CN105296394A - 一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂及其制备方法。该微生物腐熟剂包括以下重量份数比的菌种：芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉、米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌和放线菌。该腐熟剂具有功能多样，可同时用于秸秆和/或动物粪便的腐熟、含有多种功能菌且菌种活性高，选用的菌种相互协同作用不产生拮抗、发酵物料升温快且温度高、腐熟彻底、腐熟时间短等优点。本发明中微生物腐熟剂的制备方法简单易性、操作简单以及生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及微生物腐熟剂领域，尤其是一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂及其制备方法。
背景技术
随着我国畜牧养殖业的迅速发展，每年会有大量的动物粪便产生，畜禽粪便富含包括必需的大量元素氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素铁、锰、硼、锌、钼、铜等无机养分及氨基酸、酰胺、核酸等有效成分，但同时也含有大量的有害菌、害虫卵等多种有害物质，因而不能被直接利用。现在大多数的动物畜粪便利用都是经过简单人工堆肥处理再用于种植农作物。但存在堆肥的时间周期很长、堆肥环境恶劣、未彻底杀灭病原菌等缺陷。开发腐熟剂能使粪便快速腐熟、降解、转化、除臭，并具杀菌、富集养分、大大缩短发酵周期等作用。
农作物秸秆是农业产品中各种农作物的产品剩下来的茎叶或藤蔓，它是世界上最为丰富的物质之一，全世界弄作物秸秆年产量约为29.41亿吨，我国的农作物秸秆产量每年大概有7亿吨。随着近年来工业的进步，发现秸秆资源丰富、可再生性强，目前一部分农作物秸秆可用作肥料、饲料、造纸、建材等。但我国还有相当一部分秸秆被当做垃圾给焚烧掉，这不仅使秸秆的用途也没有得到合理的开发，而且对环境造成了严重的影响。农作物秸秆含有多种可被利用的有效成分，秸秆的主要成分为纤维素、半纤维和木质素，除此之外还含有大量的氮、磷、钾、硅、钙等元素及蛋白质、氨基酸等有效成分。由于秸秆中纤维素、半纤维和木质素高分子物质紧密地结合在一起，且表面存在大量硅质或(和)蜡质层，这些物质形成的结构非常稳定，自然状态下需要很长时间才能分解且分解不完全，秸秆直接还田往往带来很多不利的影响。例如未经腐熟的秸秆直接还田后，在土壤中缓慢氧化，容易导致土壤中的某些元素的有效成分相对减少，同时，产生一些对作物根系有害的物质而引起的作物烧苗、死苗烂根等不利影响。目前，很多人焚烧秸秆后再用作农作物的有机肥料，可以避免烧苗、死苗烂根等现象。但焚烧秸秆产生大量有害气体，污染空气，破坏环境，并且使得大部分养分损失。因此，开发微生物腐熟剂用于秸秆腐熟具有非常重要的现实意义。
腐熟剂可以腐熟秸秆、动物粪便、生活垃圾等有机废弃物，将废弃物“变废为宝’实现资源的合理利用。秸秆、动物粪便等有机废弃物快速腐熟，使得废弃物所含的氮、磷、钾、硅、钙、微量元素元素及蛋白质、氨基酸等有效成分能成为植物生长所需的营养；并产生大量有益微生物，可活化土壤中的营养元素，促进营养元素的有效化，减少作物缺素症的发生对土传病害有一定的防治作用；微生物功能细菌进入土壤后，可固氮、解磷、解钾，增加土壤养分、改良土壤结构。近年来，很多学者对腐熟剂都做了很多的研究，目前查到的相关文献如下：
1.发明名称：用于畜禽粪便发酵生产生物有机肥的微生物腐熟剂的制备方法，授权公告号：CN101905985B。本发明公开了一种用于畜禽粪便发酵生产生物有机肥的微生物腐熟剂的制备方法。该方法包括将啤酒酵母、嗜酸乳杆菌分别接种于含有碳源、氮源和营养物质的培养基中进行发酵；将光合菌-沼泽红假单胞菌接种于含有营养物质的培养基中进行发酵；按啤酒酵母发酵液∶沼泽红假单胞菌发酵液∶沼泽红假单胞菌发酵液的体积比为50∶25∶25的比例混合，用米糠和麸皮的混合物为载体，吸附混合后的发酵液，制作成固体腐熟剂。本发明解决了粪便堆肥过程中存在的问题，但该腐熟剂功能单一只能用于动物粪便腐熟，并且腐熟效果不明显，腐熟不彻底，腐熟的时间也较长。
2.发明名称：一种用于直接腐熟作物秸秆还田的复合微生物菌剂及制备方法，授权公告号：CN102199564B。本发明公开了本发明公开了一种用于直接腐熟作物秸秆还田的复合微生物菌剂及制备方法，该制剂由枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉、拟康氏木霉、黄胞原毛平革菌、白浅色链霉菌按一定的质量百分比制成，其制备步骤是：A、各种菌种的单独培养，先进行液体培养，然后固体培养；B、然后把各种菌剂按一定的质量比进行搅拌混合，就得到复合微生物制剂。本发明可用于秸秆腐熟，使秸秆能发挥资源合理化利用。但该菌剂还存在功能单一、菌种活性低、升温慢、温度低、腐熟不够全面等缺陷。
