CN108823134A - 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法 - Google Patents

一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108823134A
CN108823134A CN201810823362.9A CN201810823362A CN108823134A CN 108823134 A CN108823134 A CN 108823134A CN 201810823362 A CN201810823362 A CN 201810823362A CN 108823134 A CN108823134 A CN 108823134A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fermentation
culture
black
tank
bacillus subtilis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810823362.9A
Other languages
English (en)
Inventor
陈学芳
密云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU TIANXIANG BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
JIANGSU TIANXIANG BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU TIANXIANG BIO-TECHNOLOGY CO LTD filed Critical JIANGSU TIANXIANG BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201810823362.9A priority Critical patent/CN108823134A/zh
Publication of CN108823134A publication Critical patent/CN108823134A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/08—Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

一种玉米秸秆腐熟剂，玉米秸秆腐熟剂由复合菌剂发酵粉碎后的玉米芯所得，复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌和纤维素链霉菌，使腐熟剂的有效活菌数：枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g。枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌分别采用液体发酵，纤维素链霉菌先经过液体发酵后再经过固体发酵，最后按比例混合：以草炭为载体，加入制备的枯草芽孢杆菌发酵液、黑曲霉菌发酵物、纤维素链霉菌发酵物以及粉碎后的玉米芯，加入蒸馏水，调节水分至50～70％，发酵15～20天，混合后搅拌，干燥、粉碎、过筛、包装得到腐熟剂。该腐熟剂可使玉米秸秆迅速升温，快速腐熟；该制备方法简单，可实现工业化生产。

Description

一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法
技术领域
本发明属于有机物料腐熟剂领域，具体涉及一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法。
背景技术
玉米秸秆作为一种广泛存在的植物生物质资源，具有极大的生物利用价值。我国作为农业大国，每年产生大量玉米秸秆。上世纪80年代以前，秸秆通常被农民运回家作为生活燃料，田间不会有大量秸秆存在。近年，由于生活水平的提高，农民的生活能源逐渐被电力、天然气和液化石油气所取代，农民不再需要把秸秆运回家作为生活燃料。大量存在于田间的玉米秸秆反而成为农民生产生活中的负担。很多农民为节约人力物力直接在田间把玉米秸秆进行焚烧，产生大量浓烟，造成大量的环境污染，污染空气，影响附近的机场航班起降、公路尤其是高速公路的正常交通。
一直以来，国家注重节约与环保，制定各项惠农政策，鼓励群众实施秸秆就地还田，增肥地力。但秸秆就地还田后，由于其自然腐熟慢，影响下一茬作物的播种、生长。所以，群众意愿不高，因此，急需一种促进秸秆加速分解的产品来解决上述问题。
玉米秸秆主要成分为木质纤维素，其组分包括纤维素(多糖类大分子物质)、半纤维素和木质素(高分子芳香族化合物)，简称为“三素”，“三素”的特点是分子量大(几万至千万)、结构紧密有序(有晶体和非晶体区)、抗分解力强(非常稳定)，又因玉米秸秆的表面还存在大量蜡质层，更增加了秸秆的分解难度。可见，要使秸秆腐解的确是一件不易之事。需要能够产纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶的多种微生物共同参与，进行逐步有序的接力分解过程，才能完成秸秆“三素”的腐解。
