CN102676492B - 一种高效秸秆降解复合菌剂及其有机肥制备方法 - Google Patents

一种高效秸秆降解复合菌剂及其有机肥制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高效秸秆降解复合菌剂（JFB-1）及其有机肥制备方法，该复合菌剂是由复合菌和载体组成，载体为麦麸，复合菌由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以及辅助等四种复合菌组成。按秸秆重量的1-1.5%取ⅠⅡⅢ混合菌剂，其中Ⅰ号菌剂占20-25%，Ⅱ号菌剂占45-50%，Ⅲ号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量。该菌剂与水稻、芦笋等作物秸秆充分混合进行堆肥发酵，通过多菌种之间协同作用可快速降解秸秆，提高降解效率，缩短降解时间，有效杀灭病虫，迅速转化为改良土壤的有机肥。此高效秸秆降解复合菌的使用，能够有效解决因填埋造成的土地占用或焚烧造成的火灾、交通危险及其环境污染等问题。

Description

一种高效秸秆降解复合菌剂及其有机肥制备方法
技术领域
本发明设计环保技术领域，尤其是一种高效秸秆降解复合菌剂及其有机肥制备方法。
背景技术
本方法可处理的对象种类很多，比如水稻、芦笋等作物秸秆及其它纤维素含量较高的废弃物。秸秆中含有大量纤维素、半纤维素、果胶、木质素、有机质和氮、磷、钾以及微量元素等，营养丰富。若直接燃烧，不但污染大气环境、形成火灾隐患、造成交通危险以及影响城市形象，而且热值低，造成资源浪费；若进行填埋处理，虽然可以依靠土壤自身的能力将其降解，但是降解时间长，且消耗土壤中的养分，利用率低；如果将其长期堆置，不但占用土地，且旧置后堆置物自身发酵，产生恶臭和渗滤液，严重破坏自身环境，对人们正常生活产生极大的影响。
另一方面，我国耕地资源紧缺；为解决粮食问题，中国人多地少的基本国情导致土壤养分耗竭的特点，决定了必须向耕地中施加大量肥料。但是长期使用化肥可导致土壤板结甚至造成土壤次生盐渍化、病虫害加剧以及污染水体的等现象。由于有机肥具有改良土壤、增强作物抵抗病虫害能力、环保、无污染等优势，使得有机肥的需求量急剧增加。
综上，迫切需要寻求秸秆资源化技术，以减轻秸秆对环境的危害和影响，并实现秸秆的充分回收和循环再利用，使难以处理的秸秆和有机垃圾变废为宝，实现节能减排和低碳经济发展目标。因此，从环境保护和废弃物再利用的角度，迫切需要一种能够快速高效降解秸秆并将其再利用的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效秸秆降解复合菌剂及其其有机肥制备方法。该方法大大提高有机肥发酵生产的速度，缩短发酵周期，实现废弃物快速循环再利用，节约土地资源，消除火灾隐患和交通事故隐患，提高资源利用效率，并改良土壤。
一种高效秸秆降解复合菌剂，该秸秆高效降解复合菌剂是由载体和复合菌组成，载体为麦麸，复合菌包括复合菌Ⅰ、复合菌Ⅱ、复合菌Ⅲ以及辅助复合菌，按秸秆重量的1-1.5%取ⅠⅡⅢ混合菌剂，其中Ⅰ号菌剂占20-25%，Ⅱ号菌剂占45-50%，Ⅲ号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量。
Ⅰ号复合菌由芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌组成；Ⅱ号复合菌由木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌组成；Ⅲ号复合菌由灰略红链霉菌、高温放线菌组成，辅助菌由紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和产朊假丝酵母组成。
较佳地，Ⅰ号复合菌中芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌的菌落形成单位之比为1:1:1:1；Ⅱ号复合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌菌落形成单位之比为4:2:1:4；Ⅲ号复合菌中灰略红链霉菌、高温放线菌菌落形成单位之比为2:1；辅助菌中紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成单位之比为2:2:1:2。
一种高效秸秆降解复合菌剂制备方法，包括：
