專利名稱：一種功能性有機物料腐熟劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬用于土壤肥料領域，具體涉及一種農用微生物制劑及其應用。
背景技術：
農業生產需要土壤提供作物生長的營養物質和生存環境。多年來，化學肥料的施用對農業增收起到了關鍵作用。然而，由于長期施用化學肥料，有機肥供應不足，各類養分比例失調，致使農田生態環境、土壤理化性狀和土壤微生物區系受到了不同程度的破壞，在一定程度上影響了農產品的品質。因此，化學肥料污染已成為當今世界一大公害，我國目前土壤資源現狀迫切需要通過人為措施補充土壤有機質，確保農業種植水平和農作物產品品質。在我國生態環境保護的十大對策中明確提倡要推廣“生態農業”，保護生態環境和農田土壤，推動無公害健康食品的生產，保證有足夠數量有機質返回土壤，以促進生態系統中生物循環，達到保持和增強土壤肥力及生物活性目的。可以用于作為(生物)有機肥或各種途徑進行還田的有機質原料雖然比較豐富， 但是處理是關鍵，我國現代農業高速發展所帶來的大量農作物秸稈、禽畜糞便、制糖濾泥等有機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” 處理已成為我國農業循環體系能否完成的關鍵問題。因此在農業固廢處理中擔當主要“角色”的有機物料腐熟劑的研究開發變得越來越關鍵。目前市場上銷售的具有腐熟有機物作用的產品主要僅以有機物的腐熟為主要特點，其產品的主要技術工藝為液體發酵后采用固體吸附劑進行吸附，且在相關文獻和市場上均未發現由有機物料腐熟和發酵后產物具備增產性的弗氏鏈霉菌與嗜熱毀絲霉通過液體-固體聯合發酵工藝制成的功能性菌劑產品。
發明內容
本發明首先提供一種有機物料腐熟劑。本發明還提供這種有機物料腐熟劑的制備方法。本發明提供的有機物料腐熟劑，含有弗氏鏈霉菌CGMCCNo. 5133和嗜熱毀絲霉 CGMCCNo. 5134ο本領域技術人員可以根據其所掌握的本領域公知常識確定用于發酵有機物料的活菌數的最低值。優選地，本發明提供的有機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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本發明的弗氏鏈霉菌(Sti^ptomyces fradiae)CLIMAX-VSF是從高產田土壤中分離而得，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。本發明的嗜熱毀絲霉菌(Myceliophthora thermophila)是從60°C以上高溫發熱的秸稈粉堆中分離提取并通過長期篩選、純化、馴化工作，獲得生產性能和代謝活性穩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。優選地，弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑中活菌數不低于10億/克，嗜熱毀絲霉菌劑中活菌數CGMCC No. 5134菌劑中活菌數不低于5億/克，綠色木霉菌劑中活菌數不低于5億/克，枯草芽孢桿菌菌劑中活菌數不低于10億/克，酵母菌劑活菌數不低于5億/克。在本發明進一步的實施方案中，所述的有機物料腐熟劑還可含有輔料。優選地，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明。本發明提供的所述的有機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行制備分別培養制備弗氏鏈霉菌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的固體增殖培養基中進行增殖培養，將相應的增殖培養后的固體發酵培養基常溫干燥即得各自的菌劑。進一步地，本發明提供的有機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進行混合。本發明中，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。本發明提供了一種具備生長素積累功能的有機物料腐熟劑，該腐熟劑利用中溫階段弗氏鏈霉菌產生的代謝產物快速積累，和后期嗜熱毀絲霉的高溫作用相配合，實現了有機物料的快速處理和最終被資源化利用，處理后的有機固廢，徹底改觀，體現出良好的改良土壤、促進生長、抑制土傳病害的性能，同時環保衛生。本發明的腐熟劑中的功能菌種分別進行液體-固體聯合培養，與傳統的液體發酵吸附成固體制劑的方式相比，該方法進行菌種增殖的產孢量更高、代謝產物量大，其產品的生物活性更好，保存期更長。本發明的菌劑能維持高溫發酵較長的時間，從而可以有效殺死發酵物料中的有害病原物、害蟲和寄生蟲，較少植物病害的發生。