微生物是产生“三素酶”的主要来源，在秸秆腐熟降解过程中发挥巨大的作用。秸秆腐熟的原理就是利用微生物产生的酶来加快分解秸秆中的纤维素、半纤维素、木质素，使其转化为小分子有机物，进而转化成能使作物吸收利用的养分，归还土壤之中，实现土壤养分提升。
秸秆腐熟剂是筛选出能分解纤维素、半纤维素、木质素的微生物菌株，通过微生物复合技术处理工艺，将这些菌株有效的组合在一起，而形成产品。应用秸秆腐熟剂加速秸秆快速腐解，是实现秸秆直接还田不可或缺的有效措施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法，该腐熟剂可使玉米秸秆迅速升温，快速腐熟；该制备方法简单，可实现工业化生产。
为实现上述目的，一种玉米秸秆腐熟剂，所述玉米秸秆腐熟剂由复合菌剂发酵粉碎后的玉米芯所得，所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌和纤维素链霉菌，使腐熟剂的有效活菌数：枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g。
优选的，所述复合菌剂包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌30～50份、黑曲霉菌15～25份、纤维素链霉菌25～45份。
优选的，所述复合菌剂包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌40份、黑曲霉菌20份、纤维素链霉菌35份。
优选的，所述枯草芽孢杆菌和纤维素链霉菌均购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为ACCC No.01873，所述纤维素链霉菌的保藏编号为ACCC No.40131；所述黑曲霉菌购自北京北纳创联生物技术研究院，黑曲霉菌的保藏编号为BNCC212433。
一种玉米秸秆腐熟剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)枯草芽孢杆菌发酵物的制备
a、种子液的制备：从斜面培养基上刮取一接菌环枯草芽孢杆菌的菌种接种到液体培养基中，摇床培养11h，转速为220r/min，温度为28℃，获得枯草芽孢杆菌的种子液；
液体培养基(g/L)：胰蛋白胨12、酵母提取物6、氯化钠11，水补足至1L；
b、发酵液的制备：将步骤(a)获得的种子液以10％(v/v)的接种量接种到发酵罐中，再转速为100～120转/min，温度为28℃，200L发酵罐，通气量为5m3/h的条件下进行发酵，发酵时间为16～18h，既得枯草芽孢杆菌发酵液；
发酵培养基(g/L)：玉米粉11.5、葡萄糖6、豆饼粉19.8、CaCO37.5、硫酸铵1.5、K2HPO40.5、七水硫酸镁0.3、一水硫酸锰0.3，水补足至1L；
(2)黑曲霉菌发酵物的制备：黑曲霉菌→菌种斜面→三角瓶培养→种子罐培养→发酵罐培养→清洁发酵室→备料→投料混合→保温培养，具体地步骤如下：
a、菌种斜面
将冻干的黑曲霉菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上，将温度控制在26～28℃，培养38～42h；
b、三角瓶培养
培养基制备：去皮的马铃薯100g，切成小块，加水500ml煮沸15min滤去马铃薯块，将滤液补足至500ml，加葡萄糖10g，溶化后分装三角瓶，置于灭菌锅内，在0.11MPa压力下灭菌30min，冷却后制成斜面备用；
菌种活化和扩大培养：在无菌条件下从原菌菌种斜面上挑选少许菌苔，置放三角瓶斜面内进行“之”字画线，然后置于24～25℃温箱内培养25h，经检查无杂菌，菌体生长整，再置于27～29℃温箱内培养50～70h，肉眼观察，菌苔丰满，涂片，染色检查无杂菌，分生孢子大小一致的，放置于冰箱中存放备用；
c、种子罐培养：
培养基配方：蔗糖3％，玉米秸秆浸出汁3％，蛋白胨3％，硫酸铵0.7％，磷酸二氢钾0.4％，硫酸镁0.4％，pH值5.0～5.2；所述百分比为质量体积百分比，溶剂为蒸馏水；
空种子罐灭菌：发酵罐在应用前清洗干净，排除污物，并在0.11MPa压力下灭菌30min；
种子罐装料：参照培养基配方按比例装料，投料量不得超过罐容积的70％；
种子罐灭菌：装好料后，在0.11MPa压力下，温度达到121℃，灭菌30min，冷却至25℃即可接种；
种子罐接种：在无菌条件下将每个三角瓶斜面菌种加100ml无菌水，把菌苔刮下制成孢子悬浮液，含菌量为10×150CFU/ml；将制备好的孢子悬浮液，在无菌条件下接种后，按质量比1％的比例接种于冷却至25℃的种子罐内进行培养；
种子罐培养条件控制：接种后在温度为26～28℃，压力在0.05MPa，通气量1：0.9和搅拌速度120r/min条件下，培养18～24h，所述通气量为每min进出空气体积比V/V/min；
种子罐培养条件检测：接种后4h开始，每隔2h取样一次检测，检测内容包括菌体生长情况，含菌量，pH值，达到指标即可移到发酵罐内发酵；
合格指标：菌体生长整齐，菌丝成簇或多数为菌丝团；
