CN113151089A - 一种水稻秸秆酵储料、制备方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供了一种水稻秸秆酵储料、制备方法及其用途，所述水稻秸秆酵储料中使用的复合菌剂含有以下重量份数的各菌液：25～40份凝结芽孢杆菌菌液、20～30份地衣芽孢杆菌菌液、5～15份东方伊萨酵母菌液；10～15份黑曲霉孢子悬浮液。本发明创造所述的复合微生物菌剂具有菌株组合新、结构稳、酶活强、菌数高等特点。该复合微生物菌剂能加快水稻秸秆的降解，对难以降解水稻秸秆具有高效的降解性能。

Description

一种水稻秸秆酵储料、制备方法及其用途
技术领域
本发明创造属于生物有机肥制备领域，尤其是涉及一种水稻秸秆 酵储料、制备方法及其用途。
背景技术
我国是一个农业大国，如何处理农作物秸秆是大多数农区面临的 一个难题，大量的废弃秸秆若不及时处理，不仅影响正常耕作，而且 也成了病虫害繁殖的场所；如把其付之一炬，不仅严重污染环境，同 时也浪费了秸秆中所含的有用资源和能源。农业废弃秸秆含有丰富的 有机碳和大量的氮、磷、钾、硅等矿质营养元素，以及大量微量元素， 是一种十分宝贵的农业资源。合理利用这种资源是农业可持续发展的 一项重要任务。然而，秸秆中含有大量的木质素和纤维素，不易腐烂， 不能就地进行还田处理，也不适用于造纸和作饲料。
我国每年可生产2亿吨可再生水稻秸秆资源。随着人的不断增加 和消费的不断增长，由资源不足所引发的各种矛盾日益突出，所以， 稻草等农副产品的资源化利用具有十分重大的意义。为了提高稻草这 一生态可再生资源的利用效率，近几十年来，人们进行了多方面的试 验研究和生产实践，结果都充分地证实了水稻秸秆经微生物降解后在 土壤肥料、动物饲料、工业原料、食用菌培养料等方面具有绝对的优 势和潜力。但众多研究资料也表明，目前我国稻草资源化利用仍呈多 元化、低效化和低值化特点。多元化是指水稻秸秆可用于稻草还田、 生产沼气、养殖动物、栽培食用菌、造纸等；低效化表现为利用率不 高，特别是大部分农村的稻草仍被丢弃或焚烧，部分生产利用也仅仅 是稻草单一成分的利用，处理成本较高，而且易造成资源浪费和环境 污染，使用效率低下，不能达到有效的循环利用。
水稻(Oryza sativa)是草本稻属的一种，也是作为粮食中的最主 要、最悠久的一种稻属。水稻是中国主要粮食作物，水稻秸秆也是农 业秸秆的重要组成部分。水稻秸秆主要由纤维素(约33％)、半纤维素 (约26％)、木质素(约7％)组成，剩余成分主要为脂类、矿物质、蛋 白质等。水稻秸秆中的纤维素、半纤维素属于多糖，可以被分解二糖 和单糖结构，具有很高的利用价值，而木质素是由三种苯丙烷单元通 过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子，不 易被分解。水稻秸秆中这三种成分通过不同程度结合在一起，使得水 稻秸秆变得坚固，由于其坚固的结构使其降解难度增加。
现有技术中，木质纤维素原料的预处理可分为：(1)物理方法， 主要是机械粉碎法、蒸汽爆破、超临界水处理和湿氧法；(2)化学方 法，主要包括碱处理、稀酸处理、浓酸处理、氧化剂处理以及有机溶 剂处理；(3)生物方法。在这些预处理方法中，碱处理是现在人们普 遍采用的方法，即采用碱性物质对木质纤维素原料进行处理，常用的 碱性物质有氨水、液氨、氢氧化钠、生石灰等。但是，以氨水或液氨 进行预处理时需要采用高压设备进行，条件苛刻；而采用氢氧化钠或 生石灰虽然可以在常压下进行，但是预处理后需要大量水进行洗涤， 除去碱性试剂。这些都不利于木质纤维素预处理的工业化生产。最为 重要的一点，现有的这些碱处理方法在预处理完木质纤维素原料后， 在酶解糖化阶段中纤维素转化为葡萄糖的转化率较低。同时，经过预 处理的木质纤维素原料水洗后杂质含量仍较高，这无疑会加大对酶解 的抑制作用。
木质纤维素的预处理方法通常可分为物理法、物理化学法、化学 法和生物法。但现有的预处理方法均存在固有的缺点(Curr Opin Biotechnol,2009,20:339-347)。例如，机械粉碎法能耗大；碱 处理法对促进软木类木质纤维素水解的能力有限；酸水解法易产生微 生物抑制剂如糠醛、5-羟甲基糠醛，不利于后续发酵；而直接利用 生物法，其酶解反应慢、酶解率低，如大部分天然木质纤维素的酶解 率低于20％。