现有的腐熟剂大多存在只用于单一的粪便腐熟或秸秆腐熟功能相对单一、腐熟剂的有效活菌数含量较低、活性低、腐熟不够彻底使得腐熟后的物料营养成分不够全面、腐熟过程中发酵物料升温慢，温度低、腐熟时间长、制备方法复杂等缺陷。因此，本发明将提供一种新型的用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂。
发明内容
本发明的目的针对现有腐熟剂存在的问题，提供一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂及其制备方法。该腐熟剂具有功能多样可同时用于秸秆和动物粪便的腐熟、含有多种功能菌且各菌种活性高、选用的菌种相互协同作用不产生拮抗、发酵物料升温快且温度高、腐熟彻底且时间短等优点。制备该腐熟剂方法简单易性、操作简单以及生产成本低。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂，它包括下述重量份数比的菌种：
所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌。
以上所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌共三种，其重量比例为1:1:1:。
所述菌种的拉丁名为：枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、多粘类芽孢杆菌(Bacilluspolymyxa)、侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporu)、酵母菌(Saccharomycescerevisiae)、黑曲霉(Aspergillusniger)、米曲酶(Aspergillusoryzae)、木霉菌((Trichodermaspp)、乳酸菌(Lactobacillus)、光合细菌(Photosyntheticbacteria)和放线菌(Actinobacteria)。
所述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)是芽胞杆菌属的一种，单有效活菌数为0.1～1cfu亿/g。个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。在遗传学研究中应用广泛，对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。枯草芽孢杆菌不仅在饲料中应用比较广泛，在污水处理及生物肥发酵或发酵床制作中应用也相当广泛，是一种多功能的微生物。
所述多粘类芽孢杆菌(Bacilluspolymyxa)单有效活菌数为0.1～1cfu亿/g。对植物黄萎病、鹰嘴豆枯萎病、油菜腐烂病、黑松根腐病等多种植物病害均具有一定的控制作用。多年的试验示范结果表明，多粘类芽孢杆菌具有两大功能：(1)通过灌根可有效防治植物细菌性和真菌性土传病害，同时可使植物叶部的细菌和真菌病害明显减少；(2)对植物具有明显的促生长、增产作用。
所述侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporu)单有效活菌数为0.1～1cfu亿/g。能有效的预防水稻二三化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻象甲、稻蓟马，并能预防前期的叶枯病、稻瘟病、稻曲病，明显改善稻谷品质，完全替代移栽后追肥，真正做到防虫、控虫、返青、分蘖、增产、防病一撒解决，持效期长达60天。
作为非脊椎动物的病原菌，有关研究人员曾报道了这种细菌的杀线虫能力，由于所报道的这些侧孢短芽孢杆菌菌株都不产生伴孢晶体，所以这些菌株的杀线虫毒力因子并非来自于具有特征性的伴孢晶体。然而，SmirnovaTA，etal.分离到了2株能形成大的伴孢晶体的侧孢短芽孢杆菌菌株，这两株菌显示出很强的杀昆虫能力，研究证实，这种能力与菌体在形成芽孢过程中的伴孢晶体相关。有趣的是，Singer的实验表明，一株侧孢短芽孢杆菌的杀线活性源于一个热稳定蛋白的毒性。所有这些研究表明，不同侧孢短芽孢杆菌菌株拥有不同的线虫致病因子。牛秋红研究小组分离到的侧孢短芽孢杆菌G4菌株具有显著的杀线虫功能，但其并不产生伴孢晶体。从该菌株的发酵液里提取的粗蛋白酶液在12h内能杀死所有测试线虫并在24h内完全降解。从侧孢短芽孢杆菌G4菌株中纯化出的丝氨酸胞外蛋白酶可水解多种底物，包括胶原和线虫体壁，具有很强的杀线虫能力，组织病理电镜实验证实这种蛋白酶严重破坏了线虫体壁。而且，蛋白酶将线虫体壁分解成为一些氨基酸或小肽，这些营养物使病原细菌更好的生长繁殖。该蛋白酶基因异源表达的菌株表现出了明显的杀线虫活性，重组蛋白酶在体外对线虫体壁降解，而蛋白酶缺失菌株丧失了大部分的杀线活性，死亡线虫在生测中保持了完整的体壁，表明蛋白酶在线虫侵染中起主要作用。
所述酵母菌(Saccharomycescerevisiae)有效活菌数为0.1～1cfu亿/g。酵母菌为食品工业中常用的面包酵母或啤酒酵母，酵母菌可以活化土壤，培养地力、解磷解钾、固氮固碳，改善了土壤的生态环境增加土壤中的有效养分含量，使得肥料具有了显著的肥效。
所述黑曲霉(Aspergillusniger)有效活菌数为0.1～1亿cfu/g。黑曲霉在有机肥料工业上，黑曲霉具有裂解大分子有机物和难溶无机物，便于作物吸收利用，改善土壤结构，增强土壤肥力，提高作物产量的效果。
