CN102337237A

CN102337237A - 一种功能性有机物料腐熟剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102337237A
Application number: CN 201110290964
Authority: CN
Inventors: 刘澎
Original assignee: BEIJING CLIMAX BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Langfang city farming world agricultural science and Technology Co Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: CN102337237B

Abstract

本发明公开了一种有机物料腐熟剂，其含有如下重量份的组分：弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂10～50份；嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂5～20份；绿色木霉菌剂0～20份；枯草芽孢杆菌菌剂0～20份；酵母菌剂0～20份。本发明提供了一种具备生长素积累功能的有机物料腐熟剂，该腐熟剂利用中温阶段弗氏链霉菌产生的生长素的快速积累，和后期嗜热毁丝霉的高温作用相配合，实现了有机物料的快速处理和最终被资源化利用，处理后的有机固废，彻底改观，体现出良好的改良土壤、促进生长、抑制土传病害的性能，同时环保卫生。

Description

一种功能性有机物料腐熟剂及其制备方法

技术领域

本发明属用于土壤肥料领域，具体涉及一种农用微生物制剂及其应用。

背景技术

农业生产需要土壤提供作物生长的营养物质和生存环境。多年来，化学肥料的施用对农业增收起到了关键作用。然而，由于长期施用化学肥料，有机肥供应不足，各类养分比例失调，致使农田生态环境、土壤理化性状和土壤微生物区系受到了不同程度的破坏，在一定程度上影响了农产品的品质。因此，化学肥料污染已成为当今世界一大公害，我国目前土壤资源现状迫切需要通过人为措施补充土壤有机质，确保农业种植水平和农作物产品品质。

在我国生态环境保护的十大对策中明确提倡要推广“生态农业”，保护生态环境和农田土壤，推动无公害健康食品的生产，保证有足够数量有机质返回土壤，以促进生态系统中生物循环，达到保持和增强土壤肥力及生物活性目的。

可以用于作为(生物)有机肥或各种途径进行还田的有机质原料虽然比较丰富，但是处理是关键，我国现代农业高速发展所带来的大量农作物秸秆、禽畜粪便、制糖滤泥等有机固体废弃物很多没有得到无害化、资源化、减量化的“三化”处理。而如何做好“三化”处理已成为我国农业循环体系能否完成的关键问题。因此在农业固废处理中担当主要“角色”的有机物料腐熟剂的研究开发变得越来越关键。

目前市场上销售的具有腐熟有机物作用的产品主要仅以有机物的腐熟为主要特点，其产品的主要技术工艺为液体发酵后采用固体吸附剂进行吸附，且在相关文献和市场上均未发现由有机物料腐熟和发酵后产物具备增产性的弗氏链霉菌与嗜热毁丝霉通过液体-固体联合发酵工艺制成的功能性菌剂产品。

发明内容

本发明首先提供一种有机物料腐熟剂。

本发明还提供这种有机物料腐熟剂的制备方法。

本发明提供的有机物料腐熟剂，含有弗氏链霉菌CGMCCNo.5133和嗜热毁丝霉CGMCC No.5134。

本领域技术人员可以根据其所掌握的本领域公知常识确定用于发酵有机物料的活菌数的最低值。

优选地，本发明提供的有机物料腐熟剂含有如下重量份的组分：

弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂10～50份；

嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂5～20份；

绿色木霉菌剂0～20份；

枯草芽孢杆菌菌剂0～20份；

酵母菌剂0～20份。

本发明的弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)CLIMAX-VSF是从高产田土壤中分离而得，该菌株十分显著的抗病、固氮解磷和分泌生长素性能。已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行保藏，保藏登记编号为CGMCC No.5133，保藏日期为2010年8月12日。

本发明的嗜热毁丝霉菌(Myceliophthora thermophila)是从60℃以上高温发热的秸秆粉堆中分离提取并通过长期筛选、纯化、驯化工作，获得生产性能和代谢活性稳定的菌种后在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行保藏，保藏登记编号为CGMCC No.5134，保藏日期为2010年8月12日。

优选地，弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂中活菌数不低于10亿/克，嗜热毁丝霉菌剂中活菌数CGMCC No.5134菌剂中活菌数不低于5亿/克，绿色木霉菌剂中活菌数不低于5亿/克，枯草芽孢杆菌菌剂中活菌数不低于10亿/克，酵母菌剂活菌数不低于5亿/克。

在本发明进一步的实施方案中，所述的有机物料腐熟剂还可含有辅料。优选地，其中，菌剂混合物和辅料的重量比为1∶1～20。所述辅料为麸皮、花生壳、磷矿粉、沸石粉、麦饭石、饼粕和蔗糖中的一种或多种。