（1）分别在相应培养基中接种不同菌后，于30℃摇床中150r/min,震荡培养2天，培养完毕后稀释形成菌液，使浓度为每毫升菌个数为2亿个，即2亿/ml；
（2）不同菌液分别按每克载体2亿的菌数吸附到载体上，按照Ⅰ号菌、Ⅱ号菌和Ⅲ号菌的搭配分别进行混合，即构成Ⅰ号菌、Ⅱ号菌和Ⅲ号复合菌。
一种上述高效秸秆降解复合菌剂在有机肥制备的应用。
本发明的优点和有益效果是：
1、本发明采用复合微生物菌剂发酵降解秸秆。该高效秸秆降解复合菌剂含有大量秸秆降解微生物，这些微生物在降解中分泌酶具有互补性且协同作用明显，可快速使秸秆得到较充分降解，从而提高有机肥生产效率；
2、该有机肥还添加了其它有益微生物。添加的高温放线菌可以提高堆肥发酵的温度并延长腐熟期持续时间，因此可以更好杀灭堆肥中病虫，提高有机肥的质量；紫色变异链霉菌具有解磷解钾的作用，可改善土壤组分；珊瑚色诺卡氏菌可以降解土壤残余的有害物质，如农药等，具有净化土壤的作用；褐球固氮菌增加土壤中固氮菌数量，增强土壤固氮能力，从而在增产的同时减少化肥用量；酵母菌，可以减小堆肥发酵过程产生的臭味，提高有机肥品质；
3、本发明采用的微生物菌剂可缩短降解时间并提高有机肥品质。在发酵过程中加入本发明所述的发酵菌剂，使堆肥过程的一个发酵周期缩为6-7天，相比普通的堆肥发酵缩短了2-3天。本发明将降解周期缩短了30%以上，因此可以大大提高有机肥的生产速度，缩减生产成本，便于实际生产的使用；
4、本发明工艺简单，实现了秸秆的无害化处理，同时产生能够改良土壤的有机肥，解决了当前作物秸秆难于降解、再利用的难题，具有深远的社会意义和经济价值。
附图说明
图1为添加复合菌剂水稻秸秆堆肥中温度变化图；
图2为添加复合菌剂芦笋秸秆堆肥中温度变化图。
具体实施方式
本发明通过一下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应以此来局限本发明的保护范围。
一种高效秸秆降解复合菌剂，其特征在于：该秸秆高效降解复合菌剂是由载体和复合菌组成，载体为麦麸，复合菌包括复合菌Ⅰ、复合菌Ⅱ、复合菌Ⅲ以及辅助复合菌，按秸秆重量的1-1.5%取ⅠⅡⅢ混合菌剂，其中Ⅰ号菌剂占20-25%，Ⅱ号菌剂占45-50%，Ⅲ号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量。
Ⅰ号复合菌由芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌组成；Ⅱ号复合菌由木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌组成；Ⅲ号复合菌由灰略红链霉菌、高温放线菌组成，辅助菌由紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和产朊假丝酵母组成。
较佳地，Ⅰ号复合菌中芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌的菌落形成单位之比为1:1:1:1；Ⅱ号复合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌菌落形成单位之比为4:2:1:4；Ⅲ号复合菌中灰略红链霉菌、高温放线菌菌落形成单位之比为2:1；辅助菌中紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成单位之比为2:2:1:2。
实施例1：高效秸秆降解复合菌的制备
该高效秸秆降解复合菌制备包括以下步骤：
(1)分别在相应培养基中接种不同菌后，于30℃摇床中150r/min,震荡培养2天，培养完毕后稀释形成菌液，使浓度为每毫升菌个数为2亿个，即2亿/ml；
芽孢杆菌、灰略红链霉菌、紫色变异链霉菌培养基为：酵母提取物2.0g/L，葡萄糖8.0g/L，K2HPO46.5g/L，NaNO33.0g/L，NH4Cl 1.0g/L，NaCl 3.0g/L，MgSO40.05g/L，MnSO40.01g/L，FeSO4·7H2O 0.005g/L，pH 7.5。
类芽孢杆菌培养基：胰蛋白胨15.0g/L，大豆胨5.0g/L，NaCl 5.0g/L，pH7.3±0.2。
木霉、青霉、黑曲霉培养基：麸皮10.0g/L，蔗糖10.0g/L，KH2PO44.0g/L，MgSO40.3g/L，自然pH。
产朊假丝酵母培养基：麦芽膏粉130g/L，氯霉素0.1g/L，pH 6.0±0.2。
