專利名稱：一種功能性有機(jī)物料腐熟劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬用于土壤肥料領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)用微生物制劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要土壤提供作物生長的營養(yǎng)物質(zhì)和生存環(huán)境。多年來，化學(xué)肥料的施用對農(nóng)業(yè)增收起到了關(guān)鍵作用。然而，由于長期施用化學(xué)肥料，有機(jī)肥供應(yīng)不足，各類養(yǎng)分比例失調(diào)，致使農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、土壤理化性狀和土壤微生物區(qū)系受到了不同程度的破壞，在一定程度上影響了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，化學(xué)肥料污染已成為當(dāng)今世界一大公害，我國目前土壤資源現(xiàn)狀迫切需要通過人為措施補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，確保農(nóng)業(yè)種植水平和農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)。在我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)的十大對策中明確提倡要推廣“生態(tài)農(nóng)業(yè)”，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)田土壤，推動無公害健康食品的生產(chǎn)，保證有足夠數(shù)量有機(jī)質(zhì)返回土壤，以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)中生物循環(huán)，達(dá)到保持和增強(qiáng)土壤肥力及生物活性目的?？梢杂糜谧鳛?生物)有機(jī)肥或各種途徑進(jìn)行還田的有機(jī)質(zhì)原料雖然比較豐富， 但是處理是關(guān)鍵，我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高速發(fā)展所帶來的大量農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、制糖濾泥等有機(jī)固體廢棄物很多沒有得到無害化、資源化、減量化的“三化”處理。而如何做好“三化” 處理已成為我國農(nóng)業(yè)循環(huán)體系能否完成的關(guān)鍵問題。因此在農(nóng)業(yè)固廢處理中擔(dān)當(dāng)主要“角色”的有機(jī)物料腐熟劑的研究開發(fā)變得越來越關(guān)鍵。目前市場上銷售的具有腐熟有機(jī)物作用的產(chǎn)品主要僅以有機(jī)物的腐熟為主要特點(diǎn)，其產(chǎn)品的主要技術(shù)工藝為液體發(fā)酵后采用固體吸附劑進(jìn)行吸附，且在相關(guān)文獻(xiàn)和市場上均未發(fā)現(xiàn)由有機(jī)物料腐熟和發(fā)酵后產(chǎn)物具備增產(chǎn)性的弗氏鏈霉菌與嗜熱毀絲霉通過液體-固體聯(lián)合發(fā)酵工藝制成的功能性菌劑產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先提供一種有機(jī)物料腐熟劑。本發(fā)明還提供這種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法。本發(fā)明提供的有機(jī)物料腐熟劑，含有弗氏鏈霉菌CGMCCNo. 5133和嗜熱毀絲霉 CGMCCNo. 5134ο本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其所掌握的本領(lǐng)域公知常識確定用于發(fā)酵有機(jī)物料的活菌數(shù)的最低值。優(yōu)選地，本發(fā)明提供的有機(jī)物料腐熟劑含有如下重量份的組分弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑10 50份；嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑5 20份;綠色木霉菌劑0 20份；枯草芽孢桿菌菌劑0 20份；酵母菌劑0 20份。