所述米曲霉((Aspergillusoryzae)有效活菌数为0.2～1cfu亿/g。米曲霉能够强烈分解蛋白质、纤维素、木质素等；同时能够达到升温、除臭、消除病虫害、杂草种子和提高养分的效果；并能迅速将堆料中的碳、氮、磷、钾、硫等分解矿化，形成简单有机物，从而进一步分解为农作物可吸收的营养成分；能产生有益代谢物，抑制和杀死有害菌。
所述木霉菌(Trichodermaspp)有效活菌数为0.1～2亿cfu/g。木霉菌能够以有机肥料为载体，大量生长繁殖，增加农作物根系有益微生物的菌群数量，改善作物根际的微生物菌群结构，有机肥料又为作物提供营养，即可促进农作物生长；木霉菌可用来防治病害或抑制病原的主要机制，即产生抗生素、营养竞争、微寄生、细胞壁分解酵素、以及诱导农作物产生抗性，从而起到防治害虫的作用。
所述乳酸菌(Lactobacillus)有效活菌数为0.1～1亿cfu/g。乳酸菌液可以改善土壤，提高肥力，同时可以增加土壤中所需要的很多微量元素；并改善土壤的酸、碱、粘、沙和易涝、易旱等不良性质，促进团粒化，提高土壤的保水和透气性；还能抑制有害微生物的生存与繁殖，减轻并逐步消除土传病虫害和连作障碍；分解残留农药，使土壤还原于抗氧化状态；同时乳酸菌液可以使瓜果类保花保果率提高40％以上，且单果重、糖度和保鲜度明显提高。
所述光合细菌(Photosyntheticbacteria)有效活菌数为0.2～2亿cfu/g。光合细菌具有固氮霉，它能利用异养菌分泌的丙酮酸，在有氧的条件下固定N2，为农作物提供更多的N元素；光合细菌光合作用和代谢时，生成各种副产物(如氨基酸和核苷酸等)分泌至土壤中能为植物根系吸收利用，从而能够提高农作物的产量；光合细菌含有抗病毒因子，能提高植物抗病毒能力，同时化合细菌还能氧化或分解土壤中的H2S和胺等有毒物质，对土壤起到一定的解毒作用；光合细菌能刺激农作物分泌氨基乙酰丙酸物质，该物质是合成叶绿素的必需成分，大量氨基乙酰丙酸物质的形成促进了叶绿素的合成，增强了光合强度，提高了光合效率，提高了农作物的产量和改善了产品的口感。
所述放线菌(Actinobacteria)有效活菌数为0.3～5亿cfu/g。防线菌可以促进植物生长，通过固氮作用产生植物激素和生长促进剂直接促进植物生长，使植物干重和叶绿素含量增加，根系发达；放线菌直接与病原菌作用，防治镰刀菌引起的枯萎病，同时防治瓜类白粉病；放线菌重寄生在病原菌营养菌丝体中，使菌丝体发生形态上的畸变，从而破裂，达到防治病害效果。
以上所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体添加吸附剂和辅料混合均匀后进行低温热风干燥，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合，检验、包装，得到微生物腐熟剂。
以上所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其中
(1)所述的芽孢杆菌发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种，再接到灭好菌的培养基进行发酵；发酵控制温度在37℃，pH值6，进行通风耗氧发酵52小时得菌体发酵液产品；所述的芽孢杆菌培养基为：麦麸10克、豆粕10克、蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克；
(2)所述的酵母菌发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种再接到灭好菌的培养基进行发酵；发酵控制温度在30℃，pH值5，进行通风耗氧发酵30小时得菌体发酵液产品；所述的酵母菌培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、尿素15克、水923克；
(3)所述的黑曲霉发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种，再接到灭好菌的培养基进行发酵；发酵控制温度在28℃，pH值6，进行通风耗氧发酵56小时得菌体发酵液产品；所述的黑曲霉培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、葡萄糖50克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克；
(4)所述的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌和放线菌购买于北海群林生物工程有限公司，所述的乳酸菌购买于海南百事特生物科技有限公司。
以上所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其中
所述的从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种，再接到灭好菌的培养基进行发酵为本领域技术人员常用的技术方法，包括但不限于以下的具体方法：
