我国是农业大国,秸秆理论资源量达8.86亿吨,可收集资源量约为7.38亿吨,其中玉米秸秆占比约为32.5%。秸秆作为一种农业固体废物,资源化综合利用方式多样,但作为工业原料的运输和储存成本过高,因此,将秸秆直接还田、转化为有机肥仍然是目前我国秸秆利用的方式之一。农作物秸秆富含有机质和无机养分,是优良的有机肥原料。据测定,玉米秸秆中氮、磷、钾的含量分别为 0.61%、0. 21%、2.28%,秸秆还田经自然界的微生物分解后,其中的N、P、K及其他矿质元素等被释放进入土壤,实现元素循环,对缓解我国氮、磷、钾肥比例失调的矛盾,弥补磷、钾化肥不足有十分重要的意义。同时秸秆腐解可有效增加土壤有机质含量,改善土壤团粒结构和理化性状,改良土壤,培肥地力,增加作物产量。
秸秆主要是由纤维素、半纤维素和木质素等秸秆“三素”组成,此外还包含一定量的果胶、氮化物和少量的无机盐养分。纤维素是由多个葡萄糖缩合而成的多糖,结构相对复杂,分子量较大。半纤维素是由多个单糖构成的异质多聚体。木质素则是一种酚类聚合物,主要由醇单体构成。在秸秆中,秸秆“三素”互相包被缠连,呈现出复杂的、断断续续的层状结构,这种复杂的结构使得秸秆在自然条件下降解困难,进而导致需利用降解来开发利用秸秆的方法存在诸多问题。例如,若将秸秆直接还田,由于其降解速度缓慢,则会造成土壤过于松透,空隙不均衡,播种后种子不能与土壤充分接触,发芽生长受到影响,出苗不齐,尤其是玉米—小麦轮作区,小麦播种后常会出现不发芽、苗弱、倒伏、枯死现象,冬季小麦还易发生冻害,严重影响小麦的高产。同时,如果前茬作物患病,秸秆直接还田还会造成病原微生物在田间的传播,加重病害发生。这也是我国每年有大量秸秆并未得到妥善利用,秸秆抛弃、焚烧现象严重的重要原因之一。
但秸秆的随意抛弃、焚烧现象会带来一系列环境问题。而环保对于生态环境、经济发展、人类健康等都存在长远影响。因此,有效降解秸秆,加快推进秸秆综合利用,不仅有利于稳定农业生态平衡、缓解资源约束,还对减少秸秆抛弃、焚烧带来的环保问题,减轻环保压力具有十分重要的积极意义。
针对秸秆不易降解的技术问题,冀微公司开始筛选高酶活的木质纤维素降解菌,发现原明星菌株巨大芽孢杆菌RL-126具有较强的木质纤维素降解功能,该菌株能够提高秸秆降解率、促进秸秆腐熟,应用于秸秆还田后能够促进作物生长,提高产量。
并且,该菌株还能拮抗农作物致病菌,如小麦全蚀病菌、小麦纹枯病菌和小麦根腐病菌。该菌剂可用于在秸秆还田时与秸秆和肥料共同翻入土壤,促进秸秆在土壤中降解、腐熟,释放营养成分,提高土壤酶活性,并拮抗土壤中的病原菌,促进作物健康生长。经国家知识产权局认定,获得发明专利证书,专利号为ZL 2022 1 0717760.9。
技术创新无止境,我公司将继续专注于创新创造,不断提升研发水平和产品性能,为我国微生物肥料的发展贡献一份力量。