专利名称：一种园林植物废弃物堆肥菌剂的生产方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种园林植物废弃物堆肥菌剂的生产方法及其应用，属于城市园 林绿化、环保或市政管理技术领域。
背景技术：
园林植物废弃物包括树枝修剪物、草坪修剪物、腐烂果实、落叶和杂草等是 城市有机废弃物的重要组成部分，它们处理处置问题一直是城市发展中需要迫切 解决的难题。将园林植物废弃物堆肥后作为土地利用，不但能减少城市有机废弃 物的量，而且能提高城市土壤肥力，促进植物生长，对维持城市土壤地力和改善 城市生态环境起着重要作用。在发达国家如美国、加拿大以及日本等在园林植物 废弃物堆肥后土地利用的比率非常高，并形成了相应的法律法规和强制性条例来 鼓励园林植物废弃物的堆肥化利用。而且也形成了成熟和系统的堆肥技术，其中 菌种的筛选和利用是园林植物废弃物堆肥的核心技术之一，合适的菌种不但能增 加堆肥温度，縮短堆肥的时间，减少废弃物堆肥场地的占用，而且能提高堆肥产 品质量，提高堆肥土地利用效果。而在我国，除了上海、北京等相对发达城市， 大部分城市的园林植物废弃物采取的还是填埋和焚烧的传统处置方式。即使将园 林植物废弃物进行堆肥利用，采用的仍以传统的自然堆肥为主。由于园林植物废 弃物中含有成分复杂、难以分解的木质纤维，因此自然堆肥需要耗费较长的时间， 并且占用大量的土地；另外除了传统的调节C/N比、水分、酸碱度和好氧状态 之外，还需要添加专门的纤维素降解菌种来促进堆肥快速升温腐熟。虽然堆肥中 本身含有土著微生物，但数量并不能达到快速堆肥的目的。目前，应用于堆肥的 菌种基本是针对农业上秸杆或畜禽粪便，或城市里的生活垃圾、污泥堆肥技术的 菌种，缺少相应的专门针对城市园林植物废弃物的菌种，园林植物废弃物堆肥所 需菌种和其它有机废弃物还有所不同，要提髙园林植物废弃物的处理，需要接种 外源菌种来加速木质纤维和其他中间产物的分解速度。常规的实验室纤维素降解 菌筛的选培养方法是先基于纤维素滤纸条和刚果红培养基来筛选菌种，然后通过 正交实验获得最佳降解菌群，并在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基等培养基培养扩大，这样很难大规模获得发酵菌株，不适应实际生产的需 要。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以加快园林植物废弃物堆肥腐熟速率的菌剂生 产方法，本发明的另外一个目的是公开一种用这种菌剂将园林植物废弃物快速堆 肥制成可用于苗圃、林带、花境、盆栽和行道树等土壤改良或覆盖的腐熟的堆肥 的方法。
为了达到上述目的，本发明对由枯草芽孢杆菌(SacZ/ft/s s"加Hs)、绿色木霉 (7 ic/7octe/7na v^/cte)、植物乳杆菌(Lactoftac'7/"sp/aAJte/w/n)、脱氮副球菌(Paracocci/s ctenifri/fca/ s)、米曲霉(A邻ergf祝uso;yzae)和酿酒酵母(Sacc/wromycescereWs/ae)
组成的微生物菌剂进行了长期研究，发现上述菌种经过混合培养发酵所得的菌剂 特别适合于加快园林废弃物堆肥腐熟速率。
本发明的菌剂生产的具体步骤与控制条件如下
先在500份质量的米糠，5份质量的糖蜜，5份质量200目的麦饭石中加40 'C不含漂白粉的水(培养基溶剂)，搅拌混合至含水率为50 60% (手捏后能自 然松散，无水分淋出)，并使pH为6.5 7.5，制成固态发酵培养基；然后将上述 购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)、中国农业微生物菌种保藏管理 中心(ACCC)和美国菌种保藏中心(ATCC)的枯草芽孢杆菌(Sac衡ssuW胸)、 绿色木霉(Trib/joctem7av射cte)、植物乳杆菌aactoJbad//t/sp/ante /m)、脱氮副球菌 (Paracoccusctentfriffcans)、米曲霉"spwg祝uswyzae)和酿酒酵母(Sacc/ aroo7yces cereWsJae)各10 20份质量接种于固态发酵培养基中，在25 30X:和黑暗无光 线并隔绝空气条件下培养发酵； 一周后打开，添加250份质量的锯末(锯末含水 量10~20%),搅拌均匀，继续按上述条件(25 3(TC和黑暗无光线并隔绝空气 密封)培养发酵二周后先打开密封袋，在固态菌种混合物上面放干草，吸收多 余水分，再将吸附水分后的干草移除，然后将固态菌种混合物放在阴暗干燥处摊 散开，凉置至含水率为50 60%，即制得本发明的固态型粉末状园林植物废弃物 堆肥菌剂，最后将菌剂密封包装待用。