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本發(fā)明的弗氏鏈霉菌(Sti^ptomyces fradiae)CLIMAX-VSF是從高產(chǎn)田土壤中分離而得，該菌株十分顯著的抗病、固氮解磷和分泌生長素性能。已在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心進(jìn)行保藏，保藏登記編號為CGMCC No. 5133，保藏日期為2010年8 月12日。本發(fā)明的嗜熱毀絲霉菌(Myceliophthora thermophila)是從60°C以上高溫發(fā)熱的秸稈粉堆中分離提取并通過長期篩選、純化、馴化工作，獲得生產(chǎn)性能和代謝活性穩(wěn)定的菌種后在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心進(jìn)行保藏，保藏登記編號為 CGMCC No. 5134，保藏日期為2010年8月12日。優(yōu)選地，弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑中活菌數(shù)不低于10億/克，嗜熱毀絲霉菌劑中活菌數(shù)CGMCC No. 5134菌劑中活菌數(shù)不低于5億/克，綠色木霉菌劑中活菌數(shù)不低于5億/克，枯草芽孢桿菌菌劑中活菌數(shù)不低于10億/克，酵母菌劑活菌數(shù)不低于5億/克。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案中，所述的有機(jī)物料腐熟劑還可含有輔料。優(yōu)選地，其中，菌劑混合物和輔料的重量比為1 1 20。所述輔料為麩皮、花生殼、磷礦粉、沸石粉、 麥飯石、餅粕和蔗糖中的一種或多種。本發(fā)明中，綠色木霉、枯草芽孢桿菌和酵母菌的菌株沒有特別的限定，對目前已知的任意綠色木霉、枯草芽孢桿菌和酵母菌的菌株均可用于本發(fā)明。本發(fā)明提供的所述的有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其為將配方比例的弗氏鏈霉菌 CGMCC No. 5133菌劑、嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑、綠色木霉菌劑、枯草芽孢桿菌菌劑和酵母菌菌劑進(jìn)行混合。具體地，弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑、嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑、綠色木霉菌劑、枯草芽孢桿菌菌劑可按如下方式進(jìn)行制備分別培養(yǎng)制備弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133、嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134、綠色木霉或枯草芽孢桿菌的種子液，再將各自的種子液接種到各自相應(yīng)的固體增殖培養(yǎng)基中進(jìn)行增殖培養(yǎng)，將相應(yīng)的增殖培養(yǎng)后的固體發(fā)酵培養(yǎng)基常溫干燥即得各自的菌劑。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，還可包括將配方比例的菌劑混合物與輔料按重量比1 1 20進(jìn)行混合。本發(fā)明中，酵母菌劑可為假絲酵母或釀酒酵母菌劑，或其組合。這種酵母菌劑可市售獲得，如可購自安琪酵母股份有限公司。本發(fā)明提供了一種具備生長素積累功能的有機(jī)物料腐熟劑，該腐熟劑利用中溫階段弗氏鏈霉菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物快速積累，和后期嗜熱毀絲霉的高溫作用相配合，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物料的快速處理和最終被資源化利用，處理后的有機(jī)固廢，徹底改觀，體現(xiàn)出良好的改良土壤、促進(jìn)生長、抑制土傳病害的性能，同時環(huán)保衛(wèi)生。本發(fā)明的腐熟劑中的功能菌種分別進(jìn)行液體-固體聯(lián)合培養(yǎng)，與傳統(tǒng)的液體發(fā)酵吸附成固體制劑的方式相比，該方法進(jìn)行菌種增殖的產(chǎn)孢量更高、代謝產(chǎn)物量大，其產(chǎn)品的生物活性更好，保存期更長。本發(fā)明的菌劑能維持高溫發(fā)酵較長的時間，從而可以有效殺死發(fā)酵物料中的有害病原物、害蟲和寄生蟲，較少植物病害的發(fā)生。


