一種用于秸稈堆肥的復(fù)配菌劑及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于秸稈堆肥的復(fù)配菌劑,其特征在于,包括根霉、蜂房芽孢桿菌、綠色木霉和擬莖點霉B3;所述復(fù)合菌劑中含有:真菌孢子數(shù)目不少于104個/ml的根霉孢子懸液、細(xì)菌OD值為0.5?1的蜂房芽孢桿菌的細(xì)菌菌液、真菌孢子數(shù)目不少于104個/ml的綠色木霉孢子懸液、真菌孢子數(shù)目不少于104個/ml的擬莖點霉B3孢子懸液;本發(fā)明還公開了該復(fù)合菌劑的制備方法,將上述四種菌所制備的菌劑,取相同質(zhì)量進(jìn)行混合,即得到的復(fù)配菌劑;使用該復(fù)配菌劑可以加快秸稈的堆肥速度,腐熟化程度以及資源的再生利用率;同時解決了秸稈運輸和存放困難,避免了因焚燒秸稈造成的大氣污染,具有良好的環(huán)境效益。
【專利說明】
一種用于秸稈堆肥的復(fù)配菌劑及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于秸桿堆肥的復(fù)配菌劑及其制 備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)作物資源總量總體呈不斷增長趨勢,作物秸桿產(chǎn)生量增大,有 研究表明,至2016年我國的秸桿產(chǎn)量達(dá)到9億噸左右。農(nóng)作物秸桿含有一定量的碳、氮、磷、 鉀、鈣、硅等多種元素,同時含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)。秸 桿中含有可供動植物利用的大量的營養(yǎng)成分,是具有綜合利用價值的可再生資源。
[0003] 農(nóng)作物秸桿是一種難處理好的農(nóng)業(yè)產(chǎn)物,作為纖維素農(nóng)作物,秸桿存在難降解,耗 時長,能源產(chǎn)生量低等工藝缺點。根據(jù)我國具體國情,面對農(nóng)用秸桿這一寶貴的生物資源, 我國的再生利用率很低,大量的秸桿被隨便堆砌或直接燃燒,不僅占用土地,污染環(huán)境,并 造成生物質(zhì)能源的嚴(yán)重浪費。此外,由于化學(xué)肥料的成本較高,易引起水體污染,土壤板結(jié), 進(jìn)一步吸引了人們對生物質(zhì)廢料的研究。秸桿含有大量可利用元素,是最大的固體廢棄物 養(yǎng)分資源,我們可以通過堆肥技術(shù)將秸桿制成有機(jī)肥,具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重利益。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供了一種用于秸桿堆肥的復(fù)配菌 劑,本發(fā)明的復(fù)合菌劑可以加快秸桿的堆肥速度,腐熟化程度以及資源的再生利用率,同時 本發(fā)明還提供了該復(fù)合菌劑的制備方法和應(yīng)用。
[0005] 技術(shù)方案:為了實現(xiàn)上述目的,如本發(fā)明所述一種用于秸桿堆肥的復(fù)配菌劑,其特 征在于,包括根霉、蜂房芽孢桿菌、綠色木霉和擬莖點霉B3;所述菌株都由河海大學(xué)環(huán)境學(xué) 院贈送。
[0006] 所述復(fù)合菌劑中含有:真菌孢子數(shù)目不少于104個/ml的根霉孢子懸液、細(xì)菌0D值 為0.5-1的蜂房芽孢桿菌的細(xì)菌菌液、真菌孢子數(shù)目不少于10 4個/ml的綠色木霉孢子懸液、 真菌孢子數(shù)目不少于1〇4個/ml的擬莖點霉B3孢子懸液。
[0007] 所述復(fù)配菌劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
[0008] (1)將根霉接種于PDA培養(yǎng)基,28-30 °C培養(yǎng)40-50小時,用15-30ml的0.9 %滅菌生 理鹽水振蕩,得到根霉孢子懸液;
[0009] (2)將蜂房芽孢桿菌接種到LB培養(yǎng)基上,溫度28-30 °C,轉(zhuǎn)速160-200rpm,培養(yǎng)1-2 天,離心后去掉上清液取沉淀,再用15-30ml的0.9%滅菌生理鹽水重懸,得到蜂房芽孢桿 菌菌液;
