畜禽糞便資源化生產地衣芽孢桿菌微生物肥料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種資源化利用畜禽糞便生產防治植物病害、促進植物生長的地衣芽孢桿菌微生物肥料的低成本生產方法，屬于畜禽糞便處理和微生物肥料技術領域。本發明采用的菌株是從土壤中分離篩選出來的一株高效植物促生菌——地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)B4菌株，該菌株保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCC No.6677。本發明利用畜禽糞便和淀粉廢水作為發酵培養基，大規模培養地衣芽孢桿菌，制備具有防治植物病害、促進植物生長的微生物肥料，該工藝生產成本低廉，操作簡單，還可以使畜禽糞便得到資源化利用，減少污染排放。本發明生產的菌劑用于茶葉和蔬菜的生產，不僅可以提高產量，而且可以改善茶園和蔬菜的品質，顯示出廣闊的應用前景。CGMCC NO.667720121015
【專利說明】
畜禽糞便資源化生產地衣芽孢桿菌微生物肥料
技術領域
[0001 ]本發明屬于畜禽糞便處理和微生物肥料技術領域。
技術背景
[0002]近年來，我國集約化畜禽養殖業發展迅猛，獲得了巨大的社會效益和經濟效益，同時也產生了大量的畜禽糞便廢棄物。國家環境保護部的數據顯示，我國每年畜禽糞便排放總量超過25億噸，已經成為農村面源污染的主要來源。由于大多數養殖場沒有污染防治設施，或環保設施不完善，大量糞便、污水未經有效處理排入環境中，污染水源和空氣、傳播病菌、污染農田等一系列危害，給農業生產和生態環境帶來了嚴重的影響，因此必須進行無害化處理。另外，畜禽糞便中含有大量有機質是微生物生長的良好營養底物，可以做成微生物培養基，發酵生產微生物產品。因此，開發資源化利用畜禽糞便生產微生物肥料技術，不僅可以變廢為寶，減少污染源，而且微生物肥料的應用還可以減少農業生產中的化肥和農藥的使用量，節約能源，改善農產品的品質，復合發展循環經濟和綠色農業的要求。
[0003]文獻報道的畜禽糞便的處理方法主要有堆肥、發酵沼氣、直接農用等。中國專利(申請號:200410060847.5)中公開了一種畜禽糞便污水處理達標排放技術，可以有效控制其污染環境。中國專利(申請號:200410060846.0)中公開了一種畜禽糞便堆肥處理技術，可以生產出優質的有機肥，用于改良土壤。中國專利(申請號:200610089709.9)中公開了一種畜禽糞及糞水快速生物無害化處理方法，采用蠟質芽孢桿菌、膠質芽孢桿菌、木霉、凝結芽孢桿菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌組成的復合微生物菌劑，接種于糞便中，添加填充料，經發酵后形成有機肥。中國專利(申請號:200810153855.2)中公開了一種畜禽糞便無害化處理方法，是把畜禽糞便與秸桿、稻草、鋸末混合后，加入農家肥和發酵菌粉，堆肥發酵而成。中國專利(申請號:201010247234.4)中公開了一種用于畜禽糞便發酵生產生物有機肥的微生物腐熟劑的制備方法，該腐熟劑中包括:啤酒酵母、嗜酸乳桿菌、沼澤紅假單胞菌。中國專利(申請號:201010594669.X)中公開了一種畜禽糞便無害化處理方法，包括動物糞便發酵、蠅蛆養殖、沼氣制備和微生物培育四個步驟。
[0004]地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)在自然界中分布廣泛，是一種重要的生防菌，它通過產生抗生素、抗菌蛋白或多肽等活性物質來抑制植物病原細菌、真菌、病毒、線蟲，從而起到生物防治的作用；同時它也是一類重要的植物根際促生細菌，表現出對多種植物促進生長的作用。例如，中國發明專利(申請號:200310115535.5)中公開了一株地衣芽孢桿菌B-0A12菌株，保藏編號為CGMCC N0.1035，用于防治大豆胞囊線蟲病和鐮刀菌引起的根腐病，該菌株發酵培養過程中使用的培養基為:可溶性淀粉1_2%，豆餅粉1-2%，牛肉膏
0.5-1.0%,葡萄糖0.1-0.5%,還有少量無機鹽，發酵結束時細菌含量為7 X 18個/毫升。中國發明專利(申請號:200810026137.9)中公開了一株植物內生地衣芽孢桿菌R21菌株，保藏編號為CCTCC M 207113，具有廣譜拮抗植物病原真菌能力、解磷能力和促進植物生長能力，其發酵采用了 LB培養基，并公開了其防治西芹黃萎病、香蕉枯萎病，以及促進西芹生長方面的應用。中國發明專利(申請號:200810183072.9)中公開了一株地衣芽孢桿菌201菌株，保藏編號為CCTCC N0.M207092，該菌株對香蕉枯萎病、西瓜枯萎病、番茄枯萎病、香蕉炭疽病、小麥赤霉病等多種病原真菌具有拮抗作用，該菌株的培養采用牛肉膏蛋白胨培養基。中國發明專利(申請號:200810183075.2)中公開了一株地衣芽孢桿菌202菌株，保藏編號為CCTCC N0.M207093，它也具有與201菌株類似的生防功能。
