專利名稱：一種園林植物廢棄物堆肥菌劑的生產(chǎn)方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種園林植物廢棄物堆肥菌劑的生產(chǎn)方法及其應(yīng)用，屬于城市園 林綠化、環(huán)?；蚴姓芾砑夹g(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
園林植物廢棄物包括樹(shù)枝修剪物、草坪修剪物、腐爛果實(shí)、落葉和雜草等是 城市有機(jī)廢棄物的重要組成部分，它們處理處置問(wèn)題一直是城市發(fā)展中需要迫切 解決的難題。將園林植物廢棄物堆肥后作為土地利用，不但能減少城市有機(jī)廢棄 物的量，而且能提高城市土壤肥力，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，對(duì)維持城市土壤地力和改善 城市生態(tài)環(huán)境起著重要作用。在發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、加拿大以及日本等在園林植物 廢棄物堆肥后土地利用的比率非常高，并形成了相應(yīng)的法律法規(guī)和強(qiáng)制性條例來(lái) 鼓勵(lì)園林植物廢棄物的堆肥化利用。而且也形成了成熟和系統(tǒng)的堆肥技術(shù)，其中 菌種的篩選和利用是園林植物廢棄物堆肥的核心技術(shù)之一，合適的菌種不但能增 加堆肥溫度，縮短堆肥的時(shí)間，減少?gòu)U棄物堆肥場(chǎng)地的占用，而且能提高堆肥產(chǎn) 品質(zhì)量，提高堆肥土地利用效果。而在我國(guó)，除了上海、北京等相對(duì)發(fā)達(dá)城市， 大部分城市的園林植物廢棄物采取的還是填埋和焚燒的傳統(tǒng)處置方式。即使將園 林植物廢棄物進(jìn)行堆肥利用，采用的仍以傳統(tǒng)的自然堆肥為主。由于園林植物廢 棄物中含有成分復(fù)雜、難以分解的木質(zhì)纖維，因此自然堆肥需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間， 并且占用大量的土地；另外除了傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)C/N比、水分、酸堿度和好氧狀態(tài) 之外，還需要添加專門(mén)的纖維素降解菌種來(lái)促進(jìn)堆肥快速升溫腐熟。雖然堆肥中 本身含有土著微生物，但數(shù)量并不能達(dá)到快速堆肥的目的。目前，應(yīng)用于堆肥的 菌種基本是針對(duì)農(nóng)業(yè)上秸桿或畜禽糞便，或城市里的生活垃圾、污泥堆肥技術(shù)的 菌種，缺少相應(yīng)的專門(mén)針對(duì)城市園林植物廢棄物的菌種，園林植物廢棄物堆肥所 需菌種和其它有機(jī)廢棄物還有所不同，要提髙園林植物廢棄物的處理，需要接種 外源菌種來(lái)加速木質(zhì)纖維和其他中間產(chǎn)物的分解速度。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室纖維素降解 菌篩的選培養(yǎng)方法是先基于纖維素濾紙條和剛果紅培養(yǎng)基來(lái)篩選菌種，然后通過(guò) 正交實(shí)驗(yàn)獲得最佳降解菌群，并在牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基和馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基等培養(yǎng)基培養(yǎng)擴(kuò)大，這樣很難大規(guī)模獲得發(fā)酵菌株，不適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的需 要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以加快園林植物廢棄物堆肥腐熟速率的菌劑生 產(chǎn)方法，本發(fā)明的另外一個(gè)目的是公開(kāi)一種用這種菌劑將園林植物廢棄物快速堆 肥制成可用于苗圃、林帶、花境、盆栽和行道樹(shù)等土壤改良或覆蓋的腐熟的堆肥 的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明對(duì)由枯草芽孢桿菌(SacZ/ft/s s"加Hs)、綠色木霉 (7 ic/7octe/7na v^/cte)、植物乳桿菌(Lactoftac'7/"sp/aAJte/w/n)、脫氮副球菌(Paracocci/s ctenifri/fca/ s)、米曲霉(A鄰ergf祝uso;yzae)和釀酒酵母(Sacc/wromycescereWs/ae)
