CN107828699A - 一种农用复合菌剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农用复合菌剂及制备方法,针对现有技术中的不足之处,将细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌进行复配,得到的复合菌剂具有微生物间相对稳定可靠、发酵效能高、能够在常温条件下长期保藏的优点;使用所述制备方法,能够方便的制成液体状和固体粉状的农用复合菌剂,且最终成品呈酸性,具有能够抗杂菌感染,无需冷藏,储藏方便,保质期长的优点。
Description
技术领域
本发明属于复合菌种技术领域,具体涉及一种农用复合菌剂及制备方法
背景技术
农用复合菌剂是指由两种或两种以上且互不拮抗的应用于农业上的微生物菌种制成的微生物制剂,主要用作生物复合肥的成分或者农业发酵的发酵菌种使用。
目前,农用菌剂主要存在以下缺陷:
1、国内微生物菌种类别相对单一,多以芽孢杆菌为主,因其培养方便、价格便宜、保质期较长被广泛采用,但是应用效果一般;单一菌种很少用作发酵肥料在于其代谢产物(主要是酵素,即酶)难以应对有机原料、矿物源原料(无机营养)的充分发酵。
2、国内复合微生物菌种复配技术相对简单,多以简单多掺混为主,未充分考虑不同微生物之间的相互作用关系,进一步导致了菌种的效能不高。
3、复合菌种中微生物间的拮抗作用、繁殖时间等因素控制困难。
4、复合微生物菌种发酵发生、肥料配方、工艺技术尚不完善。
5、菌种载体对不同微生物的贮藏效果尚待深入研究。
6、未发现分解或溶解矿源腐植酸原料(风化煤、褐煤等)产生水溶性腐植酸的复合微生物菌种。
7、菌种保质期短,储藏条件要求高,需要指定地点和指定冷库存放。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种农用复合菌剂及制备方法,针对现有技术中的不足之处,将细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌进行复配,得到的复合菌剂具有微生物间相对稳定可靠、发酵效能高、能够在常温条件下长期保藏的优点。
所述农用复合菌剂能够用于高温堆腐有机、无机原料,尤其是发酵风化煤、褐煤等生产生化腐植酸和煤炭腐植酸,还可以应用于作物秸秆、畜禽粪便、农副产品废弃物、餐厨残余物及矿源腐植酸等的好气性发酵,充分腐熟的有机肥料,其腐植酸、有机质含量高,无臭味,符合无害化指标要求,作用效果显著。
本发明的目的是提供一种农用复合菌剂。
本发明的再一目的是提供一种所述农用复合菌剂的制备方法。
根据本发明的农用复合菌剂,所述农用复合菌剂包括细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌5类微生物菌种。
具体来说,所述细菌为枯草芽孢杆菌,酵母菌为酿酒酵母,乳酸菌为植物乳杆菌,放线菌为链霉菌,丝状真菌为米曲霉、绿色木霉和卧孔菌中的至少一种。
进一步优选的,所述丝状真菌为米曲霉、绿色木霉和卧孔菌的等比例混合。
本发明还提供了一种所述农用复合菌剂的制备方法,包括以下步骤:
A、将细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌分别经过发酵培养后,分别得到细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液;
B、将步骤A得到的细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液混合均匀后,接种到培养基中发酵培养,检测有效活菌总数达到10亿cfu/mL,pH稳定在4.5-5.5时,发酵培养结束,得到液体农用复合菌剂。
使用所述制备方法,能够得到液体状态的农用复合菌剂。
本发明中,所有的培养基,在使用前,均在121℃下高压灭菌20分钟,以确保菌种的培养不受其他杂菌的影响。
优选的,步骤A中,所述细菌菌液的制备方法为:
细菌在细菌种子培养基、37℃下培养24小时;然后在细菌摇床培养基、37℃、摇床转速为180r/min下培养18小时;最后在细菌发酵培养基、37℃、摇床转速为180r/min下发酵培养36小时,发酵培养完成后获得母液,即为细菌菌液,所述细菌菌液中芽孢产生率90%以上,有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,细菌种子培养基和细菌摇床培养基的成分相同;
细菌种子培养基为:蛋白胨1%、酵母膏0.5%、氯化钠1%,其余为水,pH为7.0;
细菌发酵培养基为:淀粉5%、蛋白胨1.5%、氯化钠0.6%,其余为水,pH为7.0。
优选的,步骤A中,所述酵母菌菌液的制备方法为:
酵母菌在酵母菌种子培养基、28℃、摇床转速为150r/min下培养24小时;然后在酵母菌发酵培养基、30℃、摇床转速为150r/min下发酵培养48小时,发酵培养完成后获得母液,即为酵母菌菌液,发酵母液有较浓酒香味,所述酵母菌菌液中有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,酵母菌种子培养基为:葡萄糖10%、酵母膏0.85%、氯化铵0.13%、硫酸镁0.01%、氯化钙0.006%,其余为水,pH为4.5-5.0;
酵母菌发酵培养基为:蔗糖25%、酵母膏0.5%、蛋白胨0.5%、氯化铵0.15%、磷酸氢二钾0.15%、硫酸镁0.065%、氯化钙0.006%,其余为水,pH为5.0。
优选的,步骤A中,所述乳酸菌菌液的制备方法为:
乳酸菌在乳酸菌种子培养基、35℃下静置培养15小时;然后在乳酸菌发酵培养基、35℃下静置发酵培养36小时,发酵培养完成后获得母液,即为乳酸菌菌液,发酵母液呈酸甜味,所述乳酸菌菌液中有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,乳酸菌种子培养基为:蛋白胨1%、牛肉膏0.5%、酵母粉0.4%、葡萄糖2%、吐温80 0.1%、磷酸氢二钾0.2%、乙酸钠0.5%、柠檬酸钠0.2%、硫酸镁0.02%、硫酸锰0.005%、碳酸钙2%,其余为水,pH为6.2;
乳酸菌发酵培养基为:酪蛋白胨1%、柠檬酸二胺0.2%、酵母膏0.5%、吐温800.1%、醋酸钠0.5%、硫酸镁0.02%、牛肉膏1%、葡萄糖0.5%、磷酸氢二钾0.2%、硫酸锰0.005%,其余为水,pH为6.5-6.8。
优选的,步骤A中,所述放线菌菌液的制备方法为:
放线菌在高氏一号培养基、28℃、摇床转速为180r/min下培养24-36小时;然后在放线菌发酵培养基、30℃下静置培养7天,发酵培养完成后获得母液,即为放线菌菌液,所述放线菌菌液中孢子数≥1.0×109cfu/mL;
高氏一号培养基是用来培养和观察放线菌形态特征的合成培养基。
其中,放线菌发酵培养基的含水量55%,放线菌发酵培养基含有的其他固体成分为小米粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钠和硫酸亚铁,小米粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钠、硫酸亚铁的重量比为1000:1:0.5:0.5:0.05:0.01。
优选的,步骤A中,所述丝状真菌菌液的制备方法为:
丝状真菌在PD培养基、30℃、摇床转速为150r/min下培养2-3天;然后在丝状真菌发酵培养基、30℃下静置培养72小时,培养完成后获得母液,即为丝状真菌菌液,所述丝状真菌菌液中有效活菌数≥1.0×109cfu/mL;
PD培养基为马铃薯葡萄糖培养基。
其中,丝状真菌发酵培养基的含水量55%,还包括硫酸铵0.5%和硫酸镁0.05%,丝状真菌发酵培养基含有的其他固体成分为麸皮和玉米粉,麸皮和玉米粉的重量比为9:1。
优选的,步骤B中,将步骤A得到的细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液混合均匀得到混合菌液,所述混合菌液中细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液的体积比为5-7:5-7:2-4:2-3:2-3;所述混合菌液按照体积比为10%的比例接种到综合培养基中发酵培养,检测有效活菌总数达到10亿cfu/mL,pH稳定在4.5-5.5时,发酵培养结束,得到液体农用复合菌剂;所述综合培养基中的成分及重量份数为:糖蜜0.08份、蜂蜜2份、抗坏血酸1份、硫酸铵2.5份、磷酸氢二钾2份、硫酸镁0.2份、酵母膏1份、水1000份。
