一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸稈腐熟劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復合微生物菌劑及其制備方法，克服現(xiàn)有技術中腐熟劑腐熟啟動慢、腐熟不徹底的問題，本發(fā)明提供一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸稈腐熟劑，所述秸稈腐熟劑包括菌株YO-H、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉和哈茨木霉。本發(fā)明有益效果：1、本發(fā)明的秸稈腐熟劑使用了菌株YO-H，在環(huán)境溫度比較低的情況下也能快速啟動腐熟；2、本發(fā)明菌株YO-H與其他腐熟菌配合，腐熟效果更好；3、加入了額外的酶制劑，提高了腐熟劑纖維素酶活，在腐熟菌還沒有大量繁殖起來產生新的酶之前，大概有3-4天時間，就利用額外添加的酶制劑降解木質素、纖維素，等于將腐熟時間提前了3-4天。
【專利說明】一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸稈腐熟劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種秸桿腐熟劑及其制備方法，具體涉及一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]秸桿等有機物料中含有數(shù)量不少的木質素，它包圍著半纖維素和半纖維素一起填充在微原纖維之間，與細胞壁成分緊密結合，木質素、纖維素、半纖維素這“三素”構成一體，增加了微生物對秸桿的腐解難度。秸桿腐熟前幾天為腐熟劑中的微生物生長繁殖期，對腐熟貢獻小，只有等到該類微生物大量繁殖分泌各種木質素、半纖維素降解酶，破壞了木質素和半纖維素之間的緊密結合，暴露出內部的纖維素結構，這才進入秸桿的快速腐解階段。往往由于微生物分泌的“三素”酶數(shù)量不夠，活性不足，影響了秸桿腐解速度、程度。
[0003]有機物料腐熟劑在適宜的環(huán)境溫度下腐熟菌大量繁殖，依靠其自身新陳代謝活動產生的多酶體系降解腐熟有機物料，目前腐熟劑啟動腐熟的環(huán)境溫度一般要求在15°C以上，溫度較低時腐熟啟動慢、時間長，腐熟不徹底。我國農作物秸桿一般在11月份收割結束后被閑置在地里，堆肥腐熟一般在這個季節(jié)進行。中國多數(shù)地區(qū)這個季節(jié)溫度較低，難以達到合適的腐熟啟動環(huán)境溫度。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術中腐熟劑腐熟啟動慢、腐熟不徹底的問題，本發(fā)明提供一種能夠在低溫(低于10°c)狀態(tài)下快速啟動腐熟的腐熟劑。
[0005]本發(fā)明技術方案為提供一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑，所述秸桿腐熟劑包括節(jié)桿菌菌株Υ0-Η，所述菌株YO-H保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”，保藏單位地址為:北京市朝陽區(qū)北辰路I號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏日期為2010年8月23日，拉丁`文名稱為Arhtrobacter arilaiti，菌株名“Υ0-Η”，保藏號為 “CGMCC N0.4119”。
[0006]優(yōu)選的，上述的低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑還包括枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉和哈茨木霉。
[0007]優(yōu)選的，上述低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑中，所述菌株Υ0-Η、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉的菌種數(shù)量比為1:1:1: 2: 2。
[0008]本發(fā)明的另一技術方案為提供一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑的制備方法，包括以下步驟:
[0009]將菌株Υ0-Η、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分別培養(yǎng)，培養(yǎng)至菌濃為108/mL，按體積比1:1:1:2: 2混合均勻得混合菌液，所述混合菌液以1:10的比例接種到麥麩中培養(yǎng)10天，所述麥麩中水分的質量分數(shù)為50%，置陰涼處風干至麥麩中水分的質量分數(shù)小等于25%，加入麥麩質量分數(shù)1%-1.5%的纖維素酶，混拌均勻即得到秸桿腐熟劑。[0010]優(yōu)選的，上述的低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑的制備方法，包括以下步驟:
[0011](I)將正在腐爛的玉米秸桿5°C富集培養(yǎng)，浸液稀釋后以纖維素為唯一碳源的雙層平板涂布5°C培養(yǎng)，直到形成單菌落，穿刺挑取菌落得到菌株YO-H ；
