CN102174400A

CN102174400A - 一种腐熟木薯杆微生物降解剂及制备方法

Info

Publication number: CN102174400A
Application number: CN2011100286787A
Authority: CN
Inventors: 余勃; 陆豫; 马春燕; 唐楚颖
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-09-07

Abstract

一种腐熟木薯杆微生物降解剂及制备方法，其特征是其微生物菌种由木质素降解菌群、纤维素降解菌群和半纤维素降解菌群组成，以菌体生物量为计数单位，其配比为：木质素降解菌10-50%，半纤维素降解菌10-50%，纤维素降解菌10-50%，将上述各菌种，分别进行纯化、复壮、扩繁和培养，再把培养好的各菌种按上述比例进行复配，加入菌体吸附剂，混合均匀制成固体微生物降解剂。本发明具有高效性及针对性，能达到快速降解木薯杆，避免堆放或焚烧等造成的环境污染，经该微生物降解菌腐熟后的木薯杆变废为宝可制成肥料增产增收，本发明操作简易，使用成本低廉，如在木薯种植区推广应用将起到改善土壤结构，减少环境污染等积极作用。

Description

一种腐熟木薯杆微生物降解剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种农作物秸秆降解的微生物处理技术及制备方法。

背景技术

现在国际社会倡导以非粮和纤维素秸秆为原料生产燃料乙醇，而利用木薯生产燃料乙醇在成本效益等经济方面有较大的优势，发展潜力巨大。全世界木薯种植面积约1500万公顷，总产量达1.7亿吨，我国木薯产量2006年约300多万吨，到2009年已达2，500多万吨，目前，我国木薯供不应求，已成为世界第一大木薯进口国，为满足国内市场将继续扩大木薯种植面积。但收割过的木薯地留下大量木薯杆，由于木薯杆含大量木质纤维素较坚硬很难处理，作饲料、肥料的仅为20%左右, 其余在路旁乱堆放, 或被焚烧和废弃, 这样不但造成巨大的浪费, 而且对大气环境造成极大的污染。利用微生物降解剂处理木薯杆制成饲料、肥料，用于还田、栽培食用菌等，即缓解了环境压力，又可充分利用木薯资源。由于利用微生物降解剂处理木薯杆成本低，操作简单易于推广，具有较大的应用前景。推广木薯杆微生物降解剂技术，关键是选用高效的微生物菌群，才能达到快速有效的降解木薯杆。已报道的秸秆腐熟剂都是针对降解玉米、水稻等秸秆的微生物制剂，至今还没有针对于降解木薯杆的微生物降解剂，如何研发适用于木薯杆降解的微生物制剂产品，筛选出性能优良、具有很强腐解作用的降解菌，并将它们有机配合，生产出高效稳定的木薯杆降解剂是当务之急的工作。

发明内容

本发明提出了一种专用于腐熟木薯杆的微生物降解剂，目的在于根据木薯杆的组成成分特点，分别选用针对性的降解菌种，通过复配组合制成微生物降解菌剂。该菌剂可用于加快木薯杆的降解，以减少环境污染，腐熟后的木薯杆还可用于还田以增产或用于栽培食用菌等以增收。

本发明针对木薯杆主要由木质素、半纤维素和纤维素三大部分组成，分别选用多种具有降解木质素能力的微生物菌种组成木质素降解菌群，包括黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）、黄曲霉（Aspergillus flavus）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、簇孢匍柄霉（Stemphylium botryosum）、白腐菌（Phanerochaete chrysosporium）。

选用多种具有产半纤维素酶、降解半纤维素能力的微生物菌种组成半纤维素降解菌群，包括烟曲霉（Aspergillus fumigatus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、嗜热液化芽孢杆菌（Bacillus thermoliquefaciens）、黑曲霉（Aspergillus niger）。

选用多种具有产纤维素酶、降解半纤维素能力的微生物菌种组成纤维素降解菌群，包括斜卧青霉（Penicillium decumbens）、无花果曲霉（Aspergillus ficuum）、绿色木霉（Trichoderma viride）、里氏木霉（Trichoderma reesei）、康宁木霉（Trichoderma koningii）。

本发明根据木薯杆中木质素、半纤维素和纤维素的含量和比例的特点，选择本发明的微生物降解剂由木质素降解菌群、纤维素降解菌群和半纤维素降解菌群组成，以菌体生物量为计数单位，其配比为：木质素降解菌10-50%，半纤维素降解菌10-50%，纤维素降解菌10-50%。

本发明微生物降解剂中所述的木质素降解菌群中各菌种的组成和以菌体生物量为计数单位的配比为：黄孢原毛平革菌0-40%，黄曲霉0-40%，地衣芽孢杆菌0-40%，簇孢匍柄霉0-40%，白腐菌20-80%。

本发明微生物降解剂中所述的半纤维素降解菌群中各菌种的组成和以菌体生物量为计数单位的配比为：烟曲霉20-80%，枯草芽孢杆菌0-40%，嗜热液化芽孢杆菌0-40%，黑曲霉0-40%。

本发明微生物降解剂中所述的纤维素降解菌群中各菌种的组成和以菌体生物量为计数单位的配比为：斜卧青霉0-40%，无花果曲霉0-40%，绿色木霉20-60%，里氏木霉20-60%，康宁木霉0-40%。

本发明所述的微生物降解剂的制备方法，是将上述各菌种，分别进行纯化、复壮、扩繁和培养，再把培养好的各菌种按上述比例进行复配，加入菌体吸附剂，混合均匀制成固体微生物降解剂。