[0010] (3)將綠色木霉接種于PDA培養(yǎng)基,28-30°C培養(yǎng)40-50小時,用15-30ml的0.9%滅 菌生理鹽水振蕩,得到綠色木霉孢子懸液;
[0011] (4)將擬莖點霉B3接種于TOA培養(yǎng)基,28-30°C培養(yǎng)40-50小時,用15-30ml的0.9% 滅菌生理鹽水振蕩,得到擬莖點霉B3孢子懸液;
[0012] 將上述四種菌劑,取相同質(zhì)量進(jìn)行混合,即得到的復(fù)配菌劑。
[0013] 所述的roA培養(yǎng)基培養(yǎng)包括:馬鈴薯提取液180~220g/L,葡糖糖15~30g/L,瓊脂 15~25g/L,去離子水800~1000mL。
[0014] 所述的LB培養(yǎng)基包括:蛋白胨10~15g,酵母提取物10~12g,氯化鈉5~10g,去離 子水900 ~1000mL。
[0015] 所述的復(fù)配菌劑在秸桿堆肥中的應(yīng)用,包括如下步驟:
[0016] (1)將秸桿經(jīng)自然晾干后,粉碎至l-2cm,向其中添加牛糞和果蔬廢棄物,將秸桿、 牛糞果蔬廢棄物按40:10:0.25的干重配比進(jìn)行混合;為避免秸桿在發(fā)酵初期所含有機(jī)物成 分過少所以添加牛糞和果蔬廢棄物;
[0017] (2)將上述混合物作為堆肥的混合基質(zhì),與復(fù)配菌劑按145~150:1的重量比混合;
[0018] (3)將混合后的廢棄物和菌劑投入堆肥箱中,進(jìn)行發(fā)酵;發(fā)酵的時間為19-27天。
[0019] 所述的秸桿優(yōu)選為玉米秸桿。
[0020] 上述操作步驟如無特別說明,均按本領(lǐng)域常規(guī)操作。
[0021] 有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的復(fù)配菌劑具有如下優(yōu)點:本發(fā)明通過選取新 型微生物種類制成復(fù)配菌劑,使用該菌劑可以加快秸桿的堆肥速度,腐熟化程度以及資源 的再生利用率;同時解決了秸桿運輸和存放困難,避免了因焚燒秸桿造成的大氣污染,具有 良好的環(huán)境效益;本發(fā)明的制備方法簡單,生產(chǎn)成本低,對環(huán)境無污染。
【具體實施方式】
[0022] 實施例1
[0023] -種用于秸桿堆肥的復(fù)配菌劑的制備方法:
[0024] PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯提取液180g/L,葡糖糖15g/L,瓊脂15g/L,去離子水800mL。
[0025] LB培養(yǎng)基:蛋白胨10g,酵母提取物10g,氯化鈉5g,去離子水900mL。
[0026] (1)將根霉接種于PDA培養(yǎng)基,28°C培養(yǎng)50小時,用15ml的0.9%滅菌生理鹽水振 蕩,得到真菌孢子數(shù)目為5 X 104個/ml的根霉孢子懸液;
[0027] (2)將蜂房芽孢桿菌接種到LB培養(yǎng)基上,溫度28°C,轉(zhuǎn)速200rpm,培養(yǎng)2天,離心后 去掉上清液取沉淀,再用15ml的0.9 %滅菌生理鹽水重懸,得到細(xì)菌0D值為0.5的蜂房芽孢 桿菌菌液;
[0028] (3)將綠色木霉接種于PDA培養(yǎng)基,28°C培養(yǎng)50小時,用15ml的0.9%滅菌生理鹽水 振蕩,得到真菌孢子數(shù)目為6 X 104個/ml的綠色木霉孢子懸液;
[0029] (4)將擬莖點霉B3接種于PDA培養(yǎng)基,28°C培養(yǎng)50小時,用15ml的0.9%滅菌生理鹽 水振蕩,得到真菌孢子數(shù)目為5 X 104個/ml的擬莖點霉B3孢子懸液;
[0030] 將上述四種菌劑,取相同質(zhì)量進(jìn)行混合,即得到的復(fù)配菌劑。
[0031] 實施例2
[0032] -種用于秸桿堆肥的復(fù)配菌劑的制備方法:
[0033] PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯提取液220g/L,葡糖糖30g/L,瓊脂25g/L,去離子水1000mL。
[0034] LB培養(yǎng)基:蛋白胨15g,酵母提取物12g,氯化鈉10g,去離子水1000mL。
