一种畜禽粪便腐熟菌剂及其使用方法和所制生物有机肥的制作方法

一种畜禽粪便腐熟菌剂及其使用方法和所制生物有机肥的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种畜禽粪便腐熟菌剂和使用方法，及用该菌剂和特定工艺发酵而成的生物有机肥。菌剂按重量份数由枯草芽孢杆菌0.5～2份、细黄链霉菌0.5～2份、长柄木霉0.5～2份和胶胨样芽孢杆菌0.5～2份复合而成，有效活菌数6×108个/g。菌剂具有多种功能，可腐熟畜禽粪和除臭，可抗黄瓜枯萎病菌及应用于农作物可增产，应用该菌剂处理畜禽粪，菌数、C/N比和发酵周期情况均好于未加菌剂的对照。生物有机肥是在每5方畜禽粪中加入1公斤菌剂后经特定工艺发酵而成，畜禽粪按重量份数由鸡粪40～60份、牛粪20～40份，猪粪5～15份和褐煤5～15份混合而成，该肥应用于大葱种植中，病害防效56%，亩增产20.5%。
【专利说明】一种畜禽粪便腐熟菌剂及其使用方法和所制生物有机肥
【技术领域】
[0001]本发明属于农业微生物在处理畜禽粪便上的应用领域，涉及一种畜禽粪便腐熟菌剂及其使用方法和所制生物有机肥。
【背景技术】
[0002]目前，我国畜禽粪便排放量已达18.84亿t，相当于工业废弃物排放量的3.4倍，今后十年，畜禽养殖业还将以8%的速度递增，畜禽粪便由于大部分得不处理和应用，已对水体、大气、土壤、人体健康及生态系统造成了的直接或间接的负面影响，处理解决畜禽粪便造成的环境问题，是当前急待解决的问题。应用畜禽粪便腐熟菌剂快速处理畜禽粪便生产有机肥料，是国内外解决以上问题的主要做法，这项技术在国内外已经得到了广泛的应用。
[0003]目前，国内畜禽粪便腐熟菌剂往往只涉及到了畜禽粪便中纤维素和蛋白质的分解能力，功能往往较单一，菌剂本身以及延伸产品有机肥料性能单一，附加值不高，农业上的收益自然得不到提高，从而影响以上问题的顺利解决。
[0004]基于此，特提出本发明。该发明综合考虑畜禽粪便本身的特殊性以及延伸产品有机肥料的功能特性，如腐熟菌剂的除臭性能，腐熟菌剂及其延伸产品有机肥料的抗病性能和菌肥性能等。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是提供一种专门用于处理畜禽粪便的腐熟菌剂及其使用方法，以及用该菌剂和特定工艺发酵生产的生物有机肥料。
[0006]本发明提供的一种畜禽粪便腐熟菌剂，其特征在于它由可分解纤维素、蛋白质、除臭、抗病和菌肥 多种功能的多种菌株复合而成，它的活性成分包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、长柄木霉(Trichoderma1ngbrachiatum)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus),它是由下述重量份数的各单菌株发酵物组成:枯草芽孢杆菌0.5~2份、细黄链霉菌0.5~2份、长柄木霉0.5~2份和胶胨样芽孢杆菌0.5~2份；禽粪便腐熟剂有效活菌数为6 X IO8个/g。
[0007]所述枯草芽孢杆菌具体可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC11089的菌株。所述细黄链霉菌具体可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 40027的囷株。所述长柄木霉具体可为中国农业微生物囷种保减管理中心保减编号为ACCC 30150的菌株。所述胶胨样芽孢杆菌具体可为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 10013的菌株。
[0008]所述畜禽粪便腐熟菌剂具有多种功能，包括可对畜禽粪便进行发酵腐熟和除臭，可抗黄瓜枯萎病菌及应用于农作物可增产。所述的腐熟菌剂可用于牛、猪、鸡、羊、马、鸭等畜禽粪便的快速腐熟，并可适量加入其它有机物料，如褐煤等。
[0009]本发明进一步公开了畜禽粪便腐熟菌剂的使用方法，其特征在于按如下的步骤进行:1、调整好畜禽粪便的碳氮比(25~30:1)和水分(55~60%，用手一攥手缝滴水为宜)，每5方畜禽粪便加入I公斤复合菌剂，翻捣均匀。
[0010]2、将预处理好的畜禽粪便堆成长梯形，堆顶宽I米，堆底宽2米，堆高夏秋季
0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方。
[0011]3、发酵开始后，当物料温度(20~30厘米深处)升至55°C时保持三天，然后翻捣一次。若发酵初期温度不上升，则调整水分至推荐比例并每天翻捣一次直至堆温上升。
[0012]4、当堆温再次升至55°C后，保持三天，然后翻捣一次；
