一种解磷真菌及利用其发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法
【专利摘要】本发明涉及一种解磷真菌及利用其发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法，属于微生物菌肥【技术领域】。本发明的解磷真菌为黑曲霉Aspergillusniger?YSH?菌株，该菌株2013年11月18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，保藏号：CGMCCNo.8480。利用本发明的微生物通过堆肥发酵方法能将各种食用菌菌渣在7内彻底腐熟转化为生物磷肥。制备的生物磷肥对油菜、番茄等作物生长、产量具有良好的促进作用，能够替代化学磷肥。本发明制备的生物磷肥具有成本低、肥效高、无残留、对人畜安全的特点，是有机农业种植中的高效生物菌肥。
【专利说明】一种解磷真菌及利用其发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用一种解磷真菌及利用其发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法，属微生物菌肥【技术领域】。
【背景技术】
[0002]磷是植物生长发育所必需营养元素之一，在植物的生长和发育中的作用仅次于氮。我国有74%的耕地处于缺磷状态，为了确保农作物生长所必需的磷素营养，每年必须向农田土壤中施入大量的化学磷肥。但施入的化学肥料仅有5%~25%可被植物吸收利用，绝大部分磷肥则很快与土壤中的其它成分发生反应变成植物不能吸收利用的难溶性磷酸盐或以吸附态形式滞留于土壤中(Singh & Kapoor, 1994)。解磷微生物可通过分泌各种有机酸，无机酸等途径溶解矿物磷，释放可溶性磷供植物生长需要(Song et al.，2008)。食用菌产业是我国大力发展的特色产业之一。按照目前人工栽培食用菌的产量，每年的菌渣产量在1000万吨左右。而且，随着政策导向和扶持力度的加大，菌渣产量将随着人工食用菌产量增加而增加。目前，国外对菌渣的循环利用主要集中在有机肥、育苗基质和燃料方面。利用菌渣发酵生产的有机肥和育苗基质不仅有利于改善土壤结构，增加肥力，而且对于去除土壤多种有机污染物有很好的效果。Chiu et al.(2009)利用平菇菌渣堆肥在石油工业区施用，对于去除土壤残留石油和生态修复有很好的效果。Lau et al.(2003)报道施用平菇菌渣堆肥能有效去除 土壤中的多环芳香化合物(PAH)类污染物。Law et al.(2003)利用平菇菌渣堆肥有效去除环境中的化学农药五氯苯酚残留物。在能源利用方面，将菌渣与煤矿残渣混合加工的燃料产品甚至可以替代工业用煤(Ryu et al., 2008 ；Karen et al.,2009)。国内对菌渣的利用报道主要体现在用作果树、花卉的底肥(王扬军等，2006)，蔬菜育苗基质(李晓强等，2006)，沼气发酵底物(焦镭&紫梦颖，2003)。总体而言，菌渣在有机肥方面的利用量最大。从上述的利用途径可以看出，菌渣作为肥料、燃料使用的附加值不高。而且，国内实现菌渣规模化循环利用的企业不多，大量的菌渣被当着垃圾遗弃，既浪费资源，还造成严重的环境污染(包括菌袋的白色污染)。如何高附加值地实现这一资源的循环利用对食用菌栽培大省而言具有重要的经济价值和社会意义。利用解磷真菌发酵菌渣制备的生物肥料不仅具有常规有机肥的高效，还具有微生物磷肥的功能，应用前景十分广阔。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种解磷真菌及利用其发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法。这种解磷真菌所用的微生物为黑曲霉niger YSH菌株,该解磷真菌能快速腐熟食用菌菌渣，利用该微生物制备的生物磷肥既具有常规有机肥的功能；同时，菌肥中含有生物量很高的解磷真菌，可直接作为解磷菌肥替代化学磷肥在农业生产中应用。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
