本发明属于微生物
技术领域：
，具体涉及一种由多种微生物原生菌所组成的秸秆微生物腐熟剂及其制备方法。
背景技术：
：以高复种指数为特征的长期高负荷的开放式农业生态系统，使得农业的唯一资源耕地不堪重负，给农业带来了较大的负面影响。一方面复种指数高的农业种植区产生的大量秸秆垃圾已经成为污染土地、水源、空气的污染源；另一方面复种指数的提高使得化肥的消耗大量增加，使土壤的理化性状急剧恶化，调节土壤水、肥、气、热的土壤腐殖质逐年下降，土壤中微生物数量下降，有机质含量越来越少，土壤板结酸化，耕地的综合肥料力逐年下降。而土壤板结、有机养分减少，地力下降，使得作物增产变得极为困难。生物有机肥的出现使得这一问题的解决得以明朗，生物有机肥能够加速秸秆有机物的分解速度，又能有效调整土壤微生物生态系统朝着有利于耕地的能量及再生力循环利用方面发展，能够在确保农作物产量的前提下使土壤环境的恶化得到控制甚至改善。目前市场上存在多种生物有机肥，但在很大程度上仍存在缺点，主要有以下几个方面：产品质量不稳定，2、需要加入一定量的其他肥料以增强肥力，3、产品使用量大，操作复杂。如日本的B.Y.M-Food，是一种以酵素菌接种剂直接作为有机物堆沤接种剂，其主体为：芽孢杆菌属(Bacillussp)和黄杆菌属(Flavobacteriumsp)，乳酸杆菌属(Lactobacillussp)，酵母属(Saccharomycessp)，毕赤酵母属(Pichiasp)，红酵母属(Rhodotorulasp)，霉菌中的根霉属(Rhizopussp)。该产品使用量大，每500kg需用接种菌2kg，操作方法复杂，要将有机物料收集堆沤，定时翻堆，并且需要加入一定量的有机和无机肥以增强肥力。国内的生物有机肥产品如广东佛山的腐杆灵菌剂，这些产品主要为厌气发酵微生物种群构成，亩用量均在2kg以上，还需要附加一些增施肥料的措施。并且其接种均为扩大菌，由于扩大菌经过若干代的繁殖，遗传性状的稳定性较差，极容易造成产品效果不稳定。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种成本低，使用量小，使用方便，可加速农作物废弃秸秆腐解。秸秆腐解形成简单的有机物和腐殖质，疏松土壤，改良土壤酸、碱值的复合秸秆微生物腐熟剂。本发明复合秸秆微生物腐熟剂是依据土壤腐殖酸，腐殖质形成因子，分解秸秆中纤维素，办纤维素进行设计，包括如下重量配比的组分：酵母菌菌粉15-32份，丝状真菌菌粉15-21份，纤维分解菌菌粉43-67份。本发明所述的酵母菌为毕赤酵母(Pichiafermentans)。本发明所述的丝状真菌为黑绿木霉(Trichodermaatroviride)。本发明所述的纤维分解菌包括短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)，高地芽孢杆菌(Bacillusalitudinis)，枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，芽孢杆菌属(BacillusCohn)，侧孢芽孢杆菌(OtherStrainName)，腐生葡萄球菌(Staphylococcussaprophyticus)，鲍氏不动杆菌(Acinetobacterbaumannii)中的任意一种或其混合。为了调整各类微生物菌在耕地生长代谢过程中的pH值，为形成简单腐殖质创造条件，本发明所述复合秸秆微生物腐熟剂还包括乳酸球菌，本发明所述的乳酸球菌为戊糖片球菌。添加了乳酸球菌的复合秸秆微生物腐熟剂，组分的重量配比如下：酵母菌菌粉15-32份，丝状真菌菌粉15-21份，纤维分解菌菌粉43-67份，乳酸球菌菌粉4-9份。其中，本发明复合秸秆微生物腐熟剂的纤维分解菌采用以下重量配比菌种组合：本发明复合秸秆微生物腐熟剂采用原料均可通过现有商业渠道购买获得，或者通过分离提纯得到。