d、发酵罐培养
发酵罐空消：发酵罐在接种前严格灭菌处理，洗净后在0.11MPa压力下灭菌30min；
发酵罐投料：配比同种子发酵液，投料量不超过罐容积的70％；
发酵罐灭菌：装好料后，在0.11MPa压力下，温度达到121℃，灭菌30min，冷却至25℃即可接种；
发酵罐培养：搅拌速度100～120r/min，罐压0.05MPa，移种4h内通气量为1：(0.4～0.5)；以后逐渐增大至1：0.8，一般发酵周期为72～96h，在厚垣孢子大量形成时，符合放罐指标，即可放罐；所述通气量为每min进出空气体积比V/V/min；
发酵罐检测：投料后6h开始，每隔4h取样一次检测，至48h后，间隔期缩短为2h；
放罐标准：厚垣孢子含量≥4×150CFU/ml；杂菌量≤0.3％；
e、清洁发酵室
将发酵室地面及空间清理干净，拌料场内拌料机、链条、皮带输送机清洗干净，晾干；拌料场周围打扫干净，工器具清洗晾干；将场地、设备用漂白粉上清剂喷洒消毒，静置30min；
f、备料
将种液运入拌料场，按粉碎后的玉米芯：种液＝10：3的比例运入粉碎后的玉米芯；
g、投料混合
根据拌料机的生产能力，按照生产工艺要求和配料比，把菌种和粉碎后的玉米芯加入到拌料机，搅拌5min；把混匀的原料放于皮带传送机，进入同时开启的链条粉碎机粉碎，粉碎均匀的湿料经皮带传送机进入装袋程序，扎口；
h、保温培养
预先将发酵室及地面温度保持在25℃以上；将料袋单排码放，平躺于地面，隔4h，倒垛，料袋揉搓，保证发酵均匀。
(3)纤维素链霉菌发酵物的制备
a、种子液的制备：从斜面培养基上刮取一接菌环纤维素链霉菌的菌种接种到液体培养基中，摇床培养11h，转速为220r/min，温度为28℃，获得纤维素链霉菌的种子液；
液体培养基(g/L)：硝酸钾2、磷酸氢二钾1、七水硫酸镁1、氯化钠1、七水硫酸亚铁0.02，水补足至1L；
b、发酵液的制备：将步骤(a)获得的种子液以10％(v/v)的接种量接种到发酵罐中，再转速为100～120转/min，温度为28℃，200L发酵罐，通气量为5m3/h的条件下进行发酵，发酵时间为28～30h，既得纤维素链霉菌发酵液；
发酵培养基(g/L)：高氏1号培养基添加3％的玉米秸秆浸出汁；
c、固体发酵：用玉米秸秆粉吸附步骤b制备的纤维素链霉菌发酵液，初始水分控制在50～60％，通风发酵，发酵12～48h，料温升至50℃，48h后温度开始降低，纤维素链霉菌开始生长，7～10天后形成放线菌孢子；发酵结束后，纤维素链霉菌发酵物中纤维素链霉菌活菌数达到40亿个/g，纤维素酶活大于4000U/g；
(4)按比例混合：根据混合管的容积，以草炭为载体，加入步骤(1)～(3)分别制备的枯草芽孢杆菌发酵液、黑曲霉菌发酵物、纤维素链霉菌发酵物以及粉碎后的玉米芯，加入蒸馏水，调节水分至50～70％，发酵15～20天，混合后搅拌，获得初步发酵产物，使枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g；
(5)将步骤(4)获得的初步发酵产物，在50～70℃下干燥至水分为10～12％，粉碎后，分级过筛，机械包装，成品入库制得玉米秸秆腐熟剂。
优选的，所述步骤(1)中发酵时间为17h。
优选的，所述步骤(3)中固体发酵时间为30h。
与现有技术相比，本发明最后筛选出产“三素酶”(纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶)能力较强的枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌和纤维素链霉菌微生物菌种，通过试验发现这些菌种之间，具有良好的共生、互生作用，没有拮抗作用，从而最终确定将：“枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌和纤维素链霉菌”作为玉米秸秆腐熟剂的复合组配。本发明的生物秸秆腐熟剂主要技术指标均同于或优于国标:
本发明的玉米秸秆腐熟剂严格按照GB20287-2006《农用微生物菌剂》生产，主要指标均优于国标要求，(具体指标详见产品质量检测报告)，酶活等参数的测定方法按照NY/T2321-2013《微生物肥料产品检测规程》。
其中，有效活菌数：枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g。
本发明生物秸秆腐熟剂使用方法:
待玉米秸秆粉碎散于地面后，将腐熟剂均匀撒于田间，1hm2用量30kg(2kg/667m2)，然后秸秆和腐熟剂一同翻入地下。
通过试验验证，本发明制备的玉米秸秆腐熟剂有效地缩短了玉米秸秆腐熟时间，14～15d秸秆即可腐熟。秸秆腐烂后，有效增加了土壤有机质，提高土壤速效磷，速效钾，与自然条件下腐烂相比，均达到显著水平。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所用菌种来源：枯草芽孢杆菌和纤维素链霉菌均购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为ACCC No.01873，所述纤维素链霉菌的保藏编号为ACCC No.40131；所述黑曲霉菌购自北京北纳创联生物技术研究院，黑曲霉菌的保藏编号为BNCC212433。