5、之后根据堆温情况进行翻捣，温度上升时期不翻捣，温度停止上升则翻捣，并重复这一步骤，直到堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了发酵过程，整个发酵周期通常为15~25天。
[0013]本发明进一步公开了禽粪便腐熟菌剂在畜禽粪便发酵腐熟和除臭上的应用，以及在农作物栽培增产上的应用，其中应用于甘蓝种植中亩增产17.4%。
[0014]本发明还公开了一种生物有机肥料，其特征在于它是由所述畜禽粪便腐熟菌剂发酵畜禽粪便腐熟而成，其中每5方畜禽粪便加入I公斤畜禽粪便腐熟菌剂，所述的畜禽粪便的重量份数如下:鸡粪40~60份；牛粪20~40份；猪粪5~15份；褐煤5~15份。
[0015]所述的鸡粪有 机质含量> 45%，全氮含量> 2.5% ;牛粪有机质含量> 50% ;猪粪有机质含量> 45% ;褐煤腐植酸含量> 50%ο
[0016]本发明进一步公开了生物有机肥料的生产方法，其特征在于按如下的步骤进行:
1、原料的混合:把按重量称取鸡粪、牛粪、猪粪和褐煤用混料机进行充分混匀；
2、加水:按水与混合原料1:1的重量比加水，控制水份含量在50~60% ；
3、加入畜禽粪便腐熟剂:每5方畜禽粪便加入I公斤复合菌剂；
4、堆置规格:将调节好水并加入了复合菌剂的畜禽粪便堆成长梯形，堆顶宽I米，堆底宽2米，堆高夏秋季0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方；
5、翻堆时间的控制:当20~30厘米深处物料温度升至55°C时保持三天，然后翻捣一次，当堆温再次升至55°C后，保持三天，然后翻捣一次，当温度超过70°C时，需立即进行翻捣，通过降温消除高温对微生物生长的抑制，从而促使大量中温菌的活动，加快堆肥的进程;
6、翻堆要求:翻垛过程中要做到调、匀、碎，调就是把垛中原来上层部分调到地表成为下层部分，而下层部分调到表层变为上层部分，以达到充分发酵的目的；匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分，再次进行混匀工作；碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作；
7、目标菌的加入:在发酵后期，即发酵开始降温时候，加入胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂，每方物料加入量为Ikg ；
8、发酵终点控制:堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了生物有机肥的整个发酵生产过程，整个周期通常为15~20天，冬天时间25~30天；
9、发酵质量控制:发酵完成后进行粉碎、过筛、检测、称量和包装，生物有机肥料产品生产完成，生物有机肥料有机质要求达到45%~55%，N、P、K总养分5%，有效活菌数> 0.2 X IO8个/g，粪大肠菌群数呈阴性，蛔虫卵死亡率100%。[0017]本发明进一步公开了生物有机肥在蔬菜抗病增产效果方面的应用。所述生物有机肥应用于大葱种植中具有明显的抗病增产效果，防效达56%，增产达20.5%。
[0018]本发明提供的腐熟菌剂能快速腐熟畜禽粪便，具有良好的除臭性能，进而产出高品质的可抗病的生物有机肥料，可避免因畜禽粪便腐熟不彻底所带来的病虫害高、出苗率低、烧苗、死苗、杂草多等弊病。由所述的腐熟菌剂腐熟生产的生物有机肥料产品能显著增加土壤有机质及磷、钾等营养元素的含量，提高养分转化率及产品中有益微生物数量，促进土壤修复，培肥地力，可减少化肥使用量，同时增强作物的抗病性，改善作物品质，减少投入，提高产量，促进增收。
[0019]【专利附图】

【附图说明】:
图1为生物有机肥料的制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
[0021]以下菌株均获自中国农业微生物菌种保藏管理中心(Agricultural CultureCollection of China ,简称 ACCC):
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis):ACCC保藏编号为11089，简称ACCCl 1089 ；
细黄链霉菌(Streptomyces microflavus):ACCC 保藏编号为 40027,简称 ACCC 40027 ；长柄木霉(Trichoderma longbrachiatum):ACCC 保藏编号为 30150,简称 ACCC30150 ；胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus):ACCC保藏编号为10013,简称ACCC10013。
[0022]实施例1:
培养基和菌种的准备 一、培养基的制备
1、马铃薯、葡萄糖琼脂培养基(PDA)