圖1為本發明腐熟劑的發酵溫度曲線圖。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。若無特別說明，本申請中所述的“份”是指“重量份”。實施例1弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133原菌菌劑的制備本發明采用液體-固體聯合發酵培養工藝進行弗氏鏈霉菌CLIMAX-VSF的培養，通過先液體增殖培養再接入到固體培養物增殖培養，具體步驟包括1)種子制備及液體增殖培養先將保存有弗氏鏈霉菌CLIMAX-VSF的凍干管進行活化。具體方法是先接入到高氏一號培養基的斜面中在30士2°C進行培養15天；在獲得健康菌落后，將其接入PDA培養基中30°C培養5天，然后挑選發育健康菌種接入到經過滅菌的由蔗糖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份組成的液體培養基中，然后再150r/min、30士2°C培養3天，獲得弗氏鏈霉菌種子液。(2)固體增殖培養將步驟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份組成的經過120°C以上高溫滅菌的固體培養料(PH7.5)中，在30士2°C的無菌有氧條件下培養7天。(3)干燥處理固體增殖培養完畢后將其放于干燥室進行干燥。干燥后的弗氏鏈霉菌經過平板計數法檢測有效活菌數，為100億/克，作為弗氏鏈霉菌原菌制劑包裝入庫保存。實施例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先將保存有嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134的凍干管進行活化，具體方法是先在無菌操作臺上將凍干管內的菌種接入到PDA培養基的斜面中在 42°C進行培養5天；在獲得健康菌落后，將其接入營養瓊脂培養基中42°C培養5天，然后挑選發育健康菌種接入到經過滅菌的由蔗糖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份組成的液體培養基中，并在150r/ min, 42°C培養3天，獲得嗜熱毀絲霉種子液。2)固體增殖培養將步驟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份組成的經過120°C以上高溫滅菌的固體培養料(PH7.0)中，在42°C的無菌有氧條件下培養7天。3)干燥處理固體增殖培養完畢后將其放于干燥室進行干燥。干燥后的嗜熱毀絲霉經過平板計數法檢測有效活菌數，為50億/克，作為嗜熱毀絲霉原菌制劑包裝入庫保存。實施例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先將保存有綠色木霉菌ACCC30169(購自中國農業微生物菌種保藏管理中心)的凍干管進行活化，具體方法是先在無菌操作臺上將凍干管內的菌種接入到PDA培養基的斜面中在30士2°C進行培養5天；在獲得健康菌落后，將其接入到營養瓊脂培養基中，在30士2°C培養5天，然后挑選發育健康菌種接入到經過滅菌的由蔗糖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份組成的液體培養基中，并在150r/min、30士2°C培養3天，獲得綠色木霉種子液。2)固體增殖培養將步驟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份組成的經過120°C以上高溫滅菌的固體培養料(pH7.0)中，在30士2°C的無菌有氧條件下培養7天。3)干燥處理固體增殖培養完畢后將其放于干燥室進行干燥。干燥后的綠色木霉菌經過平板計數法檢測有效活菌數，為55億/克，作為綠色木霉菌原菌制劑保存備用。實施例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先將保存有枯草芽孢桿菌ACCC10616(購自中國農業微生物菌種保藏管理中心)的凍干管進行活化，在無菌的超凈工作臺上把枯草芽孢桿菌接入到PDA培養基中在30士2°C的恒溫培養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瓊脂培養基中，將其在30士2°C的恒溫培養箱中培養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份的液體培養基中。在30士2°C，150r/min下培養3天。2)固體增殖培養把搖好的液體菌種在無菌的條件下接入到由細麩皮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份組成的經高壓滅菌的固體培養基中。培養5天。3)干燥處理固體增殖培養完畢后將其放于干燥室進行干燥。干燥后的枯草芽孢桿菌經過平板計數法檢測有效活菌數，為80億/克，作為枯草芽孢桿菌原菌制劑保存備用。實施例5有機物料腐熟劑實施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑10重量份；實施例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明的有機物料腐熟劑。實施例6有機物料腐熟劑實施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑50重量份；實施例2制備的嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑5份，實施例3制備的綠色木霉ACCC30169菌劑20份。實施例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明的有機物料腐熟劑。