一种降解秸秆的复配菌剂fx及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于农业集约化生产技术领域，涉及一种降解秸杆的复配菌剂FX及其应用。
【背景技术】
[0002]随着我国社会经济的快速发展，石油天然气等化石能源的普及推广，传统的以秸杆作为主要燃料已逐渐消逝；同时伴随农业生产的规模化和集约化，造成大量的秸杆资源废弃，由此不仅占用耕地而且严重浪费生物质资源，尤其是秸杆焚烧导致环境污染和引发火灾。
[0003]研究表明，水稻秸杆等秸杆类生物质资源，含有大量的木质素、纤维素，半纤维素类物质，同时含有氮磷钾等大量元素，养分全面丰富;秸杆既可以作为堆肥物料的调理剂也可以作为堆肥的主要原料，对堆肥物料的碳氮比、孔隙度和含水率等有较好的调节作用，同时以秸杆作为堆肥的主要原料，添加一定比例的氮源包括:畜禽粪便、污泥、中药渣和氨基酸废料等，利用秸杆降解腐熟菌剂的高效腐解作用可以实现堆肥过程中秸杆的高效降解，有利于堆肥腐熟的高效进行和堆肥质量提升。
[0004]但是在堆肥过程中，木质素、纤维素和半纤维素等大分子的分解以及堆肥本身温度的提升导致很多具有木质纤维素降解功能的菌株失去功能是限制高温堆肥腐熟的主要因素。在高温堆肥中接种木质纤维素降解菌株可以加快堆肥过程木质纤维素的降解，缩短堆肥腐熟的周期。高温堆肥过程中起主要作用的是一类耐高温细菌(如芽孢杆菌类菌株)和耐高温真菌(如嗜热曲霉)等，若能将细菌和真菌复配形成高效降解的功能复配菌株，并将其用于秸杆高温堆肥的生产，其具有良好的应用前景和市场价值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一组能够在高温条件下高效降解水稻秸杆的木质纤维素降解菌株混合物，通过其对木质纤维素的高效降解效果，达到加速高效推进秸杆高温腐熟的目的，从而使水稻秸杆能够通过堆肥化得以大规模的资源化利用，实现节约资源、循环利用及可持续农业的发展。
[0006]本发明的技术方案是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种降解秸杆的复配菌剂FX，所述的复配菌剂FX包括枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)菌株NJX501、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)菌株NJX502、甲基营养型芽抱杆菌(BaciIIus methylotrophicus)菌株NJXy和烟曲霉(AspergiIIus fumigatus)菌株NJZ501。
[0008]本发明所述的降解秸杆的复配菌剂FX是由细菌OD值为0.5-1的枯草芽孢杆菌菌株NJX501的细菌菌液、细菌OD值为0.5-1的枯草芽孢杆菌菌株町乂502的细菌菌液、细菌00值为
0.5-1的甲基营养型芽孢杆菌菌株NJXy的细菌菌液、真菌孢子数目不少于14个/ml烟曲霉菌株NJZ501孢子悬液等体积混合得到的。
[0009]优选的，本发明所述的降解秸杆的复配菌剂FX是由细菌OD值为0.5的枯草芽孢杆菌菌株NJX501的细菌菌液、细菌OD值为0.5的枯草芽孢杆菌菌株即乂502的细菌菌液、细菌00值为0.5的甲基营养型芽孢杆菌菌株NJXy的细菌菌液、真菌孢子数目为14个/ml烟曲霉菌株NJZ501孢子悬液等体积混合得到的。
[0010]本发明所述的降解秸杆的复配菌剂FX的制备方法，包括:将枯草芽孢杆菌菌株NJX501、枯草芽孢杆菌菌株NJX502、甲基营养型芽孢杆菌菌株NJXy分别单独的接种到LB培养基上，温度30-50°C，170-200rpm，振荡培养1-2天，离心后去掉上清液取沉淀，再用15-30ml的0.9 %灭菌生理盐水重悬，得到细菌菌液，调节细菌菌液的细菌OD值为0.5-1;将烟曲霉菌株町2501接种至?04培养基上，30-50°(:静置培养4-7天，用15-301111的0.9%灭菌生理盐水振荡，过滤培养物后得到真菌孢子数目不少于14个/ml孢子悬液;将上述3个细菌的细菌菌液和真菌的孢子悬液等体积混合得到复配菌剂FX。
[0011]本发明所述菌剂FX复配过程中，优选的，调节枯草芽孢杆菌菌株NJX501、枯草芽孢杆菌菌株NJX502、甲基营养型芽孢杆菌菌株NJXy的细菌菌液的OD值为0.5;烟曲霉菌株NJZ501的孢子悬液中真菌孢子数目为14个/ml。
[0012]LB培养基:蛋白胨10g、酵母粉5g、NaCl 10g、琼脂20g、水1000mL，pH自然。
