CN107011009B - 一种白酒酒糟有机肥及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白酒酒糟有机肥,将具有耐高温、耐酒精、耐酸碱特性的甘蔗兰希氏菌CP与现有腐熟菌科学复配,制成酒糟腐熟剂,然后直接接种于新鲜白酒酒糟,无需进行降酸、降酒精等预处理即可快速高温堆肥腐熟成优质有机肥,减少了处理工序,节约了人力、物力、财力和时间,进入高温期短(1d达到55℃,3d达到85℃),维持高温发酵时间长(83‑85℃维持3d),缩短了发酵周期(仅仅15‑16d),比现有制备周期缩短26‑27天,有效防止了酒糟的二次污染腐败和土壤碱化,保护了环境和土壤,显著提高了有机肥料的产量和质量,其技术指标和无害化指标完全符合NY884的要求,为白酒酒糟直接高温堆肥腐熟制作高质量有机肥料并应用于大田蔬菜以提高产量开辟了一条新的捷径。
Description
技术领域
本发明涉及酒糟有机肥的制备,具体涉及一种白酒酒糟有机肥及其制备方法和应用。
背景技术
酒糟是酿酒过程中的直接下脚料,目前我国需要处理的酒糟达5000万吨以上,因此,对于发酵后的酒糟处理问题一直为人们所关注。白酒酒糟,极易发酵腐败,散发恶臭易对环境造成污染。因其含有大量粗脂肪、粗淀粉、粗蛋白以及丰富的氮磷钾和多糖等成分,是极好的有机肥源。因此利用酒糟制作有机肥料,既能解决环保问题,变废为宝,又可以为绿色农业生产提供优质有机肥料,减少化肥的使用量,具有较高的经济效益、环保效益和社会效益。
酒糟高温堆肥腐熟是目前酒糟制作有机肥料的最主要的方式,酒糟腐熟菌是酒糟有机肥料制作过程的关键原料,是成品质量和效益的重要保障,但是,白酒酒糟不同于其它有机肥料发酵基质的重要特征是:新鲜酒糟含水量大(60-65%)、酸度高(pH值3.4-4.0)、酒精度高(6-10%),不利于一般腐熟菌的生长和繁殖,很难直接发酵腐熟。
目前,已经公开的酒糟有机肥的技术和专利文献较多:
王和玉、江有峰、胡旭等发表了“复合菌剂对白酒丟糟高温好氧堆肥的影响”(酿酒科技2015,1:19-22),将具有高效纤维素降解能力和氨化作用的复合菌剂接种到以白酒丢糟为主要原料的堆肥中,通过测定堆积发酵过程各种发酵参数和成分变化,以研究复合菌剂对白酒丢糟高温好氧堆肥的影响。结果表明,在堆肥过程中,接菌堆体比对照(CK)提前2d进入高温期,且高温期持续时间较对照长。堆肥结束,接菌堆体NH4 +-N含量和总氮损失率分别比CK低28.3%、4.1%,而NO3 --N含量、有机氮和总氮含量分别比CK高出22.2%、6.6%和7.9%。接菌处理的纤维素降解率、腐殖化指数(HI)和发芽指数(GI)分别比CK高18.7%、113.5%和8.6%。复合菌剂的添加促进了白酒丢糟堆肥化的进行,有效地提高了有机肥的品质。
中国专利CN 105296378 A公开了一种酒糟快速腐熟的菌种及其应用,菌种保藏号为CGMCC No.8268,分类命名:莫海威芽孢杆菌(Bacillusmojavensis),用于制备腐熟酒糟有机肥,达到有机肥料的技术指标,一般情况4~5天,条垛温度升到60~65℃,并在条垛上长满菌丝体,进行第一次翻堆;2~3天后,温度再次上升到60~65℃,长满菌丝体,进行翻堆;进入发酵高温期,视条垛温度而定,原则保持条垛温度不超过65℃,翻堆频率为隔天或每天;发酵周期为20~25天,其中,用生石灰将酒糟pH调节到6~6.5之间。
中国专利CN 104151042 B公开了一种酒糟有机肥及其生产方法,该酒糟有机肥的发酵物料包含如下质量份组分:酒糟100份、秸秆3~5份、锯木面1~2份、生石灰2~2.5份和菌种0.2~0.3份;将发酵物料接菌种混合均匀后建成条垛进行发酵,条垛温度升到60~65℃时进行翻堆,以保持条垛温度不超过65℃的原则调整翻堆的频率,发酵结束后再自然通风1~2月,进一步粉碎、过筛后得到酒糟有机肥最终产品。所述的腐熟菌剂的主要构成为保藏编号为CGMCC No.8143的解淀粉芽孢杆菌和保藏编号为CGMCCNo.8268的莫海威芽孢杆菌。
中国专利CN 106278526 A公开了一种微生物有机肥的制备方法,其步骤为:将原料草炭、酒糟、油枯按比例混合调节水分和pH值后,加入高温腐熟剂,混合均匀后进行堆肥发酵;然后在堆肥发酵的肥料中加入功能菌剂搅拌均匀即得微生物有机肥。所述的高温腐熟剂为液态菌剂,包括枯草芽孢杆菌、放线菌及酵母菌。
中国专利CN 104909854 A公开了一种酱香白酒糟有机肥及其制备方法,该有机肥的发酵原料包括以下成分:酱香白酒糟80-90份,菜籽饼5-10份,骨粉4-8份,秸秆3-4份,锯木粉3-4份,玉米棒芯5-10,鸡蛋壳2-4份,生石灰1-2份,腐熟菌剂0.1-0.2份,餐厨垃圾2-4份,条垛式进行一次发酵,每隔2d翻堆一次,温度低于50℃停止翻堆。所述腐熟菌剂由芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和醋酸杆菌复合而成。
上述公开的制备酒糟有机肥的相关技术和专利文献虽然较多,实践应用不很成熟,大多在堆肥接种腐熟剂前都需要进行酒糟的降酒精度、降酸度、添加辅助营养成分等方式预处理,工序复杂,浪费人力、物力、财力和时间,并且还会造成酒糟的分解不彻底导致二次污染腐败,同时存在发酵速率低,高温堆肥腐熟周期长,有机质降解率低,腐熟不完全等缺陷,因此,探求一种无需进行酒糟预处理和成分调整,可以直接接种白酒酒糟进行快速高温堆肥腐熟以制备优质有机肥的的方法很必要。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有制备白酒酒糟有机肥的缺点,根据白酒酒糟的成分组成和营养特性,将具有耐高温、耐酒精、耐酸碱特性的甘蔗兰希氏菌CP与现有腐熟菌科学复配,制成白酒酒糟腐熟剂,然后直接接种于新鲜白酒酒糟,无需进行降酸、降酒精等预处理即可快速高温堆肥腐熟成优质有机肥;