(1)所述的芽孢杆菌(包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌)发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，培养温度为37℃，培养时间为20～24小时；再将发酵好的一级种子按5％的接种量接到二级种子发酵罐，培养温度为37℃，培养时间为10～12小时；再将发酵好的二级种子按5％的接种量接到灭好菌的培养基生产发酵罐进行发酵；发酵控制温度在37℃，pH值6，进行通风耗氧发酵52小时得菌体发酵液产品；在菌体发酵液产品中加入5倍质量的干燥的泥碳土(含水量小于5％)，在45℃～50℃进行低温干燥，干燥产品含水量达到8～10％即得所需产品。所述的芽孢杆菌培养基为：麦麸10克、豆粕10克、蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克；
(2)所述的酵母菌发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，培养温度为28℃，培养时间为22～24小时；再将发酵好的一级种子按5％的接种量接到二级种子发酵罐，培养温度为28℃，培养时间为10～12小时；再将发酵好的二级种子按5％的接种量接到灭好菌的培养基生产发酵罐进行发酵；发酵控制温度在28℃，pH值5，进行通风耗氧发酵30小时得菌体发酵液产品；在菌体发酵液产品中加入5倍质量的干燥的泥碳土(含水量小于5％)，在45℃～50℃进行低温干燥，干燥产品含水量达到8～10％即得所需产品。所述的酵母菌培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、尿素15克、水923克；
(3)所述的黑曲霉发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，培养温度为28℃，培养时间为22～24小时；再将发酵好的一级种子按5％的接种量接到二级种子发酵罐，培养温度为28℃，培养时间为10～12小时；再将发酵好的二级种子按5％的接种量接到灭好菌的培养基生产发酵罐进行发酵；发酵控制温度在28℃，pH值6，进行通风耗氧发酵56小时得菌体发酵液产品；在菌体发酵液产品中加入5倍质量的干燥的泥碳土(含水量小于5％)，在45℃～50℃进行低温干燥，干燥产品含水量达到8～10％即得所需产品。所述的黑曲霉培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、葡萄糖50克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克。
以上发酵培养的菌种中，采用本领域普通技术人员知晓的常规技术手段发酵培养获得，培养结束经技术比对，本发明自己培养的菌种的微生物特征与现有公开以下菌种特征相一致：
枯草芽孢杆菌是ACCC05303；
多粘类芽孢杆菌CGMCV1.546；
侧孢短芽孢杆菌ACCC06527；
黑曲霉是ACCC30785；
酵母菌是CGMCC3761。
以上所述吸附剂选自膨润土，用量为按菌体重量1:1添加。
以上所述辅料为泥炭土，其添加量为发酵液重量的10倍。
以上所述低温热风干燥为在45～80℃低温下热风干燥50～90min。
以上任一项所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，该制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌0.5～2亿cfu/g，酵母菌0.1～1cfu亿/g，黑曲霉0.1～1亿cfu/g，米曲霉0.2～1cfu亿/g，木霉菌0.1～2亿cfu/g，乳酸菌0.1～1亿cfu/g，光合细菌0.2～2亿cfu/g，放线菌0.3～5亿cfu/g。
以上任一所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的应用，其特征在于：可用于秸秆和/或动物粪便的腐熟。
本发明得到微生物腐熟剂和制备方法取得的有益效果是：
(1)功能多样，可同时用于秸秆和动物粪便的腐熟。
(2)菌种多样、功能菌含量高、活性高，且所选用的菌种能够相互协同作用。
(3)能够彻底腐熟物料且腐熟时间短，能够充分利用农业生产的废弃物“变废为宝”。
(4)腐熟剂的制备方法简单易性、操作简单以及生产成本低。
(5)本发明得到的腐熟剂可应用于粪便和秸秆有机废弃物的腐熟，利用有机废弃物提供的丰富营养物质和有机质载体，给微生物的繁殖发酵提供非常有利的条件，使发酵物料升温快，温度高(可灭杀虫卵，有害菌，草种等)，发酵时间短且发酵完全，并且繁殖大量功能菌，产生多种特效谢产物可提高作物抗病、抗旱、抗寒能力；多种功能细菌进入土壤后，可固氮、解磷、解钾，增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率；使得发酵产品营养丰富无异味。
(6)本发明将原来用于防治植物细菌性和真菌性土传病害的多粘类芽孢杆菌(Bacilluspolymyxa)和原来用于防治水稻病虫害的侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporu)转用到有机质腐熟技术领域，不仅提高腐熟效率，降低了生产成本，还间接的增强了腐熟之后的产品在使用过程中的植物细菌和真菌的防治功效，以及植物的抗虫害功效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，但本发明的保护范围不仅现有实施例。