除了上述将所述农业符合菌剂做成液体制剂之外,为了便于保存和运输,也可以制备固体粉状农用复合菌剂,具体做法为:
步骤B中,将步骤A得到的细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液混合均匀得到混合菌液,所述混合菌液中细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液的体积比为5-7:5-7:2-4:2-3:2-3;将所述混合菌液按照20%重量比的比例吸附到灭菌后的载体上,即可得到固体粉状农用复合菌剂;所述载体为米糠、麸皮和泥潭按照重量比为2:1:1混合制成,所述固体粉状农用复合菌剂的有效活菌数不少于2亿cfu/g。
本发明的有益效果为:
1、一种农用复合菌剂及制备方法,针对现有技术中的不足之处,将细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌进行复配并共同培养,得到的复合菌剂具有微生物间相对稳定可靠、发酵效能高的优点。
2、由于所述农用复合菌剂发酵效能高,能够大幅度缩短发酵时间,常规堆腐时间通常在30天以上,使用所述农用复合菌剂能够节省发酵时间10天左右;有机质、腐植酸含量高,发酵有机肥pH中性偏碱,可广泛用于酸性土壤改良和次生盐渍化土壤改良;活菌多,可补充土壤中有益微生物群。
3、所述农用复合菌剂,还能够作为饲料添加剂加入到饲料中,对有机物料(豆粕、淀粉粕、麦麸、米糠、植物秸秆等)进行发酵,能够显著提高饲料中粗蛋白和有益菌的含量,进而提高消化率,增强动物的抗病能力,提高饲养产品品质。
4、本发明还提供了所述农用复合菌剂的制备方法,使用所述制备方法,能够方便的制成液体状和固体粉状的农用复合菌剂,且最终成品呈酸性,具有能够抗杂菌感染,无需冷藏,储藏方便,保质期长的优点。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
以下实施例中,采用的菌种及各菌液的制备相同,所述农用复合菌剂包括细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌5类微生物菌种。所述细菌为枯草芽孢杆菌,酵母菌为酿酒酵母,乳酸菌为植物乳杆菌,放线菌为链霉菌,所述丝状真菌为米曲霉、绿色木霉和卧孔菌的等比例混合。
所述细菌菌液的制备方法为:细菌在细菌种子培养基、37℃下培养24小时;然后在细菌摇床培养基、37℃、摇床转速为180r/min下培养18小时;最后在细菌发酵培养基、37℃、摇床转速为180r/min下发酵培养36小时,发酵培养完成后获得母液,即为细菌菌液,所述细菌菌液中芽孢产生率90%以上,有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,细菌种子培养基和细菌摇床培养基的成分相同;
细菌种子培养基为:蛋白胨1%、酵母膏0.5%、氯化钠1%,其余为水,pH为7.0;
细菌发酵培养基为:淀粉5%、蛋白胨1.5%、氯化钠0.6%,其余为水,pH为7.0。
所述酵母菌菌液的制备方法为:酵母菌在酵母菌种子培养基、28℃、摇床转速为150r/min下培养24小时;然后在酵母菌发酵培养基、30℃、摇床转速为150r/min下发酵培养48小时,发酵培养完成后获得母液,即为酵母菌菌液,发酵母液有较浓酒香味,所述酵母菌菌液中有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,酵母菌种子培养基为:葡萄糖10%、酵母膏0.85%、氯化铵0.13%、硫酸镁0.01%、氯化钙0.006%,其余为水,pH为4.5-5.0;
酵母菌发酵培养基为:蔗糖25%、酵母膏0.5%、蛋白胨0.5%、氯化铵0.15%、磷酸氢二钾0.15%、硫酸镁0.065%、氯化钙0.006%,其余为水,pH为5.0。
