CN117660252A - 一种耐低温复合菌剂及其在低温堆肥中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物技术领域，具体公开了一种耐低温复合菌剂及其在低温堆肥中的应用，包括：低温纤维素降解菌3份、低温淀粉降解菌1份、低温糖降解菌1份；本发明耐低温复合菌剂适用于湖南冬季低温情况下的接种堆肥，接种后升温迅速，解决了在冬季天气寒冷，堆肥反应启动困难、堆肥周期长、效果不佳的问题，能有效利用稻秆等纤维素废弃物与畜禽粪便，降低畜禽粪便带来的环境污染，并提高稻秆等纤维素的利用率。
Description
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种耐低温复合菌剂及其在低温堆肥中的应用。
背景技术
农业固体废弃物指的是农业生产加工过程中产生的固体废弃物，包括作物秸秆和畜禽粪便等，主要由糖类、蛋白质、氨基酸、无机盐、淀粉、纤维素等组成，是重要的可再生资源。我国农业固体废弃物年产量已达50亿吨以上3；其中，畜禽粪便综合利用率不足60％，废弃物大量堆积，不仅是资源的浪费，也对生态环境造成了严重污染。堆肥是人为利用细菌、真菌、放线菌等微生物将可生物降解的有机物转化成腐殖质的过程，是一种无害化处理废弃物的方法，可使其得到有效的资源化利用。
好氧堆肥是农业废弃物资源化利用的有效途径之一，实现资源化再利用。温度是影响堆肥进程的重要参数之一，起爆阶段是指在堆体温度经历的一个从环境温度升高的阶段，这一阶段对微生物大量繁殖及启动堆肥反应有着重要意义。在我国冬季，湖南地区持续处于低温环境下，这段时间内堆肥反应启动困难、堆肥周期长，病原微生物难以有效杀灭，大大降低了堆肥效率，限制了堆肥技术应用推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐低温复合菌剂及其在低温堆肥中的应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐低温复合菌剂，包括：低温纤维素降解菌3份、低温淀粉降解菌1份、低温糖降解菌1份。
优选的，所述低温纤维素降解菌和低温糖降解菌都是由湖南农村肥堆中采样获得，所述低温淀粉降解菌通过湖南农村的农田、农田秸秆还田结合处或农田休耕结合处的土壤中采样获得。
优选的，所述肥堆及土壤样品在平面上取样时均三次取样，并且采用梅花取样法，在剖面上分三层，每层间隔5cm，采样后立即存放于灭菌的封口袋中，将取得的样品混合均匀，带回后置于4℃冰箱保存备用。
优选的，所述低温纤维素降解菌降解纤维素的温度在8℃及以上，所述低温糖降解菌降解糖分的温度在10℃及以上。
优选的，所述低温纤维素降解菌属于Alcaligenes sp.和Brevundimonas terrae(T)，所述低温淀粉降解菌属于Brucellaceae bacterium KAV，所述低温糖降解菌属于Pusillimonas sp.。
上述耐低温复合菌剂在低温堆肥中的应用。
优选的，所述低温糖降解菌的筛选：糖降解菌发酵糖类底物产生乙酸、乳酸、丙酸等，从而使培养液的pH值下降，此时向糖发酵培养基里滴加溴甲酚紫指示剂，当pH值为6.8以上时呈紫色，pH值为5.2以下时呈黄色，将分离、纯化的菌株接种到糖发酵培养液中，由于降解菌株发酵糖产生酸，使培养液由原来的紫色变成黄色，因此判断该菌株是否具有降解糖的能力。
表1 10℃时糖降解菌筛选结果
| 时间 | 菌株A | 菌株B | 菌株C |
| 12h | - | - | - |
| 24h | - | - | + |
| 36h | - | - | + |
| 48h | - | - | + |
注：“+”表示培养液颜色变黄；“-”表示培养液颜色未变化。
优选的，所述低温淀粉降解菌的筛选：降解菌降解淀粉时产生的水解酶，会使淀粉降解为葡萄糖或麦芽糖，再被其他微生物所利用，因此淀粉水解后，碘液不变蓝，因此添加碘液后，在菌株附近如果有无色透明圈出现则证明淀粉被降解，也就是菌株有降解淀粉的能力，而无色透明圈的大小和菌株降解淀粉的能力在整体上成正比，所以可以通过透明圈的大小来筛选淀粉降解菌。
表2淀粉降解菌透明圈筛选结果
| 菌株 | 菌落直径d(cm) | 透明圈直径D(cm) | D/d |
| 菌株D | 0.61 | 2.47 | 4.05 |
| 菌株E | 0.47 | 2.83 | 6.02 |
| 菌株F | 0.54 | 2.91 | 5.39 |
表3淀粉的24h降解量
优选的，所述纤维素低温降解菌的筛选：由于刚果红能和培养基中的纤维素形成红色复合物，而纤维素降解菌能使纤维素降解成纤维二糖、葡萄糖等，当其中的纤维素被菌株所降解之后，像淀粉与碘液的关系类似，纤维二糖等糖类物质不能与之生成红色复合物，于是在平板上就会在菌株附近产生无色的透明圈，可通过观察无色透明圈的有无及大小去筛选相关菌株，一般来说，无色透明圈的大小及D/d值与总的酶活力的大小在整体上呈正相关，能较快地产生较大且清晰的透明圈具有较高的纤维素酶活力，透明圈越清晰，表示纤维素酶的种类越多且均衡，纤维素被降解的也就更加彻底，D/d值越大说明其纤维素酶活力较强或其产生纤维素酶量大。