提高葡萄的着色、含糖量以及可溶性固形物含量这三个指标是提 高成品质量以及市场价格的主要因素，另外，缩短成熟时间以及提高 产量也是关键，目前，为达到上述目的一般通过肥水管理、激素调节 等方式，虽然激素调节效果明显，但用量掌握不好会适得其反；可调 节性最强的方式是土壤和肥水管理，通过施肥、灌溉等方式改善土壤 理化状况，改良葡萄生长环境，以提高葡萄品质与产量。
葡萄生长需要多种营养元素，吸收量较多的营养元素有碳、氢、 氧、氮、磷、钾、钙、镁等，在这些营养元素中，氢和氧来自于水， 碳来自于二氧化碳，其余营养元素主要来自于土壤和肥料，由于土壤 供给的营养有限，所以需要肥料的大量供应才能满足葡萄生长的要求。近年来，由于肥料单一以及不合理使用，使植株生长发育不良， 肥料施用过少不能够满足植株的需要，同时施用过多又会造成肥料的 浪费，环境受到污染。所以施用合理的肥料不仅能提高肥料的利用率， 同时保证葡萄的产量和品质是葡萄种植的关键问题。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种水 稻秸秆酵储料制备的葡萄专用生物有机肥的方法。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种复合菌剂，所述复合菌剂含有以下重量份数的各菌液：25～40份凝结芽孢杆菌菌液、20～30份地衣芽孢杆菌菌液、5～15份东 方伊萨酵母菌液；10～15份黑曲霉孢子悬浮液。
优选地，所述凝结芽孢杆菌菌液的浓度不低于1×108CFU/mL；
所述地衣芽孢杆菌菌液的浓度不低于1×108CFU/mL；
所述东方伊萨酵母菌菌液中酵母干重为30g/L；
所述黑曲霉孢子悬浮液浓度为1×107CFU/mL。
本发明还提供一种水稻秸秆酵储料，使用上述的复合菌剂对水稻 秸秆进行发酵降解。
本发明还提供一种上述水稻秸秆酵储料的制备方法，包括如下步 骤：
(1)秸秆预处理
将含水量5-10％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为40-200目，将粉 碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入5-8％ 的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入5-20％的水，保证原料充分混 匀，室温下保持2-4个小时。
(2)复合酶酶解
将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐缓冲体系后，按质量比10％-25％ 喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解8～10h；
(3)秸秆发酵
将复合菌剂喷淋至酶解后的秸秆中进行发酵后，即得水稻秸秆酵 储料。
优选地，所述复合酶包括果胶酶、蛋白酶、半纤维素酶、纤维素 酶、水，其比例为(1-5)g：(1-5)g：(0.1-1)g：(0.1-1)g： (10-50)mL；
优选地，所述果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶：外切多 聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶，其质量比为(1-3):(1-5):(1-4): (1-5)；
优选地，所述蛋白酶为pH值为5.0酸性蛋白酶。
优选地，所述半纤维素酶包括木聚糖酶、木糖苷酶、甘露聚糖酶、 阿拉伯糖苷酶，其质量比为(1-5):(1-3):(1-3):(1-5)；
优选地，纤维素酶包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄 糖苷酶，其质量比为(1-5):(1-3):(1-5)。
优选地，所述缓冲体系为pH值为5.0的0.02mol/L柠檬酸-柠檬 酸钠缓冲液；
优选地，所述复合酶与缓冲体系的添加比为10g：800mL。
优选地，述的复合菌剂按质量比2％～5％喷淋至酶解后的秸秆中；
优选地，所述发酵温度为50～60℃，含水量为25％，发酵时间为 48h。
本发明还提供一张上述的制备方法制备而得的水稻秸秆酵储料 在制备葡萄专用生物有机肥的用途。
优选地，所述葡萄专用生物有机肥由壳寡糖和水稻秸秆酵储料混 合制得，所述壳寡糖与秸秆酵储料的质量比为(5-10):1000；
优选地，所述壳寡糖分子质量为1000Da～3000Da。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
