CN103642726A - 一种玉米秸秆发酵微生物菌剂及其制备方法与发酵方法 - Google Patents
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Abstract
一种玉米秸秆发酵微生物菌剂，由黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和热带假丝酵母组成。本发明的有益效果是：本发明所述的微生物菌剂配方合理，使用方便，腐熟秸秆速度快，具有组合新、结构稳、酶活强、菌数高等特点；本发明可以对玉米秸秆材料进行高效环保发酵，使饲料中含有大量微生物活细胞、分解酶类及其它活性成分，有效提高玉米秸秆材料的利用率。不仅有解决环境污染问题的现实意义，而且有提高玉米秸秆材料中的蛋白含量、营养价值的实际应用价值，为玉米秸秆资源化利用创造了良好的前提条件。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域，尤其是涉及一种玉米秸秆发酵微生物菌剂及其制备方法与发酵方法。
背景技术
全世界每年由光合作用产生的纤维物质极为丰富，我国年产农作物秸秆达5亿吨。其中，除极少部分秸秆被用作牛羊等反刍动物饲料或还田作肥料外，大部分被焚烧、废弃。作物秸秆的燃烧值非常低，只有4200卡/克，只有甲烷气的32%，乙醇的55%，因此，直接作为燃料浪费是非常大的，并且也污染环境。而直接用作饲料，由于木质素，纤维素和半纤维素构成的细胞壁难被胃液消化，故消化性也不好。故我国农作物秸秆利用率非常低。
现阶段已经有多方都在研究有关微生物秸秆发酵相关课题，并出现了一系列有关微生物发酵的微生物菌剂。但现阶段秸秆发酵降解过程中所利用的微生物菌剂存在种类单一、分解能力弱、纤维素总降解率低并且发酵周期长等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有产品的不足，提供一种玉米秸秆发酵微生物菌剂及其制备方法，克服原有秸秆发酵降解过程中所利用的微生物菌剂种类单一、分解能力弱、纤维素总降解率低以及发酵周期长等相关问题。
本发明的另一个目的是提供一种利用玉米秸秆发酵微生物菌剂进行发酵的方法，用以制备秸秆有机肥料，将得到有机肥料，腐熟还田。
本发明采取的技术方案如下：
一种玉米秸秆发酵微生物菌剂，所述玉米秸秆发酵微生物菌剂由黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和热带假丝酵母组成。
所述玉米秸秆发酵微生物菌剂各组分体积分数为：
所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，包括步骤为：
步骤1：所述黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、热带假丝酵母分别接种到相应的培养基中进行活化培养,分别得到一代菌株；
步骤2：将步骤1得到的五种一代菌株分别单独接种到营养肉汤琼脂培养基中扩培得到五种菌液；
步骤3：步骤2所得到的五种菌液按体积等比例混合后得到所述玉米秸秆发酵微生物菌剂。
所述步骤1进行活化培养时，黄孢原毛平革菌用PDA培养基，康宁木霉用沙氏琼脂培养基，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌用营养肉汤琼脂培养基，热带假丝酵母用玉米吐温80琼脂培养基。
所述步骤1活化培养温度为25-28℃，活化培养时间为3-5天。
所述步骤2的扩培过程中，扩培温度为25-32℃，扩培时间为3-5天。
所述步骤1的活化培养的培养温度为28℃。
一种利用玉米秸秆发酵微生物菌剂对玉米秸秆进行发酵的方法，包括步骤为：
（1）秸秆预处理：将秸秆与定量的有机氮、复合微量元素、豆粕、菜籽饼混合，使体系含水量在65-75％之间，制得发酵底物；
（2）菌剂活化：将微生物菌剂按每100kg发酵底物用0.15L的用量接种到含0.85%NaCl和1%葡萄糖的混合水溶液0.8-1.2L中活化；
（3）堆放发酵底物：在发酵地铺上一层厚度为30-40cm的发酵底物，然后撒上一层本发明的发酵微生物菌剂，依次再铺上一层发酵底物和本发明发酵微生物菌剂，当发酵微生物菌剂的总用量为发酵底物的10-15％时，停止堆高，并覆盖塑料薄膜；
（4）秸秆发酵：发酵7-10天后发酵底物轻搓即碎时结束发酵，秸秆发酵过程中堆温28-35℃。