組成的微生物菌劑進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，發(fā)現(xiàn)上述菌種經(jīng)過(guò)混合培養(yǎng)發(fā)酵所得的菌劑 特別適合于加快園林廢棄物堆肥腐熟速率。
本發(fā)明的菌劑生產(chǎn)的具體步驟與控制條件如下
先在500份質(zhì)量的米糠，5份質(zhì)量的糖蜜，5份質(zhì)量200目的麥飯石中加40 'C不含漂白粉的水(培養(yǎng)基溶劑)，攪拌混合至含水率為50 60% (手捏后能自 然松散，無(wú)水分淋出)，并使pH為6.5 7.5，制成固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基；然后將上述 購(gòu)自中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)、中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理 中心(ACCC)和美國(guó)菌種保藏中心(ATCC)的枯草芽孢桿菌(Sac衡ssuW胸)、 綠色木霉(Trib/joctem7av射cte)、植物乳桿菌aactoJbad//t/sp/ante /m)、脫氮副球菌 (Paracoccusctentfriffcans)、米曲霉"spwg祝uswyzae)和釀酒酵母(Sacc/ aroo7yces cereWsJae)各10 20份質(zhì)量接種于固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中，在25 30X:和黑暗無(wú)光 線并隔絕空氣條件下培養(yǎng)發(fā)酵； 一周后打開(kāi)，添加250份質(zhì)量的鋸末(鋸末含水 量10~20%),攪拌均勻，繼續(xù)按上述條件(25 3(TC和黑暗無(wú)光線并隔絕空氣 密封)培養(yǎng)發(fā)酵二周后先打開(kāi)密封袋，在固態(tài)菌種混合物上面放干草，吸收多 余水分，再將吸附水分后的干草移除，然后將固態(tài)菌種混合物放在陰暗干燥處攤 散開(kāi)，涼置至含水率為50 60%，即制得本發(fā)明的固態(tài)型粉末狀園林植物廢棄物 堆肥菌劑，最后將菌劑密封包裝待用。
一種園林植物廢棄物堆肥菌劑的應(yīng)用，先將已經(jīng)粉碎至粒徑1 2cm的園林植物廢棄物(樹(shù)枝、草坪修剪物，腐爛果實(shí)，落葉和雜草等)堆置成堆體，堆體 長(zhǎng)、寬、高度不限；然后在堆體中添加菌劑，添加的菌劑為上述方法制得的園林 植物廢棄物堆肥菌劑，添加量為堆體重量的1 3%。，添加前，先將該菌劑放在 30 4(TC溫水中浸泡半小時(shí)，再將菌劑接種至堆體中，接種后添加不含漂白粉的 水，使堆體含水率為50~60%;堆肥開(kāi)始的溫度維持在55 65t:，每隔3 4天 進(jìn)行翻堆和補(bǔ)水，期間當(dāng)溫度超過(guò)65'C時(shí)，盡快補(bǔ)水翻堆(溫度過(guò)高會(huì)使大部 分菌種失活，影響纖維的分解速率)；6~8天后每隔一周翻堆一次并補(bǔ)充水分使 堆體含水率為50 60%;三周完成堆肥，達(dá)到腐熟無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)檢測(cè)，腐殖質(zhì) 化系數(shù)HIW.9，有機(jī)質(zhì)40 50%(超過(guò)生物有機(jī)肥>30%的要求)；完成堆肥后的 堆體表面用鍬拍實(shí)，防止氮素的揮發(fā)損失，放置一周進(jìn)行穩(wěn)定化得到腐熟的堆肥。 腐熟的堆肥可用于苗圃、林帶、花境、盆栽和行道樹(shù)等土壤改良或覆蓋，覆蓋用 量在5 10cm厚度，土壤改良時(shí)施入2 5cm厚度后進(jìn)行20cm厚度的翻土。
所述的枯草芽孢桿菌、綠色木霉、植物乳桿菌、脫氮副球菌、米曲霉和釀酒 酵母可以將購(gòu)自中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)、中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌 種保藏管理中心(ACCC)和美國(guó)菌種保藏中心(ATCC)的一株或幾株分別接 種于各自專門(mén)的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)得到。
