CN101914443B

CN101914443B - 低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂及其制备方法

Info

Publication number: CN101914443B
Application number: CN2010102247852A
Authority: CN
Inventors: 周剑平; 王治业
Original assignee: Individual
Current assignee: Gansu Green Agricultural Polytron Technologies Inc
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: CN101914443A

Abstract

本发明公开了一种低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂及其制备方法，其菌种配比为木霉菌15-20％、枯草芽孢杆菌15-20％、球形红假单胞菌15-20％、嗜酸乳杆菌15％、酵母菌15％、链霉菌15％。以上菌种分别经接种、菌种扩大培养，使菌数含量达10⁸个/ml，然后再按上述菌种配比混合，混合菌剂接种于低成本培养基中培养即得复合菌剂。本发明的复合微生物菌剂进行发酵床添料发酵具有低温(0℃)条件下起温速度快、除臭功能强、发酵周期短等特点，生产成本较同类产品低20％以上，应用于发酵床养猪生产中，实现了发酵床的连续循环发酵工艺，有效地解决规模化养殖场畜禽粪便对环境的污染，同时实现废弃资源的综合开发利用。

Description

低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及微生物菌剂制备领域，具体地说是一种低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂及其制备方法。

背景技术

发酵床养猪技术是一种集生物发酵、生态循环，健康免疫、环境控制、畜牧生产等理论于一体，以建立与本地环境相一致的微生态系统发酵床为基础，以猪粪尿免清理、零排放为特征，以生产安全畜产品为目的的新型生态环保养猪技术。该技术最早始于上世纪七十年代的日本，随后欧美等国家相继开展研究并推广实行。

我国上世纪九十年代，在部分省市开展了发酵床养殖技术的试验示范，但一直未能进一步推广应用，近年来，甘肃省逐步引进并大力推广此技术，但由于缺乏适宜的微生物菌剂产品和相配套的技术，造成发酵床养猪的成本过高、生产不稳定，在实际应用中难以推广。

甘肃省地处高海拔地区、冬季户内外气温较低(平均0℃以下)，利用现有的微生物菌剂产品，在缺乏保温装置和措施的条件下，大多数发酵床在冬季都很难正常启动和维持，特别是高海拔山区，冬季温度在-10以下，室内如果不采取供暖设施时，使用一般的发酵床微生物菌剂产品，一般需要10-20天的时间才能达到正常进猪的温度(38℃左右)。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂。

本发明的另一个目的在于提供一种复合微生物菌剂的制备方法。

本发明低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂由以下体积配比的微生物组成复合微生物菌群，

木霉菌15-20％、枯草芽孢杆菌15-20％、球形红假单胞菌15-20％、嗜酸乳杆菌15％、酵母菌15％和链霉菌15％，

每一种微生物每毫升所含的总活菌数为1-5×10⁸个。

本发明复合微生物菌剂的制备方法由以下步骤组成：

A、菌种培养

将木霉菌、枯草芽孢杆菌、球形红假单胞菌、嗜酸乳杆菌、酵母菌、链霉菌六个菌按体积百分含量为5％的接种量接入制备好的六个种子培养基中分别培养，培养容器用500ml的三角瓶，球形红假单胞厌氧菌用三层厚封口膜封口，于35℃的恒温培养箱中培养72h，木霉菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、酵母菌、链霉菌用2层10μm的透气膜封口，于32℃的恒温振荡培养床中，振荡培养48h-72h；

B、混合培养

检测六种菌培养液活菌数，待各菌活菌数≥1×10⁸个/ml后，取出菌种种子液，将六种菌按菌种配比制成复合菌液，然后按照重量比为复合菌液10％和固体培养基90％的比例将复合菌液接种于固体培养基中，混匀，共同置于30-35℃培养条件下培养48-72h，在50-55℃条件下烘干即可制成复合微生物菌剂。