取去皮的马铃薯200克，切成小块，加水1000ml煮沸30分钟，滤去马铃薯块，将滤液补足至1000ml，加葡萄糖20克，琼脂15克，溶化后分装，15磅灭菌30分钟，pH自然，配制液体培养基时不加琼脂。
[0023]2、营养肉汁琼脂
由蛋白胨5g、氯化钠5g、牛肉膏3g和蒸馏水1000ml组成。pH7.0 (固体培养基加入琼脂 15-20g)。
[0024]3、高氏合成I号培养基
KNO3 lg, K2HPO4 0.5g, NaCl 0.5g, FeS047H20 0.01g，MgS047H20 0.5g 可溶性淀粉 20g，pH7.2 ~7.4，蒸馏水 1000ml。
[0025]4、钾细菌培养基
酵母膏 0.4g、甘露醇 10.0g^K2HPO4 0.5g、MgS047H20 0.2g、FeCl3 0.005g、CaC03 1.0g、蒸馏水1000.0ml、PH7.0—7.2，配制固体培养基时加15克琼脂。[0026]5、固体发酵培养基
麦麸 80g，豆柏 10g, (NH4)2SO4 1.0g, KH2PO4 0.2g，MgSO4.7Η200.05g, 80mL 蒸馏水。
[0027]二、菌种的活化
枯草芽孢杆菌菌接种在营养肉汁琼脂培养基上；长柄木霉接种在PDA培养基上；细黄链霉菌接种在高氏合成I号培养基上；胶胨样芽孢杆菌接种在钾细菌培养基上
将枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉和胶胨样芽孢杆菌分别进行斜面转接，接入相应斜面培养基，活化培养3-7天。
[0028]三、单菌种制备
1、枯草芽孢杆菌的培养和发酵
斜面培养基和摇瓶培养基都为营养肉汁琼脂，配制固体培养基时加15克琼脂，种子罐和发酵罐培养基为10 00kg水、8.75kg大豆的豆衆、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖，CaCO3100g,FeCl3IOg, pH7.0，经121°C实罐灭菌30分钟后，在28°C~30°C培养24~36小时，当每ml发酵液中菌数达到IOX IO8个/g。然后按分别重量比3份的发酵液吸附于1份的蛭石上常温晾干即得到枯草芽孢杆菌单菌株菌剂。
[0029]2、胶胨样芽孢杆菌的培养和发酵
斜面培养基和摇瓶培养基都为钾细菌培养基，种子罐和发酵罐培养基为1000kg水、
8.75kg 大豆的豆浆、6.5kg 的淀粉、Ikg 葡萄糖，CaCO3100g, FeCl3IOg, ρΗ7.0，经 121°C实罐灭菌30分钟后，在28°C~30°C培养48小时，当每ml发酵液中菌数达到5X108个/g。然后按分别重量比3份的发酵液吸附于1份的蛭石上常温晾干即得到胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂。
[0030]3、长柄木霉的培养和发酵
斜面和摇瓶培养基为马铃薯、葡萄糖琼脂培养基，斜面培养基加琼脂。把液体培养基经灭菌后分装于500ml三角瓶中，接入各真菌斜面菌种，摇床速度180r/min，28°C~30°C培养48小时，当摇瓶内出现密度大，菌丝球明显不浑浊即可。种子罐和发酵罐中发酵培养基为1000kg水、8.75kg大豆的豆衆、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖及2kg 土豆的蒸煮液，pH7.0,经121 °C实罐灭菌30分钟后，在28°C~30°C培养48小时，当发酵液出现密度大的菌丝球后，接种到固体发酵培养基上，接种量10%，121°C，0.1MPa高压灭菌30min，25°C固体发酵培养48h，孢子数达 6X108f/g。
[0031]4、细黄链霉菌的培养和发酵
斜面和摇瓶培养基为高氏合成I号培养基，斜面培养基加琼脂。把液体培养基经灭菌后分装于500ml三角瓶中，接入各真菌斜面菌种，摇床速度180r/min，28°C~30°C培养5~7天，当摇瓶内出现密度大，菌丝球明显不浑浊即可。种子罐和发酵罐中发酵培养基为1000kg水、8.75kg大豆的豆衆、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖及2kg 土豆的蒸煮液，pH7.0,经121°C实罐灭菌30分钟后，在28°C~30°C培养48小时，当发酵液出现密度大的菌丝球后，接种到固体发酵培养基上，接种量10%，121°C，0.1MPa高压灭菌30min，25°C固体发酵培养5~7天,孢子数达6 X IO8个/g。
[0032]四、腐熟菌剂(以下用复合菌剂表示)的制备
按上述方法制取的枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌、长柄木霉和胶胨样芽孢杆菌单菌种重量比为0.5~2:0.5~2:0.5~2: 0.5~2。混合拌匀后制得复合菌剂，复合菌剂有效活菌数达到6 X IO8个/g。
[0033]实施例2:
复合菌剂组成