所述乳酸菌菌液的制备方法为:乳酸菌在乳酸菌种子培养基、35℃下静置培养15小时;然后在乳酸菌发酵培养基、35℃下静置发酵培养36小时,发酵培养完成后获得母液,即为乳酸菌菌液,发酵母液呈酸甜味,所述乳酸菌菌液中有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,乳酸菌种子培养基为:蛋白胨1%、牛肉膏0.5%、酵母粉0.4%、葡萄糖2%、吐温80 0.1%、磷酸氢二钾0.2%、乙酸钠0.5%、柠檬酸钠0.2%、硫酸镁0.02%、硫酸锰0.005%、碳酸钙2%,其余为水,pH为6.2;
乳酸菌发酵培养基为:酪蛋白胨1%、柠檬酸二胺0.2%、酵母膏0.5%、吐温800.1%、醋酸钠0.5%、硫酸镁0.02%、牛肉膏1%、葡萄糖0.5%、磷酸氢二钾0.2%、硫酸锰0.005%,其余为水,pH为6.5-6.8。
所述放线菌菌液的制备方法为:放线菌在高氏一号培养基、28℃、摇床转速为180r/min下培养24-36小时;然后在放线菌发酵培养基、30℃下静置培养7天,发酵培养完成后获得母液,即为放线菌菌液,所述放线菌菌液中孢子数≥1.0×109cfu/mL;
高氏一号培养基是用来培养和观察放线菌形态特征的合成培养基。
其中,放线菌发酵培养基的含水量55%,放线菌发酵培养基含有的其他固体成分为小米粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钠和硫酸亚铁,小米粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钠、硫酸亚铁的重量比为1000:1:0.5:0.5:0.05:0.01。
所述丝状真菌菌液的制备方法为:丝状真菌在PD培养基、30℃、摇床转速为150r/min下培养2-3天;然后在丝状真菌发酵培养基、30℃下静置培养72小时,培养完成后获得母液,即为丝状真菌菌液,所述丝状真菌菌液中有效活菌数≥1.0×109cfu/mL;
PD培养基为马铃薯葡萄糖培养基。
其中,丝状真菌发酵培养基的含水量55%,还包括硫酸铵0.5%和硫酸镁0.05%,丝状真菌发酵培养基含有的其他固体成分为麸皮和玉米粉,麸皮和玉米粉的重量比为9:1。
实施例1
将上述得到的各菌液按照细菌35%、酵母菌35%、乳酸菌10%、放线菌10%、丝状真菌类10%的体积比接种到综合培养基中发酵培养,接种的体积比为10%,在30℃、摇床转速为150r/min下培养7天,得到液体农用复合菌剂,所述液体农用复合菌剂有效活菌检测结果见表1。
所述综合培养基中的成分及重量份数为:糖蜜0.08份、蜂蜜2份、抗坏血酸1份、硫酸铵2.5份、磷酸氢二钾2份、硫酸镁0.2份、酵母膏1份、水1000份。
表1:液体农用复合菌剂菌种检测结果(单位:×108cfu/mL)
经检测,所述液体农用复合菌剂中的有效活菌总数为10.51亿cfu/mL,pH为5.4,液体状态稳定,表面有菌璞,散发酸甜香味,无不良气味。
将所述液体农用复合菌剂作为有机物料腐熟剂喷洒接种到物料(作物秸秆50%、畜禽粪便20%、风化煤20%、其它辅料9.9%,接种量0.1%)中,堆积成山型,自然发酵,每3天翻堆1次,共翻4次,后熟30天。于翻堆前,观测发酵过程温度、水分、pH、碳氮比变化,判定发酵效果。检测结果见表2、表3。
表2发酵过程检测结果
发酵时间(d) | 温度(℃) | 水分(%) | pH | C/N比 |
0 | 26 | 55 | 6.8 | 30.2:1 |
3 | 45.5 | 53.3 | 6.8 | 29.7:1 |
6 | 58.5 | 51.7 | 6.8 | 28.9:1 |
9 | 65.4 | 50.5 | 6.9 | 26.5:1 |
12 | 72.5 | 48.4 | 6.9 | 22.3:1 |
22 | 65.5 | 46.5 | 7.0 | 19.8:1 |
32 | 58.5 | 43.7 | 7.2 | 19.4:1 |
42 | 48.5 | 41.6 | 7.4 | 19.2:1 |
表3发酵有机肥料检测结果