(1)本发明根据水稻秸秆的营养组成，经过大量筛选试验，对 菌株进行合理配伍，获得的菌剂配方合理，各菌株之间具有良好的协 同效应，得到的复合微生物菌剂具有菌株组合新、结构稳、酶活强、 菌数高等特点。该复合微生物菌剂能加快水稻秸秆的降解，对难以降 解水稻秸秆具有高效的降解性能；
(2)本发明的葡萄专用生物有机肥能改善水果色泽，提高含糖 量和可溶性固形物含量，促早熟。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所 属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试 剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说 明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
生物材料保藏信息：
东方伊萨酵母菌菌株已于2021年1月4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，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，保藏编号为：CGMCC NO.21582， 分类命名为东方伊萨酵母Issatchenkia orientalis。
本发明中原料的来源：
1、复合酶中果胶酶：蛋白酶：半纤维素酶：纤维素酶：水的配 比为2g：2g：0.5g：0.5g：15mL，蛋白酶、半纤维素酶、纤维 素酶菌购自山东隆科特酶制剂有限公司，果胶酶购自江苏锐阳生物科 技有限公司，其中：
蛋白酶为酸性蛋白酶(pH 5.0)，酶活力为50000U/g；
半纤维素酶中木糖酶酶活性5000U/g，木糖苷酶活性为 50000U/g，甘露糖醇酶活性为50000U/g，阿拉伯糖苷酶活性为 10000U/g，配比为2:1:1:2
纤维素酶中内切葡萄糖酶活性为10000U/g，外切葡聚糖酶活性 为50000U/g，β-葡萄糖苷酶活性为20000U/g，配比为3:2:3；
果胶酶中多聚半乳糖醛酸酶活性为100000U/g，果胶酯酶活性为 50000U/g，外切多聚半乳糖醛酸酶活性为10000U/g，果胶裂解酶活 性为20000U/g，配比为1:2:1.5:2。
3、一水柠檬酸和二水柠檬酸三钠购自国药集团。
4、水稻秸秆来自天津的粳稻秸秆。
5、凝结芽孢杆菌培养的工艺，其步骤参照申请号为 201110313933.2的《一种凝结芽孢杆菌及其发酵液和发酵方法及发 酵液作为生物农药的应用》制备，具体制备步骤如下：
(1)种子及发酵培养基
液态种子及发酵培养基(g/L)：蛋白胨10.0，淀粉10.0，溶剂 为水，pH7.2-7.4，37℃摇瓶160r/min培养20小时。
(2)菌体的种子制备
将甘油管冻藏的菌种接到装有液体种子培养基的摇瓶中，37℃摇 瓶培养20小时。
(3)菌体的液态深层发酵培养
将培养至对数期中期的液体种子以5％的接种量接到装液量为100mL的250mL平底烧瓶中，于37±1℃摇瓶培养20小时。
(4)菌体的高密度放大培养
①50L种子罐培养
以8％的接种量将凝结芽孢杆菌接种于起始装液量为30L的种子 罐中，发酵温度为37℃，起始搅拌转速360r/min，通风量为1∶0.5， 罐压为0.06MPa。
②200L发酵罐培养
以8％的接种量将凝结芽孢杆菌接种于200L罐进行发酵培养， 装液量70％，发酵温度为37℃，起始搅拌转速250r/min，通风量 为1∶0.3。
(5)离心分离
采用离心法浓缩分离菌体，分离条件为：6000r/min离心20min。
6、枯草芽孢杆菌培养工艺，其步骤参照申请号为201110446721.1 《一种直投式枯草芽孢杆菌发酵剂及其制备方法》制备，具体制备步 骤如下：
(1)菌体的种子液制备
将甘油管冻藏的菌种接到装有液体种子培养基的试管中，在温度 为37℃、转速为150r/min的条件下培养。
(2)液体种子培养基(g/L)为：蛋白胨10g，Nacl 10g，酵 母浸粉5g，pH7.0～7.2，在摇床中培养，其温度为37℃，转速 为150r/min。
(3)菌体的高密度放大培养以5％的接种量将枯草芽孢杆菌接 种于200L罐进行发酵培养，装液量160L，于37±1℃培养20h。 采用蠕动泵添加2mol/L的NaOH溶液调节pH，使之维持在6.8左 右，发酵采用静置补料分批发酵，补料后进行轻微搅拌，添加0.3％ 的豆油作消泡剂。
(4)菌种收集