实施例一
一种玉米秸秆腐熟剂，所述玉米秸秆腐熟剂由复合菌剂发酵粉碎后的玉米芯所得，所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌30份、黑曲霉菌15份、纤维素链霉菌25份，使腐熟剂的有效活菌数：枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g。
一种玉米秸秆腐熟剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)枯草芽孢杆菌发酵物的制备
a、种子液的制备：从斜面培养基上刮取一接菌环枯草芽孢杆菌的菌种接种到液体培养基中，摇床培养11h，转速为220r/min，温度为28℃，获得枯草芽孢杆菌的种子液；
液体培养基(g/L)：胰蛋白胨12、酵母提取物6、氯化钠11，水补足至1L；
b、发酵液的制备：将步骤(a)获得的种子液以10％(v/v)的接种量接种到发酵罐中，再转速为100～120转/min，温度为28℃，200L发酵罐，通气量为5m3/h的条件下进行发酵，发酵时间为16～18h，既得枯草芽孢杆菌发酵液；
发酵培养基(g/L)：玉米粉11.5、葡萄糖6、豆饼粉19.8、CaCO37.5、硫酸铵1.5、K2HPO40.5、七水硫酸镁0.3、一水硫酸锰0.3，水补足至1L；
(2)黑曲霉菌发酵物的制备：黑曲霉菌→菌种斜面→三角瓶培养→种子罐培养→发酵罐培养→清洁发酵室→备料→投料混合→保温培养，具体地步骤如下：
a、菌种斜面
将冻干的黑曲霉菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上，将温度控制在26～28℃，培养38～42h；
b、三角瓶培养
培养基制备：去皮的马铃薯100g，切成小块，加水500ml煮沸15min滤去马铃薯块，将滤液补足至500ml，加葡萄糖10g，溶化后分装三角瓶，置于灭菌锅内，在0.11MPa压力下灭菌30min，冷却后制成斜面备用；
菌种活化和扩大培养：在无菌条件下从原菌菌种斜面上挑选少许菌苔，置放三角瓶斜面内进行“之”字画线，然后置于24～25℃温箱内培养25h，经检查无杂菌，菌体生长整，再置于27～29℃温箱内培养50～70h，肉眼观察，菌苔丰满，涂片，染色检查无杂菌，分生孢子大小一致的，放置于冰箱中存放备用；
c、种子罐培养：
培养基配方：蔗糖3％，玉米秸秆浸出汁3％，蛋白胨3％，硫酸铵0.7％，磷酸二氢钾0.4％，硫酸镁0.4％，pH值5.0～5.2；所述百分比为质量体积百分比，溶剂为蒸馏水；
空种子罐灭菌：发酵罐在应用前清洗干净，排除污物，并在0.11MPa压力下灭菌30min；
种子罐装料：参照培养基配方按比例装料，投料量不得超过罐容积的70％；
种子罐灭菌：装好料后，在0.11MPa压力下，温度达到121℃，灭菌30min，冷却至25℃即可接种；
种子罐接种：在无菌条件下将每个三角瓶斜面菌种加100ml无菌水，把菌苔刮下制成孢子悬浮液，含菌量为10×150CFU/ml；将制备好的孢子悬浮液，在无菌条件下接种后，按质量比1％的比例接种于冷却至25℃的种子罐内进行培养；
种子罐培养条件控制：接种后在温度为26～28℃，压力在0.05MPa，通气量1：0.9和搅拌速度120r/min条件下，培养18～24h，所述通气量为每min进出空气体积比V/V/min；
种子罐培养条件检测：接种后4h开始，每隔2h取样一次检测，检测内容包括菌体生长情况，含菌量，pH值，达到指标即可移到发酵罐内发酵；
合格指标：菌体生长整齐，菌丝成簇或多数为菌丝团；
d、发酵罐培养
发酵罐空消：发酵罐在接种前严格灭菌处理，洗净后在0.11MPa压力下灭菌30min；
发酵罐投料：配比同种子发酵液，投料量不超过罐容积的70％；
发酵罐灭菌：装好料后，在0.11MPa压力下，温度达到121℃，灭菌30min，冷却至25℃即可接种；
发酵罐培养：搅拌速度100～120r/min，罐压0.05MPa，移种4h内通气量为1：(0.4～0.5)；以后逐渐增大至1：0.8，一般发酵周期为72～96h，在厚垣孢子大量形成时，符合放罐指标，即可放罐；所述通气量为每min进出空气体积比V/V/min；
发酵罐检测：投料后6h开始，每隔4h取样一次检测，至48h后，间隔期缩短为2h；
放罐标准：厚垣孢子含量≥4×150CFU/ml；杂菌量≤0.3％；
e、清洁发酵室
将发酵室地面及空间清理干净，拌料场内拌料机、链条、皮带输送机清洗干净，晾干；拌料场周围打扫干净，工器具清洗晾干；将场地、设备用漂白粉上清剂喷洒消毒，静置30min；
f、备料
将种液运入拌料场，按粉碎后的玉米芯：种液＝10：3的比例运入粉碎后的玉米芯；
g、投料混合
根据拌料机的生产能力，按照生产工艺要求和配料比，把菌种和粉碎后的玉米芯加入到拌料机，搅拌5min；把混匀的原料放于皮带传送机，进入同时开启的链条粉碎机粉碎，粉碎均匀的湿料经皮带传送机进入装袋程序，扎口；
h、保温培养
预先将发酵室及地面温度保持在25℃以上；将料袋单排码放，平躺于地面，隔4h，倒垛，料袋揉搓，保证发酵均匀。
(3)纤维素链霉菌发酵物的制备