菌种准备：枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、多粘类芽孢杆菌(Bacilluspolymyxa)、侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporu)、酵母菌(Saccharomycescerevisiae)、黑曲霉(Aspergillusniger)、米曲酶(Aspergillusoryzae)、木霉菌((Trichodermaspp)、乳酸菌(Lactobacillus)、光合细菌(Photosyntheticbacteria)和放线菌(Actinobacteria)。
其中米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌和放线菌购买于北海群林生物工程有限公司，乳酸菌购买于海南百事特生物科技有限公司。
其余菌种采用本领域普通技术人员知晓的常规技术手段发酵培养获得，具体如下：
所述的从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种，再接到灭好菌的培养基进行发酵为本领域技术人员常用的技术方法，包括但不限于以下的具体方法：
(1)所述的芽孢杆菌(包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌)发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，培养温度为37℃，培养时间为20～24小时；再将发酵好的一级种子按5％的接种量接到二级种子发酵罐，培养温度为37℃，培养时间为10～12小时；再将发酵好的二级种子按5％的接种量接到灭好菌的培养基生产发酵罐进行发酵；发酵控制温度在37℃，pH值6，进行通风耗氧发酵52小时得菌体发酵液产品；在菌体发酵液产品中加入5倍质量的干燥的泥碳土(含水量小于5％)，在45℃～50℃进行低温干燥，干燥产品含水量达到8～10％即得所需产品。所述的芽孢杆菌培养基为：麦麸10克、豆粕10克、蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克。
(2)所述的酵母菌发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，培养温度为28℃，培养时间为22～24小时；再将发酵好的一级种子按5％的接种量接到二级种子发酵罐，培养温度为28℃，培养时间为10～12小时；再将发酵好的二级种子按5％的接种量接到灭好菌的培养基生产发酵罐进行发酵；发酵控制温度在28℃，pH值5，进行通风耗氧发酵30小时得菌体发酵液产品；在菌体发酵液产品中加入5倍质量的干燥的泥碳土(含水量小于5％)，在45℃～50℃进行低温干燥，干燥产品含水量达到8～10％即得所需产品。所述的酵母菌培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、尿素15克、水923克。
(3)所述的黑曲霉发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，培养温度为28℃，培养时间为22～24小时；再将发酵好的一级种子按5％的接种量接到二级种子发酵罐，培养温度为28℃，培养时间为10～12小时；再将发酵好的二级种子按5％的接种量接到灭好菌的培养基生产发酵罐进行发酵；发酵控制温度在28℃，pH值6，进行通风耗氧发酵56小时得菌体发酵液产品；在菌体发酵液产品中加入5倍质量的干燥的泥碳土(含水量小于5％)，在45℃～50℃进行低温干燥，干燥产品含水量达到8～10％即得所需产品。所述的黑曲霉培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、葡萄糖50克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克。
以上发酵培养的菌种中，采用本领域普通技术人员知晓的常规技术手段发酵培养获得，培养结束经技术比对，本发明自己培养的菌种的微生物特征与现有公开以下菌种特征相一致：
枯草芽孢杆菌是ACCC05303；
多粘类芽孢杆菌CGMCV1.546；
侧孢短芽孢杆菌ACCC06527；
黑曲霉是ACCC30785；
酵母菌是CGMCC3761。
实施例1
一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备，包括以下步骤：
(1)按照菌种准备的步骤将芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体按菌体重量1:1添加吸附剂膨润土和发酵液重量的5倍的辅料泥炭土混合均匀后在45℃低温下热风干燥50min，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合均匀，各菌种粉末、各菌种的重量份数比为：
