一種微生物菌群制劑的制備方法及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微生物技術領域，具體地說是一種微生物菌群制劑的制備方法以及該 微生物菌群制劑及其應用，該菌群來自于洋蔥及一批農作物加工廢棄物的混合半固態發 酵，所制備的菌群制劑可以廣泛應用到土壤改良、水處理、堆肥處理等領域。
【背景技術】
[0002] 自然界存在大量的天然微生物群落或菌群，比如，海水里面的微生物菌群可以包 括上千種不同的微生物；釀酒窖池里面的微生物菌群一般包含幾百到上千種微生物；人體 腸道里面包括一千多種不同的微生物，其中含量較高的約110種；天然微生物菌群中含量 最高的物種中可能有一半左右屬于未知菌（未知菌一般尚不知如何人工培養），人類對它 們了解甚少，只是知道它們的存在。
[0003] 每個天然的微生物菌群都是一個共生體，其中的每個物種都有自己的代謝網絡或 生物化學反應網絡，這些生化反應網絡相互借力相互補充，對環境中的各種物質進行轉化， 滿足各個物種的食物和能源及遺傳需要，使得菌群在自己特定的生活環境中可以應對系列 的生存挑戰。代謝互補性在菌種之間有復雜多樣的表現形式。除了代謝互補性，菌群中菌 種代謝網絡還存在復雜多樣的功能冗余性和一定范圍內的排斥性。由于有冗余性的存在， 一個菌群的核心菌群可能有不只一組菌種，可以有2組或更多，分別適合在不同環境條件 下執行對菌群生存至關重要的代謝反應。菌群的特點之一是一旦處于特定的環境中（這些 環境本身也含有自身的菌群），菌群結構會發生變化和演化，可能再也不能回到起始的結構 組成狀態。有些菌群因為處于復雜多變的環境而且外來的營養物質時多時少，經過億萬年 的進化，保留下來的物種理論上具備協作應對多種復雜環境的能力。
[0004] 天然微生物菌群盡管組成復雜，但是人們往往使用其中的幾種、十幾種或幾十種 物種來表征這個菌群，原因之一是因為目前人們對所有天然菌群的認知還非常有限。即使 被用來表征菌群特征的幾種、十幾種或幾十種物種人們對它們的了解也比較有限，尤其是 它們之間如何相互作用來完成菌群的復雜神奇的生物學功能，依然存在很多的認知空白。 表1是對本發明涉及的部分菌種的有關功能描述。
[0005]目前，微生物菌群制劑已被廣泛應用，如中國專利（處理含氨廢水微生物菌群的 生產方法CN101724583A)公開了一種規模化生產用于處理含氨氮廢水菌群的方法；中國專 利（新型微生物菌群組合劑及其混合培養基CN101701197A)公開了一種應用于城市污水 處理的微生物菌群組合劑；中國專利（一種多樣性土壤微生物菌群的制造方法及該菌群 CN103409141A)提供了多樣性土壤微生物菌群，可應用于農業土壤改良、水產養殖等領域； 中國專利（一種用于豆柏發酵的復合菌群及其應用CN104762234A)，提供了一種應用于豆 柏發酵的復合菌群。
【發明內容】
[0006]本發明旨在利用天然的菌群在農產品加工廢棄物中半固體發酵獲得一種復合菌 群，該復合菌群再通過可規模化的液體培養，獲得可以直接稀釋使用的菌群制劑。本發明的 復合菌群中菌種復雜多樣，可以完成多種生物化學轉化反應，能夠在多個應用領域中發揮 作用。
[0007] 本發明是通過以下技術方案來實現的：
[0008] -種微生物菌群制劑的制備方法，該方法包括：
[0009] ⑴曲粉的制備：將洋蔥廢棄物、麥糠麩皮、米糠、廢棄無花果、豆類加工廢棄物混合 后粉碎制得農產品加工廢棄物，農產品加工廢棄物和水混合均勻后在敞口容器發酵，得到 的發酵物自然通風干燥或加熱干燥后得到菌制劑母菌即為曲粉；
[0010] ⑵液體菌制劑的制備：曲粉、甘蔗糖蜜及紅參須粉混合進行液體攪拌通氧培養后 得到液體菌制劑。
[0011] 上述方法還包括，將液體菌制劑分裝，分裝容器的蓋子包含半透膜，半透膜的孔徑 不大于〇. 4微米，可以透過空氣，但是不能透過微生物。
[0012] 所述步驟⑴中，農產品加工廢棄物和水按照重量比7 :3混合均勻后在敞口容器中 37°C恒溫發酵48-72小時。
[0013] 所述步驟⑴中農產品加工廢棄物各組分質量含量為洋蔥廢棄物20-30%、麥糠麩 皮25 %、米糠30-40 %、廢棄無花果10 %、豆類加工廢棄物5 %。
[0014] 步驟⑴中曲粉含水量為5-15%。
[0015] 所述步驟⑴中，可添加0. 01-0. 1%的庫存曲粉，以加快發酵的速度和程度。