其中，所述枯草芽孢桿菌(Sac/l/"s suW他)可選自保藏于CICC，編號(hào)為No. 6060,9011和10020中的一株或幾株，或保藏于ACCC，編號(hào)為No. 01430， 01432， 01170， 01181， 01188， 01196， 01199， 01266, 01698和01746中的一株 或幾株；所述綠色木霉(Wc/)o(tem7ai^tfe)可選自保藏于CICC,編號(hào)為ffal3001， 13002， 13003， 13004和13038中的一株或幾株，或保藏于ACCC,編號(hào)為N(x 30048， 30136, 30166， 30386， 30498， 30902， 31930, 31931, 31882和31911 中的一株或幾株；所述植物乳桿菌a3cto6ac/〃wsp/a"fewm)可選自保藏于CICC， 編號(hào)為Na6026, 6053， 6073， 20022， 20038， 200263， 200265和200267中的一 株或幾株，或保藏于ACCC，編號(hào)為No. 11016， 11095， 10643, 10644， 10533， 10171， 11118和10182中的一株或幾株；所述脫氮副球菌(Pa/acocci/s湘/^欣ca肪) 可選自保藏于ACCC，編號(hào)為Nal0489，或保藏于ATCC,編號(hào)為N"3543，17741 和19367中的一株或幾株；所述米曲霉"spe/gf///wstvyzae)可選自保藏于ACCC,編號(hào)為Na 30155, 30163, 30322， 30323， 30415, 30584， 30788， 31491, 31493 和31493中的一株或幾株，或保藏于CICC,編號(hào)為Nd 2001， 2011， 2022, 2028, 2035， 2036和2037中的一株或幾株；所述釀酒酵母(Sacc/7aromycescereWs紐e) 可選自保藏于CICC，編號(hào)為Na 1001， 1005, 1009， 1021， 1037， 1048 , 1049和 1050中的一株或幾株，或保藏于ACCC編號(hào)，為Na 20034， 20035， 20089,20107, 20158， 20168， 20251， 20108和21120中的一株或幾株，以及保藏于ATCC，編號(hào) 為Na 10274， 10275， 10602,10603和10615中的一株或幾株。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是-
1. 由于本發(fā)明的菌劑含有多種有效菌株，其中脫氮副球菌對(duì)有機(jī)污染物具 有很高的降解能力，因此可加快園林廢棄物堆肥腐熟速率，三周完成堆肥。
2. 由于菌劑生產(chǎn)中添加了適量麥飯石，可以讓菌種在保藏中保持休眠狀態(tài)， 防止菌種失活，延長(zhǎng)了菌劑的保藏時(shí)間，也保證了菌劑不被其他雜菌污染。
3. 由于本發(fā)明的菌劑可以直接應(yīng)用也可以繼續(xù)繁殖，菌種不易變異，有效 菌約為108 109dU/g，因此，性能保證，成本低廉。
4. 由于本發(fā)明的菌劑由多種有益菌復(fù)合而成，互不拮抗，協(xié)同作用，因此 在發(fā)酵過(guò)程中大量繁殖功能菌并產(chǎn)生多種特效代謝產(chǎn)物(如植物蛋白、激素、抗 生素等)，從而刺激植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物抗逆能力，功能菌進(jìn)入土壤后，可 幫助N、 P、 K的轉(zhuǎn)化，增加土壤養(yǎng)分，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高養(yǎng)分利用率。
5. 由于本發(fā)明的菌劑為固態(tài)粉狀，易于實(shí)際堆肥中的混勻攪拌，使堆肥溫 度迅速升高至55 70C且高溫維持時(shí)間較長(zhǎng)，加快了腐殖質(zhì)的形成，縮短了堆 肥的時(shí)間，堆肥產(chǎn)物發(fā)芽指數(shù)高于對(duì)照處理10 20%,達(dá)到無(wú)害化生物指標(biāo)，腐 殖質(zhì)化系數(shù)HI ([w(HA)/w(FA)]) >1.9達(dá)到腐熟的速度較對(duì)照快7天左右。
6. 本發(fā)明有效改善了城市園林廢棄物及農(nóng)業(yè)秸稈等高纖維含量固體有機(jī)廢 棄物的處理處置難的問(wèn)題，改良了土壤的生物有機(jī)肥，在垃圾處理廠、堆肥廠、 社區(qū)和私人庭院等廢棄物處理中應(yīng)用前景廣闊。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