實施例7有機物料腐熟劑實施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑30重量份，實施例2制備的嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑10份，實施例3制備的綠色木霉ACCC30169菌劑10份，實施例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明的有機物料腐熟劑。實施例8有機物料腐熟劑實施例1制備的弗氏鏈霉菌CGMCC No. 5133菌劑20重量份，實施例2制備的嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134菌劑5份，
實施例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。將上述物質混合，即得本發明的有機物料腐熟劑。試驗例1常規有機固廢物處理使用本發明實施例5和實施例8制備的有機物料腐熟劑，按照每噸(以干基計算) 投放0. 3wt%對有機固廢物牛糞進行處理(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)。將待發酵的有機固廢物牛糞調整成初始水分55%、(/^=30、？!1 = 7.2。 初秋常溫環境下進行發酵，實際測量物料內的溫度。結果如圖1所示，在本發明的功能性有機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，表現出很強的生命活性特征。這得益于其優秀的菌株及配套的液體-固體聯合培養工藝，與傳統發酵方式(即不額外添加菌劑的發酵方式)，本發明的發酵方法可在2天內迅速使溫度達到接近70°C的高溫， 并能持續6天以上，牛糞中的雜草秸稈等纖維素含量較高的物質腐爛程度更高。除此之外經過處理后的發酵有機物在冷卻后用于土壤改良，體現出其發酵前段的功能性物質積累帶來的增產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上，大棚草莓生長發育旺盛，葉色濃綠，對追肥的速效養分吸收率顯著提高，坐果率良好，實現增產18%-23%,并表現出果色光亮、甜度提高1-3度的良好效果，生長周期未發現重茬障礙，土傳病害與未使用相比明顯降低。同樣，其他實施例制備的腐熟劑也能取得類似的效果。試驗例2秸稈還田中的應用每畝使用本發明實施例8的腐熟劑2公斤，均勻撒施后同秸稈旋耕入田，試驗表明，在施用本發明產品3d后，各處理秸稈顏色由黃變褐；施用本發明產品后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；施用本發明產品后14d，處理2秸稈顏色仍最深，為淺黑色，處理1則由淺黃色變為深黃色；施用本發明產品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，表明本發明產品對秸稈具有顯著的催腐作用。
權利要求
1.含有弗氏鏈霉菌CGMCCNo. 5133和嗜熱毀絲霉CGMCC No. 5134的有機物料腐熟劑。
2.根據權利要求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.根據權利要求1或2所述的腐熟劑，其特征在于，弗氏鏈霉菌CGMCCNo.5133菌劑中活菌數不低于10億/克，嗜熱毀絲霉菌劑中活菌數CGMCC No. 5134菌劑中活菌數不低于5 億/克，綠色木霉菌劑中活菌數不低于5億/克，枯草芽孢桿菌菌劑中活菌數不低于10億 /克，酵母菌劑活菌數不低于5億/克。
4.根據權利要求3所述的腐熟劑，其特征在于，還含有輔料。
5.根據權利要求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.根據權利要求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.權利要求1 6任一項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行混合。
8.根據權利要求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進行混合。
9.權利要求1 6任一項所述的腐熟劑在高溫發酵有機物料中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種有機物料腐熟劑，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。本發明提供了一種具備生長素積累功能的有機物料腐熟劑，該腐熟劑利用中溫階段弗氏鏈霉菌產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，實現了有機物料的快速處理和最終被資源化利用，處理后的有機固廢，徹底改觀，體現出良好的改良土壤、促進生長、抑制土傳病害的性能，同時環保衛生。
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 優先權日2011年9月29日
發明者劉澎 申請人:北京可力美施生物科技有限公司