固体培养基按重量百分含量计的组成为：

麦芽废渣(含水70％)75％、麸皮22％、玉米粉2％、玉米浆0.6％、NaCl 0.3％、KH₂PO₄ 0.1％、pH6.4-7.2。

A步骤中对各菌种分别培养的培养基为：球形红假单胞菌培养基：NH₄CL1.0g，NaHCO₃1.0g，KH₂PO₄0.1g，CH₃COONa4g，MgSO₄0.1g、NaCL1g，蒸馏水1000ml；嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌培养基：蛋白胨5.0g，牛肉膏10g，酵母膏5.0g，葡萄糖5.0g，NaCl 5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1000ml，pH7.0；酵母菌培养基：12Brix.麦芽汁1.0L，琼脂15.0g；木霉菌培养基：马铃薯提取液1000ml，葡萄糖20.0g，KH₂PO₄ 3.0g，MgSO₄·7H₂O 3.0g，VB₁微量，琼脂15.0g，pH 6.0；链霉菌培养基：可溶性淀粉20g，NaCl 0.5g，KNO₃ 1g，K₂HPO₄·3H₂O 0.5g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，FeSO₄·7H₂O 0.01g，琼脂15-20g，水1000ml，pH 7.4-7.6。

以上菌种分别经A步骤菌种培养，使菌数含量达1×10⁸个/ml以上，然后按照重量比为复合菌液10％和固体培养基90％的比例将复合菌液接种于固体培养基中，混匀，共同置于30-35℃培养条件下培养48-72h，使复合后的菌剂菌数含量达1-6×10⁹个/ml，然后在50-55℃条件下烘干即可制成复合微生物菌剂。

菌剂的使用方法：在第一次发酵床进料时，按0.5-1.0公斤/m²接种微生物菌剂，均匀地喷晒在物料上，充分混匀后进行填料发酵。

本发明中的微生物菌剂由不同功能的微生物组成复合微生物菌群，各微生物菌株间相互依存，相互提供营养和代谢环境条件，特别添加了能在0℃环境条件下给快速升温功能菌枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、提供营养源的木霉菌(Trichoderma spp)，配合除臭、养分原位保全及无机养分有机化功能微生物，形成了可应用在寒旱地区发酵床养猪生产中能快速启动发酵床的复合微生物菌系，具体功效如下：

①木霉菌(Tri choderma spp)(GSICC62001)，它繁殖迅速，常在短时间内暴发，能在较低温度下(0℃)生长、代谢，具有较强分解纤维素的能力，同时能产生毒素，抑制菌丝和子实体的形成与生长；②枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)(GSICC 30234)，它能抑制多种病原菌活性，同时分解木质素和纤维素，繁殖迅速，升温快；③球形红假单胞菌(Rps.globiformis)(GSICC33010)，嫌气性光合细菌，以土壤接受的光和热为能源，将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质；④嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)(GSICC31201)，它摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧分解，同时分解木质素和纤维素，使发酵床垫料中的秸秆等有机物发酵分解；⑤酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)(GSICC51902)，它利用光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，能在低温下(0℃以下)快速升温，给其它有效微生物(如乳酸菌、放线菌)增殖所需要的基质(食物)提供重要的给养保障；⑥链霉菌(Streptomyces)(GSICC33020)，它是革兰氏阳性放线菌，从光合细菌中获取氨基酸、氮素等作为基质，产生出各种抗生物质、维生素及酶，可以直接抑制病原菌。共计六个属，6株菌，均购买于甘肃省工业微生物工程技术研究中心(中国工业微生物工菌种保藏管理中心甘肃分中心，菌株已上交国家微生物菌种资源平台)。

本发明在大量试验研究结果证明，微生物在营养成分充足的条件下，木霉菌(Trichoderma spp)相对其它微生物而言，具有低温条件下(0℃)繁殖快速、较强分解纤维素能力的特点，芽孢杆菌(Bacillussubtills)能利用较低营养成分，快速升温的特性，本发明根据此原理，在以光合细菌、嗜酸乳杆菌、酵母菌以及放线菌为主要构成菌的发酵床养猪微生物菌剂基础上，添加了一定比例的木霉菌液(Trichoderma spp)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtills)液，并选择最佳比例组成复合生物菌剂，以使几种菌在发酵床垫料发酵过程中能协同作用，更适应低温环境条件下发酵床的快速启动。

