CN103820350A - 餐厨垃圾资源化生产解淀粉芽孢杆菌微生物肥料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一株防治植物病害、促进植物生长的解淀粉芽孢杆菌，及其利用餐厨垃圾生产微生物肥料的方法，属于废弃物资源化和微生物肥料技术领域。本发明采用的菌株是从水草根际土壤中分离筛选出来的一株解淀粉芽孢杆菌（Bacillusamyloliquefaciens）A3菌株，该菌株保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo.6676。本发明利用餐厨垃圾作为主要原料，经预处理后配置成发酵培养基，大规模培养解淀粉芽孢杆菌，制备具有防治植物病害、促进植物生长功能的微生物肥料，该工艺生产成本低廉，操作简单，还可以使餐厨垃圾得到资源化利用，减少污染排放，显示出广阔的应用前景。

Description

餐厨垃圾资源化生产解淀粉芽孢杆菌微生物肥料
技术领域：
本发明涉及一种资源化利用餐厨垃圾生产高效拮抗植物病原菌、促进植物生长的解淀粉芽孢杆菌微生物肥料的方法，属于微生物肥料和废弃物资源化技术领域。
背景技术：
解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）以其具备产淀粉酶的潜力而得名。解淀粉芽孢杆菌在自然界中分布广泛，是一种重要的生防菌，它通过产生抗生素、抗菌蛋白或多肽等活性物质来抑制植物病原细菌、真菌、病毒、线虫，从而起到生物防治的作用；同时它也是一类重要的植物根际促生细菌，表现出对多种植物促进生长的作用。例如，Idriss等报道解淀粉芽孢杆菌FZB45菌株具有肌醇六磷酸酶(phytase)活性，可以在缺磷的条件下刺激植物生长（Microbiology，2002,148:2097-2109）。申莉莉等报道解淀粉芽孢杆菌Ba33菌株可以促进烟草生产并且抑制烟草花叶病毒的增殖（吉林农业大学学报，2010，32：383~386）。李超等还报道了一株具有溶藻作用的解淀粉芽孢杆菌菌株DC1（环境科学学报，31:1602-1608）。
中国发明专利（申请号：201010518034.1）中公开了一株解淀粉芽孢杆菌Lx-11菌株，保藏编号为CGMCC No.3789，对水稻细菌性条斑病有良好的防治效果，培养该菌株采用的培养基为：大豆粉1%，豆饼粉2%，淀粉0.5%，酵母膏0.2%，玉米浆0.22%，氯化钠0.1%，碳酸氢钙0.18%。中国发明专利（申请号：200810231406.5）中公开了一株解淀粉芽孢杆菌YN-1菌株，保藏编号为CGMCC No.2328，能有效防治苹果褐斑病、小麦纹枯病等真菌病害，并筛选出了成本低廉的工业用培养基，组成包括：葡萄糖8～12g/L，玉米粉10~16g/L，黄豆饼粉10~16g/L。中国发明专利（申请号：200910070709.8）中公开了一株解淀粉芽孢杆菌HN菌株，保藏编号为CGMCC No.3261，能使养殖水体中的硝态氮、亚硝态氮、COD等含量明显降低，该菌株的培养采用肉汤培养基。中国发明专利（申请号：201010264520.5）中公开了一株植物内生解淀粉芽孢杆菌TF28菌株，保藏编号为CGMCC No.4038，它能在植物体内定殖、繁殖和传导，可产生抗菌蛋白和脂肽类抗生素两种抗菌物质，具有防病促生作用，其液体培养基每1000mL由10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g NaCl配制而成。中国发明专利（申请号：200910273498.8）中公开了一株解淀粉芽孢杆菌EA19菌株，保藏编号为CCTCC M209316，对小麦根腐病菌、小麦根腐叶枯病菌、小麦全蚀病菌、小麦白绢病菌和小麦纹枯病菌均具有明显的抑菌活性，其发酵培养基组成：葡萄糖20克，牛肉膏8克，L-谷氨酸钠5克，MgSO4 0.5克，KCl 0.5克，KH2PO4 1克，FeSO4·6H2O 0.15毫克，MnSO4·H2O 5毫克，CuSO4·5H2O 0.16毫克，水1000毫升。中国发明专利（申请号：201110095116.4）中公开了一株解淀粉芽孢杆菌B-004菌株，保藏编号为CGMCC No.4557，它对番茄采后早疫病菌具有明显拮抗效果，其培养基中，碳源可为可溶性淀粉、藕粉、葡萄糖、乳糖、海藻糖、蔗糖等，氮源可为蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、NH4NO3、NH4Cl、(NH4)2SO4等，其他营养源可为含钾、铁、锌、钠、锰、镁及钙之类的金属盐等。
综上所述，具有拮抗植物病害的解淀粉芽孢杆菌的菌株较多，其培养方法也各不相同，但是，未见利用餐厨垃圾培养解淀粉芽孢杆菌生产微生物肥料的报道。
发明内容：
本发明的目的是提供一种资源化利用餐厨垃圾生产解淀粉芽孢杆菌微生物肥料的方法。
本发明所使用的菌株是由发明人从水草根际土壤中分离筛选出来的一株高效促进植物生长、拮抗植物病原菌的解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）A3菌株，该菌株于2012年10月15日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo.6676，保藏单位地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。
本发明所述的解淀粉芽孢杆菌微生物肥料的生产方法如下：
1、餐厨垃圾预处理：用匀浆机将餐厨垃圾打浆，加水稀释为固形物含量为10克/升～60克/升，用氢氧化钠水溶液或石灰水调节废水的pH到6.8～7.7，用微波煮沸10～35分钟灭菌。
2、液体种子制备：向装有预处理好的餐厨垃圾的三角瓶中接种斜面保藏的解淀粉芽孢杆菌，于25～37℃，120～200转/分振荡培养24～36小时，得到液体种子。
3、液态发酵：向装有预处理好的餐厨垃圾发酵罐中接种体积比为2％～15％的液体种子，于25～37℃，通无菌空气培养15～36小时；培养好的发酵液经平板细菌计数，活菌数达到2×109CFU/毫升以上。
4、菌剂制备：以过30目筛的生物碳（生物质热解后剩余的固体物质，主要成分是碳）为载体，按照发酵液∶生物碳为1∶1～1∶3的重量比，将发酵液添加到生物碳中，充分混合均匀，通风干燥至含水量25%以下，得到固态菌剂。
5、微生物肥料制备：将固态菌剂与有机肥按照1∶1～1∶5的重量比混合均匀，通风干燥至含水量25%以下；或者直接将发酵液与有机肥按照1∶2～1∶10的重量比混合均匀，通风干燥至含水量25%以下，包装，存放在阴凉干燥处。
具体实施方式：
由本发明提供的解淀粉芽孢杆菌能够促进作物对养分的吸收和利用，并且能有效防治多种真菌类植物病害，本发明提供的技术方案生产的微生物肥料应用于农业生产可以减少化肥和农药的使用量，从而改善农田环境质量；而且生产成本很低，使高浓度废水得到资源化利用，减少污染物排放。具体实施方式如下：
实施例1：餐厨垃圾生产解淀粉芽孢杆菌微生物肥料
餐厨垃圾预处理：用匀浆机将餐厨垃圾打浆，加水稀释为固形物含量为30克/升，用氢氧化钠水溶液或石灰水调节废水的pH到7.3，微波煮沸15分钟。
液体种子制备：向装有预处理好的餐厨垃圾的三角瓶中接种斜面保藏的解淀粉芽孢杆菌，于30℃，150转/分振荡培养30小时，得到液体种子。
液态发酵：向装有预处理好的餐厨垃圾发酵罐中接种体积比为10％的液体种子，于30℃，通无菌空气培养18小时；培养好的发酵液经平板细菌计数，活菌数达到6.3×109CFU/毫升。
菌剂制备：以过30目筛的生物碳为载体，按照发酵液∶生物碳为1∶2的重量比，将发酵液添加到生物碳中，充分混合均匀，通风干燥至含水量25%以下，得到固态菌剂。
微生物肥料制备：将固态菌剂与有机肥按照1∶3的重量比混合均匀，通风干燥至含水量25%以下，包装，存放在阴凉干燥处。
实施例2：解淀粉芽孢杆菌微生物肥料应用于茶叶生产
在茶园选择一块茶树长势均匀的试验地，均匀划分为6个小区，每个小区约200平方米，分别设置为不施肥对照（CK）、施用有机肥（OF）和施用微生物肥料（MF）3种处理，每种处理2个平行，各处理之间都设有2米左右的隔离行，有机肥和微生物肥料按照每亩500公斤的用量，在入冬前沟施1次，春季采收茶叶，结果表明：施用有机肥的春茶产量比对照增产17%左右，而施用微生物肥料的春茶产量比对照增产38%左右，而且施用微生物肥料的茶叶中氨基酸含量显著高于对照。