一种园林植物废弃物堆肥菌剂的应用，先将已经粉碎至粒径1 2cm的园林植物废弃物(树枝、草坪修剪物，腐烂果实，落叶和杂草等)堆置成堆体，堆体 长、宽、高度不限；然后在堆体中添加菌剂，添加的菌剂为上述方法制得的园林 植物废弃物堆肥菌剂，添加量为堆体重量的1 3%。，添加前，先将该菌剂放在 30 4(TC温水中浸泡半小时，再将菌剂接种至堆体中，接种后添加不含漂白粉的 水，使堆体含水率为50~60%;堆肥开始的温度维持在55 65t:，每隔3 4天 进行翻堆和补水，期间当温度超过65'C时，尽快补水翻堆(温度过高会使大部 分菌种失活，影响纤维的分解速率)；6~8天后每隔一周翻堆一次并补充水分使 堆体含水率为50 60%;三周完成堆肥，达到腐熟无害化标准，经检测，腐殖质 化系数HIW.9，有机质40 50%(超过生物有机肥>30%的要求)；完成堆肥后的 堆体表面用锹拍实，防止氮素的挥发损失，放置一周进行稳定化得到腐熟的堆肥。 腐熟的堆肥可用于苗圃、林带、花境、盆栽和行道树等土壤改良或覆盖，覆盖用 量在5 10cm厚度，土壤改良时施入2 5cm厚度后进行20cm厚度的翻土。
所述的枯草芽孢杆菌、绿色木霉、植物乳杆菌、脱氮副球菌、米曲霉和酿酒 酵母可以将购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)、中国农业微生物菌 种保藏管理中心(ACCC)和美国菌种保藏中心(ATCC)的一株或几株分别接 种于各自专门的培养基中进行培养得到。
其中，所述枯草芽孢杆菌(Sac/l/"s suW他)可选自保藏于CICC，编号为No. 6060,9011和10020中的一株或几株，或保藏于ACCC，编号为No. 01430， 01432， 01170， 01181， 01188， 01196， 01199， 01266, 01698和01746中的一株 或几株；所述绿色木霉(Wc/)o(tem7ai^tfe)可选自保藏于CICC,编号为ffal3001， 13002， 13003， 13004和13038中的一株或几株，或保藏于ACCC,编号为N(x 30048， 30136, 30166， 30386， 30498， 30902， 31930, 31931, 31882和31911 中的一株或几株；所述植物乳杆菌a3cto6ac/〃wsp/a"fewm)可选自保藏于CICC， 编号为Na6026, 6053， 6073， 20022， 20038， 200263， 200265和200267中的一 株或几株，或保藏于ACCC，编号为No. 11016， 11095， 10643, 10644， 10533， 10171， 11118和10182中的一株或几株；所述脱氮副球菌(Pa/acocci/s湘/^欣ca肪) 可选自保藏于ACCC，编号为Nal0489，或保藏于ATCC,编号为N"3543，17741 和19367中的一株或几株；所述米曲霉"spe/gf///wstvyzae)可选自保藏于ACCC,编号为Na 30155, 30163, 30322， 30323， 30415, 30584， 30788， 31491, 31493 和31493中的一株或几株，或保藏于CICC,编号为Nd 2001， 2011， 2022, 2028, 2035， 2036和2037中的一株或几株；所述酿酒酵母(Sacc/7aromycescereWs紐e) 可选自保藏于CICC，编号为Na 1001， 1005, 1009， 1021， 1037， 1048 , 1049和 1050中的一株或几株，或保藏于ACCC编号，为Na 20034， 20035， 20089,20107, 20158， 20168， 20251， 20108和21120中的一株或几株，以及保藏于ATCC，编号 为Na 10274， 10275， 10602,10603和10615中的一株或几株。 本发明的优点和效果是-
