劉兵兵,張 婷
(沈陽工學院,遼寧 撫順 113122)
中國作為一個農業大國,有著豐富的農作物秸稈等農業資源可以利用,這些秸稈富含氮、磷、鉀及多種微量元素,如果任由秸稈在田間堆積或焚燒,一則浪費,二則不利于環境保護。在我國北方一些地區,玉米等農作物秸稈常常隨處堆放,農民將其作為薪材,但由于氣候多干燥,容易引發火災。所謂有機基質,就是運用農業廢棄物等經腐熟發酵漚制和消毒而成的有機固態基質。研究顯示,有機基質可以緩解農作物秸稈造成的污染或火災問題,合理引入外部微生物發酵對減少發酵時間,提升基質質量有重要作用。
菌種:纖維素酶、酵母菌、EM菌液、有機發酵劑。
原料:當年度待處理的玉米秸稈。
先對玉米秸稈進行鍘短處理,然后選用較為常見的4種發酵劑作為試驗材料,分別對玉米秸稈進行處理。
纖維素酶:將纖維素酶按比例溶于水中,將混合后的溶液灑在鍘短后的玉米秸稈中,使其不再有明顯滴水及無效夾干層,完成此步驟后密封秸稈。
酵母菌:先將此發酵劑復活,并按一定比例加入清水制成菌液,加入定量食鹽,比例控制在0.8%左右,配置成溶液。
E M菌液:該菌液降解劑加水至秸稈的含水量在60%~70%。
有機發酵劑:后三種發酵劑的秸稈處理方法與纖維素酶相同。
測量方法。溫度用水銀溫度計測量。體積用卷尺測量計算體積變化。用凱氏定氮法測定全氮,用堿解擴散法測定堿解氮,用釩鉬黃比色法測量全磷和速效磷,用火焰光度法測量全鉀和速效鉀。用單因子實驗法,以不加菌劑作為對照組,比較以上4種微生物發酵劑和玉米秸稈作育苗基質的育苗效果。發酵原料經攪拌均勻后倒入塑料桶內,并在塑料桶外加上保溫杯。
試驗顯示,玉米秸稈在發酵過程中各微生物發酵劑處理的升溫速度以及高溫持續時間要高于對照組,其中又以纖維素酶、酵母菌的升溫速度最快。此外,各處理體積下降百分比與對照組相比差異稍大。一般認為,碳/氮值達到20以下即可認為物料已腐熟,可直接加以使用。試驗顯示,在發酵過程中,各處理的碳/氮值都表現出下降態勢,其中以纖維素酶和EM菌液的值下降最為明顯,低至0.55。
試驗顯示,不同微生物發酵劑處理下的玉米秸稈全氮含量呈現出先降后升的態勢,堿解氮的含量變化趨勢則正好相反,前期增加,后期下降。此外,不同微生物發酵劑的處理對玉米秸稈全氮和堿解氮變化的影響也有很大差異。纖維素酶、酵母菌的增長最為明顯,但纖維素酶比酵母菌的效果明顯要好,EM菌液與有機發酵劑與對照差異不顯著。
試驗顯示,不同微生物發酵劑處理下全鉀含量也有很大不同。添加纖維素酶的效果明顯更好,速效鉀的含量也是纖維素酶的最高,其他3種微生物發酵劑差異并不顯著。
試驗結果表明,添加外部微生物發酵劑纖維素酶、酵母菌、EM菌液、有機發酵劑等對提高玉米秸稈的發酵腐熟效果、加速升溫、體積變化、縮短發酵時間等方面具有重要作用。從溫度、體積、碳/氮含量等方面顯示,纖維素酶、酵母菌的發酵效果明顯要好于EM菌液、有機發酵劑。
蔬菜育苗體系是一種微生態環境,其中含有酵母菌等多種微生物。正常的微生物發酵作用主要是乳酸,同時含有少量的酒精發酵和微量的醋酸發酵。對蔬菜育苗的影響主要是:保證了蔬菜育苗的溫度穩定,有利于蔬菜苗增強抗寒能力,延長蔬菜的育苗期;對蔬菜后期的品質也有一定影響。微生物發酵劑對蔬菜育苗過程具有關鍵性影響,同時在蔬菜育苗過程中要注意添加微生物進行合理發酵,有效抑制有害微生物的發酵,也應該控制酵母菌發酵,以使蔬菜育苗在正常條件下進行。試驗結果表明,經發酵后,纖維素酶與其他三個微生物發酵劑處理和對照組差異較為顯著,其他處理效果從好到差依次是:EM菌液>酵母菌>有機發酵劑。因此,本研究認為,纖維素酶這種微生物發酵劑對蔬菜育苗效果更好。