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明首要目的是提供一种白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1-1.5:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵22-26h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵70-74h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵220-240h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径3~4mm滚筒筛,40-60℃烘干22-26h,冷却即得白酒酒糟有机肥。
进一步地,所述白酒酒糟的pH值为3.4-4.0。
进一步地,所述白酒酒糟的酒精度为6-10%。
进一步地,所述白酒酒糟的水分含量为60-65%。
进一步地,所述堆体的断面为等腰梯形;
优选地,所述的等腰梯形上底0.6-0.8m、下底1.8-2.4m、高1.2-1.6m;
更优选地,所述的等腰梯形上底0.7m、下底2m、高1.5m。
进一步地,所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂1-10份,地衣芽孢杆菌菌剂1-5份,枯草芽孢杆菌菌剂1-5份,解淀粉芽孢杆菌菌剂1-5份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂;
进一步地,所述甘蔗兰希氏菌具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,是从河北省唐山市牛粪高温腐熟物中分离、纯化、筛选得到的。该菌株已于2017年3月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,邮政编码:100101),保藏编号为CGMCCNO.13928,分类命名为甘蔗兰希氏菌Laceyella sacchari;
所述甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP可在30-75℃范围内生长,最适生长温度为60℃;可产生蛋白酶、脂肪酶等多种降解酶;
所述甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP在酒精度(V/V)为1-13%的不同浓度的NA液体培养基中50℃培养3d后涂布NA平板和NA液体培养基试管中50℃培养3d,均能生长良好,两项试验均证明该菌株可耐受酒精度范围在1-13%,具有较强的酒精度耐受度;
所述甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP在pH值为3-12的不同酸碱度的NA液体培养基中50℃培养3d后涂布NA平板和NA液体培养基试管中50℃培养3d,均能生长良好,两项试验均证明该菌株可耐受pH值的范围为3-12,较为宽泛,具有较强的酸碱耐受度。
优选地,所述甘蔗兰希氏菌菌剂的活菌含量≥5×1011cfu/g;
更优选地,所述甘蔗兰希氏菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种用接种针接种于NA种子瓶固体培养基,58-62℃培养22-26h,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到0.8-1.2kg固体培养基A中,58-62℃培养45-50h,在55-65℃条件下干燥22-26h,用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得甘蔗兰希氏菌CP菌剂,其中甘蔗兰希氏菌活菌含量为5-7×1011cfu/g;
所述NA种子瓶固体培养基的制备方法为:取蛋白胨10g,牛肉粉3g,氯化钠10g,琼脂20g,蒸馏水1L,均匀混合,充分溶解,调整pH值为7.0,煮沸后分装到种子瓶中,每瓶80-100mL,121℃灭菌30min,摆成斜面即得;
所述固体培养基A的制备方法为:取稻壳100g,麸皮300g,玉米粉200g,豆饼粉100g,淀粉100g,红土100g,硫酸钙5g,氧化钙7.5g,磷酸氢二钾3g,硫酸镁2g,水400ml,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
进一步地,所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌ATCC 27811、地衣芽孢杆菌CICC10037、地衣芽孢杆菌CICC 10181、地衣芽孢杆菌CICC 10831、地衣芽孢杆菌CICC 10291中的任意一种或几种;
优选地,所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌ATCC 27811;
优选地,所述地衣芽孢杆菌菌剂的活菌含量≥3×1011cfu/g;
更优选地,所述地衣芽孢杆菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将地衣芽孢杆菌斜面菌种用接种针接种到NA种子瓶培养基,在50℃下培养1d,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1kg固体培养基B中,50℃培养2d,在50℃条件下干燥2d后用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得地衣芽孢杆菌菌剂,其中地衣芽孢杆菌活菌含量为5×1011cfu/g;