表4纤维素降解菌筛选结果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明耐低温复合菌剂适用于湖南冬季低温情况下的接种堆肥，接种后升温迅速，解决了在冬季天气寒冷，堆肥反应启动困难、堆肥周期长、效果不佳的问题，能有效利用稻秆等纤维素废弃物与畜禽粪便，降低畜禽粪便带来的环境污染，并提高稻秆等纤维素的利用率。
附图说明
图1为本发明的堆肥及环境温度示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1所示，一种耐低温复合菌剂，包括：低温纤维素降解菌3份、低温淀粉降解菌1份、低温糖降解菌1份。
低温纤维素降解菌和低温糖降解菌都是由湖南农村肥堆中采样获得，低温淀粉降解菌通过湖南农村的农田、农田秸秆还田结合处或农田休耕结合处的土壤中采样获得。
获得原始菌株的分离纯化其过程为：将5g土壤或者肥堆样品加入已灭菌的装有小玻璃珠的锥形瓶中，然后加入100ml已灭菌的蒸馏水，置于摇床上在20℃，120rpm条件下摇20min，以便于菌种均匀分布于其中，使用灭菌过的枪头取1ml混合液，加入至含有9ml灭菌水的灭菌试管里，为了使得菌液分散均匀，左右摇动5s，此为10-1稀释液；然后用再换枪头吸1ml 10-1稀释液，将其加入含9ml无菌水的灭菌试管里，左右摇动5s，此为10-2稀释液；以此类推，制成10-1、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8等梯度的菌液，然后将各梯度稀释液分别涂布到LB平板上，每个梯度做三次平行，将LB平板在15℃下倒置培养3d，待菌株生长至肉眼明显可见时，将互不一样的菌株再转接到LB培养基上单独培养进行纯化培养直到获得单一菌株，并于平板中倒置保存备用。
低温纤维素降解菌降解纤维素的温度在8℃及以上，低温糖降解菌降解糖分的温度在10℃及以上。
低温纤维素降解菌属于Alcaligenes sp.和Brevundimonas terrae(T)，低温淀粉降解菌属于Brucellaceae bacterium KAV，低温糖降解菌属于Pusillimonas sp.。
上述耐低温复合菌剂在低温堆肥中的应用。
土壤里的腐殖酸对土壤的作用很重要，它会对土壤里N、P转化产生影响，腐殖酸还能与土壤里的无机胶体产生有机-无机复合体，可使得土壤的保、供肥能力提高，进而形成团粒结构，由此可以改良土壤的结构。
表5两种不同施肥处理对土壤腐殖酸成分的影响
CK为对照，没有施用任何肥料，CHF和CJF分别表示出苗期采集的施化肥及鸡粪的土壤样品，THF和TJF是成熟期采集的施化肥及鸡粪的土壤样品，从表5可以看出，施加有机肥后，土壤里腐殖质、胡敏酸和富里酸与对照相比增加均达到显著水平，而加入化肥后，土壤中腐殖质与对照相比差异并不显著，说明化肥对土壤中腐殖质的影响不大，施用有机肥的土壤中，出苗期和成熟期采集的样品中腐殖质含量分别比对照增加了69.44％、96.01％，明显高于施用化肥所增加腐殖质含量，从胡富比来看，成熟期土壤中胡富比是出苗期土壤中胡富比的1.04倍，这个结果表明施用有机肥之后可以提高土壤里的胡富比，从而对土壤里腐殖酸的活性产生提高。
由上可知，本发明耐低温复合菌剂适用于湖南冬季低温情况下的接种堆肥，接种后升温迅速，解决了在冬季天气寒冷，堆肥反应启动困难、堆肥周期长、效果不佳的问题，能有效利用稻秆等纤维素废弃物与畜禽粪便，降低畜禽粪便带来的环境污染，并提高稻秆等纤维素的利用率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种耐低温复合菌剂，其特征在于，包括：低温纤维素降解菌3份、低温淀粉降解菌1份、低温糖降解菌1份。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温复合菌剂，其特征在于：所述低温纤维素降解菌和低温糖降解菌都是由农村肥堆中采样获得，所述低温淀粉降解菌通过农田、农田秸秆还田结合处或农田休耕结合处的土壤中采样获得。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温复合菌剂，其特征在于：所述低温纤维素降解菌降解纤维素的温度在8℃及以上，所述低温糖降解菌降解糖分的温度在10℃及以上。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温复合菌剂，其特征在于：所述低温纤维素降解菌属于Alcaligenes sp.和Brevundimonas terrae(T)，所述低温淀粉降解菌属于BrucellaceaebacteriumKAV，所述低温糖降解菌属于Pusillimonas sp.。
5.根据权利要求1-4任意所述的耐低温复合菌剂在低温堆肥中的应用。
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Citations (6)
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2023
- 2023-12-09 CN CN202311683194.5A patent/CN117660252A/zh active Pending
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|---|
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