圖1為本發(fā)明腐熟劑的發(fā)酵溫度曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若無特別說明，本申請中所述的“份”是指“重量份”。實(shí)施例1弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133原菌菌劑的制備本發(fā)明采用液體-固體聯(lián)合發(fā)酵培養(yǎng)工藝進(jìn)行弗氏鏈霉菌CLIMAX-VSF的培養(yǎng)，通過先液體增殖培養(yǎng)再接入到固體培養(yǎng)物增殖培養(yǎng)，具體步驟包括1)種子制備及液體增殖培養(yǎng)先將保存有弗氏鏈霉菌CLIMAX-VSF的凍干管進(jìn)行活化。具體方法是先接入到高氏一號培養(yǎng)基的斜面中在30士2°C進(jìn)行培養(yǎng)15天；在獲得健康菌落后，將其接入PDA培養(yǎng)基中30°C培養(yǎng)5天，然后挑選發(fā)育健康菌種接入到經(jīng)過滅菌的由蔗糖20份、氯化鈉5份、蛋白胨20份、硫酸鎂5份、磷酸二氫鉀3份、水1000份組成的液體培養(yǎng)基中，然后再150r/min、30士2°C培養(yǎng)3天，獲得弗氏鏈霉菌種子液。(2)固體增殖培養(yǎng)將步驟1)的弗氏鏈霉菌種子液接入到由麥麩60份、紅糖5份、 棉籽餅30份、硫酸鎂1. 5份、氯化鈉1. 5份、碳酸鈣2份組成的經(jīng)過120°C以上高溫滅菌的固體培養(yǎng)料(PH7.5)中，在30士2°C的無菌有氧條件下培養(yǎng)7天。(3)干燥處理固體增殖培養(yǎng)完畢后將其放于干燥室進(jìn)行干燥。干燥后的弗氏鏈霉菌經(jīng)過平板計(jì)數(shù)法檢測有效活菌數(shù)，為100億/克，作為弗氏鏈霉菌原菌制劑包裝入庫保存。實(shí)施例2嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134原菌菌劑的制備1)種子制備及液體增殖培養(yǎng)先將保存有嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134的凍干管進(jìn)行活化，具體方法是先在無菌操作臺上將凍干管內(nèi)的菌種接入到PDA培養(yǎng)基的斜面中在 42°C進(jìn)行培養(yǎng)5天；在獲得健康菌落后，將其接入營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中42°C培養(yǎng)5天，然后挑選發(fā)育健康菌種接入到經(jīng)過滅菌的由蔗糖10份、氯化鈉5份、牛肉膏10份、氯化鈣5份、磷酸二氫鉀0.5份、三氯化鐵0.01份、酵母膏2份、水1000份組成的液體培養(yǎng)基中，并在150r/ min, 42°C培養(yǎng)3天，獲得嗜熱毀絲霉種子液。2)固體增殖培養(yǎng)將步驟1)的嗜熱毀絲霉種子液接入到由麥麩52份、玉米芯粉 30份、紅糖5份、豆餅10份、氯化鈣1. 5份、氯化鈉1. 5份組成的經(jīng)過120°C以上高溫滅菌的固體培養(yǎng)料(PH7.0)中，在42°C的無菌有氧條件下培養(yǎng)7天。3)干燥處理固體增殖培養(yǎng)完畢后將其放于干燥室進(jìn)行干燥。干燥后的嗜熱毀絲霉經(jīng)過平板計(jì)數(shù)法檢測有效活菌數(shù)，為50億/克，作為嗜熱毀絲霉原菌制劑包裝入庫保存。實(shí)施例3綠色木霉ACCC 30169原菌菌劑的制備1)種子制備及液體增殖培養(yǎng)先將保存有綠色木霉菌ACCC30169(購自中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心)的凍干管進(jìn)行活化，具體方法是先在無菌操作臺上將凍干管內(nèi)的菌種接入到PDA培養(yǎng)基的斜面中在30士2°C進(jìn)行培養(yǎng)5天；在獲得健康菌落后，將其接入到營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，在30士2°C培養(yǎng)5天，然后挑選發(fā)育健康菌種接入到經(jīng)過滅菌的由蔗糖10份、地瓜汁10份、氯化鈉5份、蛋白胨10份、硫酸鎂5份、磷酸二氫鉀0. 5份、硫酸銨 3份、水1000份組成的液體培養(yǎng)基中，并在150r/min、30士2°C培養(yǎng)3天，獲得綠色木霉種子液。2)固體增殖培養(yǎng)將步驟1)的綠色木霉種子液接入到由玉米芯粉20份、花生殼 10份、麥麩30份、紅糖5份、豆餅20份、蛋白胨10份、硫酸鎂1. 5份、氯化鈉1. 5份、碳酸鈣 2份組成的經(jīng)過120°C以上高溫滅菌的固體培養(yǎng)料(pH7.0)中，在30士2°C的無菌有氧條件下培養(yǎng)7天。3)干燥處理固體增殖培養(yǎng)完畢后將其放于干燥室進(jìn)行干燥。干燥后的綠色木霉菌經(jīng)過平板計(jì)數(shù)法檢測有效活菌數(shù)，為55億/克，作為綠色木霉菌原菌制劑保存?zhèn)溆?。?shí)施例4枯草芽孢桿菌ACCC10616原菌菌劑的制備1)種子制備及液體增殖培養(yǎng)先將保存有枯草芽孢桿菌ACCC10616(購自中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心)的凍干管進(jìn)行活化，在無菌的超凈工作臺上把枯草芽孢桿菌接入到PDA培養(yǎng)基中在30士2°C的恒溫培養(yǎng)5天。