專利名稱：微生物秸稈腐熟劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于秸稈還田過程的秸稈腐熟劑，微生物秸稈腐熟劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國秸稈資源豐富，每年產(chǎn)量約8億噸，其中一部分用于秸稈還田，改善土壤質(zhì)量，增加作物產(chǎn)量。由于農(nóng)作物秸稈主要是纖維素、半纖維、木質(zhì)素組成，難以被自然環(huán)境中的微生物所分解，因此秸稈在土壤中被分解轉(zhuǎn)化的周期較長，不能被充分利用，同時(shí)還影響土壤物理性狀和田問耕作，因而限制了秸稈這一重要的有機(jī)質(zhì)資源的還田利用。近些年人們通過添加秸稈腐熟劑來加快秸稈的腐熟過程，促進(jìn)秸稈的有效利用。目前研究使用的部分秸稈腐熟劑是由化學(xué)合成物質(zhì)制成，還有一部分腐熟劑由微生物、酶等生物活性物質(zhì)制成，通過投加腐熟劑使秸稈腐熟制成農(nóng)用有機(jī)肥料。如已公開的 200510031704號，名稱“一種促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢物堆肥腐熟的活性添加劑及其應(yīng)用”專利是由芽孢桿菌、黑曲霉、木霉、青霉按比例混合發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵液的復(fù)合酶液，液態(tài)發(fā)酵液經(jīng)過濾后，在農(nóng)業(yè)廢物堆肥開始時(shí)，按堆肥原料重量的0. 5 直接投加。雖然該技術(shù)對有機(jī)物降解能力與腐熟進(jìn)程有所提高，但酶菌協(xié)同降解秸稈效果仍不理想，菌種在秸稈與土壤組成的系統(tǒng)中定植能力較弱；發(fā)酵溫度相對較高，腐熟時(shí)間也較長。03118137. 6號，名稱“兩次接種微生物復(fù)合菌劑堆肥法”專利涉及公開一種生活垃圾的堆肥方法，具體涉及接種微生物復(fù)合菌劑的堆肥方法，在堆肥的過程中兩次添加兩種不同功能的復(fù)合菌劑A、B進(jìn)行堆肥。復(fù)合菌劑A是由銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌、米曲霉、解脂假絲酵母、褐球固氮菌組成，復(fù)合菌劑B是由康寧木霉、糞肥纖維單胞菌、黃孢原毛平革菌組成。該技術(shù)制備菌種組成的種類繁多，制作腐熟時(shí)間長，僅菌劑的一級與二級擴(kuò)培就需要7 9天；生產(chǎn)工藝條件復(fù)雜，制作成本較高，不利于推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種微生物秸稈腐熟劑及其制備方法，利用該技術(shù)生產(chǎn)含有纖維素酶、木質(zhì)素酶、果膠酶及活性微生物菌的秸稈腐熟劑。該微生物秸稈腐熟劑是利用土壤中對秸稈的主要成分有較強(qiáng)分解作用，相互不產(chǎn)生拮抗作用的 3株微生物菌株，通過純化復(fù)壯、液體制種、固體培養(yǎng)、低溫干燥等工藝生產(chǎn)出秸稈快速腐熟劑。本發(fā)明選用能夠互相協(xié)同又不產(chǎn)生拮抗作用的菌種康寧木霉(Trichoderma koningii)、羅杰其jf枝穗霉(Clonostachys rogersoniana)、黃孢原毛平革菌 (Phanerochaete chrysosporium)作為生產(chǎn)菌種，經(jīng)活化、復(fù)壯后，單個(gè)菌種通過液體發(fā)酵制成液體菌種，將制成的種子液按比例混合后，接入到固體培養(yǎng)料中發(fā)酵，發(fā)酵過程中通過分段補(bǔ)料技術(shù)，調(diào)整培養(yǎng)基的C/N比，改善產(chǎn)酶條件，促進(jìn)酶分泌和優(yōu)化酶系組成，發(fā)酵料經(jīng)低溫干燥后粉碎包裝制成成品。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種微生物秸稈腐熟劑，其特征是以康寧木霉、羅杰斯枝穗霉、黃孢原毛平革菌為制備菌種，并分別接種到對應(yīng)的液體種子培養(yǎng)基中，其中康寧木霉、羅杰斯枝穗霉培養(yǎng)基的組成玉米粉1. 5 2. 5，酵母膏0.8 1. 