所述的发酵底物的重量比组成为：玉米秸秆粉95%、豆粕2%、菜籽饼2%、尿素0.5%、复合微量元素0.5%；其中复合微量元素的重量比组成为：(NH4)2SO4：0.05%、K2HSO4：0.05%、MgSO4：0.05%、CaCl2：0.05%、NaCl：0.3%。
所述玉米秸秆粉，制备方法为：将玉米秸秆用切割机切割成2-3mm的玉米秸秆段，在使用粉碎机将玉米秸秆段粉碎为粒径3-5μm的粉末状待用。
本发明所述玉米秸秆发酵微生物菌剂经过大量筛选试验，获得的微生物菌剂配方合理，使用方便，腐熟秸秆速度快，采用现代微生物发酵工程技术，将筛选培养的多种能够高效产生纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶的功能菌株组合培养而成的一种复合微生物菌剂，由黄孢原毛平革菌20％、康宁木霉20％、枯草芽孢杆菌20％、地衣芽孢杆菌20％和热带假丝酵母20％。多功能菌株构成，具有组合新、结构稳、酶活强、菌数高等特点。
本发明所述微生物菌剂能加快秸秆发酵，该菌剂微生物间具有良好的协同作用；对难以降解的玉米秸秆具有高效的降解性能，适应外界环境能力强。本发明所述的玉米秸秆发酵微生物菌剂能快速腐熟秸秆，可在7到10天左右将田间秸秆迅速腐熟，相对于现有技术的菌剂大大减少了腐熟时间。
五种微生物混合获得的微生物菌剂较现有技术能显著提高秸秆的发酵效率，显著提高了秸秆的生物转化率。在农业、畜牧养殖中具有良好的推广价值。同时解决了农作物秸秆还田中存在腐熟慢、还田难的问题，提高了土壤有机质含量，解决了长期以来在秸秆还田问题上政府鼓励、农民懈怠的困局。
本发明的有益效果是：本发明所述的微生物菌剂配方合理，使用方便，腐熟秸秆速度快，具有组合新、结构稳、酶活强、菌数高等特点；本发明可以对玉米秸秆材料进行高效环保发酵，使饲料中含有大量微生物活细胞、分解酶类及其它活性成分，有效提高玉米秸秆材料的利用率。不仅有解决环境污染问题的现实意义，而且有提高玉米秸秆材料中的蛋白含量、营养价值的实际应用价值，为玉米秸秆资源化利用创造了良好的前提条件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但不限定本发明的保护范围。对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：
实施例1
一种玉米秸秆发酵微生物菌剂，所述玉米秸秆发酵微生物菌剂由黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和热带假丝酵母组成。
所述玉米秸秆发酵微生物菌剂各组分体积分数为：
所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，包括步骤为：
步骤1：所述黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、热带假丝酵母分别接种到相应的培养基中进行活化培养,分别得到一代菌株；
步骤2：将步骤1得到的五种一代菌株分别单独接种到营养肉汤琼脂培养基中扩培得到五种菌液；
步骤3：步骤2所得到的五种菌液按体积等比例混合后得到所述玉米秸秆发酵微生物菌剂。
所述步骤1进行活化培养时，黄孢原毛平革菌用PDA培养基，康宁木霉用沙氏琼脂培养基，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌用营养肉汤琼脂培养基，热带假丝酵母用玉米吐温80琼脂培养基。
所述步骤1活化培养温度为25℃，活化培养时间为3天。
所述步骤2的扩培过程中，扩培温度为25℃，扩培时间为3天。
一种利用玉米秸秆发酵微生物菌剂对玉米秸秆进行发酵的方法，包括步骤为：
（1）秸秆预处理：将秸秆与定量的有机氮、复合微量元素、豆粕、菜籽饼混合，使体系含水量在65％，制得发酵底物；
（2）菌剂活化：将微生物菌剂按每100kg发酵底物用0.15L的用量接种到含0.85%NaCl和1%葡萄糖的混合水溶液0.8L中活化；
（3）堆放发酵底物：在发酵地铺上一层厚度为30cm的发酵底物，然后撒上一层本发明的发酵微生物菌剂，依次再铺上一层发酵底物和本发明发酵微生物菌剂，当发酵微生物菌剂的总用量为发酵底物的10％时，停止堆高，并覆盖塑料薄膜；
（4）秸秆发酵：发酵7天后发酵底物轻搓即碎时结束发酵，秸秆发酵过程中堆温28℃。
步骤（1）中所述有机氮为尿素。所述的发酵底物的重量比组成为：玉米粉95%、豆粕2%、菜籽饼2%、尿素0.5%、复合微量元素0.5%；其中复合微量的重量比组成为：(NH4)2SO4：0.05%、K2HSO4：0.05%、MgSO4：0.05%、CaCl2：0.05%、NaCl：0.3%。