選取生長健康并菌臺厚重的在無菌的條件下接入營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，將其在30士2°C的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10天。挑取菌種將其在無菌的條件下將其接入到由糖5份、氯化鈉2份、硫酸鎂0. 25份、土豆汁20份、碳酸鈣0. 25 份、硫酸鎂0. 5份的液體培養(yǎng)基中。在30士2°C，150r/min下培養(yǎng)3天。2)固體增殖培養(yǎng)把搖好的液體菌種在無菌的條件下接入到由細(xì)麩皮50份、米糠 20份、糖5份、蛋白胨5份、腐植酸15份、碳酸鈣2份、硫酸鎂3份組成的經(jīng)高壓滅菌的固體培養(yǎng)基中。培養(yǎng)5天。3)干燥處理固體增殖培養(yǎng)完畢后將其放于干燥室進(jìn)行干燥。干燥后的枯草芽孢桿菌經(jīng)過平板計(jì)數(shù)法檢測有效活菌數(shù)，為80億/克，作為枯草芽孢桿菌原菌制劑保存?zhèn)溆?。?shí)施例5有機(jī)物料腐熟劑實(shí)施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑10重量份；實(shí)施例2制備的嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑20份。將上述兩種菌劑混合即得本發(fā)明的有機(jī)物料腐熟劑。實(shí)施例6有機(jī)物料腐熟劑實(shí)施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑50重量份；實(shí)施例2制備的嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑5份，實(shí)施例3制備的綠色木霉ACCC30169菌劑20份。實(shí)施例4制備的枯草芽孢桿菌ACCC10616菌劑10份。將上述菌劑混合即得本發(fā)明的有機(jī)物料腐熟劑。實(shí)施例7有機(jī)物料腐熟劑實(shí)施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑30重量份，實(shí)施例2制備的嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑10份，實(shí)施例3制備的綠色木霉ACCC30169菌劑10份，實(shí)施例4制備的枯草芽孢桿菌ACCC10616菌劑20份，釀酒酵母菌劑(購自安琪酵母股份有限公司)20份。將上述菌劑混合即得本發(fā)明的有機(jī)物料腐熟劑。實(shí)施例8有機(jī)物料腐熟劑實(shí)施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑20重量份，實(shí)施例2制備的嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑5份，
實(shí)施例4制備的枯草芽孢桿菌ACCC10616菌劑10份，釀酒酵母菌劑(購自安琪酵母股份有限公司)10份，重量比10 10 5 5 1的麩皮、花生殼、磷礦粉、麥飯石和蔗糖混合物，500份。將上述物質(zhì)混合，即得本發(fā)明的有機(jī)物料腐熟劑。試驗(yàn)例1常規(guī)有機(jī)固廢物處理使用本發(fā)明實(shí)施例5和實(shí)施例8制備的有機(jī)物料腐熟劑，按照每噸(以干基計(jì)算) 投放0. 3wt%對有機(jī)固廢物牛糞進(jìn)行處理(處理1和處理2、。以不含菌劑的其它組成成分為對照(處理3)。將待發(fā)酵的有機(jī)固廢物牛糞調(diào)整成初始水分55%、(/^=30、？!1 = 7.2。 初秋常溫環(huán)境下進(jìn)行發(fā)酵，實(shí)際測量物料內(nèi)的溫度。結(jié)果如圖1所示，在本發(fā)明的功能性有機(jī)物料腐熟劑從第一天開始便迅速激活，微生物生長十分活躍，表現(xiàn)出很強(qiáng)的生命活性特征。這得益于其優(yōu)秀的菌株及配套的液體-固體聯(lián)合培養(yǎng)工藝，與傳統(tǒng)發(fā)酵方式(即不額外添加菌劑的發(fā)酵方式)，本發(fā)明的發(fā)酵方法可在2天內(nèi)迅速使溫度達(dá)到接近70°C的高溫， 并能持續(xù)6天以上，牛糞中的雜草秸稈等纖維素含量較高的物質(zhì)腐爛程度更高。