本发明的解磷真菌所用的微生物是采用筛选解磷微生物的常规方法，从贵州省瓮福磷矿厂灌木植物根际土中筛选获得解磷真菌As/76?r^777w5.niger YSH菌株。为黑曲霉Aspergillus菌株,该菌株2013年11月18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，保藏号=CGMCC 8480。
[0005]黑曲霉Α5Τ7--^/77?.5 /?i供τ YSH CGMCC 8480 菌株在 CA 培养基(NaNo3 3g,K2HPO4 lg, KCl 0.5g, MgSO4.7Η20 0.5g, FeSO4.7Η20 0.01g，蔗糖 30g,琼脂 15g，补水至1000ml)上25°C下培养6天，菌落圆形，表面呈深棕色或黑色。分生孢子囊直径约11_20 μ m,球状，深棕色，随着培养时间的延长逐渐分开成许多单列。分生孢子梗透明，或在朝向孢子囊的部分变暗。分生孢子头二列，附有棕色瓶梗，孢子球状或近球状，直径3.6-5.5 μ m，深棕色或黑色，外表粗糙。分生孢子大小为2.5-5 μ m (长)X 3-4.5 μ m (宽)。
[0006]本发明的利用解磷真菌发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法，该方法包括: 黑曲霉niger YSH CGMCC 8480 菌株的种子培养:将黑曲霉J1SpergiJyw1S
niger YSH CGMCC 8480的菌体接种到PDA培养基斜面上，20_30°C下培养4_8天后获得斜面种子，PDA培养基为:去皮马铃薯200g切碎，用水煮沸30分钟后过滤取滤液，蔗糖20g，琼月旨20g，补水至1000 ml，pH自然；将斜面种子接种到三角瓶中的PDA培养基中，20-30°C，100-250 rpm条件下摇床培养4_7天获得液体种子；将液体种子按体积百分比1.5-5.5%的比例接入发酵罐中的MC培养基中，在10-1000升发酵罐中的培养获得大量液体种子，MC培养基为:糖蜜30 g，玉米粉5g，硫酸铵5g，氯化钠6g，硫酸二氢钾0.58，磷酸三钙58，水1000 ml, pH 6.5-7.0。发酵罐培养的条件控制在:温度26_30°C，搅拌速度100 — 200rpm,发酵时间4-6天；
(2)黑曲霉如/7從炉77心niger YSH CGMCC 8480菌株发酵菌渣制备生物磷肥:将食用菌废菌渣粉碎打散，将食用菌废菌渣与草炭按重量比为10:1到1:10的比例混匀后，按基质重量的0.1%到10%接种黑曲霉45/7￡?/^777心niger YSH CGMCC 8480菌株液体种子，充分混匀后将基质含水量调节到40-55%，将最终的基质在室内按梯形堆垛，发酵7天后将发酵终产物在65°C以下烘干或晾干至水分含量小于5%，粉碎后制成生物菌肥。
[0007]本发明的利用解磷真菌发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法，所述方法中，利用的菌渣主要包括平菇、香菇、金针菇、双孢蘑菇、草菇的菌渣。
[0008]本发明利用解磷真菌黑曲霉^577從炉77^5 /?i职r YSH CGMCC 8480菌株发酵食用菌菌渣制备的生物有机肥在土壤磷酸盐含量较高的土壤中可替代化学磷肥。
[0009]本发明的效果:利用黑曲霉^5/7從炉77心/?i职r YSH CGMCC 8480菌株发酵食用菌菌渣制备的生物有机肥具有成本低、肥效好、无污染、对人畜安全的特点，是有机农业种植中化学磷肥的高效替代产品。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:黑曲霉^5776叹_/77狀/?i供T YSH CGMCC 8480菌株的培养 黑曲霉/?i供iT YSH CGMCC 8480菌株试管斜面种子培养:将该菌株的菌