以上所述玉米秸秆发酵微生物菌剂及其制备方法与发酵方法，符合本发明所述微生物菌剂的比例范围，且可以达到所述微生物菌剂的作用效果。
实施例2
一种玉米秸秆发酵微生物菌剂，所述玉米秸秆发酵微生物菌剂由黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和热带假丝酵母组成。
所述玉米秸秆发酵微生物菌剂各组分体积分数为：
所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，包括步骤为：
步骤1：所述黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、热带假丝酵母分别接种到相应的培养基中进行活化培养,分别得到一代菌株；
步骤2：将步骤1得到的五种一代菌株分别单独接种到营养肉汤琼脂培养基中扩培得到五种菌液；
步骤3：步骤2所得到的五种菌液按体积等比例混合后得到所述玉米秸秆发酵微生物菌剂。
所述步骤1进行活化培养时，黄孢原毛平革菌用PDA培养基，康宁木霉用沙氏琼脂培养基，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌用营养肉汤琼脂培养基，热带假丝酵母用玉米吐温80琼脂培养基。
所述步骤1活化培养温度为28℃，活化培养时间为5天。
所述步骤2的扩培过程中，扩培温度为32℃，扩培时间为5天。
一种利用玉米秸秆发酵微生物菌剂对玉米秸秆进行发酵的方法，包括步骤为：
（1）秸秆预处理：将秸秆与定量的有机氮、复合微量元素、豆粕、菜籽饼混合，使体系含水量在75％，制得发酵底物；
（2）菌剂活化：将微生物菌剂按每100kg发酵底物用0.15L的用量接种到含0.85%NaCl和1%葡萄糖的混合水溶液1.2L中活化；
（3）堆放发酵底物：在发酵地铺上一层厚度为40cm的发酵底物，然后撒上一层本发明的发酵微生物菌剂，依次再铺上一层发酵底物和本发明发酵微生物菌剂，当发酵微生物菌剂的总用量为发酵底物的15％时，停止堆高，并覆盖塑料薄膜；
（4）秸秆发酵：发酵10天后发酵底物轻搓即碎时结束发酵，秸秆发酵过程中堆温35℃。
步骤（1）中所述有机氮为尿素。所述的发酵底物的重量比组成为：玉米粉95%、豆粕2%、菜籽饼2%、尿素0.5%、复合微量元素0.5%；其中复合微量的重量比组成为：(NH4)2SO4：0.05%、K2HSO4：0.05%、MgSO4：0.05%、CaCl2：0.05%、NaCl：0.3%。
以上所述玉米秸秆发酵微生物菌剂及其制备方法与发酵方法，符合本发明所述微生物菌剂的比例范围，且可以达到所述微生物菌剂的作用效果。
实施例3
一种玉米秸秆发酵微生物菌剂，所述玉米秸秆发酵微生物菌剂由黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和热带假丝酵母组成。
所述玉米秸秆发酵微生物菌剂各组分体积分数为：
所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，包括步骤为：
步骤1：所述黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、热带假丝酵母分别接种到相应的培养基中进行活化培养,分别得到一代菌株；
步骤2：将步骤1得到的五种一代菌株分别单独接种到营养肉汤琼脂培养基中扩培得到五种菌液；
步骤3：步骤2所得到的五种菌液按体积等比例混合后得到所述玉米秸秆发酵微生物菌剂。
所述步骤1进行活化培养时，黄孢原毛平革菌用PDA培养基，康宁木霉用沙氏琼脂培养基，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌用营养肉汤琼脂培养基，热带假丝酵母用玉米吐温80琼脂培养基。
所述步骤1活化培养温度为26.5℃，活化培养时间为4天。
所述步骤2的扩培过程中，扩培温度为26.5℃，扩培时间为4天。
一种利用玉米秸秆发酵微生物菌剂对玉米秸秆进行发酵的方法，包括步骤为：
（1）秸秆预处理：将秸秆与定量的有机氮混合，使体系含水量在70％，制得发酵底物；
（2）菌剂活化：将微生物菌剂按每100kg发酵底物用0.15L的用量接种到含0.85%NaCl和1%葡萄糖的混合水溶液1L中活化；
