CN102174398B - 用于玉米秸秆还田的复合微生物菌剂及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于玉米秸秆快速还田的复合微生物菌剂及其制备方法和用途。该复合微生物菌剂中包括节杆菌(Arthrobactersp.)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)、康氏木霉(Trichoderma koningii)、黑曲霉(Aspergillusniger)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、白浅灰链霉菌(Streptomyces alboniger)、吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)，经过斜面培养、一级种子、二级种子以及混合培养发酵，实现了复合菌生物量及其不同菌种配比的最优化，复合菌剂有效活菌数每克可达1010cfu。所述复合微生物菌剂能够加快有机质的分解速度，在低温10-15℃条件下，10天左右就可将秸秆腐解变黑，秸秆基本达到腐熟。并且具有一定的抗病效果，为预防小麦根部病害提供必要条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合微生物菌剂，特别涉及一种利用微生物处理玉米秸秆以加快秸秆快速还田的复合微生物菌剂。本发明还涉及所述复合微生物菌剂的制备方法以及其用途。
背景技术
农作物秸秆是世界上最为丰富的物质之一，我国目前解决大面积秸秆问题主要靠直接还田。尤其在北方，玉米小麦两熟耕作制度下，大量玉米秸秆连年还田对麦田土壤生态系统已表现出诸多益处。其不但有利于积累土壤有机质，而且对降低土壤容重、增加土壤孔隙度、改善土壤通透性，还能改良渗透不良的瘠薄土壤。但是由于我国复种指数高，倒茬时间间隔短，秸秆C/N高，秸秆自然状态下难以被微生物分解，在北方一些地区玉米收割时期，温度低，一般在10～15℃，秸秆分解更是难上加难，进而玉米秸秆还田后在土壤中被微生物分解转化的周期长，难以作为当季作物的肥源；此外，长期的玉米秸秆还田加重了小麦根部病害发生，由此看来病害的生物防治发挥着越来越重要的作用。可见，施用一种有效降解秸秆的复合微生物菌剂具有一定的现实意义。然而迄今为止，尚未发现在低温条件下施用具有抗病效果的复合微生物菌剂以加快玉米秸秆还田的报道。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种复合微生物菌剂，用于秸秆快速还田。
本发明的目的还在于提供该菌剂的生产方法和用途。
本发明以黄淮海平原玉米、小麦两熟种植制度为研究对象，玉米秸秆还田的环境温度范围一般在10-40℃，通过大量筛选工作，得到由一组具有协同效应的秸秆分解微生物组成的微生物菌剂，该菌剂中的微生物生长最适温度均在10-40℃。该微生物菌剂中的菌种包括节杆菌(Arthrobacter sp.)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、康氏木霉(Trichoderma koningii)、黑曲霉(Aspergillus niger)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、白浅灰链霉菌(Streptomyces alboniger)、吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)。
具体地，本发明复合微生物菌剂包括：
节杆菌(Arthrobacter sp.) 5.0×108～1.0×1010cfu/g
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 5.0×108～1.0×1010cfu/g
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium) 1.0×104～2.0×106cfu/g
康氏木霉(Trichoderma koningii) 1.0×106～2.0×108cfu/g
黑曲霉(Aspergillus niger) 1.0×104～2.0×106cfu/g
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 2.0×106～1.0×108cfu/g
白浅灰链霉菌(Streptomyces alboniger) 2.0×106～2.0×108cfu/g
吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus) 2.0×106～2.0×108cfu/g
优选为：
节杆菌(Arthrobacter sp.) 3.0×109～6.0×109cfu/g
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 3.0×109～6.0×109cfu/g
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium) 6.0×105～1.0×106cfu/g
康氏木霉(Trichoderma koningii) 8.0×107～1.0×108cfu/g
黑曲霉(Aspergillus niger) 6.0×105～1.0×106cfu/g
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 5.0×107～8.0×107cfu/g
白浅灰链霉菌(Streptomyces alboniger) 8.0×107～1.0×108cfu/g
吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus) 8.0×107～1.0×108cfu/g