芽孢杆菌5份(枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌三种按照菌种粉末重量1:1:1比例配置而成)
检验、包装，得到微生物腐熟剂。
经检测，以上制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌5亿cfu/g，酵母菌1cfu亿/g，黑曲霉1亿cfu/g，米曲霉2cfu亿/g，木霉菌1亿cfu/g，乳酸菌1亿cfu/g，光合细菌2亿cfu/g，放线菌3亿cfu/g。
实施例2
一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备，包括以下步骤：
(1)按照菌种准备的步骤将芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体按菌体重量1:1添加吸附剂膨润土和发酵液重量的7倍的辅料泥炭土混合均匀后在50℃低温下热风干燥60min，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合均匀，各菌种粉末、各菌种的重量份数比为：
芽孢杆菌10份(枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌三种按照菌种粉末重量1:1:1比例配置而成)
检验、包装，得到微生物腐熟剂。
以上制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌8亿cfu/g，酵母菌3cfu亿/g，黑曲霉3亿cfu/g，米曲霉5cfu亿/g，木霉菌5亿cfu/g，乳酸菌3亿cfu/g，光合细菌8亿cfu/g，放线菌1亿cfu/g。
实施例3
一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备，包括以下步骤：
(1)按照菌种准备的步骤将芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体按菌体重量1:1添加吸附剂膨润土和发酵液重量的9倍的辅料泥炭土混合均匀后在55℃低温下热风干燥70min，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合均匀，各菌种粉末、各菌种的重量份数比为：
芽孢杆菌15份(枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌三种按照菌种粉末重量1:1:1比例配置而成)
检验、包装，得到微生物腐熟剂。
以上制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌10亿cfu/g，酵母菌5cfu亿/g，黑曲霉5亿cfu/g，米曲霉7cfu亿/g，木霉菌6亿cfu/g，乳酸菌5亿cfu/g，光合细菌2亿cfu/g，放线菌7亿cfu/g。
实施例4
一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备，包括以下步骤：
(1)按照菌种准备的步骤将芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体按菌体重量1:1添加吸附剂膨润土和发酵液重量的10倍的辅料泥炭土混合均匀后在60℃低温下热风干燥80min，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合均匀，各菌种粉末、各菌种的重量份数比为：
芽孢杆菌20份(枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌三种按照菌种粉末重量1:1:1比例配置而成)
检验、包装，得到微生物腐熟剂。
以上制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌15亿cfu/g，酵母菌7cfu亿/g，黑曲霉7亿cfu/g，米曲霉9cfu亿/g，木霉菌3亿cfu/g，乳酸菌7亿cfu/g，光合细菌5亿cfu/g，放线菌3亿cfu/g。
实施例5
一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备，包括以下步骤：
(1)按照菌种准备的步骤将芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体按菌体重量1:1添加吸附剂膨润土和发酵液重量的12倍的辅料泥炭土混合均匀后在70℃低温下热风干燥90min，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合均匀，各菌种粉末、各菌种的重量份数比为：
芽孢杆菌20份(枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌三种按照菌种粉末重量1:1:1比例配置而成)
检验、包装，得到微生物腐熟剂。