所述固体培养基B的制备方法为:取麸皮800g,稻壳粉100g,豆饼粉5g,硫酸铵5g,硫酸镁1g,硫酸锰0.5g,水1200ml,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
进一步地,所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌ATCC 6051、枯草芽孢杆菌CICC10088、枯草芽孢杆菌CICC 10090、枯草芽孢杆菌CICC 10153、枯草芽孢杆菌CICC 10157中的任意一种或几种;
优选地,所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌ATCC 6051;
优选地,所述枯草芽孢杆菌菌剂活菌含量≥4×1010cfu/g;
更优选地,所述枯草芽孢杆菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将枯草芽孢杆菌斜面菌种用接种针接种到NA种子瓶培养基,在37℃下培养1d,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1kg固体培养基C中,37℃培养2d,在37℃条件下干燥3d后用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得枯草芽孢杆菌菌剂,其中枯草芽孢杆菌活菌含量为6×1010cfu/g;
所述固体培养基C的制备方法为:取麸皮800g,稻壳100g,玉米粉50g,豆粕50g,硫酸镁0.5g,硫酸铵5g,水1100ml,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
进一步地,所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10035、解淀粉芽孢杆菌CICC 10036、解淀粉芽孢杆菌CICC 10074、解淀粉芽孢杆菌CICC 10163、解淀粉芽孢杆菌CICC 20027中的任意一种或几种;
优选地,所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10035;
优选地,所述解淀粉芽孢杆菌菌剂的活菌含量≥3×1011cfu/g;
更优选地,所述解淀粉芽孢杆菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将解淀粉芽孢杆菌斜面菌种用接种针接种到NA种子瓶培养基,在37℃下培养1d,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1kg固体培养基D中,37℃培养2d,37℃干燥3d后用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得解淀粉芽孢杆菌菌剂,其中解淀粉芽孢杆菌活菌含量5×1011cfu/g;
所述固体培养基D的制备方法为:取花生饼粉500g,麸皮350g,棉粕120g,蛋白胨3g,葡萄糖2g,硫酸镁0.2g,水450ml,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
本发明另一目的是提供经上述方法制得的白酒酒糟有机肥。
本发明还提供了上述白酒酒糟有机肥在蔬菜种植中的应用。
有益效果
本发明白酒酒糟有机肥根据白酒酒糟的成分组成和营养特性,将具有耐高温、耐酒精、耐酸碱特性的甘蔗兰希氏菌CP与现有腐熟菌科学复配,制成酒糟腐熟剂,然后直接接种于新鲜白酒酒糟,无需进行降酸、降酒精等预处理即可快速高温堆肥腐熟成优质有机肥,减少了处理工序,节约了人力、物力、财力和时间,进入高温期短(1d达到55℃,3d达到85℃),维持高温发酵时间长(83-85℃维持3d),缩短了发酵周期(仅仅15-16d),比现有制备周期缩短26-27天,有效提高了有机肥料的产量和质量(腐熟度),防止了酒糟的二次污染腐败和土壤碱化,保护了环境和土壤,为白酒酒糟直接高温堆肥腐熟制作高质量有机肥料开辟了一条新的捷径。
经检测,本发明制备的白酒酒糟有机肥的技术指标和无害化指标完全符合NY884的要求。质量显著优于国家生物有机肥标准。具体见实施例7
经大棚田间试验,本发明制备的白酒酒糟有机肥能显著提高大田蔬菜的产量,尤其可大幅提高西红柿的产量。具体见实施例8
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明,本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本发明的范围,本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本发明实质和范围的前提下,对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1
一种白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1.2:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵24h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵72h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵240h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径3.5mm滚筒筛,50℃烘干24h,冷却即得白酒酒糟有机肥。