一种畜禽粪便腐熟菌剂，配制如下(按重量份数):
表1畜禽粪便腐熟菌剂的组成
【权利要求】
1.一种畜禽粪便腐熟菌剂，其特征在于它由可分解纤维素、蛋白质、除臭、抗病和菌肥多种功能的多种菌株复合而成，它的活性成分包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、长柄木霉(Trichoderma 1ngbrachiatum)和胶腺样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus),它是由下述重量份数的各单菌株发酵物组成:枯草芽孢杆菌0.5~2份、细黄链霉菌0.5~2份、长柄木霉0.5~2份和胶胨样芽孢杆菌0.5~2份；禽粪便腐熟剂有效活菌数为6 X IO8个/g。
2.权利要求1所述畜禽粪便腐熟菌剂的使用方法，其特征在于按如下的步骤进行: (1)调整好畜禽粪便的碳氮比(25~30:1)和水分(55~60%，用手一攥手缝滴水为宜)，每5方畜禽粪便加入I公斤所述腐熟菌剂，翻捣均匀； (2)将预处理好的畜禽粪便堆成长梯形，堆顶宽I米，堆底宽2米，堆高夏秋季0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方； (3)发酵开始后，当物料温度(20~30厘米深处)升至55°C时保持三天，然后翻捣一次， 若发酵初期温度不上升，则调整水分至推荐比例并每天翻捣一次直至堆温上升； (4)当堆温再次升至55°C后，保持三天，然后翻捣一次； (5)之后根据堆温情况进行翻捣，温度上升时期不翻捣，温度停止上升则翻捣，并重复这一步骤，直到堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了发酵过程，整个发酵周期通常为15~25天。
3.权利要求1所述畜禽粪便腐熟菌剂具有多种功能，包括可对畜禽粪便进行发酵腐熟和除臭，可抗黄瓜枯萎病菌及应用于农作物可增产，其中应用于甘蓝种植中亩增产17.4
%。
4.权利要求1所述畜禽粪便腐熟菌剂在纤维素和蛋白质的分解能力的应用。
5.权利要求1所述畜禽粪便腐熟菌剂在畜禽粪便发酵腐熟和除臭上的应用。
6.权利要求1所述畜禽粪便腐熟菌剂在农作物栽培增产上的应用。
7.—种生物有机肥料，其特征在于它是由权力要求书I所述畜禽粪便腐熟菌剂发酵畜禽粪便腐熟而成，其中每5方畜禽粪便加入I公斤畜禽粪便腐熟菌剂，所述的畜禽粪便的重量份数如下:鸡粪40~60份；牛粪20~40份；猪粪5~15份；褐煤5~15份。
8.权利要求7所述的生物有机肥料，其中鸡粪有机质含量>45%，全氮含量> 2.5% ;牛粪有机质含量> 50% ;猪粪有机质含量> 45% ;褐煤腐植酸含量> 50%。
9.权利要求7所述生物有机肥料的生产方法，其特征在于按如下的步骤进行: (O原料的混合:把按重量称取干鸡粪、干牛粪、干猪粪和褐煤用混料机进行充分混匀； (2)加水:按水与混合原料1:1的重量比加水，控制水份含量在50~60% ； (3)加入畜禽粪便腐熟剂:每5方畜禽粪便加入I公斤复合菌剂； (4)堆置规格:将调节好水并加入了复合菌剂的畜禽粪便堆成长梯形，堆顶宽I米，堆底宽2米，堆高夏秋季0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆长根据场地而定，每堆体积不少于5方； (5)翻堆时间的控制:当20~30厘米深处物料温度升至55°C时保持三天，然后翻捣一次，当堆温再次升至55°C后，保持三天，然后翻捣一次，当温度超过70°C时，需立即进行翻捣，通过降温消除高温对微生物生长的抑制，从而促使大量中温菌的活动，加快堆肥的进程; (6) 翻堆要求:翻垛过程中要做到调、匀、碎，调就是把垛中原来上层部分调到地表成为下层部分，而下层部分调到表层变为上层部分，以达到充分发酵的目的；匀就是对垛中原料混合还不均匀的部分，再次进行混匀工作；碎就是对在发酵过程中形成的块状发酵物进行破碎工作； (7)目标菌的加入:在发酵后期，即发酵开始降温时候，加入胶胨样芽孢杆菌单菌株菌剂，每方物料加入量为I公斤； (8)发酵终点控制:堆温与室外温度相同、水分降至30%以下时，即完成了生物有机肥的整个发酵生产过程，整个周期通常为15~20天，冬天时间25~30天； (9)发酵质量控制:发酵完成后进行粉碎、过筛、检测、称量和包装，生物有机肥料产品生产完成，生物有机肥料有机质要求达到45%~55%，N、P、K总养分5%，有效活菌数>0.2X IO8个/g，粪大肠菌群数呈阴性，蛔虫卵死亡率100%。
10.权利要求7所述生物有机肥在提高蔬菜抗病增产效果方面的应用。
【文档编号】C05F3/00GK103980010SQ201410242443
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】何宗均, 梁海恬, 赵琳娜, 田阳 申请人:天津市农业资源与环境研究所