本发明具有如下优点：

1.本发明微生物菌剂适易寒区周年应用，菌剂具有0℃以下环境条件下升温速度快、除臭、养分原位保全及无机养分有机化功能。

2.本发明微生物菌剂是功能互补协生的多种微生物复合菌系。菌系集低温发酵产热、生物除臭、秸秆腐熟降解于一体，且兼有生物肥料之功效。

3.环境温度是制约寒区发酵床养猪及畜禽粪便处理的重要因素，本发明菌剂针对其特殊地理环境条件，建立的好氧物料连续循环保温发酵工艺，可提高低温条件下发酵床内的温度，突破低温界限，实现0℃以下畜禽粪便高温发酵。

4.本发明的菌剂在畜禽粪便发酵过程中微生物迅速繁殖，分解粪便中有机物质，在高温下杀死有害生物，以解决畜禽粪便环境污染。

5.产品价格低，适于寒区畜禽粪便原位降解处理、发酵床养猪与秸秆处理。在此背景下，本发明课题组专家自2005年开始，针对我国西部高寒地区，特别是甘肃省冬季低温干旱的自然条件，在日本等国研究与应用基础上，开展了低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂产品开发及畜禽粪便原位降解健康养殖技术即发酵床养猪技术的研究，并在甘肃临洮、永登等地进行了示范，取得了良好的效果。

具体实施方式

下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

菌剂由菌枯草芽孢杆菌(Bacillussubtills)、木霉菌(Trichoderma spp)、球形红假单胞菌(Rps.globiformis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)和链霉菌(Streptomyces)组成，共计6株。

菌剂制备方法：将上述6株功能微生物按体积百分含量为5％的接种量接入制备好的六个种子培养基中分别培养，培养容器用500ml的三角瓶，球形红假单胞厌氧菌用三层厚封口膜封口，于35℃的恒温培养箱中培养72h，其余好氧菌用2层10μm的透气膜封口，于32℃的恒温振荡培养床中，振荡培养48h-72h，期间分别检测各菌培养液活菌数，待各菌活菌数≥1×10⁸个/ml后，取出种子液，按体积比为木霉菌∶枯草芽孢杆菌∶球形红假单胞菌∶嗜酸乳杆菌∶酵母菌∶链霉菌＝20％∶20％∶15％∶15％∶15％∶15％的配比制成复合菌液，然后将复合菌液接种于固体培养基中，混匀，共同置于30-35℃培养条件下培养48-72h，其具体配方和生产工艺如下：

重量比：复合菌液10％、固体培养基90％；在50-55℃条件下烘干即可制成复合微生物菌剂。

上述种子培养基为：球形红假单胞菌培养基：NH₄CL1.0g，NaHCO₃1.0g，KH₂PO₄0.1g，CH₃COONa4g，MgSO₄0.1g、NaCL1g，蒸馏水1.0L；嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌培养基：蛋白胨5.0g，牛肉膏10g，酵母膏5.0g，葡萄糖5.0g，NaCl 5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0；酵母菌培养基：12Brix.麦芽汁1.0L，琼脂15.0g；木霉菌培养基：马铃薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，KH₂PO₄3.0g，MgSO₄·7H₂O 3.0g，VB₁微量，琼脂15.0g，pH 6.0；链霉菌培养基：可溶性淀粉20g，NaCl 0.5g，KNO₃ 1g，K₂HPO₄·3H₂O 0.5g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，FeSO₄·7H₂O 0.01g，琼脂15-20g，水1000ml，pH 7.47.6。

固体培养基按重量百分含量计的组成为：

麦芽废渣(含水70％)750g，麸皮220g，玉米粉20g，玉米浆6g，NaCl 3g，KH₂PO₄ 1g，pH6.4-7.2。

菌剂的使用环境及指标测定：按0.5-1.0公斤/m²接种复合微生物菌剂至室外温度-17℃、室内温度在-2-0℃的猪舍发酵床内，然后开始连续测温；测定发酵床内的微生物菌数；测定发酵床内脲酶、纤维素酶含量变化，当发酵床内温度达到38℃时即可开始进猪，进行正常的发酵床连续养猪生产。

发酵床垫料的主要成分为：木屑、秸秆粉碎物82％，麦麸5％(不粉碎)，将参混好的原料上喷洒水，最终物料含水率控制在45-55％，pH8.0，厚约80cm左右，下铺20cm厚的未粉碎干玉米秸秆。