所述白酒酒糟的pH值为3.58。
所述白酒酒糟的酒精度为10%。
所述白酒酒糟的水分含量为65%。
所述堆体的断面为等腰梯形;
所述的等腰梯形上底0.7m、下底2m、高1.5m。
所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂5份,地衣芽孢杆菌菌剂3份,枯草芽孢杆菌菌剂3份,解淀粉芽孢杆菌菌剂3份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂;
所述甘蔗兰希氏菌具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,其保藏编号为CGMCCNO.13928,分类命名为甘蔗兰希氏菌Laceyella sacchari;
所述甘蔗兰希氏菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种用接种针接种于NA种子瓶固体培养基,60℃培养24h,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1kg固体培养基A中,60℃培养48h,在60℃条件下干燥24h,用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得甘蔗兰希氏菌菌剂,其中甘蔗兰希氏菌活菌含量为7×1011cfu/g;
所述NA种子瓶固体培养基的制备方法为:取蛋白胨10g,牛肉粉3g,氯化钠10g,琼脂20g,蒸馏水1L,均匀混合,充分溶解,调整pH值为7.0,煮沸后分装到种子瓶中,每瓶80-100mL,121℃灭菌30min,摆成斜面即得;
所述固体培养基A的制备方法为:取稻壳100g,麸皮300g,玉米粉200g,豆饼粉100g,淀粉100g,红土100g,硫酸钙5g,氧化钙7.5g,磷酸氢二钾3g,硫酸镁2g,水400mL,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌ATCC 27811;
所述地衣芽孢杆菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将地衣芽孢杆菌斜面菌种用接种针接种到NA种子瓶培养基,在50℃下培养1d,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1kg固体培养基B中,50℃培养2d,在50℃条件下干燥2d后用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得地衣芽孢杆菌菌剂,其中地衣芽孢杆菌活菌含量为5×1011cfu/g;
所述固体培养基B的制备方法为:取麸皮800g,稻壳粉100g,豆饼粉5g,硫酸铵5g,硫酸镁1g,硫酸锰0.5g,水1200mL,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌ATCC 6051;
所述枯草芽孢杆菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将枯草芽孢杆菌斜面菌种用接种针接种到NA种子瓶培养基,在37℃下培养1d,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1kg固体培养基C中,37℃培养2d,在37℃条件下干燥3d后用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得枯草芽孢杆菌菌剂,其中枯草芽孢杆菌活菌含量为6×1010cfu/g;
所述固体培养基C的制备方法为:取麸皮800g,稻壳100g,玉米粉50g,豆粕50g,硫酸镁0.5g,硫酸铵5g,水1100mL,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10035;
所述解淀粉芽孢杆菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将解淀粉芽孢杆菌斜面菌种用接种针接种到NA种子瓶培养基,在37℃下培养1d,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1kg固体培养基D中,37℃培养2d,37℃干燥3d后用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得解淀粉芽孢杆菌菌剂,其中解淀粉芽孢杆菌活菌含量5×1011cfu/g;
所述固体培养基D的制备方法为:取花生饼粉500g,麸皮350g,棉粕120g,蛋白胨3g,葡萄糖2g,硫酸镁0.2g,水450mL,均匀混合,121℃灭菌45min即得。
实施例2
一种白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵22h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵70h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵220h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径3mm滚筒筛,40℃烘干22h,冷却即得白酒酒糟有机肥。
所述白酒酒糟的pH值为3.4。
所述白酒酒糟的酒精度为6%。
所述白酒酒糟的水分含量为60%。
所述堆体的断面为等腰梯形;
