CN107699509A - 作物秸秆的微生物腐熟剂以及腐熟方法 - Google Patents

作物秸秆的微生物腐熟剂以及腐熟方法 Download PDF

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Abstract

本发明作物秸秆的微生物腐熟剂以及腐熟方法属于秸秆快速腐熟分解时不产生臭味的微生物腐熟技术。本微生物腐熟剂的微生物休眠态粉重量比例为：芽枝状枝孢1‑2份；深红酵母8‑12份；粘性丝孢酵母8‑12份；枯草芽孢杆菌27‑32份。腐熟的方法步骤：(1)制备微生物腐熟剂、(2)活化和稀释、(3)喷洒微生物腐熟剂菌液。优点：45天小麦秸秆腐烂70％，无臭味；35天玉米秸秆腐烂70％，无臭味；25天水稻秸秆腐烂70％，无臭味，腐解不产生硫化氢、乙酰胺和氨气等有臭气的气体。

Description

作物秸秆的微生物腐熟剂以及腐熟方法
技术领域
本发明属于对已脱离土壤，不能再生长的秸秆进行微生物腐熟的技术，特别是涉及秸秆腐解时不产生臭味的微生物快速腐熟技术。
背景技术
我国每年作物秸秆量巨大，主要是纤维素(多糖类大分子物质)、半纤维素，少量遗漏的籽实中还有蛋白质，秸秆降解还田能够生物资源再利用，又解决胡乱丢弃或田间焚烧造成环境污染的巨大浪费。秸秆无控焚烧带来的恶劣雾霾天气，已经严重影响到我们正常生活。
中国专利《秸秆腐烂发酵剂》201510574578.2是一种新型的被培养出来的发酵菌，它的培养方式为决首先，将庆曲发酵菌，玉米50％，水50％发酵培养；其次，绿色木霉菌培养，取腐烂木头碎末35％，麦夫子50％，水15％发酵培养；最后，真菌的培养，加入辣蓼30％，白糖30％，水20％，发酵培养。
中国专利《微生物速腐剂及其制备方法》200710049161.X一种微生物速腐剂，包括酵母菌和纤维分解菌，其特征在于所述微生物组分的重量配比为：酵母菌30～60份，纤维分解菌40～70份。
中国专利《一种枯草芽孢杆菌H4及其制备的腐熟菌剂》201410519541.5本发明公开了一种枯草芽孢杆菌H4及其制备的腐熟菌剂、腐熟菌剂的应用，所述腐熟菌剂由短短芽孢杆菌H3休眠态粉、枯草芽孢杆菌H4休眠态粉、枯草芽孢杆菌H8-3休眠态粉和淀粉以重量比为1∶1∶1∶97构成；本发明提供一株新菌株--枯草芽孢杆菌H4，利用该菌株制备的腐熟菌剂具有耐高温，分泌蛋白酶、脂肪酶以高效发酵动物类废弃物的优点，利用所述腐熟菌剂堆肥具有环境污染小、经济易行等优点，堆肥处理后的产品经过后续处理，可以作为有机肥料达到变废为宝的目的。
发明内容
本发明的目的是提供加速秸秆腐解，并不产生臭味的作物秸秆的微生物腐熟剂，及其用这种作物秸秆的微生物腐熟剂对秸秆进行无臭味的快速腐熟分解方法。
本发明的技术方案是：
作物秸秆的微生物腐熟剂，包括芽枝状枝孢、深红酵母、粘性丝孢酵母和枯草芽孢杆菌，其特征在于：所述的休眠态粉微生物重量比例为：
芽枝状枝孢1-2份；深红酵母8-12份；粘性丝孢酵母8-12份；枯草芽孢杆菌27-32份。
本腐熟剂主要用于秸秆无臭味快速腐熟分解。
芽枝状枝孢(Cladosporium cladosporioides)产生纤维素酶，腐解秸秆中的纤维素和半纤维素。
深红酵母(Rhodotorula rubra)产生酸性蛋白酶，腐解秸秆中的蛋白质。
粘性丝孢酵母(Trichosporon mucoides)产生碱性蛋白酶，腐解秸秆中的蛋白质。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)产生果胶酶为主，也有纤维素酶和蛋白酶，腐解秸秆中的果胶为主。
本微生物腐熟剂中各种微生物之间无相互抑制作用。
秸秆的蛋白质中，有酸性蛋白质、碱性蛋白质，所以在本微生物腐熟剂中选用了产生酸性蛋白酶的菌、产生碱性蛋白酶的菌，使各种蛋白质都能被好氧菌或好氧嫌性菌无臭味的腐解。既选用这三种产生蛋白酶的目的在于进行无臭味的腐解秸秆。而选用本发明中产生纤维素的菌和产生果胶酶的菌正好对于秸秆中的细胞间支撑物，既细胞壁上的纤维素和间质被腐解破坏效果良好，使秸秆失去立体形状外形而塌陷，体积缩小；物质分子变小有利于被腐物质迅速进入土壤成为肥料。
本腐熟剂能对秸秆无臭味快速腐熟分解的原因是：本发明选用的菌都是好氧菌或好氧嫌性菌，这些菌产生的酶对秸秆腐解时不产生硫化氢、乙酰胺和氨气等有臭气的气体。从而达到即腐解秸秆，又无臭味的目的。
本发明优选作物秸秆的微生物腐熟剂的微生物休眠态粉重量比例为：芽枝状枝孢1份；深红酵母8份；粘性丝孢酵母8份；枯草芽孢杆菌30份。
作物秸秆的微生物腐熟剂对秸秆进行快速腐烂的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢1-2份；深红酵母8-12份；粘性丝孢酵母8-12份；枯草芽孢杆菌27-32份；在1克休眠态粉微生物腐熟剂中，各种有活性微生物数量为：
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液。
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100-400公斤脱离植株、脱离土壤、不能生长的秸秆上。其对秸秆进行微生物腐熟效果见表1。
对各种秸秆微生物腐熟效果表1
以表1中，试验组45天小麦秸秆腐烂70％，无臭味；35天玉米秸秆腐烂70％，无臭味；25天水稻秸秆腐烂70％，无臭味。对照组35天开始有少量臭味，60天不见有腐烂。
(1)试验组：在秸秆玉米试验组中，35天1克已腐玉米秸秆中，有16000万好氧及嫌性菌，有300万厌氧菌。由于大部分是好氧及嫌性菌，小部分是厌氧菌；好氧及嫌氧性菌腐熟秸秆不产生硫化氢、乙酰胺和氨气等有臭气的气体；而小部分厌氧菌腐熟秸秆产生硫化氢、乙酰胺和氨气少。所以达到了本发明的目的：使麦草秸秆腐解时间比自然状态腐解时间加快，并且无臭味或只有少量臭味。
(2)对照组：在对照组多种混合秸秆中，35天1克已腐玉米秸秆中，有400万好氧及嫌性菌，有1220万厌氧菌。由于大部分是厌氧菌，小部分是好氧及嫌性菌；大量的厌氧菌产生硫化氢、乙酰胺和氨。
可见，本发明比对照组有明显优良的加快腐熟，并且无臭味的技术效果。
本发明用的各种菌种都购于中国科学院微生物研究所。
本发明购买的每个菌种都分别用下述的“四级发酵”工艺制得产品用的每个菌种微生物休眠态粉即制得每个菌种休眠态粉，然后把这些每个菌种休眠态粉按配方的重量比混合均匀，得到本发明的作物秸秆的微生物腐熟剂。
每个菌种的“四级发酵”工艺如下：
(1)第1级选种培养
