CN101962622A - 一种以动物屠宰场和养殖场排出物为原料制作有机肥的复合菌接种剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能有效除臭和增加肥力的，以动物屠宰场和养殖场排出物为原料制作有机肥的复合菌接种剂及其制备方法。将各单一菌：A、发酵乳杆菌；B、侧胞芽孢杆菌；C、康宁木霉；D、固氮芽孢菌；E、胶冻样芽孢杆菌，独立液体发酵，然后混合，制成复合菌液体接种剂。终产品的活菌(包括活芽孢)数量百分比符合以下配方：A、20-50％；B、20-50％；C、0-20％；D、0-20％；E、0-20％。液体接种剂进一步加工得到固体接种剂。本发明复合接种剂，可专用于以猪场(或鸡场)的粪便及其屠宰废弃物作为基础原料，辅助少部分秸秆，在减少现场、肥料臭味方面效果明显。并且集成了提高植物抗病性、促进生长、改良土壤、提高肥料肥效的功能。
Description
技术领域
本发明属于农业微生物应用领域，尤其涉及微生物有机肥料专业范围。
技术背景
农业领域化肥大量的使用，已经严重破坏了人类生活、生态环境。由于药物的残留、土壤结构恶化，使农业陷入了严重的生态危机。以农业微生物技术为重要方面的现代生物技术、生物防治技术是应对上述危机的有效的、重要的措施，也是现代农业的重要趋势之一。
半个世纪以来，尤其是最近二十年，生物技术领域中，固氮菌、解磷菌、解钾菌、光合细菌等在农业方面应用也有很大的发展。固氮、解磷、解钾、根际微生物作用的理论研究也取得相当的进展。
单一菌微肥、复合菌微肥，对多种土壤条件均有普遍的效果，同时，对特定土壤、特定的种植目标的微肥技术成果和相应的产品也不断涌现。但适用特定土壤条件、针对特定的发酵原料，以及对专门的作物有特定效果的菌肥开发的研究还远远不能满足生产的要求。
针对以动物屠宰场和养殖场排出物为制作菌肥原料，制作微生物有机肥料的研究也有不少，但是仍难取得理想效果，尤其在减少臭味和提高肥力方面更需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效除臭和增加肥力的以动物屠宰场和养殖场排出物为原料制作有机肥的复合菌接种剂。
本发明的另一个目的是提供所述复合菌接种剂的制备方法。
为达到上述目的，本发明采取了以下的技术方案：
所述复合菌接种剂的终产品的活菌(或者活的芽孢)由以下配方组成，按活菌(包括活的芽孢)数量百分比：
A、发酵乳杆菌lactobacillus fermentum 20-50％
B、侧胞芽孢杆菌Bacillus laterosporus 20-50％
C、康宁木霉T.koningii 0-20％
D、固氮芽孢菌Bacillus azotofixans 0-20％
E、胶冻样芽孢杆菌Bacillus mucilajginosus 0-20％
所述复合菌接种剂的制备方法包括如下步骤：
1、筛选和准备的菌种，以及菌种的比例要求。
本发明中采用的5个菌株都是在同类菌种中，根据肥料生产中性能特定要求，筛选出的。
发酵乳杆菌(lactobacillus fermentum CMS-H002，菌种保藏号为CCTCC No.M206110)主要是能快速分解蛋白、碳水化合物，产乳酸，对多种腐败产臭气菌有抑制作用，并易于培养，快速繁殖。
侧胞芽孢杆菌(Bacillus laterosporus WY9701 CGMCC No.1755)能快速降价粪便中的有机物，性能稳定，对生长条件适用性强；
康宁木霉(T.koningii CICIM F0074(T))能产生多种抗生素，对植物抗病、生长有良好的效果；
固氮芽孢菌(Bacillus azotofixans：CCTCC M95040)与胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilajginosus ACCC10013是目前生产中使用较多的固氮和解磷菌，在目标发酵物中生长好，也易于工厂化生产、培养。
按照前述配方的比例选择上述菌种。由于除臭、增加肥力的要求，A、B二种菌株是本发明的核心菌株，后三种菌由于产品性能要求不同，配方中可以添加，也可以不加。