所述的等腰梯形上底0.6m、下底1.8m、高1.2m。
所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂3份,地衣芽孢杆菌菌剂2份,枯草芽孢杆菌菌剂2份,解淀粉芽孢杆菌菌剂2份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂;
所述甘蔗兰希氏菌具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,其保藏编号为CGMCC NO.13928,分类命名为甘蔗兰希氏菌Laceyella sacchari;
所述甘蔗兰希氏菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种用接种针接种于NA种子瓶固体培养基,58℃培养22h,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到0.8kg固体培养基A中,58℃培养45h,在55℃条件下干燥22h,用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得甘蔗兰希氏菌菌剂,其中甘蔗兰希氏菌活菌含量为6×1011cfu/g;
所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌CICC 10037;
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌CICC 10088;
所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10036;
所述地衣芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、解淀粉芽孢杆菌菌剂的制备方法及活菌含量同实施例1;
制备过程中,NA种子瓶固体培养基、固体培养基A、固体培养基B、固体培养基C、固体培养基D的制备方法同实施例1;
实施例3
一种白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1.5:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵26h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵74h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵230h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径4mm滚筒筛,60℃烘干26h,冷却即得白酒酒糟有机肥。
所述白酒酒糟的pH值为4.0。
所述白酒酒糟的酒精度为8%。
所述白酒酒糟的水分含量为62%。
所述堆体的断面为等腰梯形;
所述的等腰梯形上底0.8m、下底2.4m、高1.6m。
所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂7份,地衣芽孢杆菌菌剂4份,枯草芽孢杆菌菌剂4份,解淀粉芽孢杆菌菌剂4份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂;
所述甘蔗兰希氏菌具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,其保藏编号为CGMCC NO.13928,分类命名为甘蔗兰希氏菌Laceyella sacchari;
所述甘蔗兰希氏菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种用接种针接种于NA种子瓶固体培养基,62℃培养26h,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1.2kg固体培养基A中,62℃培养50h,在65℃条件下干燥26h,用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得甘蔗兰希氏菌菌剂,其中甘蔗兰希氏菌活菌含量为5×1011cfu/g;
所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌CICC 10181;
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌CICC 10090;
所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10074;
所述地衣芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、解淀粉芽孢杆菌菌剂的制备方法及活菌含量同实施例1;
制备过程中,NA种子瓶固体培养基、固体培养基A、固体培养基B、固体培养基C、固体培养基D的制备方法同实施例1。
实施例4
一种白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵26h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵70h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵240h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径3mm滚筒筛,60℃烘干22h,冷却即得白酒酒糟有机肥。
所述白酒酒糟的pH值为3.4。
所述白酒酒糟的酒精度为10%。