在无菌环境中，将所购买的某一种菌种休眠态粉水化后接入琼脂斜面的培养基中，经菌种提纯、菌种筛选、试管接种及摇瓶培养后，通过液体发酵制成菌液。所述的斜面菌种的培养：菌种的斜面培养要求斜面菌种不得混有任何杂菌和噬菌体，在恒温28℃下培养。本次种子培养是选出活力强的菌体。
(2)第2级种子扩大培养
把第1级种子菌液扩大培养制成1000-2000ml的菌种液。
(3)第3级种子罐发酵培养
本步骤按照5％的接种量接种第2级发酵菌液，制成500L菌种液。
(4)第4级发酵罐培养
本步骤中按照10％的接种量接种第3级发酵菌液，制成5000L的发酵液。然后将第4级发酵液干燥成休眠态粉。
本发明的优点：45天小麦秸秆腐烂70％，无臭味；35天玉米秸秆腐烂70％，无臭味；25天水稻秸秆腐烂70％，无臭味。
选用在秸秆中能快速繁殖的好氧及嫌性菌，抑制秸秆中的厌氧菌，使秸秆被好氧及嫌性菌快速腐熟分解，腐解不产生硫化氢、乙酰胺和氨气等有臭气的气体。
本发明选用腐解秸秆的好氧及嫌性菌有：产生纤维素酶的芽枝状枝孢，产生蛋白酶的深红酵母和粘性丝孢酵母，产生果胶酶为主的枯草芽孢杆菌配合。
具体实施方式
实施例1、水稻作物秸秆的微生物腐熟剂进行腐熟的方法
首先分别制备每种微生物休眠态粉，再按配方比例将每种微生物休眠态粉混合制得本实施例的微生物腐熟剂。
每种微生物休眠态粉的“四级发酵”工艺如下：
(1)第1级选种培养
在无菌环境中，将所购买的某一种菌种休眠态粉水化后接入琼脂斜面的培养基中，经菌种提纯、菌种筛选、试管接种及摇瓶培养后，通过液体发酵制成菌液。所述的斜面菌种的培养：菌种的斜面培养要求斜面菌种不得混有任何杂菌和噬菌体，在恒温28℃下培养。本次种子培养是选出活力强的菌体。
(2)第2级种子扩大培养
把第1级种子菌液扩大培养制成1000-2000ml的菌种液。
(3)第3级种子罐发酵培养
本步骤按照5％的接种量接种第2级发酵菌液，制成500L菌种液。
(4)第4级发酵罐培养
本步骤中按照10％的接种量接种第3级发酵菌液，制成5000L的发酵液。然后将第4级发酵液干燥成休眠态粉。
作物秸秆的微生物腐熟剂和对水稻秸秆进行腐熟的方法，包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢1份；深红酵母8份；粘性丝孢酵母8份；枯草芽孢杆菌30份。
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液；
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100-400公斤脱离植株的水稻秸秆上。
实施例2、水稻作物秸秆的微生物腐熟剂进行腐熟的方法
首先分别制备每种微生物休眠态粉，再按配方比例将每种微生物休眠态粉混合制得本实施例的微生物腐熟剂。
每种微生物休眠态粉的“四级发酵”工艺同于实施例1。
作物秸秆的微生物腐熟剂和对水稻秸秆进行腐熟的方法，包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢1份；深红酵母8份；粘性丝孢酵母8份；枯草芽孢杆菌27份。
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液；
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100-400公斤脱离植株的水稻秸秆上。
实施例3、玉米作物秸秆的微生物腐熟剂进行腐熟的方法
首先分别制备每种微生物休眠态粉，再按配方比例将每种微生物休眠态粉混合制得本实施例的微生物腐熟剂。
每种微生物休眠态粉的“四级发酵”工艺同于实施例1。
作物秸秆的微生物腐熟剂和对玉米秸秆进行腐熟的方法，包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢2份；深红酵母12份；粘性丝孢酵母12份；枯草芽孢杆菌32份。
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液；
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100-400公斤脱离植株的玉米秸秆上。
实施例4、玉米作物秸秆的微生物腐熟剂进行腐熟的方法
首先分别制备每种微生物休眠态粉，再按配方比例将每种微生物休眠态粉混合制得本实施例的微生物腐熟剂。
每种微生物休眠态粉的“四级发酵”工艺同于实施例1。
作物秸秆的微生物腐熟剂和对玉米秸秆进行腐熟的方法，包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢1.5份；深红酵母10份；粘性丝孢酵母9份；枯草芽孢杆菌30.0份。
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液；
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100400公斤脱离植株的玉米秸秆上。
实施例5、小麦作物秸秆的微生物腐熟剂进行腐熟的方法
首先分别制备每种微生物休眠态粉，再按配方比例将每种微生物休眠态粉混合制得本实施例的微生物腐熟剂。
每种微生物休眠态粉的“四级发酵”工艺同于实施例1。
作物秸秆的微生物腐熟剂和对小麦秸秆进行腐熟的方法，包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢2份；深红酵母11份；粘性丝孢酵母10份；枯草芽孢杆菌28份。
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液；
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100-400公斤脱离植株的小麦秸秆上。
实施例6、小麦作物秸秆的微生物腐熟剂进行腐熟的方法
首先分别制备每种微生物休眠态粉，再按配方比例将每种微生物休眠态粉混合制得本实施例的微生物腐熟剂。
每种微生物休眠态粉的“四级发酵”工艺同于实施例1。
作物秸秆的微生物腐熟剂和对小麦秸秆进行腐熟的方法，包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢2份；深红酵母10份；粘性丝孢酵母12份；枯草芽孢杆菌29份。
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液；
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100-400公斤脱离植株的小麦秸秆上。

