 0%和C/N在20-50之間。上述制得的提高菌根真菌肥料肥效的玉米秸桿浸提液符合《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005),還有其他指標為pH5. 5-6. 5，生化需氧量(BOD5) ( 50mg/L,化學需氧量(CODcr) ( 100mg/L，硼(B) ( I. Omg/L，類大腸桿菌群數彡 10000 和 EC ( 0. 4ms/cm。在泥炭蛭石=2:1的基質上種植番茄，結合傳統肥料(化肥N 0. 2g/kg，P2O5 0. 05g/kg, K2O 0. 25g/kg基質+IOg雞糞有機肥)的施用下，將制作好的玉米稻桿浸提液6小時內使用完畢，每畝的施用量為15L，加入2倍質量的水稀釋后直接澆灌到番茄根部，經過40天，玉米秸桿浸提液+菌根真菌處理的番茄地上部生物量分別是傳統施肥、菌根添加和玉米秸桿浸提液處理的2. 46、I. 51和2. 55倍，秸桿浸提液+菌根真菌處理番茄產量均高于對照施肥處理，但他們之間沒有統計上的差異。實驗表明，采用本發明制作的玉米秸桿浸提液及使用方法在育苗基質上種植蔬菜，能夠顯著提高菌根真菌的肥效，從而提高番茄幼苗的生物量。
權利要求
1.一種提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的制備方法，其特征在于，其具體制備步驟為 步驟I :將農作物秸桿洗干凈，曬干或烘干后剪成l_5cm長短，裝入網孔直徑為0.1-0. 3mm的網袋中； 步驟2 :容器中加水，將通氣管置于容器底部，Im3水的曝氣量為0. 1-0. 5L/h，通氣20-60min，除去氯氣，然后將步驟I中裝好農作物秸桿的網袋放入水中，農作物秸桿與水的質量比為I: (1-20)； 步驟3:浸提發酵過程中避免強光直射，保持通氣，外界氣溫控制在20-35°C，優選25-30°C，經過5-10天，制得提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液。
2.根據權利要求I所述的一種提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的制備方法，其特征在于，所述的農作物秸桿選擇滿足指標為纖維素< 2. 0%、半纖維素> 2. 2%、木質素> I. 0%、碳元素和氮元素的比例在20-50之間。
3.根據權利要求I所述的一種提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的制備方 法，其特征在于，制得的提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的施用方法為將制作好的農作物秸桿浸提液6小時內使用完畢，每畝的施用量為10-20L，加入2-50倍質量的水稀釋后施用。
4.根據權利要求3所述的一種提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸桿浸提液的制備方法，其特征在于，稀釋后的農作物秸桿浸提液直接澆灌到作物根部，或者采用滴灌系統。
全文摘要
本發明公開了屬于生物肥料施用領域的一種提高菌根真菌肥料肥效的農作物秸稈浸提液及其制備方法。本發明的制備方法包含材料選擇、制作過程和質量指標選取三部分；農作物秸稈浸提液的施用方法包括施用條件、施用時間和施用量的參數選取。本發明選取的原材料極易獲得，且成本較低，制作過程簡單，施用方法簡便；并且制得的農作物秸稈浸提液促進作物幼苗生長的效率高，時間短，農作物秸稈浸提液澆灌約40天后作物幼苗生物量提高30%以上；本發明所采用的原料不添加化學合成物質，制作出的農作物秸稈浸提液對環境無污染，符合農業可持續發展需要。
文檔編號C05G3/00GK102701869SQ201210215769
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者徐萍, 徐靜, 梁林洲, 沈仁芳, 田鳳嬌, 董曉英 申請人:中國科學院南京土壤研究所