a、种子液的制备：从斜面培养基上刮取一接菌环纤维素链霉菌的菌种接种到液体培养基中，摇床培养11h，转速为220r/min，温度为28℃，获得纤维素链霉菌的种子液；
液体培养基(g/L)：硝酸钾2、磷酸氢二钾1、七水硫酸镁1、氯化钠1、七水硫酸亚铁0.02，水补足至1L；
b、发酵液的制备：将步骤(a)获得的种子液以10％(v/v)的接种量接种到发酵罐中，再转速为100～120转/min，温度为28℃，200L发酵罐，通气量为5m3/h的条件下进行发酵，发酵时间为28～30h，既得纤维素链霉菌发酵液；
发酵培养基(g/L)：高氏1号培养基添加3％的玉米秸秆浸出汁；
c、固体发酵：用玉米秸秆粉吸附步骤b制备的纤维素链霉菌发酵液，初始水分控制在50～60％，通风发酵，发酵12～48h，料温升至50℃，48h后温度开始降低，纤维素链霉菌开始生长，7～10天后形成放线菌孢子；发酵结束后，纤维素链霉菌发酵物中纤维素链霉菌活菌数达到40亿个/g，纤维素酶活大于4000U/g；
(4)按比例混合：根据混合管的容积，以草炭为载体，加入步骤(1)～(3)分别制备的枯草芽孢杆菌发酵液、黑曲霉菌发酵物、纤维素链霉菌发酵物以及粉碎后的玉米芯，加入蒸馏水，调节水分至50～70％，发酵15～20天，混合后搅拌，获得初步发酵产物，使枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g；
(5)将步骤(4)获得的初步发酵产物，在50～70℃下干燥至水分为10～12％，粉碎后，分级过筛，机械包装，成品入库制得玉米秸秆腐熟剂。
实施例二
一种玉米秸秆腐熟剂，所述玉米秸秆腐熟剂由复合菌剂发酵粉碎后的玉米芯所得，所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌40份、黑曲霉菌20份、纤维素链霉菌35份，使腐熟剂的有效活菌数：枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g。
本实施例的制备方法同实施例一。
实施例三
一种玉米秸秆腐熟剂，所述玉米秸秆腐熟剂由复合菌剂发酵粉碎后的玉米芯所得，所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌50份、黑曲霉菌25份、纤维素链霉菌45份，使腐熟剂的有效活菌数：枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g。
本实施例的制备方法同实施例一。
试验一：本发明制备的腐熟剂在玉米秸秆还田中的应用试验
1材料与方法
1.1试验地点：试验地位于江苏省徐州市沛县杨屯镇刘屯村
1.2试验时间：2017年7月1日开始
1.3试验样品：本发明实施例一、实施例二、实施例三所制备的玉米秸秆腐熟剂；
1.4试验方法：试验地选在江苏省徐州市沛县，试验地上一茬作物为玉米，试验地面积4亩，于2017年11月3日收割，收割时玉米高度留在5厘米以下；
试验分为三个处理组：试验组：玉米秸秆和本发明实施例一、实施例二、实施例三所制备的玉米秸秆腐熟剂；对照组：玉米秸秆和等量清水；
试验组：按照试验要求在铺好玉米秸秆后的7月4日每亩用2kg的本发明制备的腐熟剂拌50kg细土，均匀撒施到秸秆上，并使其充分吸收水分；
对照组：只喷等量清水，让玉米秸秆充分吸收水分即可；
田间管理：从7月4日腐熟剂施下后，经常到田间观察并及时补充水量，使秸秆充分保持湿润，在试验组和对照组之间做田埂以隔离开，使其不相互连通。
观察项目或指标：每个10天观察腐熟情况；记录开始腐熟时间和完全腐熟时间；
2试验结果
2.1试验组从第7天开始变黑，用手轻轻一拉便开始断裂，尤其茎节处容易断裂，秸秆便分成数段，在第14天时完全变黑，纤维腐烂基本彻底，而没有使用本发明腐熟剂的对照组，在第10天观察颜色基本还是黄色，纤维韧性非常好，两手用较大力拉茎节还不能断裂，到第20天观察才有零星变黑，纤维开始腐烂，用手拉时茎节能断裂，但颜色主色仍以黄褐色为主，到完全变黑时已经是8月20日；如表1所示；秸秆还田配施本发明有机物料腐熟剂可显著提高土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷的含量(p<0.05)。本发明与对照组相比较，速效钾与有效磷的含量如表2所示。
试验组的速效钾与对照组相比增加了79％，有效磷含量与对照组相比提高了31％。
表1腐熟记录
开始出现腐熟日期 完全腐熟日期 腐熟周期
实施例1 7月10日 7月20日 14天
实施例2 7月10日 7月20日 14天
实施例3 7月10日 7月20日 15天
对照组 7月23日 8月20日 58天
表2土壤速效钾和有效磷检测
处理 速效钾(mg.kg-1) 有效磷(mg.kg-1)
对照组 16.1±0.55 69.12±5.12
实施例1 28.05±0.48 89.06±8.49
实施例2 27.07±0.58 88.25±10.64
实施例3 26.83±0.51 88.76±9.64
由上述试验可知，本发明制备的玉米秸秆腐熟剂有效地缩短了玉米秸秆腐熟时间，14～15d秸秆即可腐熟。秸秆腐烂后，有效增加了土壤有机质，提高土壤速效磷和速效钾，与自然条件下腐烂相比，均达到显著水平。