2、液体接种剂制备工艺：所述五种菌分别采用对应的培养基进行三级培养，得到液体发酵液，根据各单一菌种发酵液实际测得的活菌(包含芽孢)的含量，根据前述配方的要求活菌(包含芽孢)的比例，折算出五种菌种发酵液的体积比例，然后混合加工成复合液体接种剂，装桶作为产品。该复合液体接种剂也可以进一步干燥进入下一步加工环节；
3、固体接种剂的制作工艺：将上述五种液体发酵液通过单独的吸附、过滤、干燥、粉碎制成干粉得到单一菌种的固体接种剂，根据各单一菌种固体接种剂实际测得的活菌(包含芽孢)的含量，根据前述配方的要求活菌(包含芽孢)的比例，折算出五种固体接种剂的重量比例，然后混合加工成得到最终的固体接种剂；也可以将五种液体发酵液按第2步要求混合后，使其终产品的活菌(包含芽孢)符合前述配方要求后，然后吸附、过滤、干燥、粉碎制成干粉，得到固体接种剂。
本发明接种剂必须符合以下品质检验和品质要求：
按常规的稀释平板计数法，检测干菌粉中的活芽孢(菌)数，称取干粉均1.00克，加入到99ml无菌水中，稀释到适度浓度(每ml含菌数20-200个)，然后移取1ml稀释菌液加入到无菌的培养皿中，分别加入适量融化后的本专利权利要求1所述菌种的专用培养基，充分冷却后形成平板，在40℃保温箱中培养两天，计算培养皿平板上的菌落数。每种菌的计数平板重复3次，取计数平板上生长的平均菌落，乘以样品稀释倍数即为每克干菌粉中有的活菌数(或活芽孢数)，其计算公式如下：
干粉接种剂活菌(芽孢)数(亿个/g)＝平均每个平板菌落数×样品稀释倍数(个/g)
所述复合菌接种剂的终产品的活菌(包含活的芽孢)在数量比例上必须符合前述配方的组成。
本发明的优点和技术效果为：
1、充分利用了农业微生物领域的先进成果，吸收了行业内成熟的、先进的技术成就，方案中每一个菌种的选择，都有同行大量的研究成果作为支撑，尤其是发酵乳杆菌、侧胞芽孢菌的引用；
2、本发明制作的接种剂，以专门接种对象——猪场(或鸡场)的粪便及其屠宰废弃物作为基础原料，辅助少部分秸秆，在减少现场、肥料的臭味方面效果明显。
3、本发明的接种剂集成了提高植物抗病性、促进生长、提高土壤、肥料肥效的几个方面的功能。
4、本发明接种剂制作方法工艺灵活，根据不同的终产品要求以及现场条件，可以在配方范围内调整，而取得最佳效果，
具体实施方式
以下结合实施例对本发明内容做进一步说明：
实施例实施方法详细说明如下：
一、单个菌单独发酵制成菌液：
将组成本发明复合微生物接种剂的各单一菌，独立液体发酵，然后混合，制成复合菌接种剂产品。
1、发酵乳杆菌
分离保存，种子培养基为葡萄糖1％、蛋白胨1％、牛肉膏0.5％；
生产采用发酵槽深层静态发酵。
使用现有技术的乳酸菌通用培养基，含有如下成分：3％大豆蛋白胨、2％酵母浸提粉、0.5％乙酸钠、复合微量元素液、复合维生素液；
发酵温度40±2℃，发酵时间48小时；
所得发酵液cfu≥2×108个/ml
2、康宁木霉发酵
斜面培养及保存用：去皮马铃薯200g切成小丁，加水1000ml煮沸30分钟，滤去马铃薯渣，将滤液补足1000ml，加葡萄糖20g，琼脂15g；
斜面培养：22℃±2℃，48小时；
三角瓶培养：22℃±2℃，48小时；
所得菌液cfu≥108个/ml
3、侧胞芽孢杆菌的发酵
培养基包括如下成分：蔗糖3.0％、酵母膏0.8％、蛋白胨1.2％、MgSO40.075％、KH2PO40.25％、MnSO40.010％、CaCO30.8％；
培养条件为温度32.5℃、转速200r/min、接种量2％以上、pH为7.6，罐压0.5kg/cm，不通气。发酵时间48小时；
发酵液中的所得菌液浓度cfu 3.2×108个/ml。
4、固氮菌培养
发酵时间30小时，培养温度25-30℃，培养PH7.0-7.4.通气量0.5-1∶1立方米/1000升，搅拌速度200-300转/分，罐压0.5kg/cm2；
筛选及保存菌种用无氮培养基，PH＝7.7，包括如下表的添加成分，其余部分为水：
固氮菌的摇瓶培养和发酵生产的培养基是上述无氮培养基的基础上另加如下成份：玉米粉1％，蛋白胨0.1％，硫酸铵0.1％；
发酵液中的所得菌液芽孢率达到80％左右，cfu浓度≥×108个/ml。
5、胶冻样芽孢杆菌
发酵时间30小时，温度25-30℃，培养PH7.0-7.4.通气量0.5-1∶1立方米/1000升，搅拌速度200-300转/分，罐压0.5kg/cm2；