体接种到PDA培养基斜面上，28°C下培养5天后获得斜面种子。
[0011]黑曲霉^577從炉77心/?i供iT YSH CGMCC 8480菌株液体种子的培养:将斜面种子接种到三角瓶中的MC培养基(糖蜜30 g，玉米粉5g，硫酸铵5g，氯化钠6g，硫酸二氢钾
0.5g，磷酸三钙5g，水1000 ml, pH 6.5_7.0)中，28。。，200 rpm条件下培养5天获得。[0012]黑曲霉CGMCC 8480菌株液体种子的发酵罐大量培养:将液体种子按1.5-5.5%(V/V)的比例接入发酵罐中的MC培养基中，在10-1000升发酵罐中的培养条件控制在:温度26-30°C，搅拌速度100 - 200rpm，发酵时间4-6天。
[0013]实施例2:黑曲霉/?i供ir YSH CGMCC 8480菌株发酵袋装食用菌菌渣制备生物磷肥的方法
将平菇、香菇、金针菇等袋料栽培的菌渣粉碎打散，将菌渣与草炭按重量比为10:1到1:10的比例混匀后，按基质重量的0.1%到10%接种黑曲霉niger YSHCGMCC 8480液体种子，充分混匀后将基质含水量调节到40_55%，将最终的基质在室内按梯形堆垛，堆体的下底长1.5米，上底长I米，高I米，每3天翻堆一次，发酵7天后添将发酵终产物在65°C以下烘干或晾干至水分含量小于5%，粉碎后制成生物菌肥，用此发酵方法制备的生物磷肥，黑曲霉^5/7從炉77心/?i职r YSH CGMCC 8480的活菌数含量一般在
1.5-8.5X109 个 / 克。
[0014]3.黑曲霉/?i供ir YSH CGMCC 8480菌株覆土栽培食用菌菌渣制备生物磷肥的方法
将双孢蘑菇、草菇等覆土栽培的食用菌菌渣与草炭按重量比为10:1到1:10的比例混匀后，按基质重量的0.1%到10%接种黑曲霉如/7從炉77心niger YSH CGMCC 8480液体种子，充分混匀后将基质含水量调节到40-55%，将最终的基质在室内按梯形堆垛，堆体的下底长1.5米，上底长I米，高I米，每3天翻堆一次，发酵7天后添将发酵终产物在65°C以下烘干或晾干至水分含量小于5%，粉碎后制成生物菌肥，用此发酵方法制备的生物磷肥，黑曲霉 Aspergillus niger YSH CGMCC 8480 的活菌数含量一般在 1.00-9.95X IO9 个 / 克。
[0015]4.生物磷肥在油菜种植中的应用试验
供试作物:油菜 Ara1S1Sica品种:Westar。
[0016]土壤:采自滇池富磷区的磷矿土。
[0017]供试生物菌肥:黑曲霉^577從炉77心/?i职r YSH CGMCC 8480的活菌数含量为
7.5 X IO9个/克的生物磷肥。
[0018]试验方法:用3.5%的次氯酸钠表面灭菌油菜种子8 min，用蒸馏水清洗3-4次除去次氯酸钠后在常温下放置60 min自然干燥。供试土壤充风干后经2mm孔径的筛子过筛，按过筛土壤重量的1%加入生物磷肥并混合均匀，每盆装入混有生物菌肥的土壤2.5kg，并将5颗油菜种子播入盆栽土壤上层1.5-2 cm深处，浇透水。之后视植物生长需要浇水保持水分，待种子发芽长出2片叶时每盆保留3株苗。以为添加生物菌肥的土壤处理为对照。统计油菜种子的发芽率，播种I个月时分别测定植物的根长，株高，叶片直径，鲜重，干重。
[0019]试验结果表明:空白对照中种子萌发率为75.6%，而施用本发明的生物菌肥的种子萌发率为100%，比对照提高了 24.4%。播种I个月时，施用本发明的生物磷肥的油菜植株的平均根长，株高，叶片直径，鲜重，干重比对照分别增加了 51.8%,98.5%, 74.6%，150.3%，142.6%ο表明本发明的生物磷肥在土壤含磷量高的条件下，通过黑曲霉nigerYSH CGMCC 8480菌株的解磷作用将土壤中植物不能利用的磷活化为能够吸收利用的磷，进而有效促进油菜的生长。