2，磷酸二氫鉀0. 05,硫酸鎂0. 05,氯化鈣0. 01，PH5. 5 ；黃孢原毛平革菌培養(yǎng)基的組成玉米粉2. 5 3. 5，酵母膏0. 4 0. 6，檸檬酸鈉0. 2 0. 3，磷酸二氫鉀 0. 15 0. 25，硫酸鎂0. 05，硫酸鋅0. 02，硫酸銅0. 01，氯化鈣0. 02，PH4. 5 ；接種后經(jīng)液體發(fā)酵制成液體菌種，三種液體菌種按康寧木霉羅杰斯枝穗霉黃孢原毛平革菌=0. 8 1.2 1 1.0 1.5的重量比接種到固體培養(yǎng)料中發(fā)酵制得微生物秸稈腐熟劑。本發(fā)明所述的固體培養(yǎng)料的重量組成為玉米粉10 15%，麩皮55 65%，豆粕 3 7%，稻殼15 20%，硫酸銨0.5 1.5%，磷酸二氫鉀0. 1%。本發(fā)明微生物秸稈腐熟劑的制備方法包括以下步驟1)將活化復(fù)壯好的康寧木霉、羅杰斯枝穗霉和黃孢原毛平革菌三菌種分別接種到與之對應(yīng)的液體種子培養(yǎng)基中，于27 30°C通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min，培養(yǎng)20 24hr制成液體菌種；2)制成的三種液體菌種按0. 8 1. 2 1 1. 0 1. 5的重量比混合，混合的液體菌種按W5 10%的比例接種到固體培養(yǎng)料中，再按培養(yǎng)料55 65%的重量比加入水， 使液體菌種與固體培養(yǎng)料混均，將混合料于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 3L/kg. min, 發(fā)酵培養(yǎng)72 80hr，當(dāng)培養(yǎng)至24hr、48hr時(shí)各加入培養(yǎng)料重量0. 1 0. 15%的葡萄糖，繼續(xù)培養(yǎng)至發(fā)酵結(jié)束；3)將發(fā)酵好的培養(yǎng)料于50 60°C條件下干燥，再經(jīng)粉碎、包裝制得秸稈腐熟劑成品。
本發(fā)明產(chǎn)品及制備方法的主要特點(diǎn)1、復(fù)合菌系固態(tài)發(fā)酵，分段補(bǔ)料，產(chǎn)酶穩(wěn)定，峰值維持時(shí)間長，確保產(chǎn)品酶系組成和酶活；2、產(chǎn)品中纖維素酶、木質(zhì)素過氧化氫酶、木聚糖酶等酶系組成穩(wěn)定，協(xié)同作用，有效促進(jìn)秸稈中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素分解，加速秸稈礦物質(zhì)化和腐殖化，使秸稈中的養(yǎng)分由無效態(tài)和緩效態(tài)變?yōu)橛行B(tài)和速效態(tài)，利于植物吸收，改善土壤質(zhì)量；3、菌種在秸稈與土壤組成的系統(tǒng)中定植能力強(qiáng)，酶菌協(xié)同降解秸稈效果顯著；4、腐熟劑制作周期相對較短，使用方便、安全，增產(chǎn)效果顯著，在設(shè)施蔬菜應(yīng)用，與不加腐熟劑的秸稈還田對照，平均增產(chǎn)26. 3%，同時(shí)改善產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:將活化復(fù)壯好的康寧木霉、羅杰斯枝穗霉試管斜面菌種分別接種到由(W% )玉米粉1. 5，酵母膏1. 0，磷酸二氫鉀0. 05，硫酸鎂0. 05，氯化鈣0. 01，PH5. 5組成的液體培養(yǎng)基中，于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min,培養(yǎng)Mhr ；黃孢原毛平革菌試管斜面菌種接種到由(W%)玉米粉2. 5，酵母膏0. 5，檸檬酸鈉0. 25，磷酸二氫鉀0. 2，硫酸鎂0. 05， 硫酸鋅0. 02，硫酸銅0. 01，氯化鈣0. 02，PH4. 5組成的液體培養(yǎng)基中，于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min,培養(yǎng)Mhr制成液體菌種；經(jīng)鏡檢無雜菌后，將上述液體發(fā)酵制成的三種液體種子按康寧木霉羅杰斯枝穗霉黃孢原毛平革菌=0.8 1 1.2重量比混合，再按W10%的比例接種到固體培養(yǎng)料中，固體培養(yǎng)料的組成為(W%)玉米粉10%，麩皮65%，豆粕5%，稻殼⑴^，硫酸銨丄1^， 磷酸二氫鉀0. 