生产培养发酵培养基PH＝7.2-7.4，包括如下表的添加成分，其余为水：
发酵液中的所得菌液芽孢率达到80％左右，cfu浓度≥2×108个/ml。
二、复合菌液体接种剂制作：
上述单一菌发酵所得的五种发酵液，按以下活菌比例配方，换算出单一菌液的比例，将五种菌液混合，搅拌，便可以包装，储藏，即得复合菌液体接种剂。
A、发酵乳杆菌 20-50％
B、侧胞芽孢杆菌 20-50％
C、康宁木霉 0-20％
D、固氮芽孢菌 0-20％
E、胶冻样芽孢杆菌 0-20％
三、吸附稀释：
将上述复合菌液体接种剂中加入80目轻质碳酸钙，搅拌均匀，再按菌液3份、吸附剂7份的重量比，制成潮湿的固体料。
吸附剂可以是其它疏松多孔的、化学性质稳定、无毒的其它物质，例如秸秆粉、稻壳粉、沸石、麦饭石、蒙脱石等。
四、干燥：
将上述潮湿料，放到耙式真空干燥机中，在40-60℃条件下，干燥三小时左右，水分达到8％以下，即可取出直接包装成成品。
干燥方法也可以采用其它设备，但干燥过程稳定，温度不要超过60℃(如箱式真空干燥机等)。但静止干燥的工艺后，要再经粉碎，才能包装成成品。
五、干粉菌接种剂成品质量要求：
5种菌活菌、芽孢数总含量≥108(亿个/克)。
干粉菌接种剂含水量≤10％
物料颗粒95％过60目筛孔
实施例1：两菌复合接种剂的制备：
两种菌的配方如下：
A发酵乳杆菌lactobacillus fermentum 50％
B侧胞芽孢杆菌Bacillus laterosporus 50％
1、发酵乳杆菌单菌发酵液A制备
分离保存，种子培养基为葡萄糖1％、蛋白胨1％、牛肉膏0.5％；
生产采用发酵槽深层静态发酵；
使用现有技术的乳酸菌通用培养基：3％大豆蛋白胨、2％酵母浸提粉、0.5％乙酸钠、复合微量元素液、复合维生素液；
发酵温度40±2℃，发酵时间48小时；
所得发酵液cfu≥2×108个/ml。
2、侧胞芽孢杆菌的单菌发酵液B制备
培养基配方为：蔗糖3.0％、酵母膏0.8％、蛋白胨1.2％、MgSO40.075％、KH2PO40.25％、MnSO40.01％、CaCO30.8％；
培养条件为温度32.5℃、转速200r/min、接种量2％以上、pH为7.6，罐压0.5kg/cm，不通气。发酵时间48小时；
发酵液中的所得菌液浓度cfu 3.2×108个/ml。
3、将两种菌液按比例混合(菌液混合配合比例确定：A液体积∶B液体积＝B液菌浓度∶A液浓度，使得混合后的液体中菌液的两种活菌浓度就是1∶1，符合配方要求)，搅拌均匀，静止1小时。
4、吸附、加载体：将混合菌液中倒入吸附载体沸石粉中，按重量比菌液∶载体3∶7的比例混合，搅拌均匀；
5、将上述物料放入托盘，放到箱式真空干燥机中，约3.5小时，水分达到8％以下，取出；
6、粉碎包装：将上面烘干好的物料粉碎到60目，包装。
7、接种制作有机肥：将上面所得的干粉接种剂，以2％-3％的比例，接种到猪场粪池中，搅拌发酵，24小时，脱水干燥后，制得以猪粪为基础的卫生有机肥。
8、在粪池接种发酵前后测得池面的氨气浓度变化，氨气浓度降低85％；与同样原料，同样状态的，但没接种该接种剂的粪肥比较：接种发酵的菌肥，明显没有臭味，没有苍蝇，而对照组，粪臭味明显，招苍蝇。
实施例2：按最后产品中活菌(包括活的芽孢)数量百分比含量比例如下：
A、发酵乳杆菌lactobacillus fermentum 20％
B、侧胞芽孢杆菌Bacillus laterosporus 20％
C、康宁木霉T.koningii 20％
D、固氮芽孢菌Bacillus azotofixans 20％
E、胶冻样芽孢杆菌Bacillus mucilajginosus 20％
完全按照实施方法中的步骤和方法，分别先获得5个菌种单独发酵的菌液，根据各单一菌种发酵液实际测得的活菌(包含芽孢)的含量，根据前述配方的要求活菌(芽孢)的比例，折算出五种菌种发酵液的混合体积比例，然后混合加工成混合液体接种剂，依据实施方案中的工艺，浓缩、吸附、干燥，加工成固体接种剂，终产品中总菌含量CFU为2.1×108个/克。
取以含水60％的猪粪，另外将重量为猪粪一半的稻草秸秆，粉碎到最长不过2cm的碎料，一起搅拌均匀，接种千分之二的上述固体接种剂，在发酵池中发酵5天，然后自然晾干，脱水到含水量12％左右，制得的生物肥料，已看不到明显的秸秆。