从表2看出,随着发酵时间的延长,发酵温度呈现抛物线式先升高后降低的趋势,最高温度达72.5℃,水分持续减少,pH值持续增加,最终稳定在7.4,C/N比呈现下降趋势,至堆腐后第12天,C/N降至22.3:1,接近发酵结束,后熟10天,C/N低于20:1,根据杨毓峰等的判定充分腐熟的标准,可判定发酵完全。从表3看出,该发酵有机肥中有机质含量54.3%,高于NY525-2012标准中有机质含量。腐植酸含量达16.4%,呈现较高水平,能表现出腐植酸的功效。pH7.4符合NY525标准要求,总养分2.7%,低于NY525标准中总养分的要求,如果作为有机肥料需要补充氮磷钾,如果用作生物有机肥,则不需要补充氮磷钾,而是需要添加特定功能菌。发酵过程调查发现,从发酵第6天开始物料臭味明显减轻,至12天稍有臭味,22天后无臭味散发。
据此可以判定,液体农用复合菌剂可以用于有机物料发酵腐熟,具有发酵温度高、腐熟快、除臭效果好,有机质、腐植酸含量高、活菌多,肥料质量高的优点。
实施例2
将上述得到的各菌液按照细菌25%、酵母菌25%、乳酸菌20%、放线菌15%、丝状真菌类15%的体积比接种到综合培养基中发酵培养,接种的体积比为10%,在30℃、摇床转速为150r/min下培养10天,得到液体农用复合菌剂,所述液体农用复合菌剂有效活菌检测结果见表4。
所述综合培养基中的成分及重量份数为:糖蜜0.08份、蜂蜜2份、抗坏血酸1份、硫酸铵2.5份、磷酸氢二钾2份、硫酸镁0.2份、酵母膏1份、水1000份。
表4:液体农用复合菌剂菌种检测结果(单位:×108cfu/mL)
经检测,所述液体农用复合菌剂中的有效活菌总数为11.75亿cfu/mL,pH为4.5,液体状态稳定,表面有菌璞,散发浓烈酸甜香味,无不良气味。
将所述液体农用复合菌剂作为有机物料腐熟剂喷洒接种到物料(作物秸秆50%、畜禽粪便20%、风化煤20%、其它辅料9.9%,接种量0.1%)中,堆积成山型,自然发酵,每3天翻堆1次,共翻4次,后熟30天。于翻堆前,观测发酵过程温度、水分、pH、碳氮比变化,判定发酵效果。检测结果见表5、表6。
表5发酵过程检测结果
发酵时间(d) | 温度(℃) | 水分(%) | pH | C/N比 |
0 | 26.5 | 55 | 6.8 | 30.2:1 |
3 | 44.7 | 54.5 | 6.8 | 29.8:1 |
6 | 55.5 | 52.5 | 6.8 | 28.4:1 |
9 | 63.5 | 51.5 | 6.8 | 27.2:1 |
12 | 71.0 | 47.8 | 6.9 | 23.4:1 |
22 | 58.5 | 45.6 | 6.9 | 20.3:1 |
32 | 55.5 | 42.8 | 7.0 | 19.8:1 |
42 | 45.8 | 42.3 | 7.2 | 19.4:1 |
表6发酵有机肥料检测结果
从表5看出,随着发酵时间的延长,发酵温度呈现抛物线式先升高后降低的趋势,最高温度达71℃,水分持续减少,pH值持续增加,最终稳定在7.2,C/N比呈现下降趋势,至堆腐后第12天,C/N降至23.4:1,发酵比较充分,后熟10天,C/N接近20:1,可判定发酵完全。
从表6看出,该发酵有机肥中有机质含量53.8%,高于NY525-2012标准中有机质含量。腐植酸含量达17.6%,高于例1,能充分发挥腐植酸的效应。pH7.2接近中性,符合NY525标准要求,总养分2.8%,低于NY525标准中总养分的要求,如果作为有机肥料需要补充氮磷钾,如果用作生物有机肥,则不需要补充氮磷钾,而是需要添加特定功能菌。发酵过程调查发现,从发酵第6天开始物料臭味明显减轻,至9天稍有臭味,12天后无臭味散发。
据此可以判定,所述液体农用复合菌剂可以用作有机物料发酵腐熟,具有发酵温度高、腐熟快、除臭效果更好,有机质稍高、腐植酸含量更高、活菌更多,肥料质量高的优点。
实施例3
将上述得到的各菌液按照细菌35%、酵母菌35%、乳酸菌10%、放线菌10%、丝状真菌类10%的体积比混合得到混合菌液,将所述混合菌液按照20%重量比的比例吸附到灭菌后的载体上,充分搅拌后即可得到固体粉状农用复合菌剂。所述固体粉状农用复合菌剂有效活菌检测结果见表7。
所述载体为米糠、麸皮和泥潭按照重量比为2:1:1混合制成。
表7:固体粉状农用复合菌剂菌种检测结果(单位:×108cfu/mL)
经检测,所述固体粉状农用复合菌剂中的有效活菌总数为2.23亿cfu/mL,pH5.5,呈灰褐色粉状,稳定,散发酸甜香味,无不良气味。