在该菌剂中，节杆菌可以降解纤维素；枯草芽孢杆菌可以降解糖 类、淀粉等大分子有机物并且具有一定的抗病作用；黄孢原毛平革菌作用为降解木质素；康氏木霉降解纤维素；黑曲霉可以降解半纤维素；酵母菌具有一定的促生作用；白浅灰链霉菌不但可以降解纤维素，还可以产生拮抗小麦病原菌的次级代谢产物和植物生长刺激物质；吸水链霉菌可以产生拮抗小麦土传病害的次级代谢产物，具有一定的抗病效果。
玉米秸秆还田中，秸秆在自然状态下难以被微生物分解，在温度低的北方地区，秸秆分解更加困难，给下茬作物的生长带来了不利影响，本发明中选用的耐低温菌，在低温条件下具有很强的纤维素分解能力和环境适应性，它可以在低温环境下快速繁殖，使堆体快速升温，从而为中温微生物的生长营造一个良好的生存环境。此时中温微生物开始发挥作用，而耐低温菌由于温度的升高逐渐停止工作。中温菌包括枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌，它们此时除可溶性物质不断分解外纤维素、半纤维素和木质素也开始分解，由于黄淮海平原玉米秸秆还田期间环境温度在10-40℃，进而各菌株在此适宜的条件下可以快速繁殖、功能性能够得到充分发挥。
此外，传统生防存在种种不足之处，如生防菌在植株上定植增殖较难，拮抗作用与适应性二者较难结合。本发明利用多种菌株的协同关系，对小麦根部病害具有一定拮抗作用的枯草芽孢杆菌、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌与较强适应性和分解能力菌株组合，为玉米秸秆还田条件下小麦根部病害的生物防治提供必要前提。
本发明中提供的菌剂由以下方法制得。
1)斜面培养：将节杆菌、枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌的原始菌种在无菌条件下分别接种于固体培养基上，将节杆菌、枯草芽孢杆菌15～40℃条件下培养2～3天，优选为37℃条件下培养3天，将黄孢原 毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15～38℃条件下培养2～4天，优选为37℃条件下培养3天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌15～42℃条件下培养3～5天，优选为38℃条件下培养4天；
2)一级种子培养：将步骤1)培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体培养基，将节杆菌、枯草芽孢杆菌15～40℃条件下100～200r/min摇床培养2～4天，优选为38℃条件下150r/min摇床培养3天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15～38℃条件下，100～200r/min摇床培养2～6天，优选为37℃条件下，150r/min摇床培养4天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌15～42℃条件下静置培养3～7天，优选为38℃条件下静置培养4天；单菌种液体培养OD600值3.0-4.0之间时停止培养，制得一级种子；
3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为5～20％的接种量，优选为按液体培养基的体积比为15％；将一级种子分别接种于发酵罐中，节杆菌、枯草芽孢杆菌15～40℃条件下100～200r/min摇床培养2～4天，优选为38℃条件下150r/min摇床培养3天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15～38℃条件下，100～200r/min摇床培养2～6天，优选为37℃条件下150/min摇床培养4天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌15～42℃条件下静置培养3～7天，通气量为1∶0.5～1.5，优选为38℃条件下静置培养5天，通气量为1∶1.5；制得二级种子；
4)混合发酵培养：按液体培养基的体积比为5～20％的接种量，优选为按液体培养基的体积比为20％，各菌比例分别为2∶1∶0.5∶0.6∶0.6∶0.5∶0.1∶0.5；将二级种子接种于发酵罐中，进行高密度发酵培养；
5)将混合发酵培养菌种接种于装有米糠的固体发酵设备中，发酵培养一周后，经过常温干燥、粉碎后制成玉米秸秆腐熟剂成品。
其中，步骤1)、2)、3)中节杆菌、枯草芽孢杆菌所用的培养基 是牛肉膏蛋白胨培养基，黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母是PDA培养基，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌所用的培养基是高氏一号培养基。固态培养基与液态培养基的区别在于固态培养基在制备过程中添加了适量的琼脂。
其中，步骤4)所用的培养基的配方按质量百分比为：糖蜜30％、硫酸铵0.5％、蛋白胨0.5％、碳酸钙3％，余量为水；高密度发酵培养采用补料分批培养方式，其中补料碳源为：葡萄糖；氮源为：牛肉膏、蛋白胨。
本发明提供的复合微生物菌剂能够在低温条件下加快秸秆快速还田，该菌剂微生物间具有良好的协同效应；对难以降解的玉米秸秆具有高效的降解性能，尤其是在低温条件下；适应外界环境能力强；具有一定的抗病效果。
它具备以下几个特点：1)它能够加快有机质的分解速度，在低温10-15℃条件下，10天左右就可将秸秆腐解变黑，秸秆基本达到腐熟；同时加速秸秆中营养元素释放，为后期作物的生长提供更多的养分，维持和提高土壤肥力。2)具有一定的抗病效果，近年来尤其在北方，小麦玉米两熟耕作制度下，玉米秸秆还田地块小麦根部病害发生日趋加重，本发明复合微生物菌剂中有意识地加入拮抗小麦土传病害的菌株，为预防小麦根部病害提供必要条件。3)制成的复合微生物菌剂为固体制剂，方便运输和长期保存，单位菌剂中菌落数大，活性高，每克可达1010cfu。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1复合微生物菌剂的构成