Claims (3)

1.作物秸秆的微生物腐熟剂，包括芽枝状枝孢、深红酵母、粘性丝孢酵母和枯草芽孢杆菌，其特征在于：所述的休眠态粉微生物重量比例为：
芽枝状枝孢1-2份；深红酵母8-12份；粘性丝孢酵母8-12份；枯草芽孢杆菌27-32份。
2.根据权利要求1所述的作物秸秆的微生物腐熟剂，其特征在于：所述的休眠态粉微生物重量比例为：
芽枝状枝孢1份；深红酵母8份；粘性丝孢酵母8份；枯草芽孢杆菌30份。
3.用权利要求1或2所述的作物秸秆的微生物腐熟剂对秸秆进行腐熟的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备微生物腐熟剂：将各种微生物休眠态粉按配方的重量比例混合均匀，制得微生物腐熟剂，其各种微生物休眠态粉配方的重量比例是，
芽枝状枝孢1-2份；深红酵母8-12份；粘性丝孢酵母8-12份；枯草芽孢杆菌27-32份；
(2)活化和稀释：把5.0克微生物腐熟剂加500ml水在25-35摄氏度条件下缓慢搅拌混合24小时，制成微生物腐熟剂活化液；再把经活化的微生物腐熟剂活化液用100公斤稀释成微生物腐熟剂菌液；
(3)喷洒微生物腐熟剂菌液：把100公斤微生物腐熟剂菌液均匀喷洒在100-400公斤脱离植株的秸秆上。
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