以此作为追肥，在蔬菜种植场推广使用，半年期间，菜地的土壤结构明显改善，蔬菜产量提高12％以上。
实施例3：按最后产品中活菌(包括活的芽孢)数量百分比含量比例如下：
A、发酵乳杆菌lactobacillus fermentum 35％
B、侧胞芽孢杆菌Bacillus laterosporus 35％
C、康宁木霉T.koningii 10％
D、固氮芽孢菌Bacillus azotofixans 10％
E、胶冻样芽孢杆菌Bacillus mucilajginosus 10％
完全按照实施方法中的步骤和方法，分别先获得5种液体接种剂。
分别将上述接种剂，采用直径为18cm，长度为110cm的5万分子量的真空纤维膜循环过滤、浓缩。浓缩到原体积的20％。
以高温灭菌的蒙脱石和稻壳粉，以重量百分比各50％的比例，混合搅拌，粉碎到80目，即成稀释吸附用载体。
将上述5种浓缩液体接种剂，分别用以重量百分比100％的上述吸附剂，搅拌吸附成半干状态；
通过60℃的真空干燥机，制得5个单一菌种固体接种剂；
根据各单一菌种固体接种剂实际测得的活菌(包含芽孢)的含量，根据上述配方的要求活菌(芽孢)的比例，折算出五种固体接种剂的重量比例，然后混合加工成最终固体接种剂，终产品中总菌含量CFU为5×108个/克。
本实施例由于工艺过程采用了真空纤维浓缩工艺，减少了载体用量，也节约了真空干燥过程的能耗，更重要的是提高的最后产品的有效菌的浓度，也就改善了产品的品质。
该产品以3‰的接种量处理屠宰场的排污水，有效改善了污水的气味，常温下，3天降低污水的PH值到3.4，污水池没有臭味，也没有苍蝇；
以该污水按重量比20％和含水40％的猪粪堆沤一周，晾干，用作果树追肥，和通常的猪粪肥比，效果更快，更持久，土壤结构也明显改善。
Claims (4)
1.一种以动物屠宰场和养殖场排出物为原料制作有机肥的复合菌接种剂，其特征在于其终产品按包括活的芽孢在内的活菌数量百分比，配方组成如下：
A、发酵乳杆菌 20-50％
B、侧胞芽孢杆菌 20-50％
C、康宁木霉 0-20％
D、固氮芽孢菌 0-20％
E、胶冻样芽孢杆菌 0-20％。
2.以动物屠宰场和养殖场排出物为原料制作有机肥的复合菌接种剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)筛选和准备菌种：准备以下菌种：A、发酵乳杆菌；B、侧胞芽孢杆菌；C、康宁木霉；D、固氮芽孢菌；E、胶冻样芽孢杆菌；
(2)所述五种菌分别采用培养基进行三级培养，得到液体发酵液；
(3)根据各单一菌种发酵液实际测得的活菌的含量，根据以下配方要求的活菌的比例，折算出五种菌种发酵液的体积比例，然后混合加工成复合液体接种剂；所述配方按包括活的芽孢在内的活菌数量百分比为：
A、发酵乳杆菌 20-50％
B、侧胞芽孢杆菌 20-50％
C、康宁木霉 0-20％
D、固氮芽孢菌 0-20％
E、胶冻样芽孢杆菌 0-20％。
3.如权利要求2所述的以动物屠宰场和养殖场排出物为原料制作有机肥的复合菌接种剂的制备方法，其特征在于还包括如下步骤：
(4)将复合液体接种剂，经吸附、过滤、干燥、粉碎制成干粉，得到固体接种剂。
4.以动物屠宰场和养殖场排出物为原料制作有机肥的复合菌接种剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)筛选和准备菌种：准备以下菌种：A、发酵乳杆菌；B、侧胞芽孢杆菌；C、康宁木霉；D、固氮芽孢菌；E、胶冻样芽孢杆菌；
(2)所述五种菌分别采用培养基进行三级培养，得到液体发酵液；
(3)将所述五种液体发酵液通过单独的吸附、过滤、干燥、粉碎制成单一菌种的固体接种剂，根据各单一菌种固体接种剂实际测得的活菌的含量，根据以下配方的要求活菌的比例，折算出五种固体接种剂的重量比例，然后混合加工成得到最终的固体接种剂；所述配方按包括活的芽孢在内的活菌数量百分比为：
A、发酵乳杆菌 20-50％
B、侧胞芽孢杆菌 20-50％
C、康宁木霉 0-20％
D、固氮芽孢菌 0-20％
E、胶冻样芽孢杆菌 0-20％。
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