CN103710282A - 一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合微生物菌剂及其制备方法，克服现有技术中腐熟剂腐熟启动慢、腐熟不彻底的问题，本发明提供一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂，所述秸秆腐熟剂包括菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉和哈茨木霉。本发明有益效果：1、本发明的秸秆腐熟剂使用了菌株YO-H，在环境温度比较低的情况下也能快速启动腐熟；2、本发明菌株YO-H与其他腐熟菌配合，腐熟效果更好；3、加入了额外的酶制剂，提高了腐熟剂纤维素酶活，在腐熟菌还没有大量繁殖起来产生新的酶之前，大概有3-4天时间，就利用额外添加的酶制剂降解木质素、纤维素，等于将腐熟时间提前了3-4天。

Description

一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种秸秆腐熟剂及其制备方法，具体涉及一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂及其制备方法。 

背景技术

秸秆等有机物料中含有数量不少的木质素，它包围着半纤维素和半纤维素一起填充在微原纤维之间，与细胞壁成分紧密结合，木质素、纤维素、半纤维素这“三素”构成一体，增加了微生物对秸秆的腐解难度。秸秆腐熟前几天为腐熟剂中的微生物生长繁殖期，对腐熟贡献小，只有等到该类微生物大量繁殖分泌各种木质素、半纤维素降解酶，破坏了木质素和半纤维素之间的紧密结合，暴露出内部的纤维素结构，这才进入秸秆的快速腐解阶段。往往由于微生物分泌的“三素”酶数量不够，活性不足，影响了秸秆腐解速度、程度。 

有机物料腐熟剂在适宜的环境温度下腐熟菌大量繁殖，依靠其自身新陈代谢活动产生的多酶体系降解腐熟有机物料，目前腐熟剂启动腐熟的环境温度一般要求在15℃以上，温度较低时腐熟启动慢、时间长，腐熟不彻底。我国农作物秸秆一般在11月份收割结束后被闲置在地里，堆肥腐熟一般在这个季节进行。中国多数地区这个季节温度较低，难以达到合适的腐熟启动环境温度。 

发明内容

为了克服上述现有技术中腐熟剂腐熟启动慢、腐熟不彻底的问题，本发明提供一种能够在低温（低于10℃）状态下快速启动腐熟的腐熟剂。 

本发明技术方案为提供一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂，所述秸秆腐熟剂包括节杆菌菌株YO-H，所述菌株YO-H保藏于“中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心”，保藏单位地址为：北京市朝阳区北辰路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏日期为2010年8月23日，拉丁文名称为Arhtrobacter arilaiti，菌株名“YO-H”，保藏号为“CGMCC NO.4119”。 

优选的，上述的低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂还包括枯草芽孢杆 菌、酿酒酵母菌、黑曲霉和哈茨木霉。 

优选的，上述低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂中，所述菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉的菌种数量比为1∶1∶1∶2∶2。 

本发明的另一技术方案为提供一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂的制备方法，包括以下步骤： 

将菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分别培养，培养至菌浓为10⁸/mL，按体积比1∶1∶1∶2∶2混合均匀得混合菌液，所述混合菌液以1:10的比例接种到麦麸中培养10天，所述麦麸中水分的质量分数为50%，置阴凉处风干至麦麸中水分的质量分数小等于25%，加入麦麸质量分数1%-1.5%的纤维素酶，混拌均匀即得到秸秆腐熟剂。 

优选的，上述的低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂的制备方法，包括以下步骤： 

（1）将正在腐烂的玉米秸秆5℃富集培养，浸液稀释后以纤维素为唯一碳源的双层平板涂布5℃培养，直到形成单菌落，穿刺挑取菌落得到菌株YO-H； 

（2）将菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分别培养，培养至菌浓为10⁸/mL，按体积比1∶1∶1∶2∶2混合均匀，以1:10的比例接种到麦麸中培养10天，所述麦麸中水分的质量分数为50%，置阴凉处风干至麦麸中水分的质量分数小等于25%，加入麦麸质量分数1%-1.5%的纤维素酶，混拌均匀即得到秸秆腐熟剂。 