Claims (2)

1.一株具有防治植物病害和促进植物生长的解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），其特征在于：该株解淀粉芽孢杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号：CGMCC No.6676。
2.权利要求1所述的解淀粉芽孢杆菌资源化餐厨垃圾生产微生物肥料的方法，包括如下步骤：
（1）餐厨垃圾预处理：用匀浆机将餐厨垃圾打浆，加水稀释为固形物含量为10克/升～60克/升，用氢氧化钠水溶液或石灰水调节废水的pH到6.8～7.7，用微波煮沸10～35分钟灭菌；
（2）液体种子制备：向装有预处理好的餐厨垃圾的三角瓶中接种斜面保藏的解淀粉芽孢杆菌，于25～37℃，120～200转/分振荡培养24～36小时，得到液体种子；
（3）液态发酵：向装有预处理好的餐厨垃圾发酵罐中接种体积比为2％～15％的液体种子，于25～37℃，通无菌空气培养15～36小时；培养好的发酵液经平板细菌计数，活菌数达到2×109CFU/毫升以上；
（4）菌剂制备：以过30目筛的生物碳（生物质热解后剩余的固体物质，主要成分是碳）为载体，按照发酵液∶生物碳为1∶1～1∶3的重量比，将发酵液添加到生物碳中，充分混合均匀，通风干燥至含水量25%以下，得到固态菌剂；
（5）微生物肥料制备：将固态菌剂与有机肥按照1∶1～1∶5的重量比混合均匀，通风干燥至含水量25%以下；或者直接将发酵液与有机肥按照1∶2～1∶10的重量比混合均匀，通风干燥至含水量25%以下，包装，存放在阴凉干燥处。
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