[0035] (1)將根霉接種于PDA培養(yǎng)基,30°C培養(yǎng)40小時,用30ml的0.9%滅菌生理鹽水振 蕩,得到真菌孢子數(shù)目為7 X 104個/ml的根霉孢子懸液;
[0036] (2)將蜂房芽孢桿菌接種到LB培養(yǎng)基上,溫度30°C,轉(zhuǎn)速200rpm,培養(yǎng)1天,離心后 去掉上清液取沉淀,再用30ml的0.9%滅菌生理鹽水重懸,得到細(xì)菌0D值為1的蜂房芽孢桿 菌菌液;
[0037] (3)將綠色木霉接種于PDA培養(yǎng)基,30 °C培養(yǎng)50小時,用30ml的0.9%滅菌生理鹽水 振蕩,得到真菌孢子數(shù)目為5 X 104個/ml的綠色木霉孢子懸液;
[0038] (4)將擬莖點霉B3接種于PDA培養(yǎng)基,30 °C培養(yǎng)50小時,用30ml的0.9%滅菌生理鹽 水振蕩,得到真菌孢子數(shù)目為6 X 104個/ml的擬莖點霉B3孢子懸液;
[0039] 將上述四種菌劑,取相同質(zhì)量進(jìn)行混合,即得到的復(fù)配菌劑。
[0040] 實施例3
[0041] -種用于秸桿堆肥的復(fù)配菌劑的制備方法:
[0042] PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯提取液200g/L,葡糖糖22.5g/L,瓊脂20g/L,去離子水900mL。
[0043] LB培養(yǎng)基:蛋白胨12.5g,酵母提取物1 lg,氯化鈉7.5g,去離子水950mL。
[0044] (1)將根霉接種于PDA培養(yǎng)基,29°C培養(yǎng)45小時,用25ml的0.9%滅菌生理鹽水振 蕩,得到真菌孢子數(shù)目為6 X 104個/ml的根霉孢子懸液;
[0045] (2)將蜂房芽孢桿菌接種到LB培養(yǎng)基上,溫度29°C,轉(zhuǎn)速180rpm,培養(yǎng)1.5天,離心 后去掉上清液取沉淀,再用25ml的0.9%滅菌生理鹽水重懸,得到細(xì)菌0D值為0.8的蜂房芽 孢桿菌菌液;
[0046] (3)將綠色木霉接種于PDA培養(yǎng)基,29°C培養(yǎng)45小時,用25ml的0.9%滅菌生理鹽水 振蕩,得到真菌孢子數(shù)目為5 X 104個/ml的綠色木霉孢子懸液;
[0047] (4)將擬莖點霉B3接種于PDA培養(yǎng)基,29°C培養(yǎng)45小時,用25ml的0.9%滅菌生理鹽 水振蕩,得到真菌孢子數(shù)目為7 X 104個/ml的擬莖點霉B3孢子懸液;
[0048] 將上述四種菌劑,取相同質(zhì)量進(jìn)行混合,即得到的復(fù)配菌劑。
[0049] 實施例4
[0050] 復(fù)配菌劑在秸桿堆肥中的應(yīng)用,包括如下步驟:
[0051] (1)將玉米秸桿經(jīng)自然晾干后,粉碎至l-2cm,向其中添加牛糞和果蔬廢棄物,將秸 桿、牛糞果蔬廢棄物按40:10:0.25的干重配比進(jìn)行混合;為避免秸桿在發(fā)酵初期所含有機(jī) 物成分過少所以添加牛糞和果蔬廢棄物;
[0052] (2)將上述混合物作為堆肥的混合基質(zhì),與實施例1所制備的復(fù)配菌劑按145:1的 重量比混合;
[0053] (3)將混合后的廢棄物和菌劑投入堆肥箱中,進(jìn)行發(fā)酵;發(fā)酵的時間定為19天。
[0054] 實施例5
[0055] 實施例5的方法與實施例4基本相同,不同之處在于混合基質(zhì)與實施例2所制備的 復(fù)配菌劑按150:1的重量比混合,發(fā)酵時間為27天。
[0056] 實施例6
[0057]實施例6的方法與實施例4基本相同,不同之處在于混合基質(zhì)與實施例3制備的復(fù) 配菌劑按148:1的重量比混合,發(fā)酵時間為24天。
[0058] 試驗例1
[0059]以所配復(fù)配菌劑用作玉米秸桿堆肥的微生物反應(yīng)種類,隨著時間的迀移,觀察其 對秸桿反應(yīng)堆的堆肥效應(yīng),反映中碳氮比(C/N)是能夠直觀的判斷是否腐熟的參數(shù),通過碳 氮比的數(shù)據(jù)來說明復(fù)配菌劑的效用。
[0060]本試驗例中按實施例6的方法進(jìn)行,添加物為:混合基質(zhì)(47.36kg,包括玉米秸桿、 牛糞和果蔬廢棄物)+根霉(80g)+蜂房芽孢桿菌(80g)+擬莖點霉B3(80g)+綠色木霉(80g); 試驗例1中復(fù)配菌劑的作用如表1所示。