[0005]地衣芽孢桿菌在工業上的應用也比較廣泛。例如，中國發明專利(申請號:200810227858.6)中公開了一株地衣芽孢桿菌U1-3菌株，保藏編號為CGMCC N0.2437，該菌株在采油工程領域中可以用來驅油，提高石油采收率，其培養基采用了液體石蠟、酵母粉和多種無機鹽。中國發明專利(申請號:200810055068.4)中公開了一株地衣芽孢桿菌WX-02菌株，保藏編號為CCTCC N0.M208065，用于生產聚γ -谷氨酸，其培養基采用了谷氨酸鈉，碳源(淀粉或淀粉水解液、葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖中的一種)，無機氮源和其他多種無機鹽。中國發明專利(申請號:200810026812.8)中公開了一株地衣芽孢桿菌ΗΜ-3菌株，保藏編號為CGMCC N0.1970，用于生產堿性蛋白酶，培養基采用了酵母膏、蛋白胨和城市污泥。中國發明專利(申請號:200610053548.8)中公開了一株地衣芽孢桿菌Β-05571菌株，保藏編號為CCTCC N0.Μ206082，用于將甘油轉化為二羥基丙酮，培養基以甘油為主要碳源，還有酵母粉、蛋白胨、牛肉膏、多種無機鹽。
[0006]目前未見資源化利用畜禽奠便生產地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)微生物肥料的報道。利用畜禽糞便來生產地衣芽孢桿菌微生物肥料不僅可以降低生產成本，而且可以資源化處理此類有機廢棄物。
[0007]根據微生物肥料的農業行業標準《微生物肥料術語》(NY/T1113-2006)中的定義，微生物肥料是含有特定微生物活體的制品，應用于農業生產，通過其中所含微生物的生命活動，增加植物養分的供應量或促進植物生長，提高產量，改善農產品品質及農業生態環境。目前，微生物肥料包括微生物接種劑、復合微生物肥料和生物有機肥。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供一種無害化處理畜禽糞便并用于生產地衣芽孢桿菌微生物肥料的方法。
[0009]本發明所使用的菌株是由發明人從土壤中分離篩選出來的一株高效促進植物生長、措抗植物病原菌的地衣芽孢桿菌(Bacillus 1;^116111;1^01'11118)134菌株，該菌株于2012年10月15日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為:CGMCCN0.6677，保藏單位地址:北京市朝陽區大屯路，中國科學院微生物研究所，郵編:100101。
[0010]本發明所述的畜禽糞便無害化處理生產地衣芽孢桿菌微生物肥料的方法如下:
[0011 ] 1、液體培養基制備:向畜禽糞便中加如淀粉生產過程排放的淀粉廢水，調節至固形物含量的重量百分比為4 %?8 %，用勻漿機打漿，115 °C高壓滅菌15?30分鐘。
[0012]2、液體菌種制備:向裝有預處理好的液體培養基的三角瓶中接種斜面保藏的地衣芽孢桿菌，于30?37 °C，120?200轉/分振蕩培養20?36小時，得到液體種子。
[0013]3、液體菌種擴大培養:向裝有預處理好的液體培養基的發酵罐中接種體積比為3%?10%的液體菌種，于30?37°C，通無菌空氣培養18?36小時;培養好的發酵液經平板細菌計數，活菌數達到2 X 19CFU/毫升以上，可以作為液體微生物肥料使用。
[0014]4、固態發酵:以粉碎的秸桿、鋸末或稻殼為調理劑，與畜禽糞便按照重量比1:5?3:1混合，使混合后物料的含水量為50%?55%，將培養好的液體微生物肥料按照重量比為5 %?1 %的接種量添加到混合物料中，攪拌均勻，靜態培養1?15天，培養過程中強制通風或I?3天翻堆I次，高溫階段控制物料溫度在56?68°C之間，維持5天以上，確保殺滅畜禽糞便中的病原菌和寄生蟲卵；即得到微生物肥料初級產品。
[0015]5、固體微生物肥料的制備:向微生物肥料初級產品中適量補加第3步驟獲得的液體微生物肥料，使產品中地衣芽孢桿菌的活菌數達到5X 18CFU/克以上，通風干燥至含水量25 %以下;包裝，存放在陰涼干燥處。
【具體實施方式】
:
[0016]本發明提供的技術方案生產的微生物肥料應用于農業生產可以減少化肥和農藥的使用量，從而改善農田環境質量;而且生產成本很低，使高濃度廢水得到資源化利用，減少污染物排放。【具體實施方式】如下:
[0017]實施例1:畜禽糞便資源化處理生產地衣芽孢桿菌微生物肥料
[0018]1、液體培養基制備:向畜禽糞便中加淀粉生產企業排放的淀粉廢水，調節至固形物含量的重量百分比為6%，用勻漿機打漿，115°C高壓滅菌20分鐘。
[0019]2、液體菌種制備:向裝有預處理好的液體培養基的三角瓶中接種斜面保藏的地衣芽孢桿菌，于33°C，150轉/分振蕩培養26小時，得到液體種子。
[0020]3、液體菌種擴大培養:向裝有預處理好的液體培養基的發酵罐中接種體積比為5%的液體菌種，于33°C，通無菌空氣培養20小時;培養好的發酵液經平板細菌計數，活菌數達到2 X 19CFU/毫升以上，可以作為液體微生物肥料使用。
[0021]4、固態發酵:以粉碎的秸桿、鋸末或稻殼為調理劑，與畜禽糞便按照重量比1:1混合，使混合后物料的含水量為50%?55%，將培養好的液體微生物肥料按照重量比為8%的接種量添加到混合物料中，攪拌均勻，靜態培養12天，培養過程中強制通風或I?3天翻堆I次，高溫階段控制物料溫度在56?68°C之間，維持5天以上，確保殺滅畜禽糞便中的病原菌和寄生蟲卵；即得到微生物肥料初級產品。
[0022]5、固體微生物肥料的制備:向微生物肥料初級產品中適量補加第3步驟獲得的液體微生物肥料，使產品中地衣芽孢桿菌的活菌數達到5X 18CFU/克以上，通風干燥至含水量25 %以下;包裝，存放在陰涼干燥處。
[0023]實施例2:地衣芽孢桿菌微生物肥料應用于茶葉生產
[0024]在茶園選擇一塊茶樹長勢均勻的試驗地，均勻劃分為6個小區，每個小區約200平方米，分別設置為不施肥對照(CK)、施用有機肥(OF)和施用微生物肥料(MF)3種處理，每種處理2個平行，各處理之間都設有2米左右的隔離行，有機肥和微生物肥料按照每畝500公斤的用量，在入冬前溝施I次，春季采收茶葉，結果表明:施用有機肥的春茶產量比對照增產17%左右，而施用微生物肥料的春茶產量比對照增產35%左右，而且施用微生物肥料的茶葉中水浸出物、茶多酚和氨基酸的含量顯著高于對照。
【主權項】
1.一種畜禽奠便資源化利用生產地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)微生物肥料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)液體培養基制備:向畜禽糞便中加如淀粉生產過程排放的淀粉廢水，調節至固形物含量的重量百分比為4%?8%，用勻漿機打漿，115°C高壓滅菌15?30分鐘； (2)液體菌種制備:向裝有預處理好的液體培養基的三角瓶中接種斜面保藏的地衣芽孢桿菌，于30?37 °C，120?200轉/分振蕩培養20?36小時，得到液體種子； (3)液體菌種擴大培養:向裝有預處理好的液體培養基的發酵罐中接種體積比為3%?10%的液體菌種，于30?37 °C，通無菌空氣培養18?36小時;培養好的發酵液經平板細菌計數，活菌數達到2 X 19CFU/毫升以上，可以作為液體微生物肥料使用； (4)固態發酵:以粉碎的秸桿、鋸末或稻殼為調理劑，與畜禽糞便按照重量比1:5?3:1混合，使混合后物料的含水量為50%?55%，將培養好的液體微生物肥料按照重量比為5%?10%的接種量添加到混合物料中，攪拌均勻，靜態培養10?15天，培養過程中強制通風或I?3天翻堆I次，高溫階段控制物料溫度在56?68°C之間，維持5天以上，確保殺滅畜禽糞便中的病原菌和寄生蟲卵；即得到微生物肥料初級產品； (5)固體微生物肥料的制備:向微生物肥料初級產品中適量補加第3步驟獲得的液體微生物肥料，使產品中地衣芽孢桿菌的活菌數達到5 X 18CFU/克以上，通風干燥至含水量25%以下;包裝，存放在陰涼干燥處。2.權利要求1中所述的地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)，其特征在于，該菌株于2012年10月15日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為:CGMCC N0.6677ο
【文檔編號】C05F17/00GK105948842SQ201610284586
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月3日
【發明人】王立國, 王建明, 邢源濤
【申請人】四川鶴島農業科技有限公司