[0012](2)將菌株Υ0-Η、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分別培養(yǎng)，培養(yǎng)至菌濃為108/mL，按體積比1:1:1:2: 2混合均勻，以1:10的比例接種到麥麩中培養(yǎng)10天，所述麥麩中水分的質量分數(shù)為50%，置陰涼處風干至麥麩中水分的質量分數(shù)小等于25%，加入麥麩質量分數(shù)1%-1.5%的纖維素酶，混拌均勻即得到秸桿腐熟劑。 [0013]優(yōu)選的，上述的低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑的制備方法中，所述菌株YO-H的培養(yǎng)方法如下:
[0014]I)菌種活化:從斜面保藏管中取I環(huán)菌株YO-H菌苔至30mL液體培養(yǎng)基中，37°C、200—250rpm 培養(yǎng) 20—24 小時；
[0015]2)搖瓶培養(yǎng):用無菌移液器汲取步驟I)得到的菌液于搖瓶中，接種量:1% ;溫度:370C ;轉速:200—250rpm ;培養(yǎng)時間:20_24h ；
[0016]3)發(fā)酵罐培養(yǎng):將步驟2)培養(yǎng)好的搖瓶接種到發(fā)酵罐擴大培養(yǎng)，接種方式:火焰接種;接種量:1% ;溫度:37°C ;轉速:180—200rpm ;通氣量:1:0.8 ;罐壓:0.02MPa ;時間:24—36h ;得菌株YO-H菌液；
[0017]菌株活化及搖瓶用培養(yǎng)基制備方法如下:豆芽加去離子水煮沸20分鐘，所述豆芽的質量分數(shù)為25%，過濾除渣，補足體積，加入5%質量分數(shù)的葡萄糖溶解混勻，調整pH值至
7.0，121°C滅菌30分鐘；
[0018]菌株斜面及平板計數(shù)用培養(yǎng)基制備方法如下:豆芽加去離子水煮沸20分鐘，所述豆芽的質量分數(shù)為25%，過濾除渣，補足體積，加入5%質量分數(shù)的葡萄糖、2%質量分數(shù)的瓊脂粉溶解混勻，調整pH值至7.0，121°C滅菌30分鐘。
[0019]本發(fā)明有益效果:1、本發(fā)明的秸桿腐熟劑使用了菌株Υ0-Η，在環(huán)境溫度比較低的情況下也能快速啟動腐熟；2、本發(fā)明菌株YO-H與其他腐熟菌配合，腐熟效果更好；3、加入了額外的酶制劑，提高了腐熟劑纖維素酶活，在腐熟菌還沒有大量繁殖起來產生新的酶之前，大概有3-4天時間，就利用額外添加的酶制劑降解木質素、纖維素，等于將腐熟時間提前了 3-4天。
【具體實施方式】
[0020]為詳細說明本發(fā)明的技術內容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式詳予說明。
[0021]本發(fā)明實施方式如下:
[0022]實施例1
[0023]將正在腐爛的玉米秸桿低溫(5°C)富集培養(yǎng)、浸液稀釋后選取合適稀釋度于以纖維素為唯一碳源的雙層平板涂布低溫(5°C)培養(yǎng)，直到形成單菌落，穿刺挑取菌落得到低溫腐熟菌。經(jīng)鑒定為保藏號為“CGMCC N0.4119”的節(jié)桿菌菌株Υ0-Η。
[0024]將菌株Υ0-Η、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分別培養(yǎng)，培養(yǎng)至菌濃為108/mL，按體積比1:1:1:2: 2混合均勻，以1:10的比例接種到50%水分的麥麩中培養(yǎng)10天，置陰涼處風干至水分g 25，加入1%—1.5%的纖維素酶，混拌均勻即得到秸桿腐熟劑。
[0025]節(jié)桿菌菌株YO-H的培養(yǎng)方法如下:
[0026]菌株搖瓶及發(fā)酵用培養(yǎng)基:液體培養(yǎng)基。25重量份的豆芽加75份去離子水煮沸20分鐘，過濾除渣，補足體積，加入5重量份的葡萄糖溶解混勻，調整pH值至7.0,121°C滅菌30分鐘。
[0027]菌株斜面及平板計數(shù)用培養(yǎng)基:固體培養(yǎng)基。25重量份的豆芽加75重量份的去離子水煮沸20分鐘，過濾除渣，補足體積，加入5重量份的葡萄糖、2重量份的瓊脂粉溶解混勻，調整pH值至7.0,121。。滅菌30分鐘。
[0028]菌種活化:從斜面保藏管中取I環(huán)菌苔至30mL液體培養(yǎng)基中，37°C、200— 250rpm培養(yǎng)20—24小時。
[0029]搖瓶培養(yǎng):用無菌移液器汲取活化的菌液于搖瓶中。接種量:1% ;溫度:37°C ;轉速:200— 250rpm ;培養(yǎng)時間:20—24h。
[0030]發(fā)酵罐培養(yǎng):培養(yǎng)好的搖瓶接種到發(fā)酵罐擴大培養(yǎng)。接種方式:火焰接種；接種量:1% ;溫度:37°C ;轉速:180-200rpm ;通氣量:1:0.8 ;罐壓:0.02MPa ;時間:24— 36h ;最終菌體濃度> 2億/mL。
[0031]實施例2本發(fā)明腐熟劑的使用效果
[0032]使用方法:有機物料逐層堆肥。每層15 — 20厘米，逐層均勻撒施本發(fā)明實施例1腐熟劑、尿素或人畜糞尿，用量:腐熟劑2%。；尿素6 — 8kg/噸或人畜糞尿100— 200kg/噸，調節(jié)水分至60— 70%。
