玉米秸稈微生物預(yù)處理工藝篩選.pdf

1、目前全世界每年產(chǎn)生農(nóng)作物秸稈20億t，我國(guó)每年產(chǎn)量約6～7億t。合理利用秸稈，有利農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展，否則，秸稈將對(duì)社會(huì)的許多方面造成負(fù)作用。傳統(tǒng)的農(nóng)作物秸稈處置方法主要是焚燒，雖然焚燒能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)秸稈的減量化，但是卻浪費(fèi)了資源。同時(shí)，焚燒秸稈還會(huì)產(chǎn)生大量的CO、CO2、NOx，造成了嚴(yán)重的大氣污染；焚燒秸稈過程中產(chǎn)生的高溫還會(huì)對(duì)土壤微生物具有很強(qiáng)的殺滅作用，不利于土壤微生物的生存。最終造成土壤板結(jié).肥力下降。土地沙化是我國(guó)當(dāng)前最為

2、嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題之一，雖然近年來加大了沙質(zhì)土壤治理與改良的力度，但仍處于治理與沙化相持的階段。上世紀(jì)90年代我國(guó)開始采用秸稈進(jìn)行沙質(zhì)土壤治理，初期的主要做法與國(guó)外相似，多采用秸稈制成防沙障或覆蓋防沙，但由于不能從根本上解決問題，這種應(yīng)用方式只能是很有限的輔助措施。
　　 采用秸稈作為基礎(chǔ)材料來改良沙質(zhì)土壤，從秸稈本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)來看，預(yù)處理過程顯得尤其重要。由于玉米秸稈中含有大量的木質(zhì)素、半纖維素和纖維素等粗纖維，在自然界中不

3、易被分解。因此，對(duì)農(nóng)作物秸稈進(jìn)行預(yù)處理，破壞其結(jié)構(gòu)單元之間連結(jié)的各種共價(jià)鍵和降解木質(zhì)素、纖維素，對(duì)于快速、有效地腐解秸稈并使其中的有效元素得到充分的釋放具有重要意義。論文通過分析玉米秸稈在不同處理?xiàng)l件下木質(zhì)素、半纖維素、纖維素的降解情況以及養(yǎng)分釋放狀況來選取最佳的玉米秸稈預(yù)處理工藝，從而為沙質(zhì)土壤改良材料的制備提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)得出以下結(jié)論：
　　 1、大粒度的玉米秸稈(1-3cm、4-5cm)只接種白腐真菌就能將玉米秸稈的木質(zhì)

4、素、纖維素、半纖維素很好的降解，接入纖維素降解菌反而會(huì)抑制其對(duì)木質(zhì)素、纖維素、半纖維素降解。小粒度的玉米秸稈(0.5cm)，在接入白腐真菌后，在適宜的時(shí)間接入纖維素降解菌會(huì)較單獨(dú)接入白腐真菌提高玉米秸稈纖維素和半維素的降解率，但對(duì)降解木質(zhì)素面言，還是單獨(dú)接入白腐真菌的處理效果較好。
　　 2、白腐真菌對(duì)較大粒度玉米秸稈的木質(zhì)素、半纖維素和纖維素均能達(dá)到較大程度的降解。4-5cm玉米秸稈經(jīng)白腐真菌單獨(dú)處理30-40天降解效果最好，

5、木質(zhì)素含量由初期的13.4％降解到6.0％，降解率達(dá)到55.5％，比0.5cm玉米秸稈和1-3cm玉米秸稈木質(zhì)素的最大降解率分別高出了12.7％和3.0％；半纖維素含量由初期的36％降解到14％，降解率為61.0％，比0.5cm玉米秸稈和1-3cm玉米秸稈的半纖維素最大降解率分別高出了27.1％和15.1％；纖維素素含量由初期的48.5％降解到20.1％，降解率為58.5％，比0.5cm玉米秸稈和1-3cm玉米秸稈的的纖維素最大降解率分

6、別高出了13.0％和4.6％。
　　 3、玉米秸稈的微生物降解過程是有機(jī)質(zhì)不斷被分解的過程，其中4-5cm玉米秸稈經(jīng)白腐真菌單獨(dú)處理45天時(shí)有機(jī)質(zhì)含量由最初的796.2g/kg降低到558.3g/kg，降解率達(dá)到最高為29.9％。
　　 4、玉米秸稈的腐殖酸含量與木質(zhì)素含量之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，且粒度越小，相關(guān)性越大。其中4-5cm玉米秸稈在白腐真菌單獨(dú)處理40天時(shí)腐殖酸含量最大，由最初的23.2％增加到41.0％，增

7、長(zhǎng)率為76.8％，比0.5cm玉米秸稈和1-3cm玉米秸稈腐殖酸最大增長(zhǎng)率分別高出了8.0％和5.0％。
　　 5、單獨(dú)接種白腐真菌處理4-5cm玉米秸稈30～40天，全N、全P的平均增長(zhǎng)率最高達(dá)到100.2％、157.2％；單獨(dú)接種白腐真菌處理0.5cm玉米秸稈30～40天，速效N、速效P含量的平均最大增長(zhǎng)率可達(dá)到269.6％、83.8％；接入白腐真菌15天時(shí)加入纖維素降解菌處理4-5cm玉米秸稈，在第30～40天，全K平均含