Claims (7)

1.一种玉米秸秆腐熟剂，其特征在于，所述玉米秸秆腐熟剂由复合菌剂发酵粉碎后的玉米芯所得，所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌和纤维素链霉菌，使腐熟剂的有效活菌数：枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g。
2.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆腐熟剂，其特征在于，所述复合菌剂包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌30～50份、黑曲霉菌15～25份、纤维素链霉菌25～45份。
3.根据权利要求2所述的一种玉米秸秆腐熟剂，其特征在于，所述复合菌剂包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌40份、黑曲霉菌20份、纤维素链霉菌35份。
4.根据权利要求1或2所述的一种玉米秸秆腐熟剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌和纤维素链霉菌均购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为ACCC No.01873，所述纤维素链霉菌的保藏编号为ACCC No.40131；所述黑曲霉菌购自北京北纳创联生物技术研究院，黑曲霉菌的保藏编号为BNCC212433。
5.一种玉米秸秆腐熟剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)枯草芽孢杆菌发酵物的制备
a、种子液的制备：从斜面培养基上刮取一接菌环枯草芽孢杆菌的菌种接种到液体培养基中，摇床培养11h，转速为220r/min，温度为28℃，获得枯草芽孢杆菌的种子液；
液体培养基(g/L)：胰蛋白胨12、酵母提取物6、氯化钠11，水补足至1L；
b、发酵液的制备：将步骤(a)获得的种子液以10％(v/v)的接种量接种到发酵罐中，再转速为100～120转/min，温度为28℃，200L发酵罐，通气量为5m3/h的条件下进行发酵，发酵时间为16～18h，既得枯草芽孢杆菌发酵液；
发酵培养基(g/L)：玉米粉11.5、葡萄糖6、豆饼粉19.8、CaCO3 7.5、硫酸铵1.5、K2HPO40.5、七水硫酸镁0.3、一水硫酸锰0.3，水补足至1L；
(2)黑曲霉菌发酵物的制备：黑曲霉菌→菌种斜面→三角瓶培养→种子罐培养→发酵罐培养→清洁发酵室→备料→投料混合→保温培养，具体地步骤如下：
a、菌种斜面
将冻干的黑曲霉菌菌种在无菌环境中转接到事先准备好的试管斜面上，将温度控制在26～28℃，培养38～42h；
b、三角瓶培养
培养基制备：去皮的马铃薯100g，切成小块，加水500ml煮沸15min滤去马铃薯块，将滤液补足至500ml，加葡萄糖10g，溶化后分装三角瓶，置于灭菌锅内，在0.11MPa压力下灭菌30min，冷却后制成斜面备用；
菌种活化和扩大培养：在无菌条件下从原菌菌种斜面上挑选少许菌苔，置放三角瓶斜面内进行“之”字画线，然后置于24～25℃温箱内培养25h，经检查无杂菌，菌体生长整，再置于27～29℃温箱内培养50～70h，肉眼观察，菌苔丰满，涂片，染色检查无杂菌，分生孢子大小一致的，放置于冰箱中存放备用；
c、种子罐培养：
培养基配方：蔗糖3％，玉米秸秆浸出汁3％，蛋白胨3％，硫酸铵0.7％，磷酸二氢钾0.4％，硫酸镁0.4％，pH值5.0～5.2；所述百分比为质量体积百分比，溶剂为蒸馏水；
空种子罐灭菌：发酵罐在应用前清洗干净，排除污物，并在0.11MPa压力下灭菌30min；
种子罐装料：参照培养基配方按比例装料，投料量不得超过罐容积的70％；
种子罐灭菌：装好料后，在0.11MPa压力下，温度达到121℃，灭菌30min，冷却至25℃即可接种；
种子罐接种：在无菌条件下将每个三角瓶斜面菌种加100ml无菌水，把菌苔刮下制成孢子悬浮液，含菌量为10×150CFU/ml；将制备好的孢子悬浮液，在无菌条件下接种后，按质量比1％的比例接种于冷却至25℃的种子罐内进行培养；
种子罐培养条件控制：接种后在温度为26～28℃，压力在0.05MPa，通气量1：0.9和搅拌速度120r/min条件下，培养18～24h，所述通气量为每min进出空气体积比V/V/min；
种子罐培养条件检测：接种后4h开始，每隔2h取样一次检测，检测内容包括菌体生长情况，含菌量，pH值，达到指标即可移到发酵罐内发酵；
合格指标：菌体生长整齐，菌丝成簇或多数为菌丝团；
d、发酵罐培养
发酵罐空消：发酵罐在接种前严格灭菌处理，洗净后在0.11MPa压力下灭菌30min；
发酵罐投料：配比同种子发酵液，投料量不超过罐容积的70％；
发酵罐灭菌：装好料后，在0.11MPa压力下，温度达到121℃，灭菌30min，冷却至25℃即可接种；
发酵罐培养：搅拌速度100～120r/min，罐压0.05MPa，移种4h内通气量为1：(0.4～0.5)；以后逐渐增大至1：0.8，一般发酵周期为72～96h，在厚垣孢子大量形成时，符合放罐指标，即可放罐；所述通气量为每min进出空气体积比V/V/min；
