CN116445371A - 一种微生物发酵菌剂及其制备方法和用途 - Google Patents

一种微生物发酵菌剂及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种微生物发酵菌剂及其制备方法和用途，属于微生物制剂领域。本发明的微生物发酵菌剂以活菌数计，包括植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌的活菌数比例为1‑2：4‑6：2‑4：2‑4：1‑2：1‑2。本发明通过对现有技术中的发酵菌株进行复配对动物养殖中产生的粪污进行发酵处理，结合高压气体射流氧化，使得粪污处理效率变高，形成的沼液肥产品对植株的促生长效果更好。

Description

一种微生物发酵菌剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于微生物制剂领域，具体涉及一种微生物发酵菌剂及其制备方法和用途。
背景技术
当前养殖中粪污的处理方式仍采用传统的冲水模式，粪污中水分多，粪、尿、水混合在一起，进行固液分离工作量大，且大量的尿水处理困难，即使有沼气池，也只是一个临时储液池，越来越多的粪污急需处理。这种水泡粪模式的粪污浓度高，动物粪大部分溶解在尿液中，固液分离意义不大。
液体粪污无法堆积起来发酵，如果要发酵成为有机肥，就需要添加秸秆、锯末等进行混合中和水分增加碳氮比才能发酵，需要太多的周折。申请号为CN201910215888.3的中国专利申请中公开了一种秸秆沼液肥及其制备方法与应用。由农作物秸秆和沼液的混合物加入复合菌、木醋液和碳化有机物后发酵腐熟而成，解决了秸秆干燥量大而沼液含水量高量大难于分别单独处理的问题，由下述重量份数的发酵物组成：玉米秸秆：0.5-1份；小麦秸秆：0.5-1份；沼液1-3份；复合菌0.001-0.01份；木醋液0.005-0.01份；碳化有机物0.05-0.1份。所述秸秆沼液肥按每亩0.5-1吨的用量基施于土壤中，可增加土壤有机质、改善土壤结构、增强土壤生物活性，在黄瓜种植中可以增加增产、抗病，提高品质。但考虑到秸秆来源问题，随时处理液体粪污以及大量处理液体粪污时，该种方式具有一定缺陷。
直接用液体粪污进行发酵形成沼液肥产品是一种更为便捷的处理方式。
申请号为CN201910955334.7的中国专利申请中公开了一种利用复合菌培养液处理养殖废水的方法，包括以下步骤：取沼液，投入厌氧发酵菌剂，进行厌氧发酵；再投入复合菌培养液，进行好氧发酵；好氧发酵完成后，静置分层，取上清液，进行光照发酵培养；其中，所述复合菌培养液通过复合培养制得，复合培养过程中使用的复合培养基内包含碳源及无机盐。该发明的方法使养殖废水资源充分利用，利用沼液为发酵原料连续生产含有益生菌及养分的沼液肥料，并利用沉淀所得的上部的澄清液中的营养物质进一步培养小球藻，实现了沼液利用价值的最大化。但其操作较为复杂，前后包括厌氧发酵和好氧发酵，需要注意控制条件。
通过优化液体粪污的发酵方式简化发酵流程、提高发酵效率，对养殖产生的液体粪污的处理十分必要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种微生物发酵菌剂，通过用微生物菌剂发酵处理液体粪污，同时配合高压气体射流氧化液体粪污，形成沼液肥产品进行还田。
一方面，本发明提供了一种微生物发酵菌剂。
所述的微生物发酵菌剂中包括：乳酸菌、酵母菌、放线菌、光合细菌、固氮菌和硝化细菌。
所述的微生物发酵菌剂中包括以下菌株：植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌。
具体地，所述的植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌在菌剂中的活菌数比例为：1-2：4-6：2-4：2-4：1-2：1-2。
优选地，所述的植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌在菌剂中的活菌数比例为：为1：4：2：2：1：1。
具体地，所述的微生物发酵菌剂活菌接入量不低于105CFU/L或105CFU/kg。
优选地，所述的微生物发酵菌剂活菌接入量不低于106CFU/L或106CFU/kg。
本发明的微生物发酵菌剂投入粪污进行发酵时，一般无需考虑投入质量，以投入活菌数定量即可，投入活菌数可以反应发酵能力。