菌种收集是整个工艺关键的一步，目前较为合适的方法是采用高 速离心机进行离心分离然后进行真空冷冻干燥，它可以完全适应工 业化生产要求，所以大都采用离心和真空干燥冷冻干燥的办法。
(5)菌体保护剂的选择
在收集了大量的枯草芽孢杆菌菌体后必须添加菌种保护剂以使 枯草芽孢杆菌免受外界有害因素的损伤。添加保护剂可以有效地提 高枯草芽孢杆菌的存活率、存活时间、以及保持枯草芽孢杆菌原有 的特性。
(6)冷冻干燥
将收集的菌体与保护剂进行充分混合后进行预冻，预冻温度控制 在-20℃～-30℃，预冻时间随菌体量表面积而定，干燥温度大都在 -20℃～-30℃之间，干燥后的发酵剂水分含量低于3％为宜。
(7)测定活菌数
一般采用平板计数法，操作步骤为：称取制备好的发酵剂1g， 溶于9ml的无菌生理盐水中，摇匀后用移液枪取1ml的菌液加进另 一个9ml的无菌生理盐水中，进行稀释，依次做十倍梯度稀释。稀 释完后，用移液枪分别取合适的稀释度1ml打进平板，倒入培养基 混匀，依次做三个平行，放进38℃培养箱倒置静置培养
(8)发酵剂的包装
发酵剂活菌数需大于1010cfu/g，最终粉末制剂产品必须进行 真空封口包装，并于低温保藏，保质期大约为1a。
7、黑曲霉培养工艺
(1)取黑曲霉接种于固体培养基中，在30～38℃的条件下，活 化培养20～30h，制得活化菌株；
(2)取步骤(1)制得的活化菌株，接种于种子培养基中，在30～ 38℃的条件下，增殖培养20～30h，制得种子液；
(3)取步骤(2)制得的种子液，按体积比1～10％的比例接种于发 酵培养基中，在30～38℃，扩大培养20～35h，即得菌体发酵液。
单菌和复合菌剂对粳稻秸秆的降解效果分析
制备凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、东方伊萨酵母和黑曲霉，凝 结芽孢杆菌菌液的浓度为1×108CFU/mL；地衣芽孢杆菌菌液浓度为 1x108 CFU/mL；东方伊萨酵母菌液中酵母干重为30g/L；黑曲霉孢子 悬浮液浓度为1×107CFU/mL。分别依次命名为A、B、C、D，并按照 表1分组，每组中菌种总数保持一致。
称取一定量的粳稻秸秆粉末置于250ml三角瓶中，吸取总量相等 的各组菌液加入三角瓶中，并混合均匀，放入55℃培养箱中培养， 15天后，烘干样品称重，以不接菌种时的粳稻秸秆作为空白对照， 通过失重法计算粳稻秸秆降解率具体结果如表1所示。
表1不同菌群组合对秸秆降解的影响
Figure BDA0003038068310000111
从上表中可以看出，在所有单个菌处理中，东方伊萨酵母降解效 率最高，为18.10％。在两个菌组合中，黑曲霉和东方伊萨酵母的组 合降解率最高，为22.17％。在3个菌组合中，凝结芽孢杆菌、黑曲 霉和东方伊萨酵母的组合降解率为25.98％。4个菌降解率最高为 36.13％。4个菌的最优组合对秸秆的降解率明显大于三个菌组合处 理、两个菌组合处理及单个菌处理。空白组降解率为2.61％。
实施例1
S1.预处理：将含水量5％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为100目， 将粉碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入 5％的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10％的水，保证原料充分混 匀，室温下保持2个小时。
S2.将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐的缓冲体系后，按质量比 10％喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解8～10h。
S3.发酵：按秸秆重量百分比2％喷淋复合菌剂，在温度25℃， 含水量20％条件下发酵48h后进行即得秸秆酵储料。
S4.混合造粒：将壳寡糖、酵储料按照7:1000的比例混匀，造粒 得到葡萄专用生物有机肥。
实施例2
S1.预处理：将含水量5％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为100目， 将粉碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入 5％的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10％的水，保证原料充分混 匀，室温下保持2个小时。