如：戊糖片球菌采购自西南微生物菌种站；黑绿木霉、毕赤酵母、短小芽孢杆菌、高地芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、芽孢杆菌属、侧孢芽孢杆菌、腐生葡萄球菌、鲍氏不动杆菌菌都是分离自森林及农耕地土壤。上述分离微生物的分离用培养基为：采用常规培养基即可，如马铃薯蔗糖培养基，孟加拉红培养基，营养琼脂培养基，肉汤琼胞培养基，Czapek’s琼脂培养基。分离工艺为：取土样，加营养液繁殖，过滤，取清液接种到培养基，挑取有代表性的单个菌落，镜检以及涂布分离反复多次，直至分离出纯菌种做DHA鉴定为止。本发明复合秸秆微生物腐熟剂的制备方法，包括如下步骤：采用常规方法进行种子培养，工业扩大培养，培养液浓缩，冷冻干燥制成菌粉，然后按前述复合秸秆微生物腐熟剂的组分称取菌粉混合即得。本发明复合秸秆微生物腐熟剂的使用方法是，将本发明复合秸秆微生物腐熟剂与水混合，喷洒在农作物废弃秸秆上即可。本发明复合秸秆微生物腐熟剂具有操作方法，无需另行加入化学肥，也无需另行进行堆沤及翻堆的操作。本发明复合秸秆微生物腐熟剂及其制备方法和使用方法的有益效果如下：本发明复合秸秆微生物腐熟剂是依据土壤腐殖酸、腐殖酸质形成因子及秸秆纤维分解进而采用微生物酵母菌、丝状真菌、纤维分解菌、乳酸球菌等不同生理小种优化组合而成的复合秸秆微生物腐熟剂。本发明复合秸秆微生物腐熟剂具有较强的抗逆性，适应性和分解或降解能力；能够使秸秆快速分解，纤维素被分解发酵成各种有机酸、醇类、二氧化碳和氢气，保证现有耕作制度不被破坏的前提下，将农作物的废弃秸秆还田。本发明复合秸秆微生物腐熟剂具有培肥土壤能力，增强保水保肥能力，提升土壤综合生产力，而且使用剂量小，使用方便，适用范围广的优点，可避免农作物废弃物造成的环境污染。具体实施方式本发明实施例中：戊糖片球菌采购自西南微生物菌种站；黑绿木霉、毕赤酵母、短小芽孢杆菌、高地芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、芽孢杆菌属、侧孢芽孢杆菌、腐生葡萄球菌、鲍氏不动杆菌菌都是分离自森林及农耕地土壤。上述将微生物从土壤中分离采用的分离用培养基为：采用常规培养基即可，如马铃薯蔗糖培养基，孟加拉红培养基，营养琼脂培养基，肉汤琼胞培养基，Czapek’s琼脂培养基。分离工艺为：取土样，加营养液繁殖，过滤，取清液接种到培养基，挑取有代表性的单个菌落，镜检以及涂布分离反复多次，直至分离出纯菌种做DHA鉴定为止。本发明复合秸秆微生物腐熟剂的制备方法的步骤包括：采用常规方法进行种子培养，工业扩大培养，培养液浓缩，冷冻干燥制成菌粉，然后按前述复合秸秆微生物腐熟剂的组分称取菌粉混合即得。其中本发明实例中的菌粉制备方法如下：种子培养：将各微生物菌种分别接种在三角瓶培养基中培养，培养温度为25-37℃，振荡器转速130-230r/pm，培养时间12-36小时。工业扩大培养：(1)将三角瓶种子接入一级种子发酵罐培养，培养温度25-37℃，机械搅拌转速120-230r/pm，选择适合微生物生长的通气量，培养时间12-36小时。(2)将培养一级种子接入二级种子发酵罐培养，培养温度25-37℃，机械搅拌转速120-230r/pm，选择适合微生物生长的通气量，培养时间12-36小时。(3)将培养二级种子接入发酵罐培养，培养温度25-37℃，机械搅拌转速120-230r/pm，选择适合微生物生长的通气量，培养时间18-48小时。培养液浓缩：将发酵完成的发酵液进行离心分离上清液，浓缩。冷冻干燥：将浓缩液进行冷冻干燥，得菌粉。将各微生物的菌粉按比例混合即得本发明复合秸秆微生物腐熟剂。以下为本发明复合秸秆微生物腐熟剂在田间应用的实例。在作物收割后，将秸秆平铺在田地地面，可以不规则平铺，但尽量均匀的铺设。本发明复合秸秆微生物腐熟剂的使用剂量为：每亩土地产生的秸秆采用本发明复合秸秆微生物腐熟剂5-10g，加入1-5kg水浸泡12-48小时，再加入50-150kg清水，将上述复合秸秆微生物腐熟剂悬浮液均匀喷洒在秸秆上即可。优选每亩土地产生的秸秆采用本发明复合秸秆微生物腐熟剂5g，加入5kg水浸泡24小时，再加入100kg清水，将上述复合秸秆微生物腐熟剂悬浮液均匀喷洒在秸秆上即可。