除此之外經(jīng)過處理后的發(fā)酵有機(jī)物在冷卻后用于土壤改良，體現(xiàn)出其發(fā)酵前段的功能性物質(zhì)積累帶來的增產(chǎn)及抗重茬性能每畝地在底肥期間配合使用500公斤，在其他條件相同的基礎(chǔ)上，大棚草莓生長發(fā)育旺盛，葉色濃綠，對追肥的速效養(yǎng)分吸收率顯著提高，坐果率良好，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)18%-23%,并表現(xiàn)出果色光亮、甜度提高1-3度的良好效果，生長周期未發(fā)現(xiàn)重茬障礙，土傳病害與未使用相比明顯降低。同樣，其他實(shí)施例制備的腐熟劑也能取得類似的效果。試驗(yàn)例2秸稈還田中的應(yīng)用每畝使用本發(fā)明實(shí)施例8的腐熟劑2公斤，均勻撒施后同秸稈旋耕入田，試驗(yàn)表明，在施用本發(fā)明產(chǎn)品3d后，各處理秸稈顏色由黃變褐；施用本發(fā)明產(chǎn)品后7d，處理2秸稈顏色為深黑色，與處理1淺黃色相比明顯加深；施用本發(fā)明產(chǎn)品后14d，處理2秸稈顏色仍最深，為淺黑色，處理1則由淺黃色變?yōu)樯铧S色；施用本發(fā)明產(chǎn)品20d后，處理1和處理2秸稈顏色較剛還田時有明顯變化，但處理2的腐爛速度更快，表明本發(fā)明產(chǎn)品對秸稈具有顯著的催腐作用。
權(quán)利要求
1.含有弗氏鏈霉菌CGMCCNo. 5133和嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134的有機(jī)物料腐熟劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐熟劑，其特征在于，含有如下重量份的組分弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑10 50份；嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑5 20份；綠色木霉菌劑0 20份；枯草芽孢桿菌菌劑0 20份；酵母菌劑0 20份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的腐熟劑，其特征在于，弗氏鏈霉菌CGMCCNo.5133菌劑中活菌數(shù)不低于10億/克，嗜熱毀絲霉菌劑中活菌數(shù)CGMCC No. 5134菌劑中活菌數(shù)不低于5 億/克，綠色木霉菌劑中活菌數(shù)不低于5億/克，枯草芽孢桿菌菌劑中活菌數(shù)不低于10億 /克，酵母菌劑活菌數(shù)不低于5億/克。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腐熟劑，其特征在于，還含有輔料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腐熟劑，其特征在于，其中菌劑混合物和輔料的重量比為 1 1 20。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的腐熟劑，其特征在于，所述輔料為麩皮、花生殼、磷礦粉、 沸石粉、麥飯石、餅粕和蔗糖中的一種或多種。
7.權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的腐熟劑的制備方法，其為將配方比例的弗氏鏈霉菌 CGMCC No. 5133菌劑、嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑、綠色木霉菌劑、枯草芽孢桿菌菌劑和酵母菌菌劑進(jìn)行混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，還包括將配方比例的菌劑混合物與輔料按重量比1 1 20進(jìn)行混合。
9.權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的腐熟劑在高溫發(fā)酵有機(jī)物料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)物料腐熟劑，其含有如下重量份的組分弗氏鏈霉菌CGMCC No.5133菌劑10～50份；嗜熱毀絲霉CGMCC No.5134菌劑5～20份；綠色木霉菌劑0～20份；枯草芽孢桿菌菌劑0～20份；酵母菌劑0～20份。本發(fā)明提供了一種具備生長素積累功能的有機(jī)物料腐熟劑，該腐熟劑利用中溫階段弗氏鏈霉菌產(chǎn)生的生長素的快速積累，和后期嗜熱毀絲霉的高溫作用相配合，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物料的快速處理和最終被資源化利用，處理后的有機(jī)固廢，徹底改觀，體現(xiàn)出良好的改良土壤、促進(jìn)生長、抑制土傳病害的性能，同時環(huán)保衛(wèi)生。
文檔編號C12R1/865GK102337237SQ20111029096
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者劉澎 申請人:北京可力美施生物科技有限公司