所述白酒酒糟的水分含量为60%。
所述堆体的断面为等腰梯形;
所述的等腰梯形上底0.6m、下底2.4m、高1.2m。
所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂1份,地衣芽孢杆菌菌剂1份,枯草芽孢杆菌菌剂1份,解淀粉芽孢杆菌菌剂1份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂;
所述甘蔗兰希氏菌具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,其保藏编号为CGMCC NO.13928,分类命名为甘蔗兰希氏菌Laceyella sacchari;
所述甘蔗兰希氏菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种用接种针接种于NA种子瓶固体培养基,58℃培养26h,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到0.8kg固体培养基A中,62℃培养45h,在65℃条件下干燥22h,用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得甘蔗兰希氏菌菌剂,其中甘蔗兰希氏菌活菌含量为6.2×1011cfu/g;
所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌CICC 10831;
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌CICC 10153;
所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10163;
所述地衣芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、解淀粉芽孢杆菌菌剂的制备方法及活菌含量同实施例1;
制备过程中,NA种子瓶固体培养基、固体培养基A、固体培养基B、固体培养基C、固体培养基D的制备方法同实施例1。
实施例5
一种白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1.5:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵22h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵74h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵220h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径4mm滚筒筛,40℃烘干26h,冷却即得白酒酒糟有机肥。
所述白酒酒糟的pH值为4.0。
所述白酒酒糟的酒精度为6%。
所述白酒酒糟的水分含量为65%。
所述堆体的断面为等腰梯形;
所述的等腰梯形上底0.8m、下底1.8m、高1.6m。
所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂10份,地衣芽孢杆菌菌剂5份,枯草芽孢杆菌菌剂5份,解淀粉芽孢杆菌菌剂5份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂;
所述甘蔗兰希氏菌具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,其保藏编号为CGMCC NO.13928,分类命名为甘蔗兰希氏菌Laceyella sacchari;
所述甘蔗兰希氏菌菌剂的制备方法,包括如下步骤:将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种用接种针接种于NA种子瓶固体培养基,62℃培养22h,并将菌体用无菌水洗脱刮下,调整菌体浓度为5×1011cfu/mL,吸取100mL菌液接种到1.2kg固体培养基A中,58℃培养50h,在55℃条件下干燥26h,用粉碎机进行粉碎,过40目筛即得甘蔗兰希氏菌菌剂,其中甘蔗兰希氏菌活菌含量为5.6×1011cfu/g;
所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌ATCC 27811和地衣芽孢杆菌CICC 10291;
所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌ATCC 6051、枯草芽孢杆菌CICC 10153和枯草芽孢杆菌CICC 10157;
所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10036、解淀粉芽孢杆菌CICC10074、解淀粉芽孢杆菌CICC 10163和解淀粉芽孢杆菌CICC 20027;
所述地衣芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、解淀粉芽孢杆菌菌剂的制备方法及活菌含量同实施例1;
制备过程中,NA种子瓶固体培养基、固体培养基A、固体培养基B、固体培养基C、固体培养基D的制备方法同实施例1;
所述地衣芽孢杆菌菌剂由地衣芽孢杆菌ATCC 27811菌剂和地衣芽孢杆菌CICC10291菌剂按质量比2:1均匀混合;
所述枯草芽孢杆菌菌剂由枯草芽孢杆菌ATCC 6051菌剂、枯草芽孢杆菌CICC10153菌剂和枯草芽孢杆菌CICC 10157菌剂按质量比1:1:1均匀混合;