1、应用实例1：本发明复合秸秆微生物腐熟剂对莴苣栽培的影响本应用实例采用的本发明复合秸秆微生物腐熟剂包括如下重量配比的菌粉：酵母菌菌粉32份，纤维分解菌菌粉43份，乳酸球菌菌粉9份，丝状真菌菌粉15-21份。试验方法：小区试验设置3个处理4次重复，完全随机区组排列，小区长5.0米，宽4.0米，播种规格为33*27cm。试验小区周围留保护行，其他栽培管理措施与大面积生产相同并控制一致。小区试验处理如下：试剂1)取上述本发明复合秸秆微生物腐熟剂5g，加入5kg水浸泡24小时，再加入100kg清水将上述复合秸秆微生物腐熟剂悬浮液均匀喷洒在秸秆上即可。试剂2)腐杆灵，每亩用量2kg，按说明书兑适量泥土混匀后布施在水稻秸秆上，再喷洒100kg水/亩。试剂3)清水对照组：按100kg水/亩喷洒。整地后按要求划分小区，每亩用600kg秸秆均匀平铺在田里，选择同等级莴苣苗移栽，每小区200株莴苣，然后分别施以本发明复合秸秆微生物腐熟剂、腐杆灵、清水进行腐解，每亩追施20.2kg尿素，2月后分小区单收计算产量。结果如下：表1莴苣施用各腐熟条件后水稻秸秆上的菌落数处理组别第10天第20天第30天本发明腐熟剂4.9010.2012.80腐杆灵4.29.6012.2水0.700.600.60实验结果显示：水稻秸秆接种秸本发明复合秸秆微生物腐熟剂后，菌落繁殖迅速，菌落数明显高于清水对照组和参比的腐杆灵。表2各腐熟条件对水稻秸秆的腐解处理组别第30天第38天第46天本发明腐熟剂初步腐解中度腐解完全腐解腐杆灵未腐解初步腐解完全腐解水未腐解初步软化软化实验结果显示：本发明复合秸秆微生物腐熟剂对莴苣的覆盖物水稻秸秆的腐解迅速，效果明显优于清水对照组和参比的腐杆灵。2、应用实例2：本发明复合秸秆微生物腐熟剂对萝卜栽培的影响本应用实例采用的本发明复合秸秆微生物腐熟剂包括如下重量配比的菌粉：酵母菌菌粉15份，纤维分解菌菌粉54份，乳酸球菌菌粉9份，短小芽孢杆菌菌粉10份，高地芽孢杆菌菌粉14-21份，枯草芽孢杆菌菌粉25份，芽孢杆菌属菌粉21份。试剂1)取上述本发明复合秸秆微生物腐熟剂5g，加入5kg水浸泡24小时，再加入100kg清水，将上述复合秸秆微生物腐熟剂悬浮液均匀喷洒在秸秆上即可。试剂2)腐杆灵，每亩用量2kg，按说明书兑适量泥土混匀后布施在水稻秸秆上，再喷洒100kg水/亩。试剂3)清水对照组：按100kg水/亩喷洒。试验方法：整地后按要求划分小区，在小区内按行距30cm，退窝30cm挖浅窝点播萝卜种。每亩用500kg秸秆均匀平铺在田里，然后分别施以本发明复合秸秆微生物腐熟剂、腐杆灵、清水进行腐解，萝卜出苗后进行均苗定苗，并每亩追施8.0kg尿素，2月后分小区单收计算产量。结果如下：表3施用各腐熟条件对萝卜产量的影响处理组别平均亩产(kg)亩增产(kg，与清水组对比)增产率(与清水组对比)本发明腐熟剂2171.11105.345％腐杆灵2132.871.73.48％水2061.1实验结果显示：萝卜使用本发明复合秸秆微生物腐熟剂后，比清水对照组亩产增加110.0kg，增产了为5.345％，经PLSD检验，两者产量差异显著，即本发明复合秸秆微生物腐熟剂明显优于参比的腐杆灵处理后萝卜的亩产增加量和增加率。3、应用实例3：本发明复合秸秆微生物腐熟剂对甘蔗秸秆腐熟的影响本应用实例采用的本发明复合秸秆微生物腐熟剂包括如下重量配比的菌粉酵母菌菌粉15份，纤维分解菌菌粉54份，乳酸球菌菌粉9份，短小芽孢杆菌菌粉10份，高地芽孢杆菌菌粉14-21份，枯草芽孢杆菌菌粉25份，芽孢杆菌属菌粉21份,丝状真菌菌粉21。试剂1)取上述本发明复合秸秆微生物腐熟剂5g，加入5kg水浸泡24小时，再加水稀释至100kg备用。试剂2)“金葵子”微生物催腐剂的水剂1000g备用。试剂3)清水对照组：用量保证淋透甘蔗秸秆即可。试验方法：将1070kg甘蔗秸秆平均分为三堆，每堆约重365kg，将甘蔗秸秆堆码后用清水淋透，加盖适量细土，分别施以本发明复合秸秆微生物腐熟剂、腐杆灵、清水对照，然后覆盖塑料薄膜，进行腐解，7天后观察一次菌落数，完全腐解后再观察一次菌落数。