[0020]5.本发明的生物磷肥在番茄种植中的应用试验
供试作物?潘M Solanum品种:欧石大红。[0021]土壤:采自滇池富磷区的磷矿土。
[0022]供试肥料:黑曲霉如/7從炉77狀niger YSH CGMCC 8480活菌数含量为7.5 X IO9个/克的生物磷肥；商品有机肥。
[0023]试验方法:用5%的次氯酸钠表面灭菌番茄种子5-8分钟，用清水清洗3-4次除去次氯酸钠后在常温下放置30分钟自然干燥。供试土壤充风干后经2mm孔径的筛子过筛，按过筛土壤重量的1%加入本方法制备的生物磷肥并混合均匀，每盆装入混有生物菌肥的土壤2kg，并将10颗油菜种子播入盆栽土壤上层2cm深处，浇透水。之后视植物生长需要浇水保持水分，待种子发芽长出2片叶时每盆保留3株苗。分别以未施用任何肥料和添加等量商品有机肥的处理为对照，每处理3个重复。统计番茄种子的发芽率，播种60天时测定单株番茄果实数量和重量。
[0024]试验结果表 明:未施肥料的对照中番爺种子萌发率为76.41%,施用商品有机肥的对照中种子萌发率为96.54%，而施用生物磷肥的处理中种子萌发率高达97.69%，种子萌发率分别比两对照提高了 21.28%和1.15%。收获时，未施肥料的对照中单株番茄果实平均数为14.62个，总重1.54kg，单果重98.67g ;施用商品有机肥的对照中单株番茄果实平均数为11.85个，总重2.07kg,单果重152.63g ;而施用本发明的生物磷肥的处理中单株番茄果实平均数为12.84个，总重2.57kg，单果重159.07g。可以看出施用本方法制备的生物磷肥和商品有机肥的单株番茄个数与不施肥料的相当，但总产量和单果重均高于不施肥料的处理，其中施用生物磷肥的单株产量和单果重量最高。
【权利要求】
1.一种解磷真菌，其特征在于解磷真菌所用的微生物为黑曲霉nigerYSH菌株，该菌株2013年11月18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，保藏号:CGMCC N0.8480。
2.一种利用解磷真菌发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法，其特征在于该方法包括: (1)黑曲霉Aspergillusniger YSH CGMCC 8480菌株的种子培养:将黑曲霉Aspergillus niger YSH CGMCC 8480的菌体接种到PDA培养基斜面上，20_30°C下培养4_8天后获得斜面种子；将斜面种子接种到三角瓶中的PDA培养基中，20-30°C，100-250 rpm条件下摇床培养4-7天获得液体种子；将液体种子按体积百分比1.5-5.5%的比例接入发酵罐中的MC培养基中，在10-1000升发酵罐中的培养获得大量液体种子，发酵罐培养的条件控制在:温度26-30°C，搅拌速度100 - 200rpm，发酵时间4_6天； (2)黑曲霉Asper炉7ΛΛ5niger YSH CGMCC 8480菌株发酵菌渣制备生物磷肥:将食用菌废菌渣粉碎打散，将食用菌废菌渣与草炭土按重量比为10:1到1:10的比例混匀后，按基质重量的0.1%到10%接种黑曲霉niger YSH CGMCC 8480菌株液体种子，充分混匀后将基质含水量调节到40-55%，将最终的基质在室内按梯形堆垛，发酵7天后将发酵终产物在65°C以下烘干或晾干至水分含量小于5%，粉碎后制成生物菌肥。
3.如权利要求2所述的利用解磷真菌发酵食用菌菌渣制备生物磷肥的方法，其特征在于:所述 方法中，利用的菌渣主要包括平菇、香菇、金针菇、双孢蘑菇、草菇的菌渣。
【文档编号】C05F17/00GK103695318SQ201310708250
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】杨舒惠 申请人:云南金雨庄生物科技有限责任公司