S2.将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐的缓冲体系后，按质量比 10％喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解8.5h。
S3.发酵：按秸秆重量百分比3％喷淋复合菌剂，在温度40℃， 含水量15％条件下发酵48h后进行即得秸秆酵储料。
S4.混合造粒：将壳寡糖、酵储料按照7:1000的比例混匀，造粒 得到葡萄专用生物有机肥。
实施例3
S1.预处理：将含水量5％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为40-200 目，将粉碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算 加入5％的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10％的水，保证原料充 分混匀，室温下保持2个小时。
S2.将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐的缓冲体系后，按质量比 15％喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解9h。
S3.发酵：按秸秆重量百分比4％喷淋复合菌剂，在温度50℃， 含水量20％条件下发酵48h后进行即得秸秆酵储料。
S4.混合造粒：将壳寡糖、酵储料按照7:1000的比例混匀，造粒 得到葡萄专用生物有机肥。
实施例4
S1.预处理：将含水量5％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为40-200 目，将粉碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算 加入5％的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10％的水，保证原料充 分混匀，室温下保持2个小时。
S2.将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐的缓冲体系后，按质量比 15％喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解9h。
S3.发酵：按秸秆重量百分比5％喷淋复合菌剂，在温度55℃， 含水量25％条件下发酵48h后进行即得秸秆酵储料。
S4.混合造粒：将壳寡糖、酵储料按照7:1000的比例混匀，造粒 得到葡萄专用生物有机肥。
实施例5
S1.预处理：将含水量5％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为40-200 目，将粉碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算 加入5％的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10％的水，保证原料充 分混匀，室温下保持2-4个小时。
S2.将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐的缓冲体系后，按质量比 20％喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解10h。
S3.发酵：按秸秆重量百分比5％喷淋复合菌剂，在温度55℃， 含水量25％条件下发酵48h后进行即得秸秆酵储料。
S4.混合造粒：将壳寡糖、酵储料按照7:1000的比例混匀，造粒 得到葡萄专用生物有机肥。
实施例6
S1.预处理：将含水量5％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为40-200 目，将粉碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算 加入5％的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10％的水，保证原料充 分混匀，室温下保持2-4个小时。
S2.将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐的缓冲体系后，按质量比 25％喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解10h。