本发明中，绿色木霉、枯草芽孢杆菌和酵母菌的菌株没有特别的限定，对目前已知的任意绿色木霉、枯草芽孢杆菌和酵母菌的菌株均可用于本发明。

本发明提供的所述的有机物料腐熟剂的制备方法，其为将配方比例的弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂、嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂、绿色木霉菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂和酵母菌菌剂进行混合。

具体地，弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂、嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂、绿色木霉菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂可按如下方式进行制备：分别培养制备弗氏链霉菌CGMCC No.5133、嗜热毁丝霉CGMCC No.5134、绿色木霉或枯草芽孢杆菌的种子液，再将各自的种子液接种到各自相应的固体增殖培养基中进行增殖培养，将相应的增殖培养后的固体发酵培养基常温干燥即得各自的菌剂。

进一步地，本发明提供的有机物料腐熟剂的制备方法，还可包括将配方比例的菌剂混合物与辅料按重量比1∶1～20进行混合。

本发明中，酵母菌剂可为假丝酵母或酿酒酵母菌剂，或其组合。这种酵母菌剂可市售获得，如可购自安琪酵母股份有限公司。

本发明提供了一种具备生长素积累功能的有机物料腐熟剂，该腐熟剂利用中温阶段弗氏链霉菌产生的代谢产物快速积累，和后期嗜热毁丝霉的高温作用相配合，实现了有机物料的快速处理和最终被资源化利用，处理后的有机固废，彻底改观，体现出良好的改良土壤、促进生长、抑制土传病害的性能，同时环保卫生。

本发明的腐熟剂中的功能菌种分别进行液体-固体联合培养，与传统的液体发酵吸附成固体制剂的方式相比，该方法进行菌种增殖的产孢量更高、代谢产物量大，其产品的生物活性更好，保存期更长。

本发明的菌剂能维持高温发酵较长的时间，从而可以有效杀死发酵物料中的有害病原物、害虫和寄生虫，较少植物病害的发生。

附图说明

图1为本发明腐熟剂的发酵温度曲线图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

若无特别说明，本申请中所述的“份”是指“重量份”。

实施例1弗氏链霉菌CGMCC No.5133原菌菌剂的制备

本发明采用液体-固体联合发酵培养工艺进行弗氏链霉菌CLIMAX-VSF的培养，通过先液体增殖培养再接入到固体培养物增殖培养，具体步骤包括：

1)种子制备及液体增殖培养：先将保存有弗氏链霉菌CLIMAX-VSF的冻干管进行活化。具体方法是先接入到高氏一号培养基的斜面中在30±2℃进行培养15天；在获得健康菌落后，将其接入PDA培养基中30℃培养5天，然后挑选发育健康菌种接入到经过灭菌的由蔗糖20份、氯化钠5份、蛋白胨20份、硫酸镁5份、磷酸二氢钾3份、水1000份组成的液体培养基中，然后再150r/min、30±2℃培养3天，获得弗氏链霉菌种子液。

(2)固体增殖培养：将步骤1)的弗氏链霉菌种子液接入到由麦麸60份、红糖5份、棉籽饼30份、硫酸镁1.5份、氯化钠1.5份、碳酸钙2份组成的经过120℃以上高温灭菌的固体培养料(pH7.5)中，在30±2℃的无菌有氧条件下培养7天。

(3)干燥处理：固体增殖培养完毕后将其放于干燥室进行干燥。干燥后的弗氏链霉菌经过平板计数法检测有效活菌数，为100亿 /克，作为弗氏链霉菌原菌制剂包装入库保存。

实施例2嗜热毁丝霉CGMCC No.5134原菌菌剂的制备

1)种子制备及液体增殖培养：先将保存有嗜热毁丝霉CGMCC No.5134的冻干管进行活化，具体方法是先在无菌操作台上将冻干管内的菌种接入到PDA培养基的斜面中在42℃进行培养5天；在获得健康菌落后，将其接入营养琼脂培养基中42℃培养5天，然后挑选发育健康菌种接入到经过灭菌的由蔗糖10份、氯化钠5份、牛肉膏10份、氯化钙5份、磷酸二氢钾0.5份、三氯化铁0.01份、酵母膏2份、水1000份组成的液体培养基中，并在150r/min，42℃培养3天，获得嗜热毁丝霉种子液。