节杆菌 1.0×1010cfu/g
枯草芽孢杆菌 5.0×108cfu/g
黄孢原毛平革菌 2.0×106cfu/g
康氏木霉 1.0×106cfu/g
黑曲霉 1.0×104cfu/g
酿酒酵母 1.0×108cfu/g
白浅灰链霉菌 2.0×108cfu/g
吸水链霉菌 2.0×106cfu/g
构成方式如上的菌剂由以下步骤制得。
1)斜面培养：将节杆菌、枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌的原始菌种在无菌条件下分别接种于固体培养基上，将节杆菌、枯草芽孢杆菌15℃条件下培养2天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15℃条件下培养2天，白浅灰链霉菌15℃条件下培养3天；
2)一级种子培养：将步骤1)培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体培养基，将节杆菌、枯草芽孢杆菌15℃条件下100r/min摇床培养2天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15℃条件下，100r/min摇床培养2天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌15℃条件下静置培养3天；单菌种液体培养OD600值3.0-4.0之间时停止培养，制得一级种子；
3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为5％的接种量；将一级种子分别接种于发酵罐中，节杆菌、枯草芽孢杆菌15℃条件下100r/min摇床培养2天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15℃条件下，100r/min摇床培养4天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌15℃条件下静置培养3天，通气量为1∶0.5；制得二级种子；
4)混合发酵培养：按液体培养基的体积比为5％的接种量，各菌 比例分别为2∶1∶0.5∶0.6∶0.6∶0.5∶0.1∶0.5；将二级种子接种于发酵罐中，进行高密度发酵培养；
5)将混合发酵培养菌种接种于装有米糠的固体发酵设备中，发酵培养一周后，经过常温干燥、粉碎后得玉米秸秆腐熟剂成品。
其中，步骤1)、2)、3)中节杆菌、枯草芽孢杆菌所用的培养基是牛肉膏蛋白胨培养基，黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母是PDA培养基，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌所用的培养基是高氏一号培养基。
其中，步骤4)所用的培养基的配方按质量百分比为：糖蜜30％、硫酸铵0.5％、蛋白胨0.5％、碳酸钙3％，余量为水；高密度发酵培养采用补料分批培养方式，其中补料碳源为：葡萄糖；氮源为：牛肉膏、蛋白胨。
实施例2复合微生物菌剂的构成
节杆菌 5.0×108cfu/g
枯草芽孢杆菌 1.0×1010cfu/g
黄孢原毛平革菌 1.0×104cfu/g
康氏木霉 2.0×108cfu/g
黑曲霉 2.0×106cfu/g
酿酒酵母 2.0×106cfu/g
白浅灰链霉菌 2.0×106cfu/g
吸水链霉菌 2.0×108cfu/g
构成方式如上的菌剂由以下步骤制得。
1)斜面培养：将节杆菌、枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌的原始菌种在无菌条件下分别接种于固体培养基上，将节杆菌、枯草芽孢杆菌40℃条件下培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母38℃条件下培养4天，白浅灰链霉菌42℃条件下培养5天；
2)一级种子培养：将步骤1)培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体培养基，将节杆菌、枯草芽孢杆菌40℃条件下200r/min摇床培养4天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母38℃条件下，200r/min摇床培养6天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌42℃条件下静置培养7天；单菌种液体培养OD600值3.0-4.0之间时停止培养，制得一级种子；
3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为20％的接种量；将一级种子分别接种于发酵罐中，节杆菌、枯草芽孢杆菌40℃条件下200r/min摇床培养4天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母38℃条件下，200r/min摇床培养6天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌42℃条件下静置培养7天，通气量为1∶1.5，制得二级种子；
4)混合发酵培养：按液体培养基的体积比为20％的接种量，各菌比例分别为2∶1∶0.5∶0.6∶0.6∶0.5∶0.1∶0.5；将二级种子接种于发酵罐中，进行高密度发酵培养；
5)将混合发酵培养菌种接种于装有米糠的固体发酵设备中，发酵培养一周后，经过常温干燥、粉碎后得玉米秸秆腐熟剂成品。
其中，步骤1)、2)、3)中各菌种采用的培养基同实施例1中相应步骤所采用的培养基。
其中，步骤4)所用的培养基的配方质量比同实施例1中相应步骤的培养基配方质量比；高密度发酵培养采用补料分批培养方式，其中补料碳源为：葡萄糖；氮源为：牛肉膏、蛋白胨。
实施例3复合微生物菌剂的构成。
节杆菌 3.0×109cfu/g
枯草芽孢杆菌 6.0×109cfu/g