先在50 Kg米糠、糖蜜0.5 Kg和200目麥飯石0,5 Kg中加入不含漂白粉的40'C水(培養(yǎng)基溶劑)，攪拌混合至含水率為50 60% (手捏后能自然松散，無(wú) 水分淋出)，并使pH為6.5 7.5 ，制成固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。再將枯草芽孢桿菌(8ac甜t/s sw加他)1Kg、綠色木霉(Wc/jootem a i^cfe) 0.5 Kg、植物乳桿菌(Lactobac衡s ptenterun ) 0.75 Kg、脫氮副球菌(Paracoccus cte"tf湘cans) 0.5 Kg、米曲霉(iAspe"ff/ws oryzae) 0.5Kg和釀酒酵母(Saccftaromycescerev^ae) 0.25 Kg接種至固體培養(yǎng)基 上(接種量為5 10%，優(yōu)選為7%),接種后攪拌均勻得到復(fù)合菌劑。將復(fù)合菌 劑在溫度25 30'C,優(yōu)選28'C培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程需將復(fù)合菌劑裝入密封袋中和黑 暗無(wú)光線條件下培養(yǎng)。 一周后加入25Kg鋸末，鋸末的含水率為10 20%,攪拌 均勻，繼續(xù)密封和無(wú)光線條件下培養(yǎng)。第二周后先打開(kāi)密封袋，在上面放干草以 吸收多余水分，并將吸附后的干草移除，將發(fā)酵后的固態(tài)菌種攤散開(kāi)，涼置至含 水率為50 60%或手捏后原料自然松散，無(wú)水分淋出即可應(yīng)用。本發(fā)明的菌劑應(yīng) 在陰暗干燥處密封保存。
所述的菌株可以購(gòu)買(mǎi)直接應(yīng)用，也可以購(gòu)買(mǎi)回來(lái)分別培養(yǎng)繼續(xù)繁殖，以滿足 制備菌劑所需的量。培養(yǎng)方法采用已知的常規(guī)方法枯草芽孢桿菌、脫氮副球菌 可以使用LB培養(yǎng)基培養(yǎng)2 3天獲得；米曲霉、綠色木霉和釀酒酵母可以使用 PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)4 6天獲得；植物乳桿菌使用MRS培養(yǎng)基發(fā)酵4 5天獲得。
實(shí)施例2
園林廢棄物包括樹(shù)枝修剪物、草坪修剪物、腐爛果實(shí)、落葉和雜草等。將園 林廢棄物粉碎至粒徑l 2cm左右堆置，堆體長(zhǎng)、寬、高在80 200cm，將實(shí)施 例1的菌劑接種至堆肥上，接種的量為堆體重量的3%Q，接種前以30 4(TC溫水 浸泡菌劑半小時(shí)(溫水的量20 50L)。接種后加不含漂白粉的水至堆體的含水 率為50 60%或手捏后原料自然松散，無(wú)水分淋出。堆肥開(kāi)始后，溫度維持在 55 65°C， 3 4天進(jìn)行翻堆和補(bǔ)水，翻堆過(guò)程注意原料的內(nèi)外要混合均勻，此 時(shí)如果溫度超過(guò)65'C，需盡快補(bǔ)水翻堆，使堆體通氣，溫度過(guò)高會(huì)使大部分菌 種失活，影響纖維的分解速率。以后每隔一周翻堆一次并補(bǔ)充水分。約三周完成 堆肥，達(dá)到腐熟無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)，腐殖質(zhì)化系數(shù)HI>1.9，有機(jī)質(zhì)40 50%,超過(guò)生 物有機(jī)肥>30%的要求。堆腐后的堆肥需放置一周左右進(jìn)行穩(wěn)定，并將堆體表面 用鍬拍實(shí)，防止氮素的揮發(fā)損失。腐熟后的堆肥可用于苗圃、林帶、花境、盆栽和行道樹(shù)等土壤改良或覆蓋。覆蓋用量在5 10cm厚度。施入2 5cm厚度，進(jìn) 行20cm厚度的翻土，使土壤得到改良，會(huì)取得良好的生長(zhǎng)效果。 實(shí)施例3
將粉碎后粒徑為1 3cm的園林廢棄樹(shù)枝污泥=(1: O (1: 2)體積 比混合堆置成堆體，堆體長(zhǎng)、寬、高在抑 200cm。將實(shí)施例1的菌劑接種至堆 體上，接種的量為堆體重量的1%。，接種前以30 40'C溫水浸泡菌劑半小時(shí)(溫 水的量5 10L)。接種后酌情調(diào)節(jié)至手捏堆體的原料能自然松散，并無(wú)水分淋出， (由于污泥中含水量較高，通常堆肥初始無(wú)需加水)。堆肥開(kāi)始后，溫度維持在 55 65'C， 3 4天進(jìn)行翻堆和補(bǔ)水，翻堆過(guò)程注意原料的內(nèi)外要混合均勻，期 間如果溫度超過(guò)65'C，需盡快補(bǔ)水翻堆，使堆體通氣，溫度過(guò)高會(huì)使大部分菌 種失活，影響纖維的分解速率。以后每隔一周翻堆一次并補(bǔ)充水分。四至六周完 成堆肥，達(dá)到腐熟無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)。堆腐后的堆肥需放置一至兩周左右進(jìn)行穩(wěn)定，并 將堆體表面用鍬拍實(shí)，防止氮素的揮發(fā)損失。腐熟后的堆肥可用于苗圃、花境、 盆栽和行道樹(shù)等土壤改良，施入2 5cm厚度，進(jìn)行20cm厚度的翻土，會(huì)取得 良好的生長(zhǎng)效果。用此方法制備的樹(shù)枝污泥堆肥在上海市園林科學(xué)研究所花境實(shí) 驗(yàn)、盆栽實(shí)驗(yàn)和上海市新虹橋中心花園的龍爪槐生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)都取得了良好的生長(zhǎng)效 果。