（3）堆放发酵底物：在发酵地铺上一层厚度为35cm的发酵底物，然后撒上一层本发明的发酵微生物菌剂，依次再铺上一层发酵底物和本发明发酵微生物菌剂，当发酵微生物菌剂的总用量为发酵底物的12.5％时，停止堆高，并覆盖塑料薄膜；
（4）秸秆发酵：发酵8天后发酵底物轻搓即碎时结束发酵，秸秆发酵过程中堆温31℃。
步骤（1）中所述有机氮为尿素。所述的发酵底物的重量比组成为：玉米粉95%、豆粕2%、菜籽饼2%、尿素0.5%、复合微量元素0.5%；其中复合微量的重量比组成为：(NH4)2SO4：0.05%、K2HSO4：0.05%、MgSO4：0.05%、CaCl2：0.05%、NaCl：0.3%。
以上所述玉米秸秆发酵微生物菌剂及其制备方法与发酵方法，符合本发明所述微生物菌剂的比例范围，且可以达到所述微生物菌剂的作用效果。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种玉米秸秆发酵微生物菌剂，其特征在于，所述玉米秸秆发酵微生物菌剂由黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和热带假丝酵母组成。
2.根据权利要求1所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂，其特征在于，所述玉米秸秆发酵微生物菌剂各组分体积分数为：
3.根据权利要求1所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括步骤为：
步骤1：所述黄孢原毛平革菌、康宁木霉、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、热带假丝酵母分别接种到相应的培养基中进行活化培养,分别得到一代菌株；
步骤2：将步骤1得到的五种一代菌株分别单独接种到营养肉汤琼脂培养基中扩培得到五种菌液；
步骤3：步骤2所得到的五种菌液按体积等比例混合后得到所述玉米秸秆发酵微生物菌剂。
4.根据权利要求3所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1进行活化培养时，黄孢原毛平革菌用PDA培养基，康宁木霉用沙氏琼脂培养基，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌用营养肉汤琼脂培养基，热带假丝酵母用玉米吐温80琼脂培养基。
5.根据权利要求3所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1活化培养温度为25-28℃，活化培养时间为3-5天。
6.根据权利要求3所述一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2的扩培过程中，扩培温度为25-32℃，扩培时间为3-5天。
7.根据权利要求3所述的一种玉米秸秆发酵微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1的活化培养的培养温度为28℃。
8.一种利用权利要求1所述玉米秸秆发酵微生物菌剂对玉米秸秆进行发酵的方法，其特征在于，包括步骤为：
（1）秸秆预处理：将秸秆与定量的有机氮、复合微量元素、豆粕、菜籽饼混合，使体系含水量在65-75％之间，制得发酵底物；
（2）菌剂活化：将微生物菌剂按每100kg发酵底物用0.15L的用量接种到含0.85%NaCl和1%葡萄糖的混合水溶液0.8-1.2L中活化；
（3）堆放发酵底物：在发酵地铺上一层厚度为30-40cm的发酵底物，然后撒上一层本发明的发酵微生物菌剂，依次再铺上一层发酵底物和本发明发酵微生物菌剂，当发酵微生物菌剂的总用量为发酵底物的10-15％时，停止堆高，并覆盖塑料薄膜；
（4）秸秆发酵：发酵7-10天后发酵底物轻搓即碎时结束发酵，秸秆发酵过程中堆温28-35℃。
9.根据权利要求8所述玉米秸秆发酵微生物菌剂对玉米秸秆进行发酵的方法，其特征在于，所述的发酵底物的重量比组成为：玉米秸秆粉95%、豆粕2%、菜籽饼2%、尿素0.5%、复合微量元素0.5%。
10.根据权利要求8所述玉米秸秆发酵微生物菌剂对玉米秸秆进行发酵的方法，其特征在于，所述复合微量元素的重量比组成为：(NH4)2SO4：0.05%、K2HSO4：0.05%、MgSO4：0.05%、CaCl2：0.05%、NaCl：0.3%。
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