1% ；加入培養(yǎng)料重量60%的水分，使液體菌種與固體培養(yǎng)料混均后，將混合料于27 30°C固體通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 3L/kg. min，培養(yǎng)72hr，當(dāng)培養(yǎng)至Mhr時(shí)加入培養(yǎng)料重量0. 1 %的葡萄糖，培養(yǎng)至48hr時(shí)再加入培養(yǎng)料重量0. 1 %的葡萄糖，繼續(xù)培養(yǎng)至 72hr發(fā)酵結(jié)束；將發(fā)酵好的培養(yǎng)料于55 60°C條件下干燥，再經(jīng)粉碎、包裝制得秸稈腐熟劑成品。實(shí)施例2 將活化復(fù)壯好的康寧木霉、羅杰斯枝穗霉試管斜面菌種分別接種到由(W% )玉米粉2. 0，酵母膏1. 0，磷酸二氫鉀0. 05，硫酸鎂0. 05，氯化鈣0. 01，PH5. 5組成的液體培養(yǎng)基中，于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min,培養(yǎng)Mhr ；黃孢原毛平革菌試管斜面菌種接種到由(W%)玉米粉3.0，酵母膏0.5，檸檬酸鈉0.2，磷酸二氫鉀0.2，硫酸鎂0.05， 硫酸鋅0. 02，硫酸銅0. 01，氯化鈣0. 02，PH4. 5組成的液體培養(yǎng)基中，于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min,培養(yǎng)Mhr制成液體菌種；經(jīng)鏡檢無雜菌后，將上述液體發(fā)酵制成的三種液體種子按康寧木霉羅杰斯枝穗霉黃孢原毛平革菌=0.8 1 1.2重量比混合，再按W10%的比例接種到固體培養(yǎng)料中，固體培養(yǎng)料的組成為(W%)玉米粉12%，麩皮62%，豆粕6%，稻殼19%，硫酸銨1%， 磷酸二氫鉀0. 1% ；加入培養(yǎng)料重量60%的水分，使液體菌種與固體培養(yǎng)料混均后，將混合料于27 30°C固體通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 3L/kg. min,培養(yǎng)72hr，當(dāng)培養(yǎng)至Mhr時(shí)加入培養(yǎng)料重量0. 1 %的葡萄糖，培養(yǎng)至48hr時(shí)再加入培養(yǎng)料重量0. 1 %的葡萄糖，繼續(xù)培養(yǎng)至 72hr發(fā)酵結(jié)束；將發(fā)酵好的培養(yǎng)料于55 60°C條件下干燥，再經(jīng)粉碎、包裝制得秸稈腐熟劑成品。實(shí)施例3 將活化復(fù)壯好的康寧木霉、羅杰斯枝穗霉試管斜面菌種分別接種到由(W% )玉米粉2. 5，酵母膏1. 2，磷酸二氫鉀0. 05，硫酸鎂0. 05，氯化鈣0. 01，PH5. 5組成的液體培養(yǎng)基中，于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min,培養(yǎng)Mhr ；黃孢原毛平革菌試管斜面菌種接種到由(W%)玉米粉3. 5，酵母膏0. 6，檸檬酸鈉0. 25，磷酸二氫鉀0. 2，硫酸鎂0. 05， 硫酸鋅0. 02，硫酸銅0. 01，氯化鈣0. 02，PH4. 5組成的液體培養(yǎng)基中，于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min,培養(yǎng)Mhr制成液體菌種；經(jīng)鏡檢無雜菌后，將上述液體發(fā)酵制成的三種液體種子按康寧木霉羅杰斯枝穗霉黃孢原毛平革菌=0.8 1 1.2重量比混合，再按W10%的比例接種到固體培養(yǎng)料中，固體培養(yǎng)料的組成為(W%)玉米粉15%，麩皮63%，豆粕6%，稻殼15%，硫酸銨1%， 磷酸二氫鉀0. 1% ；加入培養(yǎng)料重量60%的水分，使液體菌種與固體培養(yǎng)料混均后，將混合料于27 30°C固體通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 3L/kg. min,培養(yǎng)72hr，當(dāng)培養(yǎng)至Mhr時(shí)加入培養(yǎng)料重量0. 1 %的葡萄糖，培養(yǎng)至48hr時(shí)再加入培養(yǎng)料重量0. 1 %的葡萄糖，繼續(xù)培養(yǎng)至 72hr發(fā)酵結(jié)束；將發(fā)酵好的培養(yǎng)料于55 60°C條件下干燥，再經(jīng)粉碎、包裝制得秸稈腐熟劑成品。
