一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法
【专利摘要】一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，它属于堆肥处理与修复再生的联合技术。它要解决现有的马铃薯原原种栽培废弃基质由于缺少可行的重复利用技术致使污染环境及增加生产成本的问题。方法：一、制备枯草芽孢杆菌发酵液和巨大芽孢杆菌发酵液；二、制备小单孢菌发酵液；三、制备复合发酵剂；四、畜禽粪便，废弃基质，复合发酵剂，水混合，堆肥发酵；五、达到腐熟即完成。本发明腐熟后的堆肥产品可作为安全有机肥料直接使用；或者添加草炭土及珍珠岩，无需添加其他有机成分即可作为新的马铃薯原原种栽培基质使用，节省费用达到50%以上，降低了生产成本。本发明对废弃马铃薯原原种基质的回收率达到99%，避免了污染环境。
【专利说明】一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法
【技术领域】
[0001]本发明属于堆肥处理与修复再生的联合技术，具体涉及一种栽培废弃基质的无害化再生方法。
【背景技术】
[0002]随着我国马铃薯脱毒种薯产量的不断增加，各相关种薯生产企业和科研机构的马铃薯原原种生产量逐年增加。脱毒马铃薯原原种是用脱毒的试管苗移栽或扦插最初产生的种薯，原原种的标准要求很高:不能带任何病毒或类病毒；不能有真菌和细菌性病害侵染；不允许有混杂现象。原原种的繁殖一般都在温室或网室内进行，在其生产过程中，栽培基质的选用是种薯生产的关键环节。在完成原原种培育后，由于缺少可行的重复利用技术，栽培基质通常被随意丢弃，严重污染环境的同时还要投入资金购买新的栽培基质，增加了原原种生产成本。由此可知，寻找一种合适的马铃薯原原种栽培基质的无害化处理及循环再生方法可带来巨大的经济效益和社会效益。
【发明内容】
[0003]本发明目的是解决现有的马铃薯原原种栽培废弃基质由于缺少可行的重复利用技术致使污染环境及增加生产成本的问题，而提供一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法。
[0004]马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，按以下步骤实现:
[0005]一、将枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌按10%接种量分别接入到不同的发酵罐灭菌培养液A中，在30~35°C下培养48~56h,分别得到枯草芽孢杆菌发酵液和巨大芽孢杆菌发酵液；
[0006]二、将小单孢菌按15%接`种量接入发酵罐灭菌培养液B中，在30~35°C下培养30~36h，得到小单孢菌发酵液；
[0007]三、将枯草芽孢杆菌发酵液、巨大芽孢杆菌发酵液、小单孢菌发酵液和木屑按照体积比1:1: 0.5:5混合，然后风干至含水率为20%，获得复合发酵剂；
[0008]四、将畜禽粪便与马铃薯原原种栽培废弃基质按照体积比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上环境中加入步骤三中所得复合发酵剂，混匀后得到堆肥物料，再加入蒸馏水至堆肥物料的含水率为60%~65%，然后推入发酵槽内，堆成宽2m、高1.5m、长度不限的条垛进行发酵；
[0009]五、步骤四中发酵进行20天后达到腐熟，腐熟后的堆肥产品作为安全有机肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥产品中添加草炭土及珍珠岩作为新的马铃薯原原种栽培基质使用，即完成马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生；
[0010]其中步骤一中培养液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、I~2g酵母膏、15g豆饼粉、IOg麸皮、0.2~0.4g磷酸氢二钾、0.2~0.4g硫酸镁、2~5g碳酸钙和1000mL蒸懼水组成，pH值为7.0~7.2 ;[0011]步骤二中培养液B由IOg可溶性淀粉、IOg蔗糖、2.0g硫酸铵、0.8~1.0g磷酸氢二钾、0.2~0.4g硫酸猛、I~2g氯化钠、2~5g碳酸钙和1000mL蒸懼水组成，pH值为
7.2 ~7.4 ;
[0012]步骤四中复合发酵剂的加入量占混合物料总体积的5%。。
[0013]本发明马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，发酵的过程当中复合微生物能够利用蛋白质与糖类等简单有机物进行快速繁殖，产生生物热使物料迅速起温，使温度快速升至55°C以上，发酵4天后进入高温期，可100%灭杀马铃薯植株残体、宿主病毒、虫卵、草籽等有害物质，并且减少堆肥过程中的氨气挥发，达到除臭目的，发酵20天后接近环境温度，发酵结束。腐熟后的堆肥产品可源源不断地提供肥力，作为安全有机肥料直接使用；或者添加草炭土及珍珠岩，无需添加其他有机成分即可作为新的马铃薯原原种栽培基质使用，节省费用达到50%以上，降低了生产成本。本发明对废弃马铃薯原原种基质的回收率达到99%，避免了污染环境，对马铃薯原原种产量提升作用高达20%~50%。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为实施例中发酵过程的温度曲线图，其中?表示处理2，?表示处理1
【具体实施方式】
[0015]本发明技术方案不局限于以下所列举【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】间的任意组合。
[0016]【具体实施方式】一:本实施方式马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，按以下步骤实现:
[0017]一、将枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌按10%接种量分别接入到不同的发酵罐灭菌培养液A中，在30~35°C下培养48~56h,分别得到枯草芽孢杆菌发酵液和巨大芽孢杆菌发酵液；