權(quán)利要求
1.一種園林植物廢棄物堆肥菌劑的生產(chǎn)方法，其特征在于先將500份質(zhì)量的米糠，5份質(zhì)量的糖蜜，5份質(zhì)量200目的麥飯石，加40℃不含漂白粉的水?dāng)嚢杌旌希瞥珊蕿?0～60％，pH為6.5～7.5，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基；然后量取枯草芽孢桿菌、綠色木霉、植物乳桿菌、脫氮副球菌、米曲霉和釀酒酵母各10～20份質(zhì)量，將它們分別接種于上述固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中，在25～30℃和黑暗無(wú)光線并隔絕空氣條件下培養(yǎng)發(fā)酵；一周后打開(kāi)，添加250份質(zhì)量的鋸末，攪拌均勻，繼續(xù)按上述條件培養(yǎng)發(fā)酵；二周后先打開(kāi)密封袋，在培養(yǎng)發(fā)酵混合物上面放干草吸收多余水分，再將吸附水分后的干草移除，然后將培養(yǎng)發(fā)酵混合物放在陰暗干燥處攤散開(kāi)，涼置至含水率為50～60％，即制得本發(fā)明的固態(tài)型粉末狀園林植物廢棄物堆肥菌劑，最后將其密封包裝保存待用。
2. —種園林植物廢棄物堆肥菌劑的應(yīng)用，先將已經(jīng)粉碎至粒徑1 2cm的 園林植物廢棄物堆置成堆體；然后在堆體中接種菌劑，其特征在于接種的菌劑 為權(quán)利要求1得到的園林植物廢棄物堆肥菌劑，接種的量為堆體重量的1 3%。， 接種前，先用30 40'C溫水浸泡該菌劑半小時(shí)；然后將菌劑接種至堆體中，接 種后添加不含漂白粉的水，使堆體含水率為50 60%;堆肥開(kāi)始的溫度維持在 55 65°C，每隔3 4天進(jìn)行翻堆和補(bǔ)水，期間當(dāng)溫度超過(guò)65'C時(shí)，盡快補(bǔ)水翻 堆，避免菌種失活而影響纖維的分解速率；6-8天后每隔一周翻堆一次，并補(bǔ)充 水分使堆體含水率為50 60%;三周完成堆肥，達(dá)到腐熟無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)檢測(cè)腐 殖質(zhì)化系數(shù)HIM.9，有機(jī)質(zhì)含量為40 50%;完成堆肥后的堆體表面用鍬拍實(shí)， 防止氮素的揮發(fā)損失，放置一周進(jìn)行穩(wěn)定化后得到腐熟的堆肥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的一種園林植物廢棄物堆肥菌劑的應(yīng)用，其特征在于 所述的腐熟的堆肥可用于苗圃、林帶、花境、盆栽和行道樹(shù)等土壤改良或覆蓋， 覆蓋用量在5 10cm厚度，土壤改良采用施入2 5cm厚度，進(jìn)行20cm厚度的 翻土。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種園林植物廢棄物堆肥菌劑的生產(chǎn)方法及其應(yīng)用。將枯草芽孢桿菌、綠色木霉、植物乳桿菌、脫氮副球菌、米曲霉和釀酒酵母各10～20份質(zhì)量接種于固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中，在25～30℃和黑暗密封下培養(yǎng)發(fā)酵1～3周；一周后添加250份質(zhì)量鋸末，攪勻，繼續(xù)培養(yǎng)發(fā)酵；二周后放干草吸收多余水分后移除干草，陰干即得粉狀菌劑，待用。先將園林廢棄物堆置，再接種重量為堆體的1-3‰的用30～40℃溫水浸泡的菌劑；開(kāi)始堆肥55～65℃，3～4天翻堆和補(bǔ)水；以后每隔一周翻堆一次并補(bǔ)水，堆體含水率50～60％；三周完成堆肥，達(dá)到腐熟無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明菌種制備簡(jiǎn)便，成本低廉，可直接應(yīng)用或繼續(xù)繁殖，不變異，不失活，保藏期長(zhǎng)，所得堆肥能改良土壤，提高養(yǎng)分利用率。
文檔編號(hào)C05F11/00GK101306961SQ20081004031
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者呂子文, 方海蘭, 郝冠軍 申請(qǐng)人:上海市園林科學(xué)研究所