黄孢原毛平革菌 6.0×105cfu/g
康氏木霉 8.0×107cfu/g
黑曲霉 6.0×105cfu/g
酿酒酵母 5.0×107cfu/g
白浅灰链霉菌 8.0×107cfu/g
吸水链霉菌 1.0×108cfu/g
上述构成的菌剂由以下步骤制得
1)斜面培养：将节杆菌、枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌，原始菌种在无菌条件下分别接种于固体培养基上，将节杆菌、枯草芽孢杆菌37℃条件下培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母37℃条件下培养3天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌在38℃条件下培养4天；
2)一级种子培养：将步骤1)培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体培养基，将节杆菌、枯草芽孢杆菌38℃条件下150r/min摇床培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母37℃条件下，150r/min摇床培养4天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌38℃条件下静置培养4天，单菌种液体培养OD600值3.0-4.0之间时停止培养，制得一级种子；
3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为15％的接种量，将一级种子分别接种于发酵罐中，节杆菌、枯草芽孢杆菌38℃条件下150r/min摇床培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母37℃条件下，150r/min摇床培养4天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌38℃条件下静置培养5天，通气量为1∶1.5，制得二级种子；
4)混合发酵培养：按液体培养基的体积比为20％的接种量，各菌比例分别为2∶1∶0.5∶0.6∶0.6∶0.5∶0.1∶0.5，将二级种子接种于发酵罐中，进行高密度发酵培养，获得符合产品质量的菌种。
5)将混合发酵培养菌种接种于装有米糠的固体发酵设备中，发酵培养一周后，经过常温干燥、粉碎后得玉米秸秆腐熟剂成品。
其中，步骤1)、2)、3)中各菌种采用的培养基同实施例1中相 应步骤所采用的培养基。
其中，步骤4)所用的培养基的配方质量比同实施例1中相应步骤的培养基配方质量比；高密度发酵培养采用补料分批培养方式，其中补料碳源为：葡萄糖；氮源为：牛肉膏、蛋白胨。
实施例4复合微生物菌剂的构成
节杆菌 6.0×109cfu/g
枯草芽孢杆菌 3.0×109cfu/g
黄孢原毛平革菌 1.0×106cfu/g
康氏木霉 1.0×108cfu/g
黑曲霉 1.0×106cfu/g
酿酒酵母 8.0×107cfu/g
白浅灰链霉菌 1.0×108cfu/g
吸水链霉菌 8.0×107cfu/g
上述构成的菌剂由以下步骤制得
1)斜面培养：将节杆菌、枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌的原始菌种在无菌条件下分别接种于固体培养基上，将节杆菌、枯草芽孢杆菌38℃条件下培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母37℃条件下培养4天，白浅灰链霉菌37℃条件下培养5天；
2)一级种子培养：将步骤1)培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体培养基，将节杆菌、枯草芽孢杆菌36℃条件下150r/min摇床培养3天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母36℃条件下，150r/min摇床培养4天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌38℃条件下静置培养4天；单菌种液体培养OD600值3.0-4.0之间时停止培养，制得一级种子；
3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为15％的接种量，将一级种子分别接种于发酵罐中，节杆菌、枯草芽孢杆菌38℃条件下 150r/min摇床培养3天；将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母36℃条件下，150r/min摇床培养4天；白浅灰链霉菌、吸水链霉菌38℃条件下静置培养5天，通气量为1∶1.5；制得二级种子；
4)混合发酵培养：按液体培养基的体积比为15％的接种量，，各菌比例分别为2∶1∶0.5∶0.6∶0.6∶0.5∶0.1∶0.5，将二级种子接种于发酵罐中，进行高密度发酵培养；
5)将混合发酵培养菌种接种于装有米糠的固体发酵设备中，发酵培养一周后，经过常温干燥、粉碎后得玉米秸秆腐熟剂成品。
其中，步骤1)、2)、3)中各菌种采用的培养基同实施例1中相应步骤所采用的培养基。
其中，步骤4)所用的培养基的配方质量比同实施例1中相应步骤的培养基配方质量比；高密度发酵培养采用补料分批培养方式，其中补料碳源为：葡萄糖；氮源为：牛肉膏、蛋白胨。
实施例5复合微生物菌剂在模拟玉米秸秆还田反应器中的应用效果
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土45kg，玉米秸秆5kg，尿素0.035kg，按照实施例1中所述的制备方法制得的菌剂250g，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置7d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重量比算得玉米秸秆的降解率为45.6％，玉米秸秆已腐解变黑。