优选的，上述的低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂的制备方法中，所述菌株YO-H的培养方法如下： 

1）菌种活化：从斜面保藏管中取1环菌株YO-H菌苔至30mL液体培养基中，37℃、200—250rpm培养20--24小时； 

2）摇瓶培养：用无菌移液器汲取步骤1）得到的菌液于摇瓶中，接种量：1%；温度：37℃；转速：200—250rpm；培养时间：20-24h； 

3）发酵罐培养：将步骤2）培养好的摇瓶接种到发酵罐扩大培养，接种方式：火焰接种；接种量：1%；温度：37℃；转速：180—200rpm；通气量:1:0.8；罐压：0.02MPa；时间：24—36h；得菌株YO-H菌液； 

菌株活化及摇瓶用培养基制备方法如下：豆芽加去离子水煮沸20分钟，所述豆芽的质量分数为25%，过滤除渣，补足体积，加入5%质量分数的葡萄糖溶解混匀，调整pH值至7.0，121℃灭菌30分钟； 

菌株斜面及平板计数用培养基制备方法如下：豆芽加去离子水煮沸20分钟，所述豆芽的质量分数为25%，过滤除渣，补足体积，加入5%质量分数的葡萄糖、2%质量分数的琼脂粉溶解混匀，调整pH值至7.0，121℃灭菌30分钟。 

本发明有益效果：1、本发明的秸秆腐熟剂使用了菌株YO-H，在环境温度比较低的情况下也能快速启动腐熟；2、本发明菌株YO-H与其他腐熟菌配合，腐熟效果更好；3、加入了额外的酶制剂，提高了腐熟剂纤维素酶活，在腐熟菌还没有大量繁殖起来产生新的酶之前，大概有3-4天时间，就利用额外添加的酶制剂降解木质素、纤维素，等于将腐熟时间提前了3-4天。 

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。 

本发明实施方式如下： 

实施例1 

将正在腐烂的玉米秸秆低温（5℃）富集培养、浸液稀释后选取合适稀释度于以纤维素为唯一碳源的双层平板涂布低温（5℃）培养，直到形成单菌落，穿刺挑取菌落得到低温腐熟菌。经鉴定为保藏号为“CGMCC NO.4119”的节杆菌菌株YO-H。 

将菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分别培养，培养至菌浓为10⁸/mL，按体积比1∶1∶1∶2∶2混合均匀，以1:10的比例接种到50%水分的麦麸中培养10天，置阴凉处风干至水分≦25，加入1%--1.5%的纤维素酶，混拌均匀即得到秸秆腐熟剂。 

节杆菌菌株YO-H的培养方法如下： 

菌株摇瓶及发酵用培养基：液体培养基。25重量份的豆芽加75份去离子水煮沸20分钟，过滤除渣，补足体积，加入5重量份的葡萄糖溶解混匀，调整pH 值至7.0，121℃灭菌30分钟。 

菌株斜面及平板计数用培养基：固体培养基。25重量份的豆芽加75重量份的去离子水煮沸20分钟，过滤除渣，补足体积，加入5重量份的葡萄糖、2重量份的琼脂粉溶解混匀，调整pH值至7.0，121℃灭菌30分钟。 

菌种活化：从斜面保藏管中取1环菌苔至30mL液体培养基中，37℃、200—250rpm培养20--24小时。 

摇瓶培养：用无菌移液器汲取活化的菌液于摇瓶中。接种量：1%；温度：37℃；转速：200—250rpm；培养时间：20--24h。 

发酵罐培养：培养好的摇瓶接种到发酵罐扩大培养。接种方式：火焰接种；接种量：1%；温度：37℃；转速：180—200rpm；通气量:1:0.8；罐压：0.02MPa；时间：24—36h；最终菌体浓度≥2亿/mL。 