以上制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌25亿cfu/g，酵母菌9cfu亿/g，黑曲霉9亿cfu/g，米曲霉10cfu亿/g，木霉菌5亿cfu/g，乳酸菌9亿cfu/g，光合细菌8亿cfu/g，放线菌4亿cfu/g。
实施例6
一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备，包括以下步骤：
(1)按照菌种准备的步骤将芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体按菌体重量1:1添加吸附剂膨润土和发酵液重量的15倍的辅料泥炭土混合均匀后在80℃低温下热风干燥70min，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合均匀，各菌种粉末、各菌种的重量份数比为：
芽孢杆菌15份(枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌三种按照菌种粉末重量1:1:1比例配置而成)
检验、包装，得到微生物腐熟剂。
以上制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌30亿cfu/g，酵母菌10cfu亿/g，黑曲霉10亿cfu/g，米曲霉10cfu亿/g，木霉菌8亿cfu/g，乳酸菌10亿cfu/g，光合细菌10亿cfu/g，放线菌6亿cfu/g。
下面结合实施例进一步说明本发明制备得到的微生物腐熟剂的应用，但本发明的保护范围不仅限于实施例。
实施例7
本发明的微生物腐熟剂用于秸秆的腐熟：
(1)微生物腐熟剂稀释液的制备：取实施例1得到的腐熟剂1kg加3Kg蔗糖兑水12Kg,混合均匀得到腐熟剂稀释液。
(2)将收割后稻杆用粉碎机粉碎或用铡草机切断，长度20cm。按照30cm的厚度逐层堆放，每堆放一层均匀喷洒微生物腐熟剂稀释液，堆放至堆高为1.0m,用塑料薄膜覆盖进行堆积发酵。
(3)在发酵中前期待温度升至50℃时开始翻拌，3天翻拌一次；发酵中后期，温度控制在60℃以内，每当温度达到65℃就需要翻拌一次，发酵7天后，秸秆完全腐熟。腐熟的秸秆可直接用来种植农作物。
对比实施例为使用同等质量的益富源牌秸秆腐熟剂(购买于河南益富源生物科技有限公司)代替本发明的微生物腐熟剂，在相同的物料及温度等条件观察到的现象如下：
秸秆施用实施例1得到的腐熟剂：发酵2天后秸秆开始腐烂颜色由黄色变黄褐色，5天后秸秆基本腐烂秸秆颜色变为灰褐色，7天秸秆完全腐烂颜色变为黑色。
秸秆使用益富源牌秸秆腐熟剂处理：发酵2天颜色变化不明显，8天后颜色变为黄褐色，15天后秸秆颜色变为灰褐色，20天秸秆颜色变为黑色。
实施例8
微生物腐熟剂用于动物粪便的腐熟：
(1)微生物腐熟剂稀释液的制备：取实施例6得到的腐熟剂1kg加3Kg蔗糖兑水12Kg,混合均匀得到腐熟剂稀释液。
(2)将猪粪按照50cm的厚度逐层堆放，每堆放一层均匀喷洒微生物腐熟剂稀释液，堆放至堆高为1.5m,用塑料薄膜覆盖进行堆积发酵。
(3)在发酵中前期待温度升至60℃时开始翻拌，3天翻拌一次；发酵中后期，温度控制在65℃以内，每当温度达到65℃就需要翻拌一次，发酵7天后，腐熟的动物粪便可直接用来种植农作物。
对比实施例为益富源牌粪便腐熟剂(购买于河南益富源生物科技有限公司)对相同质量的动物粪便进行腐熟，观察到的现象如下：在相同的温度和湿度条件下，发酵5天，发酵物料温度58℃，看见有少量菌丝体，有轻微动物粪便臭味。
实施例9
微生物腐熟剂用于动物粪便和秸秆的腐熟：
(1)微生物腐熟剂稀释液的制备：取实施例2得到的腐熟剂1kg加3Kg蔗糖兑水12Kg,混合均匀得到腐熟剂稀释液。
(2)将收割后玉米杆用粉碎机粉碎或用铡草机切断，长度20cm，将玉米杆均匀平铺在鸡粪上面，按照40cm的厚度逐层堆放，每堆放一层均匀喷洒微生物腐熟剂稀释液，堆放至堆高为1.2m,用塑料薄膜覆盖进行堆积发酵。
(3)在发酵中前期待温度升至50℃时开始翻拌，3天翻拌一次；发酵中后期，温度控制在60℃以内，每当温度达到65℃就需要翻拌一次，发酵7天后，秸秆完全腐熟。腐熟的秸秆可直接用来种植农作物。
对比实施例为益富源牌微生物腐熟剂(购买于河南益富源生物科技有限公司)对相同质量的玉米杆和鸡粪便，观察到的现象如下：在相同的温度和湿度条件下，发酵7天，发酵物料温度55℃，看见有少量菌丝体，有轻微动物粪便臭味。
实施例10
微生物腐熟剂用于动物粪便和秸秆的腐熟：
(1)微生物腐熟剂稀释液的制备：取实施例4得到的腐熟剂1kg加3Kg蔗糖兑水12Kg,混合均匀得到腐熟剂稀释液。
(2)将收割后玉米杆用粉碎机粉碎或用铡草机切断，长度20cm，将玉米杆均匀平铺在鸡粪上面，按照40cm的厚度逐层堆放，每堆放一层均匀喷洒微生物腐熟剂稀释液，堆放至堆高为1.2m,用塑料薄膜覆盖进行堆积发酵。
(3)在发酵中前期待温度升至50℃时开始翻拌，3天翻拌一次；发酵中后期，温度控制在60℃以内，每当温度达到65℃就需要翻拌一次，发酵7天后，秸秆完全腐熟。腐熟的秸秆可直接用来种植农作物。
对比实施例为益富源牌微生物腐熟剂(购买于河南益富源生物科技有限公司)对相同质量的玉米杆和鸡粪便，观察到的现象如下：在相同的温度和湿度条件下，发酵7天，发酵物料温度55℃，看见有少量菌丝体，有轻微动物粪便臭味。