權(quán)利要求
1.一種微生物秸稈腐熟劑，其特征是以康寧木霉、羅杰斯枝穗霉、黃孢原毛平革菌為制備菌種，并分別接種到對應(yīng)的液體種子培養(yǎng)基中，其中康寧木霉、羅杰斯枝穗霉培養(yǎng)基的組成玉米粉1. 5 2. 5，酵母膏0. 8 1. 2，磷酸二氫鉀0. 05，硫酸鎂0. 05，氯化鈣 0.01，PH5. 5 ；黃孢原毛平革菌培養(yǎng)基的組成玉米粉2. 5 3. 5，酵母膏0.4 0.6，檸檬酸鈉0. 2 0. 3，磷酸二氫鉀0. 15 0. 25，硫酸鎂0. 05，硫酸鋅0. 02，硫酸銅0. 01，氯化鈣0. 02，PH4. 5 ；接種后經(jīng)液體發(fā)酵制成液體菌種，三種液體菌種按康寧木霉羅杰斯枝穗霉黃孢原毛平革菌=0.8 1.2 1 1.0 1.5的重量比接種到固體培養(yǎng)料中發(fā)酵制得微生物秸稈腐熟劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的微生物秸稈腐熟劑，其特征是所述的固體培養(yǎng)料的重量組成為玉米粉10 15%，麩皮55 65%，豆粕3 7%，稻殼15 20%，硫酸銨0.5 1.5%，磷酸二氫鉀0.1%。
3.按照權(quán)利要求1或2所述微生物秸稈腐熟劑的制備方法，其特征在于該微生物秸稈腐熟劑的制作包括以下步驟1)將活化復(fù)壯好的康寧木霉、羅杰斯枝穗霉和黃孢原毛平革菌三菌種分別接種到與之對應(yīng)的液體種子培養(yǎng)基中，于27 30°C通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 15L/L. min,培養(yǎng)20 Mhr 制成液體菌種；2)制成的三種液體菌種按0.8 1.2 1 1.0 1.5的重量比混合，混合的液體菌種按W5 10%的比例接種到固體培養(yǎng)料中，再按培養(yǎng)料55 65%的重量比加入水，使液體菌種與固體培養(yǎng)料混均，將混合料于27 30°C下通風(fēng)培養(yǎng)，通風(fēng)量為0. 3L/kg. min,發(fā)酵培養(yǎng)72 80hr，當(dāng)培養(yǎng)至24hr、48hr時(shí)各加入培養(yǎng)料重量0. 1 0. 15%的葡萄糖，繼續(xù)培養(yǎng)至發(fā)酵結(jié)束；3)將發(fā)酵好的培養(yǎng)料于50 60°C條件下干燥，再經(jīng)粉碎、包裝制得秸稈腐熟劑成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微生物秸稈腐熟劑及制備方法，是以康寧木霉、羅杰斯枝穗霉、黃孢原毛平革菌為菌種，分別接種到對應(yīng)的液體培養(yǎng)基中，液體培養(yǎng)基以玉米粉、酵母膏等為主要原料，制成液體菌種，液體菌種按比例混合后接入到以玉米粉、麩皮、豆粕、稻殼等為主要原料的固體培養(yǎng)料中，采用多菌種復(fù)合培養(yǎng)、培養(yǎng)過程分段補(bǔ)料調(diào)整酶系組成等技術(shù)生產(chǎn)微生物秸稈腐熟劑。本發(fā)明產(chǎn)品中含有纖維素酶、木質(zhì)素過氧化氫酶、木聚糖酶及具有活性的微生物，通過酶菌協(xié)同作用，有效促進(jìn)秸稈中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素分解，加速秸稈在土壤中礦物質(zhì)化和腐殖化，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，改善土壤質(zhì)量。本發(fā)明的固體發(fā)酵分段補(bǔ)料技術(shù)可顯著改善產(chǎn)酶條件，促進(jìn)酶分泌和優(yōu)化酶系組成。
文檔編號C05F11/08GK102344303SQ20111019361
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者劉曉輝, 張巖, 李莉, 桓明輝, 王洪奇, 陳順, 高曉梅 申請人:遼寧省微生物科學(xué)研究院