实施例2本发明腐熟剂的使用效果 

使用方法：有机物料逐层堆肥。每层15—20厘米，逐层均匀撒施本发明实施例1腐熟剂、尿素或人畜粪尿，用量：腐熟剂2‰；尿素6—8kg/吨或人畜粪尿100—200kg/吨，调节水分至60—70%。 

试验效果： 

试验在冬季进行，环境温度约10℃。水稻收获后将秸秆粉碎后堆沤发酵，一亩稻草堆两堆，料堆规格2米宽、1.2—1.5米高。20厘米厚为一层，逐层撒施腐熟剂和人畜粪便，并均匀加水，使得物料含水量控制在60—70%左右，堆料完毕，用塑料薄膜封堆。 

使用量：腐熟剂使用量为物料量的2‰，即每发酵1000公斤物料使用2kg腐熟剂。 

如表1所示，本发明所得腐熟剂迅速提高堆肥物料温度，促进常温腐熟菌生长繁殖、降解腐熟有机物料，达到相同腐熟程度比同类产品早3—5天。 

表1 

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。 

Claims (6)

1.一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂，其特征在于，所述秸秆腐熟剂包括菌株YO-H，所述菌株YO-H保藏号为CGMCC NO.4119。

2.根据权利要求1所述的低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂，其特征在于，所述秸秆腐熟剂还包括枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉和哈茨木霉。

3.根据权利要求2所述的低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂，其特征在于，所述节杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉的菌种数量比为1∶1∶1∶2∶2。

4.一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分别培养，培养至菌浓为10⁸/mL，按体积比1∶1∶1∶2∶2混合均匀得混合菌液，所得混合菌液以1:10的比例接种到麦麸中培养10天，所述麦麸中水分的质量分数为50%，置阴凉处风干至麦麸中水分的质量分数小等于25%，加入麦麸质量分数1%-1.5%的纤维素酶，混拌均匀即得到秸秆腐熟剂。

5.根据权利要求4所述的低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、将正在腐烂的玉米秸秆5℃富集培养，浸液稀释后以纤维素为唯一碳源的双层平板涂布5℃培养，直到形成单菌落，穿刺挑取菌落得到菌株YO-H；

（2）、将菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分别培养，培养至菌浓为10⁸/mL，按体积比1∶1∶1∶2∶2混合均匀得混合菌液，所得混合菌液以1:10的比例接种到麦麸中培养10天，所述麦麸中水分的质量分数为50%，置阴凉处风干至麦麸中水分的质量分数小等于25%，加入麦麸质量分数1%-1.5%的纤维素酶，混拌均匀即得到秸秆腐熟剂。

6.根据权利要求4所述的低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂的制备方法，其特征在于，所述菌株YO-H的培养方法如下：

1）菌种活化：从斜面保藏管中取1环菌株YO-H的菌苔至30mL液体培养基中，37℃、200—250rpm培养20--24小时；

2）摇瓶培养：用无菌移液器汲取步骤1）得到的菌液于摇瓶中，接种量：1%；温度：37℃；转速：200—250rpm；培养时间：20-24h；

3）发酵罐培养：将步骤2）培养好的摇瓶接种到发酵罐扩大培养，接种方式：火焰接种；接种量：1%；温度：37℃；转速：180—200rpm；通气量:1:0.8；罐压：0.02MPa；时间：24—36h；得菌株YO-H菌液；

菌株活化及摇瓶用培养基制备方法如下：豆芽加去离子水煮沸20分钟，所述豆芽的质量分数为25%，过滤除渣，补足体积，加入5%质量分数的葡萄糖溶解混匀，调整pH值至7.0，121℃灭菌30分钟；

菌株斜面及平板计数用培养基制备方法如下：豆芽加去离子水煮沸20分钟，所述豆芽的质量分数为25%，过滤除渣，补足体积，加入5%质量分数的葡萄糖、2%质量分数的琼脂粉溶解混匀，调整pH值至7.0，121℃灭菌30分钟。