发酵罐检测：投料后6h开始，每隔4h取样一次检测，至48h后，间隔期缩短为2h；
放罐标准：厚垣孢子含量≥4×150CFU/ml；杂菌量≤0.3％；
e、清洁发酵室
将发酵室地面及空间清理干净，拌料场内拌料机、链条、皮带输送机清洗干净，晾干；拌料场周围打扫干净，工器具清洗晾干；将场地、设备用漂白粉上清剂喷洒消毒，静置30min；
f、备料
将种液运入拌料场，按粉碎后的玉米芯：种液＝10：3的比例运入粉碎后的玉米芯；
g、投料混合
根据拌料机的生产能力，按照生产工艺要求和配料比，把菌种和粉碎后的玉米芯加入到拌料机，搅拌5min；把混匀的原料放于皮带传送机，进入同时开启的链条粉碎机粉碎，粉碎均匀的湿料经皮带传送机进入装袋程序，扎口；
h、保温培养
预先将发酵室及地面温度保持在25℃以上；将料袋单排码放，平躺于地面，隔4h，倒垛，料袋揉搓，保证发酵均匀。
(3)纤维素链霉菌发酵物的制备
a、种子液的制备：从斜面培养基上刮取一接菌环纤维素链霉菌的菌种接种到液体培养基中，摇床培养11h，转速为220r/min，温度为28℃，获得纤维素链霉菌的种子液；
液体培养基(g/L)：硝酸钾2、磷酸氢二钾1、七水硫酸镁1、氯化钠1、七水硫酸亚铁0.02，水补足至1L；
b、发酵液的制备：将步骤(a)获得的种子液以10％(v/v)的接种量接种到发酵罐中，再转速为100～120转/min，温度为28℃，200L发酵罐，通气量为5m3/h的条件下进行发酵，发酵时间为28～30h，既得纤维素链霉菌发酵液；
发酵培养基(g/L)：高氏1号培养基添加3％的玉米秸秆浸出汁；
c、固体发酵：用玉米秸秆粉吸附步骤b制备的纤维素链霉菌发酵液，初始水分控制在50～60％，通风发酵，发酵12～48h，料温升至50℃，48h后温度开始降低，纤维素链霉菌开始生长，7～10天后形成放线菌孢子；发酵结束后，纤维素链霉菌发酵物中纤维素链霉菌活菌数达到40亿个/g，纤维素酶活大于4000U/g；
(4)按比例混合：根据混合管的容积，以草炭为载体，加入步骤(1)～(3)分别制备的枯草芽孢杆菌发酵液、黑曲霉菌发酵物、纤维素链霉菌发酵物以及粉碎后的玉米芯，加入蒸馏水，调节水分至50～70％，发酵15～20天，混合后搅拌，获得初步发酵产物，使枯草芽孢杆菌5～10亿个/g、黑曲霉菌5～10亿个/g和纤维素链霉菌5～10亿个/g；
(5)将步骤(4)获得的初步发酵产物，在50～70℃下干燥至水分为10～12％，粉碎后，分级过筛，机械包装，成品入库制得玉米秸秆腐熟剂。
6.根据权利要求3所述的一种玉米秸秆腐熟剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中发酵时间为17h。
7.根据权利要求3所述的一种玉米秸秆腐熟剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中固体发酵时间为30h。
CN201810823362.9A 2018-07-25 2018-07-25 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法 Pending CN108823134A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810823362.9A CN108823134A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810823362.9A CN108823134A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108823134A true CN108823134A (zh) 2018-11-16

Family

ID=64140438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810823362.9A Pending CN108823134A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108823134A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110041133A (zh) * 2019-05-07 2019-07-23 哈尔滨禾野农业有限公司 一种用于秸秆腐熟的生物菌剂及制备方法
CN111919709A (zh) * 2020-09-03 2020-11-13 甘肃省科学院生物研究所 一种含有植物促生菌的牛粪基础载体栽培基质及制备方法
CN113354469A (zh) * 2021-06-01 2021-09-07 江苏新南洋绿色科技有限公司 一种低温启动的秸秆快速腐熟剂及其制备方法
CN113735652A (zh) * 2021-08-27 2021-12-03 河北昱鼎生物科技有限公司 一种高效有机物料腐熟剂及其制备方法和应用