1. 由于本发明的菌剂含有多种有效菌株，其中脱氮副球菌对有机污染物具 有很高的降解能力，因此可加快园林废弃物堆肥腐熟速率，三周完成堆肥。
2. 由于菌剂生产中添加了适量麦饭石，可以让菌种在保藏中保持休眠状态， 防止菌种失活，延长了菌剂的保藏时间，也保证了菌剂不被其他杂菌污染。
3. 由于本发明的菌剂可以直接应用也可以继续繁殖，菌种不易变异，有效 菌约为108 109dU/g，因此，性能保证，成本低廉。
4. 由于本发明的菌剂由多种有益菌复合而成，互不拮抗，协同作用，因此 在发酵过程中大量繁殖功能菌并产生多种特效代谢产物(如植物蛋白、激素、抗 生素等)，从而刺激植物生长发育，提高作物抗逆能力，功能菌进入土壤后，可 帮助N、 P、 K的转化，增加土壤养分，改良土壤结构，提高养分利用率。
5. 由于本发明的菌剂为固态粉状，易于实际堆肥中的混匀搅拌，使堆肥温 度迅速升高至55 70C且高温维持时间较长，加快了腐殖质的形成，縮短了堆 肥的时间，堆肥产物发芽指数高于对照处理10 20%,达到无害化生物指标，腐 殖质化系数HI ([w(HA)/w(FA)]) >1.9达到腐熟的速度较对照快7天左右。
6. 本发明有效改善了城市园林废弃物及农业秸秆等高纤维含量固体有机废 弃物的处理处置难的问题，改良了土壤的生物有机肥，在垃圾处理厂、堆肥厂、 社区和私人庭院等废弃物处理中应用前景广阔。
具体实施例方式
实施例l
先在50 Kg米糠、糖蜜0.5 Kg和200目麦饭石0,5 Kg中加入不含漂白粉的40'C水(培养基溶剂)，搅拌混合至含水率为50 60% (手捏后能自然松散，无 水分淋出)，并使pH为6.5 7.5 ，制成固态发酵培养基。再将枯草芽孢杆菌(8ac甜t/s sw加他)1Kg、绿色木霉(Wc/jootem a i^cfe) 0.5 Kg、植物乳杆菌(Lactobac衡s ptenterun ) 0.75 Kg、脱氮副球菌(Paracoccus cte"tf湘cans) 0.5 Kg、米曲霉(iAspe"ff/ws oryzae) 0.5Kg和酿酒酵母(Saccftaromycescerev^ae) 0.25 Kg接种至固体培养基 上(接种量为5 10%，优选为7%),接种后搅拌均匀得到复合菌剂。将复合菌 剂在温度25 30'C,优选28'C培养，培养过程需将复合菌剂装入密封袋中和黑 暗无光线条件下培养。 一周后加入25Kg锯末，锯末的含水率为10 20%,搅拌 均匀，继续密封和无光线条件下培养。第二周后先打开密封袋，在上面放干草以 吸收多余水分，并将吸附后的干草移除，将发酵后的固态菌种摊散开，凉置至含 水率为50 60%或手捏后原料自然松散，无水分淋出即可应用。本发明的菌剂应 在阴暗干燥处密封保存。
所述的菌株可以购买直接应用，也可以购买回来分别培养继续繁殖，以满足 制备菌剂所需的量。培养方法采用已知的常规方法枯草芽孢杆菌、脱氮副球菌 可以使用LB培养基培养2 3天获得；米曲霉、绿色木霉和酿酒酵母可以使用 PDA培养基培养4 6天获得；植物乳杆菌使用MRS培养基发酵4 5天获得。
实施例2
园林废弃物包括树枝修剪物、草坪修剪物、腐烂果实、落叶和杂草等。将园 林废弃物粉碎至粒径l 2cm左右堆置，堆体长、宽、高在80 200cm，将实施 例1的菌剂接种至堆肥上，接种的量为堆体重量的3%Q，接种前以30 4(TC温水 浸泡菌剂半小时(温水的量20 50L)。接种后加不含漂白粉的水至堆体的含水 率为50 60%或手捏后原料自然松散，无水分淋出。堆肥开始后，温度维持在 55 65°C， 3 4天进行翻堆和补水，翻堆过程注意原料的内外要混合均匀，此 时如果温度超过65'C，需尽快补水翻堆，使堆体通气，温度过高会使大部分菌 种失活，影响纤维的分解速率。以后每隔一周翻堆一次并补充水分。约三周完成 堆肥，达到腐熟无害化标准，腐殖质化系数HI>1.9，有机质40 50%,超过生 物有机肥>30%的要求。堆腐后的堆肥需放置一周左右进行稳定，并将堆体表面 用锹拍实，防止氮素的挥发损失。腐熟后的堆肥可用于苗圃、林带、花境、盆栽和行道树等土壤改良或覆盖。覆盖用量在5 10cm厚度。施入2 5cm厚度，进 行20cm厚度的翻土，使土壤得到改良，会取得良好的生长效果。 实施例3