珊瑚色诺卡氏菌、高温放线菌采用高氏1号液体培养基：可溶性淀粉20.0g/L，KNO31.0g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，NaCl 0.5g/L，FeSO4·7H2O 0.01g/L，pH 7.3±0.1。
褐球固氮菌培养基：酵母提取物0.5g/L，甘露醇20g/L，KH2PO40.2g/L，K2HPO40.8g/L，MgSO4·7H2O 0.2g/L，CaSO4·2H2O 0.1g/L，pH 7.2。
(2)不同菌液分别按每克载体2亿的菌数吸附到载体上，按照Ⅰ号菌、Ⅱ号菌和Ⅲ号菌的搭配分别进行混合，即构成Ⅰ号菌、Ⅱ号菌和Ⅲ号复合菌。
实施例2：高效秸秆降解复合菌剂在水稻秸秆堆肥的应用
将水稻秸秆经粉碎设备粉碎至10-15cm，形成秸秆段，按秸秆重量的1.5%取ⅠⅡⅢ复合菌剂，其中Ⅰ号菌剂占20%；Ⅱ号菌剂占50%；Ⅲ号菌剂占30%。在堆肥制作的过程中均匀添加混合菌剂，每6-7天翻堆1次，共翻堆3次，调节堆体水含量在65%左右；待第2次翻堆，温度下降到45℃左右，加入为堆体重量0.5%的辅助菌剂，再进行第三次翻堆发酵，待完成便可制得高效水稻秸秆降解有机肥。
在堆肥发酵过程中，从第1天起，每天测定堆体的温度，得到一个发酵周期(1-9天)温度变化曲线如图1。
实施例3：高效秸秆降解复合菌在芦笋秸秆堆肥的应用
将芦笋秸秆经粉碎设备粉碎至5-10cm，形成秸秆段，按秸秆重量的1%取ⅠⅡⅢ复合菌剂，其中Ⅰ号菌占25%；Ⅱ号菌占45%；Ⅲ号菌占30%。在堆肥制作的过程中均匀添加混合菌剂，每5-6天翻堆1次，共翻堆3次，调节堆体水含量在65%左右；待第2次翻堆，温度下降到45℃左右，加入为堆体重量0.5%的辅助菌，再进行第三次翻堆发酵，待完成便可制得高效芦笋秸秆降解有机肥。
在堆肥发酵过程中，从第1天起，每天测定堆体的温度，得到一个发酵周期(1-7天)温度变化曲线如图2。
本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该申请仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种高效秸秆降解复合菌剂，其特征在于：该秸秆高效降解复合菌剂是由载体和复合菌组成，载体为麦麸，复合菌包括复合菌Ⅰ、复合菌Ⅱ、复合菌Ⅲ以及辅助复合菌，按秸秆重量的1-1.5%取Ⅰ Ⅱ Ⅲ混合菌剂，其中Ⅰ号菌剂占20-25%，Ⅱ号菌剂占45-50%，Ⅲ号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量；
Ⅰ号复合菌由芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌组成；Ⅱ号复合菌由木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌组成；Ⅲ号复合菌由灰略红链霉菌、高温放线菌组成，辅助菌由紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和产朊假丝酵母组成；
Ⅰ号复合菌中芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌的菌落形成单位之比为1:1:1:1；Ⅱ号复合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌菌落形成单位之比为4:2:1:4；Ⅲ号复合菌中灰略红链霉菌、高温放线菌菌落形成单位之比为2:1；辅助菌中紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成单位之比为2:2:1:2；
不同菌分别按每克载体2亿的菌数吸附到载体上；
按秸秆堆体重量的0.5%加入辅助菌剂。
2.如权利要求1所述的高效秸秆降解复合菌剂的制备方法，其特征在于，包括：
（1）分别在相应培养基中接种不同菌后，于30℃摇床中150r/min,震荡培养2天，培养完毕后稀释形成菌液，使浓度为每毫升菌个数为2亿个，即2亿/ml；
（2）不同菌液分别按每克载体2亿的菌数吸附到载体上，按照Ⅰ号菌、Ⅱ号菌和Ⅲ号菌的搭配分别进行混合，即构成Ⅰ号菌、Ⅱ号菌和Ⅲ号复合菌。
3.一种如权利要求1所述的高效秸秆降解复合菌剂在有机肥制备的应用。
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