[0018]二、将小单孢菌按15%接种量接入发酵罐灭菌培养液B中，在30~35°C下培养30~36h，得到小单孢菌发酵液；
[0019]三、将枯草芽孢杆菌发酵液、巨大芽孢杆菌发酵液、小单孢菌发酵液和木屑按照体积比1:1: 0.5:5混合，然后风干至含水率为20%，获得复合发酵剂；
[0020]四、将畜禽粪便与马铃薯原原种栽培废弃基质按照体积比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上环境中加入步骤三中所得复合发酵剂，混匀后得到堆肥物料，再加入蒸馏水至堆肥物料的含水率为60%~65%，然后推入发酵槽内，堆成宽2m、高1.5m、长度不限的条垛进行发酵；
[0021]五、步骤四中发酵进行20天后达到腐熟，腐熟后的堆肥产品作为安全有机肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥产品中添加草炭土及珍珠岩作为新的马铃薯原原种栽培基质使用，即完成马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生；
[0022]其中步骤一中培养液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、I~2g酵母膏、15g豆饼粉、IOg麸皮、0.2~0.4g磷酸氢二钾、0.2~0.4g硫酸镁、2~5g碳酸钙和1000mL蒸懼水组成，pH值为7.0~7.2 ;
[0023]步骤二中培养液B由IOg可溶性淀粉、IOg鹿糖、2.0g硫酸铵、0.8~1.0g磷酸氢二钾、0.2~0.4g硫酸猛、I~2g氯化钠、2~5g碳酸钙和1000mL蒸懼水组成，pH值为
7.2 ~7.4 ;
[0024]步骤四中复合发酵剂的加入量占混合物料总体积的5%。。
[0025]本实施方式步骤一中枯草芽孢杆菌，为购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心的枯草芽孢杆菌ACCClO114。
[0026]本实施方式步骤一中巨大芽孢杆菌，为购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心的巨大芽孢杆菌ACCCO1509。
[0027]本实施方式步骤二中小单孢菌，为购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心的小单孢菌 ACCC41082。
[0028]本实施方式步骤一中所得枯草芽孢杆菌发酵液和巨大芽孢杆菌发酵液，其中活菌数均达到7X109/g以上。
[0029]本实施方式步骤二中所得小单孢菌发酵液，其中活菌数达到10X109/g以上。
[0030]本实施方式步骤四中畜禽粪便由牛粪和鸡粪按任意比混合得到。
[0031]本实施方式发酵的过程当中复合微生物能够利用蛋白质与糖类等简单有机物进行快速繁殖，产生生物热使物料迅速起温，使温度快速升至55°C以上，发酵4天后进入高温期，可100%灭杀马铃薯植 株残体、宿主病毒、虫卵、草籽等有害物质，并且减少堆肥过程中的氨气挥发，达到除臭目的，发酵20天后接近环境温度，发酵结束。
[0032]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是，步骤一将枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌按10%接种量分别接入到不同的发酵罐灭菌培养液A中，在32°C下培养52h。其它步骤及参数与【具体实施方式】一相同。
[0033]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是，步骤二中将小单孢菌按15%接种量接入发酵罐灭菌培养液B中，在33°C下培养33h。其它步骤及参数与【具体实施方式】一或二相同。
[0034]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是，步骤四中加入蒸馏水至堆肥物料的含水率为62%。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0035]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是，步骤四中发酵首次达到55°C以上，需要进行翻堆，以后每隔2天翻堆一次。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0036]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是，步骤五中草炭土、珍珠岩与腐熟后的堆肥产品按照体积比2:1:1混合。其它步骤及参数与【具体实施方式】一至五之一相同O
[0037]实施例:
[0038]马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，按以下步骤实现:
[0039]一、将枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌按10%接种量分别接入到不同的发酵罐灭菌培养液A中，在35°C下培养48h，分别得到枯草芽孢杆菌发酵液和巨大芽孢杆菌发酵液；
[0040]二、将小单孢菌按15%接种量接入发酵罐灭菌培养液B中，在35°C下培养30h，得到小单孢菌发酵液；
[0041]三、将枯草芽孢杆菌发酵液、巨大芽孢杆菌发酵液、小单孢菌发酵液和木屑按照体积比1:1: 0.5:5混合，然后风干至含水率为20%，获得复合发酵剂；[0042]四、将畜禽粪便与马铃薯原原种栽培废弃基质按照体积比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上环境中加入步骤三中所得复合发酵剂，混匀后得到堆肥物料，再加入蒸馏水至堆肥物料的含水率为65%，然后推入发酵槽内，堆成宽2m、高1.5m、长度不限的条垛进行发酵；
[0043]五、步骤四中发酵进行20天后达到腐熟，腐熟后的堆肥产品作为安全有机肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥产品中添加草炭土及珍珠岩作为新的马铃薯原原种栽培基质使用，即完成马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生；