`[0033]試驗效果:
[0034]試驗在冬季進行，環(huán)境溫度約10°C。水稻收獲后將秸桿粉碎后堆慪發(fā)酵，一畝稻草堆兩堆，料堆規(guī)格2米寬、1.2-1.5米高。20厘米厚為一層，逐層撒施腐熟劑和人畜糞便，并均勻加水，使得物料含水量控制在60— 70%左右，堆料完畢，用塑料薄膜封堆。
[0035]使用量:腐熟劑使用量為物料量的2%。，即每發(fā)酵1000公斤物料使用2kg腐熟劑。
[0036]如表1所示，本發(fā)明所得腐熟劑迅速提高堆肥物料溫度，促進常溫腐熟菌生長繁殖、降解腐熟有機物料，達到相同腐熟程度比同類產品早3— 5天。
[0037]表1
[0038]
觀測內容實施例1所得市售腐熟菌清水對照
__腐熟劑___
達到60°C時間2天.5天 I 8天.[0039]
秸稈變黑時間__15天__19天__25天
秸稈腐爛變軟__22天__27天__47天
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】， 均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑，其特征在于，所述秸桿腐熟劑包括菌株YO-H，所述菌株YO-H保藏號為CGMCC N0.4119。
2.根據(jù)權利要求1所述的低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑，其特征在于，所述稻桿腐熟劑還包括枯早牙抱桿囷、釀酒酵母囷、黑曲霉和哈次木霉。
3.根據(jù)權利要求2所述的低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑，其特征在于，所述節(jié)桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉的菌種數(shù)量比為1:1:1: 2: 2。
4.一種低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將菌株Υ0-Η、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分別培養(yǎng)，培養(yǎng)至菌濃為108/mL，按體積比1:1:1:2: 2混合均勻得混合菌液，所得混合菌液以1:10的比例接種到麥麩中培養(yǎng)10天，所述麥麩中水分的質量分數(shù)為50%，置陰涼處風干至麥麩中水分的質量分數(shù)小等于25%，加入麥麩質量分數(shù)1%-1.5%的纖維素酶，混拌均勻即得到秸桿腐熟劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將正在腐爛的玉米秸桿5°C富集培養(yǎng)，浸液稀釋后以纖維素為唯一碳源的雙層平板涂布5°C培養(yǎng)，直到形成單菌落，穿刺挑取菌落得到菌株YO-H ； (2)、將菌株Υ0-Η、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、黑曲霉、哈茨木霉分別培養(yǎng)，培養(yǎng)至菌濃為108/mL，按體積比1:1:1:2: 2混合均勻得混合菌液，所得混合菌液以1:10的比例接種到麥麩中培養(yǎng)10天， 所述麥麩中水分的質量分數(shù)為50%，置陰涼處風干至麥麩中水分的質量分數(shù)小等于25%，加入麥麩質量分數(shù)1%-1.5%的纖維素酶，混拌均勻即得到秸桿腐熟劑。
6.根據(jù)權利要求4所述的低溫狀態(tài)下快速啟動腐熟的秸桿腐熟劑的制備方法，其特征在于，所述菌株YO-H的培養(yǎng)方法如下: O菌種活化:從斜面保藏管中取I環(huán)菌株YO-H的菌苔至30mL液體培養(yǎng)基中，37°C、200—250rpm 培養(yǎng) 20—24 小時； 2)搖瓶培養(yǎng):用無菌移液器汲取步驟I)得到的菌液于搖瓶中，接種量:1%;溫度:37°C;轉速:200— 250rpm ;培養(yǎng)時間:20_24h ； 3)發(fā)酵罐培養(yǎng):將步驟2)培養(yǎng)好的搖瓶接種到發(fā)酵罐擴大培養(yǎng)，接種方式:火焰接種；接種量:1% ;溫度:37°C ;轉速:180— 200rpm ;通氣量:1:0.8 ;罐壓:0.02MPa ;時間:24—36h ;得菌株YO-H菌液； 菌株活化及搖瓶用培養(yǎng)基制備方法如下:豆芽加去離子水煮沸20分鐘，所述豆芽的質量分數(shù)為25%，過濾除渣，補足體積，加入5%質量分數(shù)的葡萄糖溶解混勻，調整pH值至7.0，121°C滅菌30分鐘； 菌株斜面及平板計數(shù)用培養(yǎng)基制備方法如下:豆芽加去離子水煮沸20分鐘，所述豆芽的質量分數(shù)為25%，過濾除渣，補足體積，加入5%質量分數(shù)的葡萄糖、2%質量分數(shù)的瓊脂粉溶解混勻，調整pH值至7.0，121°C滅菌30分鐘。
【文檔編號】C12R1/865GK103710282SQ201310641595
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權日:2013年12月3日
【發(fā)明者】杜秉海, 林金新, 董少英, 姚良同, 丁延芹 申請人:福州農博士生物技術有限公司