为了证明本发明的微生物腐熟剂与已有其他同类腐熟剂的差异，进行了对比试验(所有的对比试验均按照试验要求在同样的条件下进行)，结果如表所示。
本发明的微生物腐熟剂与已有其他同类腐熟剂的技术差异对比表
益富源牌秸秆及粪便腐熟剂购买于河南益富源生物科技有限公司。
微元牌秸秆及粪便腐熟剂购买于广州市微元生物科技有限公司。
广宇牌秸秆及粪便腐熟剂购买于安徽广宇生物技术有限公司。
从上表可以看出本发明的腐熟剂的各种技术性能指标均明显优于现有同类单一的腐熟剂以及他们复混的腐熟剂。
Claims (10)
1.一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂，其特征在于：它包括下述重量份数比的菌种：
2.根据权利要求1所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂，其特征在于：所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌和侧孢短芽孢杆菌共三种，其重量比例为1:1:1:。
3.如权利要求1或2任一项所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
(1)芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉分别经过发酵培养，得到发酵液；
(2)将上述得到发酵液分别进行离心处理后取菌丝体；
(3)将得到的各菌丝体添加吸附剂和辅料混合均匀后进行低温热风干燥，得到各菌种粉末；
(4)将前述得到的各菌种粉末与商业购买到的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌、放线菌一并按照重量份数比进行混合，检验、包装，得到微生物腐熟剂。
4.根据权利要求3所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于：
(1)所述的芽孢杆菌发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种，再接到灭好菌的培养基进行发酵；发酵控制温度在37℃，pH值6，进行通风耗氧发酵52小时得菌体发酵液产品；所述的芽孢杆菌培养基为：麦麸10克、豆粕10克、蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克；
(2)所述的酵母菌发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种再接到灭好菌的培养基进行发酵；发酵控制温度在30℃，pH值5，进行通风耗氧发酵30小时得菌体发酵液产品；所述的酵母菌培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、糖蜜30克、磷酸二氢钾12克、尿素15克、水923克；
(3)所述的黑曲霉发酵培养为：从斜面菌种保藏试管挑菌落到摇瓶培养，然后将菌种复壮制作一级种、二级种，再接到灭好菌的培养基进行发酵；发酵控制温度在28℃，pH值6，进行通风耗氧发酵56小时得菌体发酵液产品；所述的黑曲霉培养基为：蛋白胨5克、酵母粉5克、氯化钠10克、葡萄糖50克、磷酸二氢钾12克、硫酸铵8克、水910克；
(4)所述的米曲霉、木霉菌、乳酸菌、光合细菌和放线菌购买于北海群林生物工程有限公司，所述的乳酸菌购买于海南百事特生物科技有限公司。
5.根据权利要求3或4所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于：所述吸附剂选自膨润土，用量为按菌体重量1:1添加。
6.根据权利要求3或4所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于：所述辅料为泥炭土，其添加量为发酵液重量的5-15倍。
7.根据权利要求5所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于：所述低温热风干燥为在45～80℃低温下热风干燥50～90min。
8.根据权利要求6所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于：所述低温热风干燥为在45～80℃低温下热风干燥50～90min。
9.根据权利要求3-8任一项所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于：该制备方法得到的菌种有效活菌数为：芽孢杆菌0.5～2亿cfu/g，酵母菌0.1～1cfu亿/g，黑曲霉0.1～1亿cfu/g，米曲霉0.2～1cfu亿/g，木霉菌0.1～2亿cfu/g，乳酸菌0.1～1亿cfu/g，光合细菌0.2～2亿cfu/g，放线菌0.3～5亿cfu/g。
10.权利要求1-2任一所述一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂的应用，其特征在于：可用于秸秆和/或动物粪便的腐熟。
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