[0016] 所述步驟⑵中，發酵溫度為20_30°C，時間72小時。
[0017] 所述微生物菌群制劑中含有乳酸片球菌Pediococcus acidilactici、植物乳 桿菌（胚芽乳桿菌）Lactobacillus plantarum、戊糖乳桿菌lactobacillus pentosus、 副干酪乳桿菌Lactobacillus paracasei、根癌農桿菌Agrobacterium tumefaciens、沙 雷氏菌屬Serratia sp.JL、發酵乳桿菌Lactobacillus fermentum、土壤桿菌Rhizobium larrymoorei、鐵基自養硝化菌Microbacterium testaceum、黃瓜藤黃單胞菌Luteimonas cucumeris、蒼白桿菌Ochrobactrum sp.幾、干酪乳桿菌Lactobacillus casei、旱金蓮果糖 桿菌Fructobacillus tropaeoli、酉昔酉愛桿菌Acetobacter setunensis。
[0018] 本發明的優點和積極效果如下：
[0019] 本發明中微生物菌群制劑應用領域包括土壤改良、污水處理、堆肥或垃圾處理、企 業生產環境凈化、各類動物養殖等。
[0020] 本發明是基于天然微生物菌群研發的新型復合菌制劑，與已有方法相比，其效果 明顯，且應用領域范圍廣。本發明的制備方法和使用方法均易于掌握，使用簡便。
【具體實施方式】
[0021] 下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。
[0022] 本發明使用的菌種：乳酸片球菌Pediococcus acidilactici、植物乳桿菌（胚 芽乳桿菌）Lactobacillus plantarum、戊糖乳桿菌lactobacillus pentosus、副干酪 乳桿菌Lactobacillus paracasei、根癌農桿菌Agrobacterium tumefaciens、沙雷氏 菌屬Serratia sp.幾、發酉孝乳桿菌Lactobacillus fermentum、土 壤桿菌Rhizobium larrymoorei、鐵基自養硝化菌Microbacterium testaceum、黃瓜藤黃單胞菌Luteimonas cucumeris、蒼白桿菌Ochrobactrum sp.幾、干酪乳桿菌Lactobacillus casei、旱金蓮果糖 桿菌Fructobacillus tropaeoli、醋酸桿菌Acetobacter setunensis，均為市售菌種，無特 殊性要求。
[0023] 實施例1
[0024] 農產品加工廢棄物的處理方法
[0025] 本發明中使用洋蔥廢棄物、麥糠麩皮、米糠、廢棄無花果、豆類加工廢棄物這5種 農產品加工廢棄物為原料。洋蔥廢棄物包括洋蔥皮、洋蔥根、腐敗洋蔥、洋蔥渣等。豆類加 工廢棄物主要使用豆腐渣和工業豆餅。本發明5種廢棄物的相對含量并不需要特別固定， 但是一般情況下包括20-30 %的洋蔥廢棄物、25 %的麥糠麩皮、30-40 %的米糠、10 %的廢棄 無花果、5%的豆類加工廢棄物。上述原料通常分別室溫下通風陰涼存放，僅在使用前按一 定比例混合并馬上進行粉碎，直至最終的平均顆粒物直徑不大于2毫米。
[0026] 實施例2
[0027] 菌制劑母菌（曲粉）的制備與保存方法
[0028] 新鮮混合粉碎后的農產品加工廢棄物7份加上3份重量的水混合均勻后在敞口容 器中37°C恒溫發酵48-72小時。為了適當加快發酵的速度和程度，也可以在這一步適當添 加一定數量（〇. 01-0. 1% )的庫存曲粉。發酵物自然通風干燥或加熱干燥后即為曲粉，曲粉 的含水量在5-15%之間，可以室溫陰涼密封長期保存。曲粉不宜經常少量制備，而是需要規 模化制備，一次制備的數量最好可以足夠5年以上的時間使用，這樣可以最大程度地保存 原始曲粉的天然菌群種類，菌群組成在未來很長時間內不會在后續的曲粉制備循環中發生 明顯改變。
[0029] 實施例3
[0030] 利用曲粉規模化制備液體菌制劑的方法
[0031] 液體菌制劑的制備規模并無特別限制。比如可以在1噸容器、5噸容器或10噸容 器中制備均可。舉例說明噸容器中加入10公斤曲粉、