本发明采用独特的木薯杆降解菌的菌群优化组合，具有高效性及针对性，能达到快速降解木薯杆，避免堆放或焚烧等造成的环境污染，经该微生物降解菌腐熟后的木薯杆变废为宝可制成肥料增产增收。该降解剂能对木薯采收后废弃的大量木薯杆进行有效的腐熟发酵，从而制成有机肥。本发明操作简易，使用成本低廉，如在木薯种植区推广应用将起到改善土壤结构，减少环境污染等积极作用。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

实施例1

分别从中国工业微生物菌种保藏管理中心 (CICC) 购得：黄孢原毛平革菌(编号40719)、白腐菌(编号40299)、簇孢匍柄霉(编号40259)、烟曲霉(编号2434)、嗜热液化芽孢杆菌(编号20651)、里氏木霉(编号41492)、无花果曲霉(编号2420)。

将上述菌种分别进行扩培后，收集菌(丝)体，以菌体生物量为单位按以下配比进行组合：黄孢原毛平革菌10%，白腐菌20%，簇孢匍柄霉10%，烟曲霉15%，嗜热液化芽孢杆菌20%，里氏木霉15%，无花果曲霉10%。以麦麸为菌体吸附剂按(菌体重量：麦麸重量=1:10) 比例混合均匀，制得微生物降解菌剂。

将木薯杆粉碎，分别设两组进行实验：对照组，不使用微生物降解菌剂组；实验组，使用微生物降解剂组 (按降解菌剂:木薯杆= 1:2000比例掺合均匀)。两组均保持发酵物水分为60%左右，堆积发酵。结果如表1, 使用微生物降解剂组经3周完成发酵。木薯杆颜色变褐色，腐熟程度达99%，比对照组缩短2周时间。

表1 腐熟程度调查表

实施例2

从种植木薯的土壤及木薯杆腐烂堆中分离木薯杆降解菌，经分离、纯化和鉴定后，得木质素降解菌为：黄曲霉（Aspergillus flavus）和地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）；半纤维素降解菌为：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和黑曲霉（Aspergillus niger）；纤维素降解菌：斜卧青霉（Penicillium decumbens），绿色木霉（Trichoderma viride），康宁木霉（Trichoderma koningii）。

将上述菌种分别进行扩培后，收集菌(丝)体，以菌体生物量为单位按以下配比进行组合：黄曲霉15%，地衣芽孢杆菌20%，枯草芽孢杆菌10%，黑曲霉15%，斜卧青霉10%，绿色木霉20%，康宁木霉10%。以麦麸为菌体吸附剂按(菌体重量：麦麸重量=1:10) 比例混合均匀，制得木薯杆微生物降解菌剂。

将木薯杆粉碎，按（微生物降解菌剂：木薯杆= 1:2000）比例掺合均匀，搅拌后保持发酵物水分为60%左右，堆积发酵，经3周完成发酵。将腐熟后的木薯杆还田，每亩还田量400公斤。进行土壤测试，结果见表2。

表2 试验前后土壤养分测试结果

经微生物降解剂腐熟后的木薯杆还田后土壤的结构发生了一定变化，具体表现早土壤容量减小，有效磷和速效钾含量增高等。

实施例3

从中国农业微生物菌种保藏管理中心（ACCC）购得木质素降解菌白腐菌；半纤维素降解菌嗜热液化芽孢杆菌；纤维素降解菌里氏木霉。从堆积木薯杆腐烂堆中分离筛选到的木质素降解菌黄曲霉，半纤维素降解菌枯草芽孢杆菌，纤维素降解菌绿色木霉。

将上述菌种分别进行扩培后，收集菌(丝)体，以菌体生物量为单位按以下配比进行组合：白腐菌10%，黄曲霉20%，嗜热液化芽孢杆菌20%，枯草芽孢杆菌10%，里氏木霉15%，绿色木霉25%。以麦麸为菌体吸附剂按(菌体重量：麦麸重量=1:10) 比例混合均匀，制得木薯杆微生物降解菌剂。

将木薯杆粉碎，按（微生物降解菌剂：木薯杆= 1:2000）比例掺合均匀，搅拌后保持发酵物水分为60%左右，堆积发酵，经2周完成发酵。木薯杆颜色变褐色，腐熟程度达80%。

Claims

1. 一种腐熟木薯杆微生物降解剂，其特征是其微生物菌种由木质素降解菌群、纤维素降解菌群和半纤维素降解菌群组成，以菌体生物量为计数单位，其配比为：木质素降解菌10-50%，半纤维素降解菌10-50%，纤维素降解菌10-50%。

2.根据权利要求1所述的微生物降解剂，其特征是木质素降解菌群中各菌种的组成和以菌体生物量为计数单位的配比为：黄孢原毛平革菌0-40%，黄曲霉0-40%，地衣芽孢杆菌0-40%，簇孢匍柄霉0-40%，白腐菌20-80%。

3.根据权利要求1所述的微生物降解剂，其特征是半纤维素降解菌群中各菌种的组成和以菌体生物量为计数单位的配比为：烟曲霉20-80%，枯草芽孢杆菌0-40%，嗜热液化芽孢杆菌0-40%，黑曲霉0-40%。

4.根据权利要求1所述的微生物降解剂，其特征是纤维素降解菌群中各菌种的组成和以菌体生物量为计数单位的配比为：斜卧青霉0-40%，无花果曲霉0-40%，绿色木霉20-60%，里氏木霉20-60%，康宁木霉0-40%。

5.权利要求1所述的微生物降解剂的制备方法，其特征是将上述各菌种，分别进行纯化、复壮、扩繁和培养，再把培养好的各菌种按上述比例进行复配，加入菌体吸附剂，混合均匀制成固体微生物降解剂。