2)固体增殖培养：将步骤1)的嗜热毁丝霉种子液接入到由麦麸52份、玉米芯粉30份、红糖5份、豆饼10份、氯化钙1.5份、氯化钠1.5份组成的经过120℃以上高温灭菌的固体培养料(pH7.0)中，在42℃的无菌有氧条件下培养7天。

3)干燥处理：固体增殖培养完毕后将其放于干燥室进行干燥。干燥后的嗜热毁丝霉经过平板计数法检测有效活菌数，为50亿/克，作为嗜热毁丝霉原菌制剂包装入库保存。

实施例3绿色木霉ACCC 30169原菌菌剂的制备

1)种子制备及液体增殖培养：先将保存有绿色木霉菌ACCC30169(购自中国农业微生物菌种保藏管理中心)的冻干管进行活化，具体方法是先在无菌操作台上将冻干管内的菌种接入到PDA培养基的斜面中在30±2℃进行培养5天；在获得健康菌落后，将其接入到营养琼脂培养基中，在30±2℃培养5天，然后挑选发育健康菌种接入到经过灭菌的由蔗糖10份、地瓜汁10份、氯化钠5份、蛋白胨10份、硫酸镁5份、磷酸二氢钾0.5份、硫酸铵3份、水1000份组成的液体培养基中，并在150r/min、30±2℃培养3天，获得绿色木霉种子液。

2)固体增殖培养：将步骤1)的绿色木霉种子液接入到由玉米芯粉20份、花生壳10份、麦麸30份、红糖5份、豆饼20份、蛋白胨10份、硫酸镁1.5份、氯化钠1.5份、碳酸钙2份组成的经过120℃以上高温灭菌的固体培养料(pH7.0)中，在30±2℃的无菌有氧条件下培养7天。

3)干燥处理：固体增殖培养完毕后将其放于干燥室进行干燥。干燥后的绿色木霉菌经过平板计数法检测有效活菌数，为55亿/克，作为绿色木霉菌原菌制剂保存备用。

实施例4枯草芽孢杆菌ACCC10616原菌菌剂的制备

1)种子制备及液体增殖培养：先将保存有枯草芽孢杆菌ACCC10616(购自中国农业微生物菌种保藏管理中心)的冻干管进行活化，在无菌的超净工作台上把枯草芽孢杆菌接入到PDA培养基中在30±2℃的恒温培养5天。选取生长健康并菌台厚重的在无菌的条件下接入营养琼脂培养基中，将其在30±2℃的恒温培养箱中培养10天。挑取菌种将其在无菌的条件下将其接入到由糖5份、氯化钠2份、硫酸镁0.25份、土豆汁20份、碳酸钙0.25份、硫酸镁0.5份的液体培养基中。在30±2℃，150r/min下培养3天。

2)固体增殖培养：把摇好的液体菌种在无菌的条件下接入到由细麸皮50份、米糠20份、糖5份、蛋白胨5份、腐植酸15份、碳酸钙2份、硫酸镁3份组成的经高压灭菌的固体培养基中。培养5天。

