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中国是一个名副其实的农业大国,农作物种类丰富,随之产生的农业废弃物数量也非常庞大,废弃物所造成的环境问题日益严峻,急需解决。尤其是寒冷期长的区域,秸秆降解困难,从而影响下季种植作物。因此,为了解决秸秆难降解的问题,本文以实验室筛选保存的低温菌株为基础,进行菌剂制备工艺的筛选,制备复合菌剂。然后通过玉米秸秆堆肥试验和模拟秸秆还田试验,探讨复合菌剂对玉米秸秆降解和土壤性质的影响。为提高秸秆的降解率,促进秸秆还田利用提供理论依据和技术措施,减少秸秆大面积焚烧对环境带来的污染。研究结果表明:(1)采用单因素变量法优化菌株产酶条件,当氮源为蛋白胨与牛肉膏(2:1)、碳源为葡萄糖和pH 7.0,培养温度为15℃,培养时间为3天时,酶活性最大,与比优化前相比,羧甲基纤维素酶(CMCA)和滤纸酶(FPA)分别增加7.8997U/mL和3.3363U/mL。玉米秸秆粉与硅藻土比例为1:4且菌液添加量为45%时,菌剂释放的有效活菌数最大,培养第4天时达到了3.03×10~9cfu/g,为最适载体。(2)玉米秸秆堆肥试验表明,低温菌剂处理(L)和低温+中温菌剂处理(LM)第2天堆体温度就达到了50℃以上,中温菌剂处理(M)第6天才达到50℃以上,对照处理(CK)在整个堆肥周期中均未达到50℃;与CK相比,添加菌剂可以提高堆体种子发芽指数(GI)、全氮(TN)、纤维素降解率、半纤维素降解率、胡敏酸(HA)和HA/FA,降低堆体含水量、电导率(EC)、全碳(TOC)、C/N和富里酸(FA),不同处理间效果为LM>L>M>CK。菌剂的施用,促进了秸秆堆肥进程,推进了秸秆腐烂速度,为秸秆应用提供有力依据。(3)15℃条件下,模拟秸秆还田试验,结果表明:与对照(CK)相比,秸秆配施菌剂有利于玉米秸秆的降解,改善土壤速效养分、有机碳(SOC)、酶活性和腐殖质品质等。60天时,与CK相比,低温菌剂处理(L)、中温菌剂处理(M)和低温+中温菌剂处理(LM)秸秆失重率分别提高19.80%、14.43%和16.65%;处理LM碱解氮、速效磷(AP)与速效钾(AK)分别为130.35 mg/kg、19.57 mg/kg和145.82mg/kg,与其它处理相比,分别增加了13.67-33.08mg/kg、0.70-2.53 mg/kg和4.12-10.82 mg/kg;LM处理SOC和腐殖质分别为17.97g/kg和6.71g/kg,比其它处理分别增加0.84-1.14g/kg和0.03-0.81g/kg;与CK相比,配施菌剂处理能增加土壤纤维素酶、脲酶、酸性磷酸酶、转化酶和过氧化氢酶。低温条件下,秸秆配施菌剂可以促进秸秆降解,改善土壤理化性质,尤其是处理LM,为低温地区秸秆还田提供理论依据。