另一方面，本发明提供了前述的微生物发酵菌剂在粪污处理中的应用。
具体地，所述的粪污可以是养殖产生的粪污，特别是液体粪污。
再一方面，本发明提供了一种粪污处理方法。
所述的粪污处理方法中包括使用前述的微生物发酵菌剂进行发酵。
优选地，所述的发酵的条件可以是常温差压。
优选地，所述的粪污可以是液体粪污。
所述的粪污发酵联合高压气体射流氧化。
所述的高压气体射流氧化的条件为：在射流发生器的作用下喷出高压气体，有利于发酵池内的液体混合，提高发酵效率。
具体地，所述的粪污处理方法包括以下步骤：
（1）按比例复配微生物发酵菌剂；
（2）根据粪污量投入微生物发酵菌剂；
（3）常温差压发酵，并通入高压气体射流氧化液体粪污。
当所述的粪污为固体时，所述的微生物发酵菌剂可以直接拌入粪污中进行发酵。
又一方面，本发明提供了前述粪污处理方法制备得到的肥料。
当所述的粪污为液体粪污时，所述的肥料为沼液肥。
本发明同时提供了所述的肥料在农业种植中的应用。
所述的农业种植可以是任何适用的作物，包括但不限于：蔬菜、水果、粮食、林木、观赏植物等等。
所述的蔬菜包括但不限于：叶菜类、根茎类、豆荚类、茄果类、食用菌类等。
所述的叶菜类包括但不限于：小白菜、大白菜、生菜、芹菜、菠菜、油麦、茼蒿、油菜等。
所述的根茎类包括但不限于：白萝卜、胡萝卜、莴笋、土豆、洋葱、大蒜、莲藕、芋头等。
所述的豆荚类包括但不限于：豌豆、毛豆、豇豆、四季豆、四角豆、菜豆、豇豆、扁豆等。
所述的茄果类包括但不限于：番茄、茄子、辣椒、甜椒等。
所述的食用菌类包括但不限于：平菇、香菇、金针菇、木耳、银耳等。
所述的水果可以是草本也可以是木本。
所述的粮食可以是玉米、水稻、谷、黍、高粱等。
本发明的有益效果：
本发明通过对现有技术中的发酵菌株进行复配对动物养殖中产生的粪污进行发酵处理，结合高压气体射流氧化，使得粪污处理效率变高，形成的沼液肥产品对植株的促生长效果更好。特别是针对液体粪污的处理时，无需额外加入秸秆等原料，发酵时间短，肥料效力好，实现一举两得的效果，对养殖业和种植业都能起到正向作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，下述实施例不用于限制本发明，仅用于说明本发明。以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例针对的粪污为生猪养殖场冲洗得到的液体粪污。
首先对液体粪污进行发酵，将收集的液体粪污投入发酵池，根据投入体积以105CFU/L的活菌数量加入复合菌剂，复合菌剂中植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌在菌剂中的活菌数比例为：1：4：2：2：1：1。
所述的发酵与高压气体射流设备共同使用，高压气体射流氧化的具体方法为：出气管在射流发生器的作用下喷出高压气体，有利于发酵池内的液体混合，提高发酵效率。
发酵条件为常温常压，发酵时间为30天。
本实施例中：
植物乳杆菌为ACCC 11095，购自瑞楚生物科技(江苏)有限公司；
酿酒酵母购自CGMCC，编号为2.3880；
细黄链霉菌购自CGMCC，编号为4.6150；
圆褐固氮菌为ACCC10096，购自上海沪峥生物科技有限公司；
沼泽红假单胞菌购自CGMCC，编号为1.2355；
施氏假单胞菌购自CGMCC，编号为1.6516。
实施例2
参照实施例1的方法，区别在于：
复合菌剂的投入量为106CFU/L。
实施例3
参照实施例1的方法，区别在于：
复合菌剂中植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌在菌剂中的活菌数比例为：1：6：3：2：2：1。
实施例4
参照实施例1的方法，区别在于：
复合菌剂中植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌在菌剂中的活菌数比例为：2：6：3：2：2：2。
实施例5
参照实施例1的方法，区别在于：
植物乳杆菌更换为ATCC8014（购自瑞楚生物科技(江苏)有限公司）；
沼泽红假单胞菌更换为CGMCC 1.2352；
施氏假单胞菌更换为ATCC17588，购自上海保藏生物技术中心。
实验例1沼液肥性能检测
实施例1-5制备得到的沼液肥进行检测，检测标准参照NY/T 2596-2014沼肥检测标准，结果如下：
（1）技术指标