将所述固体粉状农用复合菌剂作为有机物料腐熟剂和辅料拌匀后,撒在物料(作物秸秆50%、畜禽粪便20%、风化煤20%、其它辅料9.9%,接种量0.1%)上,堆积成山型,自然发酵,每5天翻堆1次,共翻4次,后熟20天。于翻堆前,观测发酵过程温度、水分、pH、碳氮比变化,判定发酵效果。检测结果见表8、表9。
表8发酵过程检测结果
发酵时间(d) | 温度(℃) | 水分(%) | pH | C/N比 |
0 | 26 | 55 | 6.8 | 30.2:1 |
5 | 48.5 | 53.6 | 6.8 | 28.7:1 |
10 | 62.5 | 50.8 | 6.9 | 24.3:1 |
15 | 74.5 | 49.7 | 6.9 | 21.5:1 |
20 | 68.5 | 46.8 | 7.0 | 20.7:1 |
30 | 6.5 | 45.3 | 7.2 | 19.6:1 |
40 | 58.5 | 43.9 | 7.5 | 19.2:1 |
表9发酵有机肥料检测结果
从表8看出,随着发酵时间的延长,发酵温度呈现抛物线式先升高后降低的趋势,最高温度达74.5℃,水分持续减少,pH值持续增加,最终稳定在7.5,C/N比呈现下降趋势,至堆腐后第20天,C/N降至20.7:1,接近发酵结束,后熟10天,C/N为19.4:1,判定发酵完全。
从表9看出,该发酵有机肥中有机质含量54.6%,高于NY525-2012标准中有机质含量。腐植酸含量达17.2%,呈现较高水平,能表现出腐植酸的功效。pH7.5符合NY525标准要求,总养分2.8%,低于NY525标准中总养分的要求,如果作为有机肥料需要补充氮磷钾,如果用作生物有机肥,则不需要补充氮磷钾,而是需要添加特定功能菌。发酵过程调查发现,从发酵第5天开始物料臭味明显减轻,至10天稍有臭味,15天后无臭味散发。
据此可以判定,所述固体粉状农用复合菌剂可以用作有机物料发酵腐熟,具有发酵温度更高、腐熟较快、除臭效果好,有机质、腐植酸含量高、活菌更多,肥料质量高的优点。
实施例4
将上述得到的各菌液按照细菌25%、酵母菌25%、乳酸菌20%、放线菌15%、丝状真菌类15%的体积比混合得到混合菌液,将所述混合菌液按照20%重量比的比例吸附到灭菌后的载体上,充分搅拌后即可得到固体粉状农用复合菌剂。所述固体粉状农用复合菌剂有效活菌检测结果见表10。
所述载体为米糠、麸皮和泥潭按照重量比为2:1:1混合制成。
表10:固体粉状农用复合菌剂菌种检测结果(单位:×108cfu/mL)
经检测,所述固体粉状农用复合菌剂中的有效活菌总数为2.02亿cfu/mL,pH5.2,呈灰褐色粉状,稳定,散发浓烈酸甜香味,无不良气味。
将所述固体粉状农用复合菌剂作为有机物料腐熟剂与辅料充分掺匀后,撒在发酵物料(作物秸秆50%、畜禽粪便20%、风化煤20%、其它辅料9.9%,接种量0.1%)中,堆积成山型,自然发酵,每5天翻堆1次,共翻4次,后熟20天。于翻堆前,观测发酵过程温度、水分、pH、碳氮比变化,判定发酵效果。检测结果见表11、表12。
表11发酵过程检测结果
发酵时间(d) | 温度(℃) | 水分(%) | pH | C/N比 |
0 | 26 | 55 | 6.8 | 30.2:1 |
5 | 57.6 | 53.7 | 6.8 | 28.9:1 |
10 | 71.5 | 52.3 | 6.9 | 26.6:1 |
15 | 73.6 | 49.5 | 6.9 | 24.7:1 |
20 | 71.3 | 47.8 | 7.0 | 19.7:1 |
30 | 65.5 | 45.5 | 7.2 | 19.2:1 |
40 | 58.5 | 42.8 | 7.3 | 18.4:1 |
表12发酵有机肥料检测结果
从表11看出,随着发酵时间的延长,发酵温度呈现抛物线式先升高后降低的趋势,最高温度达73.6℃,水分持续减少,pH值持续增加,最终稳定在7.3,C/N比呈现下降趋势,至堆腐后第20天,C/N降至19.7:1,可判定充分腐熟的标准。
从表12看出,该发酵有机肥中有机质含量53.9%,高于NY525-2012标准中有机质含量。腐植酸含量达17.2%,呈现较高水平,能表现出腐植酸的功效。pH7.4符合NY525标准要求,总养分2.7%,低于NY525标准中总养分的要求,如果作为有机肥料需要补充氮磷钾,如果用作生物有机肥,则不需要补充氮磷钾,而是需要添加特定功能菌。发酵过程调查发现,从发酵第5天开始物料臭味明显减轻,至10天稍有臭味,15天后无臭味散发。