2周后对三个处理组进行翻堆，将秸秆堆四周未经腐熟的秸秆翻至中间让其充分腐熟。其中，将甘蔗秸秆堆码后用清水淋透，加盖适量细土，分别施以本发明复合秸秆微生物腐熟剂、腐杆灵、清水对照进行腐解的具体方法如下：1)将甘蔗秸秆堆码至30cm高后用清水淋透，加盖适量细土，分别将1/3复合秸秆微生物腐熟剂稀释液、1/3金葵子”微生物催腐剂水剂、加入1kg尿素、1kg磷酸二氢钾，搅拌均匀后喷洒在甘蔗秸秆上；而清水组则直接将喷洒在堆码并加盖细土的甘蔗秸秆上即可。2)再堆码30cm高的甘蔗秸秆用清水淋透，加盖适量细土，分别将1/3复合秸秆微生物腐熟剂稀释液、1/3金葵子”微生物催腐剂水剂、加入1kg尿素、1kg磷酸二氢钾，搅拌均匀后喷洒在甘蔗秸秆上；而清水组则直接将喷洒在堆码并加盖细土的甘蔗秸秆上即可。3)按照步骤2)的操作将甘蔗秸秆的总高度堆码至100cm，分别将剩余的1/3复合秸秆微生物腐熟剂稀释液、1/3金葵子”微生物催腐剂水剂、加入1kg尿素、1kg磷酸二氢钾，搅拌均匀后喷洒在甘蔗秸秆上；而清水组则直接将喷洒在堆码并加盖细土的甘蔗秸秆上即可。腐熟结果：1、试验后7天，本发明腐熟剂组、金葵子组、清水组各抽取10根甘蔗秸秆观察：1)本发明腐熟剂组：秸秆颜色变黑灰色，较软，长度为30-80cm、宽度为1.5-3cm，部分秸秆能用手搓碎，10根甘蔗秸秆上共有菌落群15处。2)金葵子组：秸秆颜色变黑灰色，较软，长度为50-100cm、宽度为1.5-3cm，部分秸秆能用手搓碎，10根甘蔗秸秆上共有菌落群6处。3)清水组：秸秆颜色均是枯黄色，长度为80-150cm、宽度为1.5-3cm，均不能用手搓碎，秸秆也没有菌落群。2、试验至第30天完全腐熟后，本发明腐熟剂组、金葵子组、清水组各抽取10根甘蔗秸秆观察：1)本发明腐熟剂组：秸秆颜色为黑色，长度为5-30cm、宽度为1.5-3cm，基本均能用手搓碎，每条秸秆均有较多腐生菌。2)金葵子组：秸秆颜色为黑色，长度为10-30cm、宽度为1.5-3cm，部分秸秆能用手搓碎，部分秸秆上有腐生菌。3)清水组：秸秆颜色均是枯黄色，长度为80-150cm、宽度为1.5-3cm，均不能用手搓碎，秸秆也没有基本没有腐生菌。结论：本发明复合秸秆微生物腐熟剂较金葵子组和清水对照组有较好的腐熟效果。申请人还针对小麦秸秆、油菜秸秆、废弃新鲜的菜叶(如白菜、青菜、莴笋)进行还田试验，不仅腐熟效果好，对于还田的作物，如水稻、马铃薯、小麦的生长均有很好的补充养料，促进生长的作用。同时本发明复合秸秆微生物腐熟剂经过毒性检测，取本发明复合秸秆微生物腐熟剂5g，加去离子水20ml，混匀即得。分别对10只雄性小鼠和10只雌性小鼠按“一次最大限度试验”要求进行试验，剂量设计为雄性为5g/kgBW，雌性为5g/kgBW，按0.2ml/10gBW经口灌胃给予受试物，灌胃前动物隔夜禁食，自由饮水，灌胃后给予正常饮食，观察14天，记录体征及死亡情况，发生试验动物均生长正常，未见中毒体征及死亡，大体解剖未见异常。结论：受试物对小鼠剂型经口半数致死量为雄性大于5g/kgBW，雌性大于5g/kgBW；根据微生物肥料生物安全通用技术准则(NY-1109-2006)中急性毒性分级标准判定，本发明复合秸秆微生物腐熟剂为实际无毒。经检测砷及化合物(以As计)小于等于75mg/kg，镉及化合物(以Cd计)小于等于10mg/kg，铅及化合物(以Pb计)小于等于100mg/kg，铬及化合物(以Cr计)小于等于150mg/kg，汞及化合物(以Hg计)小于等于5mg/kg，结果显示符合GB18877-2002《有机-无机复混肥料》标准检验要求。综上，本发明复合秸秆微生物腐熟剂用量小，菌株生长快，能迅速软化腐解秸秆，使作物增产增收，为处理农作物废弃物秸秆提供了一种全新的选择。当前第1页1 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