[0061 ]表1玉米秸桿中的碳氮比
[0063]^根據(jù)國家制定的《堆肥質(zhì)量要求》,參考《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB7959-87)》,將碳 氮比小于20作為堆肥腐熟的標(biāo)志,結(jié)合表1的數(shù)據(jù)可以看出在反應(yīng)發(fā)生后的第19天,所得碳 氮比小于20,且所需時間相對最少,由此可以得出,本發(fā)明所選取的復(fù)配菌劑在對秸桿堆肥 腐熟的過程中起到了很好的作用。
[0064]通過試驗發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明實施例4和實施例5的方法堆肥腐熟的時間也是19天;綜 上可得,本發(fā)明所制備的復(fù)配菌劑堆肥時間只需19天就可,達(dá)到最佳堆肥腐熟成效。
【主權(quán)項】
1. 一種用于秸桿堆肥的復(fù)配菌劑,其特征在于,包括根霉、蜂房芽孢桿菌、綠色木霉和 擬莖點霉B3。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)配菌劑,其特征在于,所述復(fù)合菌劑中含有:真菌孢子數(shù)目 不少于104個/ml的根霉孢子懸液、細(xì)菌0D值為0.5-1的蜂房芽孢桿菌的細(xì)菌菌液、真菌孢子 數(shù)目不少于1〇 4個/ml的綠色木霉孢子懸液、真菌孢子數(shù)目不少于104個/ml的擬莖點霉B3孢 子懸液。3. 權(quán)利要求1所述復(fù)配菌劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1) 將根霉接種于roA培養(yǎng)基,28-30 °C培養(yǎng)40-50小時,用15-30ml的0.9 %滅菌生理鹽 水振蕩,得到根霉孢子懸液; (2) 將蜂房芽孢桿菌接種到LB培養(yǎng)基上,溫度28-30°C,轉(zhuǎn)速160-200rpm,培養(yǎng)1-2天,離 心后去掉上清液取沉淀,再用15-30ml的0.9 %滅菌生理鹽水重懸,得到蜂房芽孢桿菌菌液; (3) 將綠色木霉接種于TOA培養(yǎng)基,28-30 °C培養(yǎng)40-50小時,用15-30ml的0.9 %滅菌生 理鹽水振蕩,得到綠色木霉孢子懸液; (4) 將擬莖點霉B3接種于PDA培養(yǎng)基,28-30°C培養(yǎng)40-50小時,用15-30ml的0.9%滅菌 生理鹽水振蕩,得到擬莖點霉B3孢子懸液; 將上述四種菌劑,取相同質(zhì)量進(jìn)行混合,即得到的復(fù)配菌劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)配菌劑,其特征在于,所述的TOA培養(yǎng)基培養(yǎng)包括:馬鈴薯提 取液180~220g/L,葡糖糖15~30g/L,瓊脂15~25g/L,去離子水800~1000mL。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)配菌劑,其特征在于,所述的LB培養(yǎng)基包括:蛋白胨10~ 15g,酵母提取物10~12g,氯化鈉5~10g,去離子水900~1000mL。6. 權(quán)利要求1所述的復(fù)配菌劑在秸桿堆肥中的應(yīng)用。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用,其特征在于,所述包括如下步驟: (1) 將秸桿經(jīng)自然晾干后,粉碎至l-2cm,向其中添加牛糞和果蔬廢棄物,將秸桿、牛糞 果蔬廢棄物按40:10:0.25的干重配比進(jìn)行混合; (2) 將上述混合物作為堆肥的混合基質(zhì),與復(fù)配菌劑按145~150:1的重量比混合; (3) 將混合后的廢棄物和菌劑投入堆肥箱中,進(jìn)行發(fā)酵。
【文檔編號】C12N1/14GK105969697SQ201610514905
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】沙海濤, 吳云海, 明珠
【申請人】河海大學(xué)