据此可以判定,所述固体粉状农用复合菌剂可以用作有机物料发酵腐熟,具有发酵温度更高、腐熟更快、除臭效果更好,有机质较高、腐植酸含量更高、活菌更多,肥料质量好的优点。
以马铃薯淀粉粕为例,验证使用所述农用复合菌剂发酵前后的成分变化,具体试验方式如下:
1、取马铃薯淀粉粕1吨,使用所述固体粉状农用复合菌剂1kg,充分搅拌均匀;
2、均匀加水,调整水分至45%,开始发酵;
3、至次日物料内部温度达到45℃,物料翻动一次;
4、物料温度达到60-65℃持续一天;
5、发酵时间7日后停止发酵;
6、检测发酵前后物料的组分,结果见表13所示:
表13马铃薯淀粉粕发酵前后组分对照表
马铃薯淀粉粕 | 水分 | 粗蛋白 | 粗纤维 | 有益菌 |
发酵前 | —— | 3.99 | 15.1 | —— |
发酵后 | 9.78 | 10.69 | 15.3 | 5*108CFU/g |
从上表能够看出,马铃薯淀粉粕经过发酵处理后,粗蛋白增加了约2.6倍,同时由于微生物的繁殖而产生了菌体蛋白和大量有益酶。经后续饲养发现,采用使用所述农用复合菌剂发酵后的饲料喂养,能够有效提高消化率20-40%,增强动物抗病力,同时改善饲养环境,提高产品品质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种农用复合菌剂,其特征在于,所述农用复合菌剂包括细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌5类微生物菌种。
2.根据权利要求1所述的农用复合菌剂,其特征在于,所述细菌为枯草芽孢杆菌,酵母菌为酿酒酵母,乳酸菌为植物乳杆菌,放线菌为链霉菌,丝状真菌为米曲霉、绿色木霉和卧孔菌中的至少一种。
3.权利要求1或2所述的农用复合菌剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和丝状真菌分别经过发酵培养后,分别得到细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液;
B、将步骤A得到的细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液混合均匀后,得到液体农用复合菌剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤A中,所述细菌菌液的制备方法为:
细菌在细菌种子培养基、37℃下培养24小时;然后在细菌摇床培养基、37℃、摇床转速为180r/min下培养18小时;最后在细菌发酵培养基、37℃、摇床转速为180r/min下发酵培养36小时,发酵培养完成后获得母液,即为细菌菌液,所述细菌菌液中芽孢产生率90%以上,有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,细菌种子培养基和细菌摇床培养基的成分相同;
细菌种子培养基为:蛋白胨1%、酵母膏0.5%、氯化钠1%,其余为水,pH为7.0;
细菌发酵培养基为:淀粉5%、蛋白胨1.5%、氯化钠0.6%,其余为水,pH为7.0。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤A中,所述酵母菌菌液的制备方法为:
酵母菌在酵母菌种子培养基、28℃、摇床转速为150r/min下培养24小时;然后在酵母菌发酵培养基、30℃、摇床转速为150r/min下发酵培养48小时,发酵培养完成后获得母液,即为酵母菌菌液,所述酵母菌菌液中有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,酵母菌种子培养基为:葡萄糖10%、酵母膏0.85%、氯化铵0.13%、硫酸镁0.01%、氯化钙0.006%,其余为水,pH为4.5-5.0;
