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，秸稈將對社會的許多方面造成負作用。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現(xiàn)秸稈的減量化，但是卻浪費了資源。同時，焚燒秸稈還會產(chǎn)生大量的CO、CO2、NOx，造成了嚴重的大氣污染；焚燒秸稈過程中產(chǎn)生的高溫還會對土壤微生物具有很強的殺滅作用，不利于土壤微生物的生存。最終造成土壤板結(jié).肥力下降。土地沙化是我國當(dāng)前最為

2、嚴重的生態(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90年代我國開始采用秸稈進行沙質(zhì)土壤治理，初期的主要做法與國外相似，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，對農(nóng)作物秸稈進行預(yù)處理，破壞其結(jié)構(gòu)單元之間連結(jié)的各種共價鍵和降解木質(zhì)素、纖維素，對于快速、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條件下木質(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抑制其對木質(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，在適宜的時間接入纖維素降解菌會較單獨接入白腐真菌提高玉米秸稈纖維素和半維素的降解率，但對降解木質(zhì)素面言，還是單獨接入白腐真菌的處理效果較好。
　　 2、白腐真菌對較大粒度玉米秸稈的木質(zhì)素、半纖維素和纖維素均能達到較大程度的降解。4-5cm玉米秸稈經(jīng)白腐真菌單獨處理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)白腐真菌單獨處理45天時有機質(zhì)含量由最初的796.2g/kg降低到558.3g/kg，降解率達到最高為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處理40天時腐殖酸含量最大，由最初的23.2％增加到41.0％，增

7、長率為76.8％，比0.5cm玉米秸稈和1-3cm玉米秸稈腐殖酸最大增長率分別高出了8.0％和5.0％。
　　 5、單獨接種白腐真菌處理4-5cm玉米秸稈30～40天，全N、全P的平均增長率最高達到100.2％、157.2％；單獨接種白腐真菌處理0.5cm玉米秸稈30～40天，速效N、速效P含量的平均最大增長率可達到269.6％、83.8％；接入白腐真菌15天時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