[0013]PDA 培养基:土豆 200.0g，蔗糖 20.0g，琼脂 20.0Og，水 100ml。
[0014]枯草芽孢杆菌菌株NJX501，2015年12月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号)，菌种保藏号为CGMCCN0.11823。其生物学特性为:在LB平板上，24h后长出菌落，革兰氏阳性G+，菌落生长快，菌落表面相对光滑，单个菌株呈杆状，大小1-2M1;生理生化试验结果显示菌株淀粉水解、果胶分解、乙酰甲基甲醇试验、柠檬酸盐、氨硝、产硫化氢、吲哚试验都呈阳性“+” ;而甲基红试验、石蕊牛乳试验和苯丙氨酸脱氢酶试验呈阴性。
[0015]枯草芽孢杆菌菌株NJX502，2015年12月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号)，菌种保藏号为CGMCCN0.11824。其生物学特性为:在LB平板上，24h后长出菌落，革兰氏阳性G+，菌落生长快，菌落表面相对光滑，单个菌株呈杆状，大小1-2M1;生理生化试验结果显示菌株淀粉水解、果胶分解、乙酰甲基甲醇试验、柠檬酸盐、氨硝、产硫化氢都呈阳性“+” ;而甲基红试验、石蕊牛乳试验、吲哚试验和苯丙氨酸脱氢酶试验呈阴性“-”。
[0016]甲基营养型芽孢杆菌菌株NJXy，2015年12月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号)，菌种保藏号为CGMCCN0.11825。其生物学特性为:在LB平板上，24h后长出菌落，革兰氏阳性G+，菌落生长相对慢，表面粗糙，单个菌株呈杆状，大小1_2μπι;生理生化试验结果显示菌株淀粉水解、果胶分解、甲基红试验、乙酰甲基甲醇试验、柠檬酸盐、氨硝、都呈阳性“+” ；而产硫化氢、石蕊牛乳试验、吲哚试验和苯丙氨酸脱氢酶试验呈阴性“-”。
[0017]烟曲霉菌株NJZ501，2015年12月5日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号)，菌种保藏号为CGMCC N0.11826。其生物学特性为:在PDA平板上，3天后长出，快速形成孢子，孢子颜色呈绿色，菌丝生长速度慢，平板上观察不明显，在显微镜下，菌丝上附着大量孢子。
[0018]高温50 °C条件下，枯草芽孢杆菌菌株NJX501、枯草芽孢杆菌菌株NJX502、甲基营养型芽孢杆菌菌株NJXy和烟曲霉菌株NJZ501分别在刚果红平板上产生透明圈。
[0019]刚果红培养基:羧甲基纤维素钠(CMC-Na)10.0g、刚果红0.2g、琼脂20.0g+无机盐培养基 1000ml;无机盐培养基:尿素0.3g、(NH4)2S04 1.4g,KH2PO4 0.5g,CaCl2.2H200.4g、MgSO4.7H20 0.3g、蛋白胨 1.0g、FeS04.7H20 5.0mg^MnSO4.H2O I.6mg、ZnS04.7H201.4mg、CoCl2.6H2O 2.0mg，水 1000ml，pH自然。
[0020]本发明的另一个目的是提供所述的降解秸杆的复配菌剂FX在降解水稻秸杆方面的应用。
[0021]所述的降解秸杆的复配菌剂FX进行水稻秸杆液体发酵降解的方法，包括:按照体积比1%将本发明所述的复配菌剂FX接种至水稻秸杆培养基，或将复配菌剂FX和烘干水稻秸杆段(长度2-3cm)按照Iml: 2g进行接种，在温度50-70 V下进行发酵。
[0022]所述的水稻秸杆培养基为:2.0g水稻秸杆段(长度2-3cm)和10ml无机盐培养基；所述的无机盐培养基配制方法为:尿素0.3g、(NH4)2S04 1.4g、KH2P04 0.5g,CaCl2.2H20
0.4g、MgS04.7H20 0.3g、蛋白胨 1.0g、FeS04.7H20 5.0mg^MnSO4.H2O I.6mg、ZnS04.7H201.4mg、CoCl2.6H2O 2.0mg，水 1000ml，pH自然，121 °C高压灭菌20min。
[0023]所述的水稻秸杆段为经烘干至恒重、长度2-3cm的水稻秸杆段。
[0024]本发明的另一个目的是提供所述的降解秸杆的复配菌剂FX在水稻秸杆高温堆肥生产有机肥料的应用。
[0025]水稻秸杆高温堆肥过程中，在堆肥开始阶段即可按照秸杆干基质量的2-5%。比例添加本发明所述的复配菌剂FX混合，调节好秸杆和相关辅料的碳氮比、水分含量，根据环境温度实际情况，可选择覆膜方法促进温度升高和保温。
[0026]本发明所述的高温是指50_70°C。
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