所述解淀粉芽孢杆菌菌剂由解淀粉芽孢杆菌CICC 10036菌剂、解淀粉芽孢杆菌CICC 10074菌剂、解淀粉芽孢杆菌CICC 10163菌剂和解淀粉芽孢杆菌CICC 20027菌剂按质量比4:3:2:1均匀混合。
实施例6
一种白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1.2:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵24h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵72h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵240h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径3.5mm滚筒筛,50℃烘干24h,冷却即得白酒酒糟有机肥。
所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂5份,地衣芽孢杆菌菌剂3份,枯草芽孢杆菌菌剂3份,解淀粉芽孢杆菌菌剂3份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂;
所述甘蔗兰希氏菌具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,其保藏编号为CGMCC NO.13928,分类命名为甘蔗兰希氏菌Laceyella sacchari;
所述甘蔗兰希氏菌菌剂的制备方法和活菌含量同实施例1;
制备过程中,NA种子瓶固体培养基、固体培养基A、固体培养基B、固体培养基C、固体培养基D的制备方法同实施例1;
所述地衣芽孢杆菌活菌含量为3×1011cfu/g;
所述枯草芽孢杆菌活菌含量为4×1010cfu/g;
所述解淀粉芽孢杆菌活菌含量3×1011cfu/g。
实施例7 本发明白酒酒糟有机肥质量指标的检测
以本发明实施例1制备的白酒酒糟有机肥为样品,按照《GB/T 19524.1—2004肥料中粪大肠菌群的测定》、《GB/T 19524.2—2004肥料中蛔虫卵死亡率的测定》、《NY/T 1978-2010肥料汞、砷、隔、铅、铬含量的测定》等国家标准检测方法对有机肥的技术指标和无害化指标进行检测,结果如表1、表2:
表1:生物有机肥的技术指标
项目 | 标准值《NY884-2012》 | 实测值 |
有效活菌数(亿cfu/g) | ≥0.2 | 3×10<sup>11</sup> |
有机质(以干基计,%) | ≥40 | 57.68(湿基45.85%) |
水分(%) | ≤30 | 21.16 |
pH | 5.5~8.5 | 7.42 |
有效期(月) | ≥6 | 12 |
表2:生物有机肥的无害化指标
以上检测结果表明,本发明制备的白酒酒糟有机肥的技术指标和无害化指标达到或优于农业部生物有机肥质量校准,为直接利用白酒酒糟快速、高效进行高温堆肥发酵以制备高质量生物有机肥开辟了一条新的捷径,具有较好的先进性和实用性。
需要说明的是本发明实施例2-6制备的白酒酒糟有机肥同样具有上述试验效果,各实施例之间差异性不显著。
实施例8 本发明白酒酒糟有机肥在西红柿大田栽培中的应用
1实验材料:
1.1供试植物:西红柿(中杂11号)
1.2供试肥料:本发明实施例1制备的白酒酒糟有机肥,市售普通化肥(史丹利硫酸钾型复合肥15-15-15,绿聚能大量元素水溶肥料15-7-30)
2实验方法:
实验各组施肥量如下:A:施化肥50公斤/亩;B减半化肥25公斤/亩,增施白酒酒糟有机肥150公斤/亩、;C:减半化肥25公斤/亩,增施白酒酒糟有机肥300公斤/亩。处理重复3次,随机区组排列。(因为西红柿需要的肥料量大,产值高,如果做空白会无产,徒增试验成本,所以不设空白对照,各区土壤肥力相当)。三组实验均在第一层果实幼果期追施绿聚能大量元素水溶肥料20公斤,普通过磷酸钙50公斤,番茄全生育期只追肥一次。试验在300平方米的塑料大棚内进行,其他栽培方法、管理方式等均相同。
3结果与分析:
分组单独采摘并记录西红柿产量(见表3),利用DPS软件的Duncan’s新复极差检验法对数据进行分析(见表4、表5):
表3:施用不同肥料对西红柿产量的影响 单位:公斤/亩
表4:方差分析表
表5:产量结果新复极差法测验表
注:小写字母表示在5%水平上的差异显著性,大写字母表示在1%水平上的差异显著性。
以上结果表明,单纯施化肥(50公斤/亩)的处理平均产量为6610.76公斤/亩,减半施用化肥(25公斤/亩),增施白酒酒糟有机肥(150公斤/亩)的处理平均产量为7406.36公斤/亩,与单纯施化肥的处理相比增产12%;减半施化肥25公斤/亩,增施白酒酒糟有机肥(300公斤/亩)的处理平均产量为7766.02公斤/亩,与单纯施化肥的处理相比增产17.48%。
由表4可知F值(2,6)=59.22>F0.01(2,6)=10.92,即不同处理间差异极显著,施用白酒酒糟有机肥对西红柿产量有明显提高的作用。在1%和5%差异水平上(表5),处理B(施白酒酒糟有机肥150公斤/亩、化肥25公斤/亩)和处理C(施白酒酒糟有机肥300公斤/亩,化肥25公斤/亩)的西红柿产量明显比单纯使用化肥的处理A有显著和极显著的提高。处理B和处理C的西红柿产量在5%水平上差异显著,在1%水平上差异不显著,其中施白酒酒糟有机肥300公斤/亩的处理C产量最高,可达7766.02公斤/亩。
上述实验结果表明,本发明白酒酒糟有机肥代替普通化肥用于西红柿大田栽培,可大幅提高西红柿的产量,当然,也可应用于辣椒、茄子、土豆、芹菜等蔬菜的大田栽培,同样具有上述效果,不在一一举例。
需要说明的是本发明实施例2-6制备的白酒酒糟腐熟剂同样具有上述试验效果,各实施例之间差异性不显著。