技术指标检测结果表明，本发明实施例1-5制备的沼液肥均符合标准。
（2）限量指标
限量指标检测结果表明，本发明实施例1-5制备的沼液肥均符合标准。
实验例2植物生长实验验证肥效
（1）将实施例1-5的沼液肥分别用于胡萝卜的种植中，具体施用方法为：
第一次播种前施用沼液肥作为基肥，施用量为每平方米土地0.1L，以1：2体积比与水混合后，随水冲施，基肥施用后1天播种胡萝卜种子（购自寿光市芳程农业科技有限公司）。出苗后20天按照基肥用量追肥一次。胡萝卜进入定苗期（4-5叶）按照基肥用量的一半追肥一次。膨大期补肥2次，分别于第60天和第80天进行施肥，每次追肥用量参照基肥用量。于第90天收获，随机取10根胡萝卜测定单重，计算平均数。
设置不添加沼液肥的组别为空白对照组（施等量水）；设置不经发酵的液体粪污为阴性对照。
统计胡萝卜平均单重（根）数据如下（g）：
根据以上数据可知，利用实施例1-5的沼液肥种植的胡萝卜，平均单重在291.2-331.3g之间，优于空白对照的110.6g和阴性对照组的159.6g，其中实施例1-2的效果较优，胡萝卜平均单重可达330g以上。结果表明，本发明的沼液肥对于胡萝卜的生长具有促进作用。
（2）肥料联合应用
参照以上第（1）部分中胡萝卜的种植方法，施用实施例1的沼液肥，并在膨大期两次补肥时联合施用钾肥5g（氯化钾，山东斌利新材料有限公司），作为联合应用组，收货后统计胡萝卜的平均单重数据为：346.1±12.54g，比单独施用时产量更优。本发明的沼液肥与钾肥联用对胡萝卜具有更好的促生长作用。
对比例
参照实施例1设置对比例，具体如下：
（1）参照实验例1的方法对对比例1-3中制备的肥料进行检测，结果如下：
技术指标结果：
技术指标结果表明，减少复合菌剂中菌的种类后（不改变菌总量），所制肥料的技术指标仍能达标，但总养分含量下降，表明复合菌剂中的菌种类数量对整体发酵效果产生影响。
限量指标结果：
技术指标结果表明，减少复合菌剂中菌的种类后（不改变菌总量），所制肥料的限量指标仍能达标，但整体效果相较于实施例数据变差，表明复合菌剂中的菌种类数量对整体发酵效果产生影响。
（2）参照实验例2第（1）部分的施肥方法检测对比例1-7的肥效，最终收获的胡萝卜平均单重（根）统计如下（g）：
对比例1-3相对于实施例1，在不改变总菌量的情况下，减少了复合菌剂中菌的种类（分别减少了酿酒酵母、圆褐固氮菌和细黄链霉菌），其制备的沼液肥在胡萝卜种植中，收获的胡萝卜平均单重为183.3-242.2g；对比例4-7相对于实施例1，在不改变总菌量的情况下，替换了菌的类型，收获的胡萝卜平均单重202.0-236.7g。以上对比例的数据均远低于实施例1-5的291.2-331.3g，表明本发明复合菌剂在发酵中起到了协同作用，增强了肥效，从而促进了胡萝卜的生长。
以上实施例和对比例仅用于体现本发明的部分效果，不用于限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明技术方案的基础上进行的简单改进或技术手段的替代，均属于本发明保护的范畴。

Claims (10)

1.一种微生物发酵菌剂，其特征在于，以活菌数计，包括植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌的比例为1-2：4-6：2-4：2-4：1-2：1-2。
2.根据权利要求1所述的微生物发酵菌剂，其特征在于，以活菌数计，包括植物乳杆菌、酿酒酵母、细黄链霉菌、沼泽红假单胞菌、圆褐固氮菌和施氏假单胞菌的比例为1：4：2：2：1：1。
3.根据权利要求1所述的微生物发酵菌剂，其特征在于，活菌接入量不低于105CFU/L或105CFU/kg。
4.权利要求1-3任一项所述的微生物发酵菌剂在粪污处理中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的粪污为养殖产生的粪污。
6.一种粪污处理方法，其特征在于，包括使用权利要求1-3任一项所述的微生物发酵菌剂进行发酵。
7.根据权利要求6所述的粪污处理方法，其特征在于，所述的粪污为液体粪污。
8.根据权利要求7所述的粪污处理方法，其特征在于，所述的粪污发酵联合高压气体射流氧化。
9.权利要求6-7任一项粪污处理方法制备得到的肥料。
10.权利要求9所述的肥料在农业种植中的应用。
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