测定结果：7天开始进猪，进行正常的发酵床连续养猪生产，详见表2。

实施例2

重复实施例1，有以下不同点：按木霉菌∶枯草芽孢杆菌∶球形红假单胞菌∶嗜酸乳杆菌∶酵母菌∶链霉菌＝15％∶20％∶20％∶15％∶15％∶15％，在实施例1中同样条件下测定，详见表1。

测定结果：

8天开始进猪，进行正常的发酵床连续养猪生产，详见表2。

实施例3

重复实施例1，有以下不同点：按木霉菌∶枯草芽孢杆菌∶球形红假单胞菌∶嗜酸乳杆菌∶酵母菌∶链霉菌＝18％∶18％∶19％∶15％∶15％∶15％，在实施例1中同样条件下测定，详见表1。

测定结果：6天开始进猪，进行正常的发酵床连续养猪生产，详见表2。

为证明本发明实施例的功效，特设置对比例做试验。

对比例1：重复实施例1，有以下不同点：按木霉菌∶枯草芽孢杆菌∶球形红假单胞菌∶嗜酸乳杆菌∶酵母菌∶链霉菌＝0％∶30％∶25％∶15％∶15％∶15％的菌种配比(将各菌种液体种子接种于低成本固体培养基中，在实施例1中同样条件下测定，详见表1。

测定结果：

21天开始进猪，进行正常的发酵床连续养猪生产，详见表2。

对比例2

重复实施例1，有以下不同点：按木霉菌∶枯草芽孢杆菌∶球形红假单胞菌∶嗜酸乳杆菌∶酵母菌∶链霉菌＝10％∶20％∶15％∶15％∶15％∶15％，在实施例1中同样条件下测定，详见表1。

测定结果：

9天开始进猪，进行正常的发酵床连续养猪生产，详见表2。

对比例3

重复实施例1，有以下不同点：按木霉菌∶枯草芽孢杆菌∶球形红假单胞菌∶嗜酸乳杆菌∶酵母菌∶链霉菌＝25％∶15％∶15％∶15％∶15％∶15％，在实施例1中同样条件下测定。

测定结果：6天开始进猪，进行正常的发酵床连续养猪生产，详见表1。

微生物菌剂应用效果

采用本发明制备的微生物发酵剂在发酵床养猪生产中的应用效果试验：

1、试验材料与方法

供试地点：甘肃永登、甘肃临洮。

供试猪：

试验设计：每个发酵床面积6平方米，每床养猪3头；两个本菌剂配方、2个对照。

试验设计1：微生物发酵剂1000克/m³；试验设计2：微生物发酵剂500克/m³；对照1：市售山东产微生物菌剂1000克/m³(主要微生物组成：放线菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌)；对照2：市售河南产微生物菌剂500克/m³(主要微生物组成：放线菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌)。

2、试验结果与分析

试验中对发酵床在低温环境中的升温效果、除臭效果、猪出栏时间进行了调查，调查结果发现，施用本品的发酵床，比对照升温时间缩短10-14天，除臭效果相当，猪出栏时间提前4-5天。

*：“+++”很臭，“++”较臭，“+”微臭，“一”不臭。

表1低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂菌种配比

Claims

1.一种低温快速启动的发酵床养猪复合微生物菌剂，其特征在于：它由以下体积配比的微生物组成复合微生物菌群，

木霉菌GSICC62001 15-20％、枯草芽孢杆菌GSICC 30234 15-20％、球形红假单胞菌GSICC33010 15-20％、嗜酸乳杆菌GSICC31201 15％、酵母菌GSICC51902 15％和链霉菌GSICC33020 15％，

每一种微生物每毫升所含的总活菌数为1-5×10⁸个。

2.权利要求1所述复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于该方法由以下步骤组成：

A、菌种培养

B、混合培养

3.根据权利要求2所述复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述固体培养基按重量百分含量计的组成为：

含水70％的麦芽废渣75％、麸皮22％、玉米粉2％、玉米浆0.6％、NaCl 0.3％和KH₂PO₄ 0.1％，pH为6.4-7.2。