实施例9甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP pH值耐受性试验
将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种挑取适量菌体接入100mL NA液体培养基,50℃、200r/min摇床培养24h得种子液,首先以1‰接种量接入分别调成pH值为1.5,2,2.5,3,3.5,4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.5,9,9.5,10,10.5,11,11.5,12的NA液体培养基中,50℃、200r/min摇床培养培养3d后涂布NA平板,观察生长情况;然后再将种子液以1‰接种量接入相同pH值梯度的NA液体培养基试管,50℃、200r/min摇床培养3d,观察浑浊度。
试验结果:甘蔗兰希氏菌CP在pH值3-12的NA液体培养基中50℃培养3d,涂布NA平板均能生长良好;在NA液体培养基试管50℃、200r/min摇床培养3d后生长良好,浑浊度明显,两项试验均证明甘蔗兰希氏菌CP可耐受pH范围在3-12,具有较高的酸碱度耐受性。
实施例10甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP酒精耐受性试验:
将甘蔗兰希氏菌CP斜面菌种挑取适量菌接入100mL NA液体培养基,50℃、200r/min摇床培养24h得种子液,首先以1‰接种量接入分别调成酒精度为1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%、15%、20%的NA液体培养基中,50℃、200r/min培养3d后涂布NA平板,观察生长情况;然后再将种子液以1‰接种量接入相同酒精浓度梯度的NA液体培养基试管,50℃、200r/min摇床培养3d,观察浑浊度。
试验结果:甘蔗兰希氏菌CP在酒精度为1-13%的NA液体培养基中50℃培养3d,涂布NA平板均能生长良好;在NA液体培养基试管50℃、200r/min摇床培养3d后生长良好,浑浊度明显,两项试验均证明甘蔗兰希氏菌CP可耐受酒精度范围为1-13%,具有较高的酒精度耐受性。
Claims (9)
1.一种白酒酒糟有机肥,所述白酒酒糟有机肥的制备方法,包括如下步骤:将新鲜白酒酒糟和酒糟腐熟剂按质量比1-1.5:1000均匀混合,建成堆体,进行堆肥发酵;发酵22-26h,堆体温度达到55℃并继续升温,此时翻堆一次,继续堆肥发酵,以后每天翻堆一次;发酵70-74h,堆体温度达到85℃,进入高温发酵期,以后不再翻堆,并于83-85℃维持发酵72h,此时,堆体温度开始下降,进入后酵期,继续发酵220-240h,堆体温度达到32℃,酒糟完全腐熟,结束发酵,将发酵好的堆肥进行粉碎,过孔径3~4mm滚筒筛,40-60℃烘干22-26h,冷却即得白酒酒糟有机肥;
所述酒糟腐熟剂中含有甘蔗兰希氏菌,具体为甘蔗兰希氏菌(Laceyella sacchari)CP,保藏编号为CGMCC NO.13928;
所述酒糟腐熟剂中,还含有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及解淀粉芽孢杆菌,所述甘蔗兰希氏菌菌剂的活菌含量≥5×1011cfu/g;所述地衣芽孢杆菌菌剂的活菌含量≥3×1011cfu/g;所述枯草芽孢杆菌菌剂活菌含量≥4×1010cfu/g;所述解淀粉芽孢杆菌菌剂的活菌含量≥3×1011cfu/g。
2.如权利要求1所述的白酒酒糟有机肥,其特征在于,所述白酒酒糟的pH值为3.4-4.0。
3.如权利要求1所述的白酒酒糟有机肥,其特征在于,所述白酒酒糟的酒精度为6-10%。
4.如权利要求1所述的白酒酒糟有机肥,其特征在于,所述酒糟腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:以重量计,准确称量甘蔗兰希氏菌菌剂1-10份,地衣芽孢杆菌菌剂1-5份,枯草芽孢杆菌菌剂1-5份,解淀粉芽孢杆菌菌剂1-5份,按照等量递增法混合均匀即得酒糟腐熟剂。
5.如权利要求4所述的白酒酒糟有机肥,其特征在于,所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌ATCC 27811、地衣芽孢杆菌CICC 10037、地衣芽孢杆菌CICC 10181、地衣芽孢杆菌CICC10831、地衣芽孢杆菌CICC 10291中的任意一种或几种。
6.如权利要求4所述的白酒酒糟有机肥,其特征在于,所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌ATCC 6051、枯草芽孢杆菌CICC 10088、枯草芽孢杆菌CICC 10090、枯草芽孢杆菌CICC10153、枯草芽孢杆菌CICC 10157中的任意一种或几种。
7.如权利要求4所述的白酒酒糟有机肥,其特征在于,所述解淀粉芽孢杆菌为解淀粉芽孢杆菌CICC 10035、解淀粉芽孢杆菌CICC 10036、解淀粉芽孢杆菌CICC 10074、解淀粉芽孢杆菌CICC 10163、解淀粉芽孢杆菌CICC 20027中的任意一种或几种。
8.如权利要求4所述的白酒酒糟有机肥,其特征在于,所述甘蔗兰希氏菌菌剂的活菌含量≥5×1011cfu/g;所述地衣芽孢杆菌菌剂的活菌含量≥3×1011cfu/g;所述枯草芽孢杆菌菌剂活菌含量≥4×1010cfu/g;所述解淀粉芽孢杆菌菌剂的活菌含量≥3×1011cfu/g。
9.如权利要求1-8任一所述白酒酒糟有机肥在蔬菜种植中的应用。
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