实施例6复合微生物菌剂在模拟玉米秸秆还田反应器中的应用效果
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土45kg，玉米秸秆5kg，尿素0.035kg，按照实施例2中所述的制备方法制得的菌剂250g，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置7d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重量比算得玉米秸秆的降解率为45.3％，玉米秸秆已腐解变黑。
实施例7复合微生物菌剂在模拟玉米秸秆还田反应器中的应用效果
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土45kg，玉米秸 秆5kg，尿素0.035kg，按照实施例3中所述的制备方法制得的菌剂250g，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置7d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重量比算得玉米秸秆的降解率为50.1％，玉米秸秆已腐解变黑。
实施例8复合微生物菌剂在模拟玉米秸秆还田反应器中的应用效果
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土47kg，玉米秸秆3kg，尿素0.030kg，按照实施例3中所述的制备方法制得的菌剂150g，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置9d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重量比算得玉米秸秆的降解率为49.8％，玉米秸秆已腐解变黑。
实施例9复合微生物菌剂在模拟玉米秸秆还田反应器中的应用效果
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土48kg，玉米秸秆2kg，尿素0.025kg，按照实施例3中所述的制备方法制得的菌剂100g，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置10d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重量比算得玉米秸秆的降解率为49.2％，玉米秸秆已腐解变黑。
实施例10复合微生物菌剂在模拟玉米秸秆还田反应器中的应用效果
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土49kg，玉米秸秆1kg，尿素0.020kg，按照实施例3中所述的制备方法制得的菌剂50g，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置12d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重量比算得玉米秸秆的降解率为48.7％，玉米秸秆已腐解变黑。
实施例11复合微生物菌剂在模拟玉米秸秆还田反应器中的应用效果
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土45kg，玉米秸秆5kg，尿素0.035kg，按照实施例4中所述的制备方法制得的菌剂250g，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置7d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重 量比算得玉米秸秆的降解率为49.1％，玉米秸秆已腐解变黑。
比较例1不加入菌剂时，对玉米秸秆的降解率
环境温度在10～15℃条件下，堆肥反应器装入土49kg，玉米秸秆1kg，尿素0.020kg，不加入菌剂，水分控制在50％左右，将10g玉米秸秆+尿素0.05g的20个尼龙袋埋入10cm处，堆置12d后通过测定袋中玉米秸秆干重，利用重量比算得玉米秸秆的降解率为28.2％，玉米秸秆已腐解变黑。
由上述实施例及比较例可知，加入菌剂后，玉米秸秆的降解率有显著提高。
Claims (7)
1.一种用于玉米秸秆快速还田的复合微生物菌剂，其特征在于该菌剂包括节杆菌(Arthrobacter sp.)5.0×108～1.0×1010cfu/g、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)5.0×108～1.0×1010cfu/g、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)1.0×104～2.0×106cfu/g、康氏木霉(Trichoderma koningii)1.0×106～2.0×108cfu/g、黑曲霉(Aspergillusniger)1.0×104～2.0×106cfu/g、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)2.0×106～1.0×108cfu/g、白浅灰链霉菌(Streptomyces alboniger)2.0×106～2.0×108cfu/g、吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)2.0×106～2.0×108cfu/g。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于该菌剂包括节杆菌3.0×109～6.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌3.0×109～6.0×109cfu/g、黄孢原毛平革菌6.0×105～1.0×106cfu/g、康氏木霉8.0×107～1.0×108cfu/g、黑曲霉6.0×105～1.0×106cfu/g、酿酒酵母5.0×107～8.0×107cfu/g、白浅灰链霉菌8.0×107～1.0×108cfu/g、吸水链霉菌8.0×107～1.0×108cfu/g。