酵母菌发酵培养基为:蔗糖25%、酵母膏0.5%、蛋白胨0.5%、氯化铵0.15%、磷酸氢二钾0.15%、硫酸镁0.065%、氯化钙0.006%,其余为水,pH为5.0。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤A中,所述乳酸菌菌液的制备方法为:
乳酸菌在乳酸菌种子培养基、35℃下静置培养15小时;然后在乳酸菌发酵培养基、35℃下静置发酵培养36小时,发酵培养完成后获得母液,即为乳酸菌菌液,所述乳酸菌菌液中有效活菌数≥5.0×109cfu/mL;
其中,乳酸菌种子培养基为:蛋白胨1%、牛肉膏0.5%、酵母粉0.4%、葡萄糖2%、吐温80 0.1%、磷酸氢二钾0.2%、乙酸钠0.5%、柠檬酸钠0.2%、硫酸镁0.02%、硫酸锰0.005%、碳酸钙2%,其余为水,pH为6.2;
乳酸菌发酵培养基为:酪蛋白胨1%、柠檬酸二胺0.2%、酵母膏0.5%、吐温80 0.1%、醋酸钠0.5%、硫酸镁0.02%、牛肉膏1%、葡萄糖0.5%、磷酸氢二钾0.2%、硫酸锰0.005%,其余为水,pH为6.5-6.8。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤A中,所述放线菌菌液的制备方法为:
放线菌在高氏一号培养基、28℃、摇床转速为180r/min下培养24-36小时;然后在放线菌发酵培养基、30℃下静置培养7天,发酵培养完成后获得母液,即为放线菌菌液,所述放线菌菌液中孢子数≥1.0×109cfu/mL;
其中,放线菌发酵培养基的含水量55%,放线菌发酵培养基含有的其他固体成分为小米粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钠和硫酸亚铁,小米粉、硝酸钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钠、硫酸亚铁的重量比为1000:1:0.5:0.5:0.05:0.01。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤A中,所述丝状真菌菌液的制备方法为:
丝状真菌在PD培养基、30℃、摇床转速为150r/min下培养2-3天;然后在丝状真菌发酵培养基、30℃下静置培养72小时,培养完成后获得母液,即为丝状真菌菌液,所述丝状真菌菌液中有效活菌数≥1.0×109cfu/mL;
其中,丝状真菌发酵培养基的含水量55%,还包括硫酸铵0.5%和硫酸镁0.05%,丝状真菌发酵培养基含有的其他固体成分为麸皮和玉米粉,麸皮和玉米粉的重量比为9:1。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤B中,将步骤A得到的细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液混合均匀得到混合菌液,所述混合菌液中细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液的体积比为5-7:5-7:2-4:2-3:2-3;所述混合菌液按照体积比为10%的比例接种到综合培养基中发酵培养,检测有效活菌总数达到10亿cfu/mL,pH稳定在4.5-5.5时,发酵培养结束,得到液体农用复合菌剂;所述综合培养基中的成分及重量份数为:糖蜜0.08份、蜂蜜2份、抗坏血酸1份、硫酸铵2.5份、磷酸氢二钾2份、硫酸镁0.2份、酵母膏1份、水1000份。
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤B中,将步骤A得到的细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液混合均匀得到混合菌液,所述混合菌液中细菌菌液、酵母菌菌液、乳酸菌菌液、放线菌菌液和丝状真菌菌液的体积比为5-7:5-7:2-4:2-3:2-3;将所述混合菌液按照20%重量比的比例吸附到灭菌后的载体上,即可得到固体粉状农用复合菌剂;所述载体为米糠、麸皮和泥潭按照重量比为2:1:1混合制成,所述固体粉状农用复合菌剂的有效活菌数不少于2亿cfu/g。
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