S3.发酵：按秸秆重量百分比5％喷淋复合菌剂，在温度80℃， 含水量30％条件下发酵48h后进行即得秸秆酵储料。
S4.混合造粒：将壳寡糖、酵储料按照7:1000的比例混匀，造粒 得到葡萄专用生物有机肥。
应用例：不同生物有机肥对果实品质的影响
1.供试品种：巨峰，种植年限为3年，密度为4200株/hm2。
2.试验地点：天津蓟州区西龙虎峪镇试验田，土壤理化性质测定 结果如下：有机质10.30g/kg，pH7.2，速效钾77mg/kg，速效磷 28.3mg/kg，
3、试验设计：
试验设置7个处理和一个空白对照，分别为：
(1)空白对照：不施任何肥料；
(2)处理1：施用实施例1制备而得的葡萄专用生物有机肥；
(3)处理2：施用实施例2制备而得的葡萄专用生物有机肥；
(4)处理3：施用实施例3制备而得的葡萄专用生物有机肥；
(5)处理4：施用实施例4制备而得的葡萄专用生物有机肥；
(6)处理5：施用实施例5制备而得的葡萄专用生物有机肥；
(7)处理6：施用实施例6制备而得的葡萄专用生物有机肥；
(8)处理7：施用腐熟羊粪
在秋天葡萄采收后顺行挖30-50厘米深、15-40厘米宽的沟，每 个处理设3个重复，共24个小区，随机区组设计；每小区10株，株、 行间距分别为0.6、2.0m。一次性分别将腐熟羊粪和实施例1-6制 得的葡萄专用生物有机肥施入沟内，覆土后浇水，其他栽培条件相同。具体效果见表2。
4、样品采集
葡萄成熟时,每处理随机采集有代表性的果穗10个,测定单果重, 选取20粒葡萄进行指标评价，本次试验的指标包括着色指数、可溶 性固形物、糖度、成熟采摘期提前天数、产量提高率。
着色指数的计算公式如下式所示：
Figure BDA0003038068310000151
其中着色分级标 准为：0级，0～5％果面着色；1级，5～25％果面着色；2级，25～ 50％果面着色；3级，50～75％果面着色；4级，75～100％果面着色。
用手持糖度计测定可溶性固形物含量；
采用蒽酮比色法测定果实中可溶性总糖含量。
测定结果在SPSS统计软件中进行差异显著性分析。
表2各处理对品质和产量的影响
Figure BDA0003038068310000161
从表1中可以看出，本发明的葡萄专用生物有机肥可提前采收 期，提高葡萄的着色指数、糖度高、产量以及缩短成熟采摘期。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发 明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合菌剂，其特征在于：所述复合菌剂含有以下重量份数的各菌液：25～40份凝结芽孢杆菌菌液、20～30份地衣芽孢杆菌菌液、5～15份东方伊萨酵母菌液；10～15份黑曲霉孢子悬浮液。
2.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于：
所述凝结芽孢杆菌菌液的浓度不低于1×108CFU/mL；
所述地衣芽孢杆菌菌液的浓度不低于1×108CFU/mL；
所述东方伊萨酵母菌液中酵母干重为30g/L；
所述黑曲霉孢子悬浮液浓度不低于1×107CFU/mL。
3.一种水稻秸秆酵储料，其特征在于：使用权利要求1或2所述的复合菌剂对水稻秸秆进行发酵降解。
4.一种权利要求3所述的水稻秸秆酵储料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)秸秆预处理
将含水量5-10％以内的粳稻秸秆粉碎，直径为40-200目，将粉碎后的秸秆装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入5-8％的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入5-20％的水，保证原料充分混匀，室温下保持2-4个小时。
(2)复合酶酶解
将复合酶添加至pH 5.0柠檬酸盐缓冲体系后，按质量比10％-25％喷淋至预处理后的水稻秸秆中进行酶解8～10h；
(3)秸秆发酵
将复合菌剂喷淋至酶解后的秸秆中进行发酵后，即得水稻秸秆酵储料。
5.根据权利要求4所述的水稻秸秆酵储料的制备方法，其特征在于：所述复合酶包括果胶酶、蛋白酶、半纤维素酶、纤维素酶、水，其比例为(1-5)g：(1-5)g：(0.1-1)g：(0.1-1)g：(10-50)mL；