3)干燥处理：固体增殖培养完毕后将其放于干燥室进行干燥。干燥后的枯草芽孢杆菌经过平板计数法检测有效活菌数，为80亿/克，作为枯草芽孢杆菌原菌制剂保存备用。

实施例5有机物料腐熟剂

实施例1制备的弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂10重量份；

实施例2制备的嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂20份。

将上述两种菌剂混合即得本发明的有机物料腐熟剂。

实施例6有机物料腐熟剂

实施例1制备的弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂50重量份；

实施例2制备的嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂5份，

实施例3制备的绿色木霉ACCC30169菌剂20份。

实施例4制备的枯草芽孢杆菌ACCC10616菌剂10份。

将上述菌剂混合即得本发明的有机物料腐熟剂。

实施例7有机物料腐熟剂

实施例1制备的弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂30重量份，

实施例2制备的嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂10份，

实施例3制备的绿色木霉ACCC30169菌剂10份，

实施例4制备的枯草芽孢杆菌ACCC10616菌剂20份，

酿酒酵母菌剂(购自安琪酵母股份有限公司)20份。

将上述菌剂混合即得本发明的有机物料腐熟剂。

实施例8有机物料腐熟剂

实施例1制备的弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂20重量份，

实施例2制备的嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂5份，

实施例4制备的枯草芽孢杆菌ACCC10616菌剂10份，

酿酒酵母菌剂(购自安琪酵母股份有限公司)10份，

重量比10∶10∶5∶5∶1的麸皮、花生壳、磷矿粉、麦饭石和蔗糖混合物，500份。

将上述物质混合，即得本发明的有机物料腐熟剂。

试验例1常规有机固废物处理

使用本发明实施例5和实施例8制备的有机物料腐熟剂，按照每吨(以干基计算)投放0.3wt％对有机固废物牛粪进行处理(处理1和处理2)。以不含菌剂的其它组成成分为对照(处理3)。将待发酵的有机固废物牛粪调整成初始水分55％、C/N＝30、pH＝7.2。初秋常温环境下进行发酵，实际测量物料内的温度。结果如图1所示，在本发明的功能性有机物料腐熟剂从第一天开始便迅速激活，微生物生长十分活跃，表现出很强的生命活性特征。这得益于其优秀的菌株及配套的液体-固体联合培养工艺，与传统发酵方式(即不额外添加菌剂的发酵方式)，本发明的发酵方法可在2天内迅速使温度达到接近70℃的高温，并能持续6天以上，牛粪中的杂草秸秆等纤维素含量较高的物质腐烂程度更高。

除此之外经过处理后的发酵有机物在冷却后用于土壤改良，体现出其发酵前段的功能性物质积累带来的增产及抗重茬性能：每亩地在底肥期间配合使用500公斤，在其他条件相同的基础上，大棚草莓生长发育旺盛，叶色浓绿，对追肥的速效养分吸收率显著提高，坐果率良好，实现增产18％-23％，并表现出果色光亮、甜度提高1-3度的良好效果，生长周期未发现重茬障碍，土传病害与未使用相比明显降低。

同样，其他实施例制备的腐熟剂也能取得类似的效果。

试验例2秸秆还田中的应用

每亩使用本发明实施例8的腐熟剂2公斤，均匀撒施后同秸秆旋耕入田，试验表明，在施用本发明产品3d后，各处理秸秆颜色由黄变褐；施用本发明产品后7d，处理2秸秆颜色为深黑色，与处理1浅黄色相比明显加深；施用本发明产品后14d，处理2秸秆颜色仍最深，为浅黑色，处理1则由浅黄色变为深黄色；施用本发明产品20d后，处理1和处理2秸秆颜色较刚还田时有明显变化，但处理2的腐烂速度更快，表明本发明产品对秸秆具有显著的催腐作用。

统计了处理1和处理2对水稻产量的影响，结果表明。使用本发明产品进行秸秆还田可提高水稻产量，表现为处理2比处理1的产量提高了10.4％，表明采用本发明产品进行秸秆还田可提高水稻产量，且差异达到显著水平。

应用本发明进行秸秆还田提高了土壤肥力，增加了土壤中的速效养分供应能力及有机质含量，除此之外，强大的微生物菌群协同作用，有效抑制了土壤病原菌的生长，具有十分显著的改良土壤理化性状的作用，实现了废物用，改良土壤一举两得的良好社会生态效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.含有弗氏链霉菌CGMCC No.5133和嗜热毁丝霉CGMCCNo.5134的有机物料腐熟剂。

2.根据权利要求1所述的腐熟剂，其特征在于，含有如下重量份的组分：

弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂10～50份；

嗜热毁丝霉CGMCC No.5134菌剂5～20份；

绿色木霉菌剂0～20份；

枯草芽孢杆菌菌剂0～20份；

酵母菌剂0～20份。

3.根据权利要求1或2所述的腐熟剂，其特征在于，弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂中活菌数不低于10亿/克，嗜热毁丝霉菌剂中活菌数CGMCC No.5134菌剂中活菌数不低于5亿/克，绿色木霉菌剂中活菌数不低于5亿/克，枯草芽孢杆菌菌剂中活菌数不低于10亿/克，酵母菌剂活菌数不低于5亿/克。

4.根据权利要求3所述的腐熟剂，其特征在于，还含有辅料。

5.根据权利要求4所述的腐熟剂，其特征在于，其中菌剂混合物和辅料的重量比为1∶1～20。

6.根据权利要求4或5所述的腐熟剂，其特征在于，所述辅料为麸皮、花生壳、磷矿粉、沸石粉、麦饭石、饼粕和蔗糖中的一种或多种。

7.权利要求1～6任一项所述的腐熟剂的制备方法，其为将配方比例的弗氏链霉菌CGMCC No.5133菌剂、嗜热毁丝霉CGMCCNo.5134菌剂、绿色木霉菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂和酵母菌菌剂进行混合。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括将配方比例的菌剂混合物与辅料按重量比1∶1～20进行混合。

9.权利要求1～6任一项所述的腐熟剂在高温发酵有机物料中的应用。