[0044]其中步骤一中培养液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、2g酵母膏、15g豆饼粉、IOg麸皮、0.3g磷酸氢二钾、0.3g硫酸镁、4g碳酸钙和1000mL蒸馏水组成，pH值为7.0 ;
[0045]步骤二中培养液B由IOg可溶性淀粉、IOg蔗糖、2.0g硫酸铵、1.0g磷酸氢二钾、0.3g硫酸锰、2g氯化钠、4g碳酸钙和1000mL蒸馏水组成，pH值为7.2~7.4 ;
[0046]步骤四中复合发酵剂的加入量占混合物料总体积的5%。。
[0047]本实施例步骤一中枯草芽孢杆菌，为购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心的枯草芽孢杆菌ACCClO114。
[0048]本实施例步骤一中巨大芽孢杆菌，为购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心的巨大芽孢杆菌ACCCO1509。
[0049]本实施例步骤二中小单孢菌，为购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心的小单孢菌 ACCC41082。
[0050]本实施例步骤一中所得枯草芽孢杆菌发酵液和巨大芽孢杆菌发酵液，其中活菌数均达到7 XlOVg以上。
[0051]本实施例步骤二中所得小单孢菌发酵液，其中活菌数达到10X109/g以上。
[0052]本实施例步骤四中畜禽粪便由牛粪和鸡粪按体积比2:1混合得到。
[0053]空白试验:不加复合发酵剂，其它同上。
[0054]结果如图1所示，空白试验的发酵过程为处理1，本实施例的发酵过程为处理2 ;发酵第2天处理I和处理2的物料温度分别为35°C和44°C ;第4天处理2温度升至62°C，开始进入高温期，并于第8天达到最高值71 °C ;处理I第8天温度达到55°C，进入高温期；第14天处理1、处理2堆体温度开始下降，20天后接近环境温度，发酵基本结束。可见，整个堆肥过程中，处理I存在起温慢、耗时长且发酵不彻底的缺陷，而接种复合发酵剂的处理2相比未接种的处理I升温速度快，高温期持续时间长，堆肥效率明显提高，可以实现畜禽粪便与废弃基质的无害化、肥料化利用。
【权利要求】
1.一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，其特征在于它按以下步骤实现: 一、将枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌按10%接种量分别接入到不同的发酵罐灭菌培养液A中，在30~35°C下培养48~56h，分别得到枯草芽孢杆菌发酵液和巨大芽孢杆菌发酵液； 二、将小单孢菌按15%接种量接入发酵罐灭菌培养液B中，在30~35°C下培养30~36h，得到小单孢菌发酵液； 三、将枯草芽孢杆菌发酵液、巨大芽孢杆菌发酵液、小单孢菌发酵液和木屑按照体积比1:1: 0.5:5混合，然后风干至含水率为20%，获得复合发酵剂； 四、将畜禽粪便与马铃薯原原种栽培废弃基质按照体积比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上环境中加入步骤三中所得复合发酵剂，混匀后得到堆肥物料，再加入蒸馏水至堆肥物料的含水率为60%~65%，然后推入发酵槽内，堆成宽2m、高1.5m、长度不限的条垛进行发酵； 五、步骤四中发酵进行20天后达到腐熟，腐熟后的堆肥产品作为安全有机肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥产品中添加草炭土及珍珠岩作为新的马铃薯原原种栽培基质使用，即完成马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生； 其中步骤一中培养液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、I~2g酵母膏、15g豆饼粉、IOg麸皮、0.2~0.4g磷酸氢二钾、0.2~0.4g硫酸镁、2~5g碳酸钙和1000mL蒸懼水组成,pH值为7.0 ~7.2 ; 步骤二中培养液B由IOg可溶性淀粉、IOg蔗糖、2.0g硫酸铵、0.8~1.0g磷酸氢二钾、0.2~0.4g硫酸锰、I~2g氯化钠、2~5g碳酸钙和1000mL蒸馏水组成，pH值为7.2~7.4； 步骤四中复合发酵剂的加入量占混合物料总体积的5%。。
2.根据权利要求1所述的一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，其特征在于步骤一将枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌按10%接种量分别接入到不同的发酵罐灭菌培养液A中，在32°C下培养52h。
3.根据权利要求1或2所述的一种马铃薯原原种栽培废弃基的质无害化再生方法，其特征在于步骤二中将小单孢菌按15%接种量接入发酵罐灭菌培养液B中，在33°C下培养33h。
4.根据权利要求3所述的一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，其特征在于步骤四中加入蒸馏水至堆肥物料的含水率为62%。
5.根据权利要求4所述的一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，其特征在于步骤四中发酵首次达到55°C以上，需要进行翻堆，以后每隔2天翻堆一次。
6.根据权利要求5所述的一种马铃薯原原种栽培废弃基质的无害化再生方法，其特征在于步骤五中草炭土、珍珠岩与腐熟后的堆肥产品按照体积比2:1:1混合。
【文档编号】C05F15/00GK103588521SQ201310559662
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】万书明, 李学湛, 吕典秋, 耿宏伟, 魏琪, 邱彩玲, 董学志, 白艳菊, 刘尚武 申请人:黑龙江省农业科学院植物脱毒苗木研究所