优选地，所述果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶：外切多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶，其质量比为(1-3):(1-5):(1-4):(1-5)；
优选地，所述蛋白酶为pH值为5.0酸性蛋白酶。
6.根据权利要求4所述的水稻秸秆酵储料的制备方法，其特征在于：所述半纤维素酶包括木聚糖酶、木糖苷酶、甘露聚糖酶、阿拉伯糖苷酶，其质量比为(1-5):(1-3):(1-3):(1-5)；
优选地，纤维素酶包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶，其质量比为(1-5):(1-3):(1-5)。
7.根据权利要求4所述的水稻秸秆酵储料的制备方法，其特征在于：所述缓冲体系为pH值为5.0的0.02mol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液；
优选地，所述复合酶与缓冲体系的添加比为10g：800mL。
8.根据权利要求4所述的水稻秸秆酵储料的制备方法，其特征在于：述的复合菌剂按质量比2％～5％喷淋至酶解后的秸秆中；
优选地，所述发酵温度为50～60℃，含水量为25％，发酵时间为48h。
9.权利要求4-8所述的制备方法制备而得的水稻秸秆酵储料在制备葡萄专用生物有机肥的用途。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于：所述葡萄专用生物有机肥由壳寡糖和水稻秸秆酵储料混合制得，所述壳寡糖与秸秆酵储料的质量比为(5-10):1000；优选地，所述壳寡糖分子质量为1000Da～3000Da。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112852666A (zh) * 2021-01-19 2021-05-28 新疆河润水业有限责任公司 一种微生物菌剂的制备方法及采用微生物菌剂制备的微生物肥料
CN113122460A (zh) * 2021-04-25 2021-07-16 天津科技大学 一种水稻秸秆降解菌及其筛选方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106479912A (zh) * 2016-09-08 2017-03-08 江南大学 一株产纤维素酶的地衣芽孢杆菌及其应用
CN107384824A (zh) * 2017-08-09 2017-11-24 郑州大学 秸秆快腐剂

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106479912A (zh) * 2016-09-08 2017-03-08 江南大学 一株产纤维素酶的地衣芽孢杆菌及其应用
CN107384824A (zh) * 2017-08-09 2017-11-24 郑州大学 秸秆快腐剂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALEXANDER ZWIRZITZ ET AL.: "Ethanol Production from Wheat Straw Hydrolysate by Issatchenkia Orientalis Isolated fromWaste Cooking Oil", 《J. FUNGI》, 26 February 2021 (2021-02-26), pages 1 - 12 *
韩梦颖等: "降解秸秆微生物及秸秆腐熟剂的研究进展", 《南方农业学报》, 31 December 2017 (2017-12-31), pages 1027 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112852666A (zh) * 2021-01-19 2021-05-28 新疆河润水业有限责任公司 一种微生物菌剂的制备方法及采用微生物菌剂制备的微生物肥料
CN113122460A (zh) * 2021-04-25 2021-07-16 天津科技大学 一种水稻秸秆降解菌及其筛选方法和应用
CN113122460B (zh) * 2021-04-25 2023-08-08 天津科技大学 一种水稻秸秆降解菌及其筛选方法和应用

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