CN113817639A (zh) * 2021-09-26 2021-12-21 黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所 高效玉米秸秆降解复合菌剂及其制备方法和其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174398A (zh) * 2010-12-14 2011-09-07 北京沃土天地生物科技有限公司 用于玉米秸秆还田的复合微生物菌剂及其制备方法和用途
CN103614321A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 天津市武清区植保植检站 一种生物秸秆腐熟剂及其制备方法
CN107805615A (zh) * 2017-11-13 2018-03-16 上海创博生态工程有限公司 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174398A (zh) * 2010-12-14 2011-09-07 北京沃土天地生物科技有限公司 用于玉米秸秆还田的复合微生物菌剂及其制备方法和用途
CN103614321A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 天津市武清区植保植检站 一种生物秸秆腐熟剂及其制备方法
CN107805615A (zh) * 2017-11-13 2018-03-16 上海创博生态工程有限公司 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110041133A (zh) * 2019-05-07 2019-07-23 哈尔滨禾野农业有限公司 一种用于秸秆腐熟的生物菌剂及制备方法
CN111919709A (zh) * 2020-09-03 2020-11-13 甘肃省科学院生物研究所 一种含有植物促生菌的牛粪基础载体栽培基质及制备方法
CN113354469A (zh) * 2021-06-01 2021-09-07 江苏新南洋绿色科技有限公司 一种低温启动的秸秆快速腐熟剂及其制备方法
CN113735652A (zh) * 2021-08-27 2021-12-03 河北昱鼎生物科技有限公司 一种高效有机物料腐熟剂及其制备方法和应用
CN113817639A (zh) * 2021-09-26 2021-12-21 黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所 高效玉米秸秆降解复合菌剂及其制备方法和其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104531533B (zh) 一种防治植物重茬病害的复合菌剂及其制备方法、应用
CN103614321B (zh) 一种生物秸秆腐熟剂及其制备方法
CN102531766B (zh) 一种微生物腐熟剂及其生产方法
CN112322501B (zh) 一株非洲哈茨木霉Ta97及其在秸秆还田方面的应用
CN108823134A (zh) 一种玉米秸秆腐熟剂及其制备方法
CN106479912B (zh) 一株产纤维素酶的地衣芽孢杆菌及其应用
CN103710282B (zh) 一种低温状态下快速启动腐熟的秸秆腐熟剂及其制备方法
CN108017445A (zh) 一种盐碱土改良型微生物菌剂及其制备方法
CN102442849A (zh) 一种利用秸秆制备的防病生物有机肥及其制备方法
CN103194407B (zh) 一种稻草腐解复合微生物制剂及其制备方法
CN102382768A (zh) 微生物秸秆腐熟剂及其制备方法和应用
CN108251326A (zh) 一种玉米专用的混合菌株微生物肥料及其制备方法
CN110128197A (zh) 一种防治烟草黑胫病的生物肥料及其制备方法
CN109762765A (zh) 一种腐熟固体发酵菌剂及其在农业废弃物中的应用
CN113980854B (zh) 一种促进豆科作物增加根瘤数量与根瘤固氮酶活性的微生物菌剂及其应用
CN107473786A (zh) 一种水稻秸秆还田改善土壤的方法
CN104692961A (zh) 一种微生物有机物料腐熟剂及其制备方法和应用
CN103194410A (zh) 一种胶冻样类芽孢杆菌以及利用其生产复合微生物菌剂的方法
CN103387428A (zh) 一种有机物料腐熟剂的制备方法
CN108059575A (zh) 一种生物肥料及制备方法
CN105315080B (zh) 一种利用生活排泄物和秸秆发酵生物有机肥的方法
CN105087421B (zh) 酵母融合菌混菌剂及其制备方法和生产有机肥的方法
CN104705347B (zh) 一种花生慢生型根瘤菌剂，其制备方法和用途
CN105037042A (zh) 一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料及其制备方法
CN106916756A (zh) 真菌菌株，微生物菌剂，秸秆土壤修复剂及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181116