将粉碎后粒径为1 3cm的园林废弃树枝污泥=(1: O (1: 2)体积 比混合堆置成堆体，堆体长、宽、高在抑 200cm。将实施例1的菌剂接种至堆 体上，接种的量为堆体重量的1%。，接种前以30 40'C温水浸泡菌剂半小时(温 水的量5 10L)。接种后酌情调节至手捏堆体的原料能自然松散，并无水分淋出， (由于污泥中含水量较高，通常堆肥初始无需加水)。堆肥开始后，温度维持在 55 65'C， 3 4天进行翻堆和补水，翻堆过程注意原料的内外要混合均匀，期 间如果温度超过65'C，需尽快补水翻堆，使堆体通气，温度过高会使大部分菌 种失活，影响纤维的分解速率。以后每隔一周翻堆一次并补充水分。四至六周完 成堆肥，达到腐熟无害化标准。堆腐后的堆肥需放置一至两周左右进行稳定，并 将堆体表面用锹拍实，防止氮素的挥发损失。腐熟后的堆肥可用于苗圃、花境、 盆栽和行道树等土壤改良，施入2 5cm厚度，进行20cm厚度的翻土，会取得 良好的生长效果。用此方法制备的树枝污泥堆肥在上海市园林科学研究所花境实 验、盆栽实验和上海市新虹桥中心花园的龙爪槐生长实验都取得了良好的生长效 果。
权利要求
1.一种园林植物废弃物堆肥菌剂的生产方法，其特征在于先将500份质量的米糠，5份质量的糖蜜，5份质量200目的麦饭石，加40℃不含漂白粉的水搅拌混合，制成含水率为50～60％，pH为6.5～7.5，固态发酵培养基；然后量取枯草芽孢杆菌、绿色木霉、植物乳杆菌、脱氮副球菌、米曲霉和酿酒酵母各10～20份质量，将它们分别接种于上述固态发酵培养基中，在25～30℃和黑暗无光线并隔绝空气条件下培养发酵；一周后打开，添加250份质量的锯末，搅拌均匀，继续按上述条件培养发酵；二周后先打开密封袋，在培养发酵混合物上面放干草吸收多余水分，再将吸附水分后的干草移除，然后将培养发酵混合物放在阴暗干燥处摊散开，凉置至含水率为50～60％，即制得本发明的固态型粉末状园林植物废弃物堆肥菌剂，最后将其密封包装保存待用。
2. —种园林植物废弃物堆肥菌剂的应用，先将已经粉碎至粒径1 2cm的 园林植物废弃物堆置成堆体；然后在堆体中接种菌剂，其特征在于接种的菌剂 为权利要求1得到的园林植物废弃物堆肥菌剂，接种的量为堆体重量的1 3%。， 接种前，先用30 40'C温水浸泡该菌剂半小时；然后将菌剂接种至堆体中，接 种后添加不含漂白粉的水，使堆体含水率为50 60%;堆肥开始的温度维持在 55 65°C，每隔3 4天进行翻堆和补水，期间当温度超过65'C时，尽快补水翻 堆，避免菌种失活而影响纤维的分解速率；6-8天后每隔一周翻堆一次，并补充 水分使堆体含水率为50 60%;三周完成堆肥，达到腐熟无害化标准，经检测腐 殖质化系数HIM.9，有机质含量为40 50%;完成堆肥后的堆体表面用锹拍实， 防止氮素的挥发损失，放置一周进行稳定化后得到腐熟的堆肥。
3. 根据权利要求2的一种园林植物废弃物堆肥菌剂的应用，其特征在于 所述的腐熟的堆肥可用于苗圃、林带、花境、盆栽和行道树等土壤改良或覆盖， 覆盖用量在5 10cm厚度，土壤改良采用施入2 5cm厚度，进行20cm厚度的 翻土。
全文摘要
本发明涉及一种园林植物废弃物堆肥菌剂的生产方法及其应用。将枯草芽孢杆菌、绿色木霉、植物乳杆菌、脱氮副球菌、米曲霉和酿酒酵母各10～20份质量接种于固态发酵培养基中，在25～30℃和黑暗密封下培养发酵1～3周；一周后添加250份质量锯末，搅匀，继续培养发酵；二周后放干草吸收多余水分后移除干草，阴干即得粉状菌剂，待用。先将园林废弃物堆置，再接种重量为堆体的1-3‰的用30～40℃温水浸泡的菌剂；开始堆肥55～65℃，3～4天翻堆和补水；以后每隔一周翻堆一次并补水，堆体含水率50～60％；三周完成堆肥，达到腐熟无害化标准。本发明菌种制备简便，成本低廉，可直接应用或继续繁殖，不变异，不失活，保藏期长，所得堆肥能改良土壤，提高养分利用率。
文档编号C05F11/00GK101306961SQ20081004031
公开日2008年11月19日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者吕子文, 方海兰, 郝冠军 申请人:上海市园林科学研究所