3.一种制备权利要求1或2所述的复合微生物菌剂的方法，其特征是包含如下步骤：
1)斜面培养：将节杆菌、枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌，原始菌种在无菌条件下分别接种于固体培养基上，将节杆菌、枯草芽孢杆菌15～40℃条件下培养2～3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15～38℃条件下培养2～4天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌在15～42℃条件下培养3～5天；
2)一级种子培养：将步骤1)培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体培养基，将节杆菌、枯草芽孢杆菌15～40℃条件下100～200r/min摇床培养2～4天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15～38℃条件下，100～200r/min摇床培养2～6天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌15～42℃条件下静置培养3～7天，单菌种液体培养OD600值3.0-4.0之间时停止培养，制得一级种子；
3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为5～20％的接种量，将一级种子分别接种于发酵罐中，节杆菌、枯草芽孢杆菌15～40℃条件下100～200r/min摇床培养2～4天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母15～38℃条件下，100～200r/min摇床培养2～6天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌15～42℃条件下静置培养3～7天，通气量为1∶0.5～1.5，制得二级种子；
4)混合发酵培养：按液体培养基的体积比为5～20％的接种量，将二级种子接种于发酵罐中，进行高密度发酵培养，获得符合产品质量的菌种；
5)将混合发酵培养菌种接种于装有米糠的固体发酵设备中，发酵培养一周后，经过常温干燥、粉碎后制成玉米秸秆腐熟剂成品。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是包含如下步骤：
1)斜面培养：将节杆菌、枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母、白浅灰链霉菌、吸水链霉菌，原始菌种在无菌条件下分别接种于固体培养基上，将节杆菌、枯草芽孢杆菌37℃条件下培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母37℃条件下培养3天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌在38℃条件下培养4天；
2)一级种子培养：将步骤1)培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体培养基，将节杆菌、枯草芽孢杆菌38℃条件下150r/min摇床培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母37℃条件下，150r/min摇床培养4天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌38℃条件下静置培养4天，单菌种液体培养OD600值3.0-4.0之间时停止培养，制得一级种子；
3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为15％的接种量，将一级种子分别接种于发酵罐中，节杆菌、枯草芽孢杆菌38℃条件下150r/min摇床培养3天，将黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母37℃条件下，150r/min摇床培养4天，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌38℃条件下静置培养5天，通气量为1∶1.5，制得二级种子；
4)混合发酵培养：所有菌的总和按液体培养基的体积比为20％的接种量，将二级种子接种于发酵罐中，各菌比例分别为2∶1∶0.5∶0.6∶0.6∶0.5∶0.1∶0.5，进行高密度发酵培养，获得符合产品质量的菌种；
5)将混合发酵培养菌种接种于装有米糠的固体发酵设备中，发酵培养一周后，经过常温干燥、粉碎后制成玉米秸秆腐熟剂成品。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步骤1)、2)、3)中节杆菌、枯草芽孢杆菌所用的培养基是牛肉膏蛋白胨培养基，黄孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉、酿酒酵母是PDA培养基，白浅灰链霉菌、吸水链霉菌所用的培养基是高氏一号培养基；步骤1)中所述固体培养基配方中加入琼脂。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其中，步骤4)所用的液体培养基的配方按质量百分比为：糖蜜30％、硫酸铵0.5％、蛋白胨0.5％、碳酸钙3％，余量为水；高密度发酵培养采用补料分批培养方式，其中补料碳源为：葡萄糖；氮源为：牛肉膏、蛋白胨。
7.权利要求1或2所述的复合微生物菌剂在促进玉米秸秆快速还田中的应用。
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