专利名称：一种高效秸秆降解复合菌剂及其有机肥制备方法
技术领域：
本发明设计环保技术领域，尤其是一种高效秸杆降解复合菌剂及其有机肥制备方法。
背景技术：
本方法可处理的对象种类很多，比如水稻、芦笋等作物秸杆及其它纤维素含量较高的废弃物。秸杆中含有大量纤维素、半纤维素、果胶、木质素、有机质和氮、磷、钾以及微量元素等，营养丰富。若直接燃烧，不但污染大气环境、形成火灾隐患、造成交通危险以及影响城市形象，而且热值低，造成资源浪费；若进行填埋处理，虽然可以依靠土壌自身的能力将 其降解，但是降解时间长，且消耗土壌中的养分，利用率低；如果将其长期堆置，不但占用土地，且旧置后堆置物自身发酵，产生恶臭和渗滤液，严重破坏自身环境，对人们正常生活产生极大的影响。另ー方面，我国耕地资源紧缺；为解决粮食问题，中国人多地少的基本国情导致土壤养分耗竭的特点，决定了必须向耕地中施加大量肥料。但是长期使用化肥可导致土壌板结甚至造成土壌次生盐溃化、病虫害加剧以及污染水体的等现象。由于有机肥具有改良土壤、增强作物抵抗病虫害能力、环保、无污染等优势，使得有机肥的需求量急剧增加。综上，迫切需要寻求秸杆资源化技木，以减轻秸杆对环境的危害和影响，并实现秸杆的充分回收和循环再利用，使难以处理的秸杆和有机垃圾变废为宝，实现节能减排和低碳经济发展目标。因此，从环境保护和废弃物再利用的角度，迫切需要一种能够快速高效降解秸杆并将其再利用的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效秸杆降解复合菌剂及其其有机肥制备方法。该方法大大提高有机肥发酵生产的速度，缩短发酵周期，实现废弃物快速循环再利用，节约土地资源，消除火灾隐患和交通事故隐患，提高资源利用效率，并改良土壤。ー种高效秸杆降解复合菌剂，该秸杆高效降解复合菌剂是由载体和复合菌组成，载体为麦麸，复合菌包括复合菌I、复合菌II、复合菌III以及辅助复合菌，按秸杆重量的1-1. 5%取I IIIII混合菌剂，其中I号菌剂占20-25%，II号菌剂占45-50%, III号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量。I号复合菌由芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌组成；II号复合菌由木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌组成；III号复合菌由灰略红链霉菌、高温放线菌组成，辅助菌由紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和产朊假丝酵母組成。较佳地，I号复合菌中芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌的菌落形成単位之比为1:1:1:1; II号复合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌菌落形成単位之比为4:2:1:4 ;111号复合菌中灰略红链霉菌、高温放线菌菌落形成単位之比为2:1 ;辅助菌中紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成単位之比为 2:2:1:2。一种高效秸杆降解复合菌剂制备方法，包括
(1)分别在相应培养基中接种不同菌后，于30°C摇床中150r/min，震荡培养2天，培养完毕后稀释形成菌液，使浓度为每毫升菌个数为2亿个，即2亿/ml ；
(2)不同菌液分别按每克载体2亿的菌数吸附到载体上，按照I号菌、II号菌和III号菌的搭配分别进行混合，即构成I号菌、II号菌和III号复合菌。ー种上述高效秸杆降解复合菌剂在有机肥制备的应用。
本发明的优点和有益效果是
1、本发明采用复合微生物菌剂发酵降解秸杆。该高效秸杆降解复合菌剂含有大量秸杆降解微生物，这些微生物在降解中分泌酶具有互补性且协同作用明显，可快速使秸杆得到较充分降解，从而提高有机肥生产效率；
2、该有机肥还添加了其它有益微生物。添加的高温放线菌可以提高堆肥发酵的温度并延长腐熟期持续时间，因此可以更好杀灭堆肥中病虫，提高有机肥的质量；紫色变异链霉菌具有解磷解钾的作用，可改善土壤组分；珊瑚色诺卡氏菌可以降解土壌残余的有害物质，如农药等，具有浄化土壌的作用；褐球固氮菌增加土壌中固氮菌数量，增强土壤固氮能力，从而在增产的同时减少化肥用量；酵母菌，可以减小堆肥发酵过程产生的臭味，提高有机肥品质；
3、本发明采用的微生物菌剂可缩短降解时间并提高有机肥品质。在发酵过程中加入本发明所述的发酵菌剂，使堆肥过程的一个发酵周期缩为6-7天，相比普通的堆肥发酵缩短了 2-3天。本发明将降解周期缩短了 30%以上，因此可以大大提高有机肥的生产速度，缩减生产成本，便于实际生产的使用；
4、本发明エ艺简单，实现了秸杆的无害化处理，同时产生能够改良土壌的有机肥，解决了当前作物秸杆难于降解、再利用的难题，具有深远的社会意义和经济价值。
图I为添加复合菌剂水稻秸杆堆肥中温度变化 图2为添加复合菌剂芦笋秸杆堆肥中温度变化图。
具体实施例方式本发明通过ー下实施例进ー步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应以此来局限本发明的保护范围。ー种高效秸杆降解复合菌剂，其特征在于该秸杆高效降解复合菌剂是由载体和复合菌组成，载体为麦麸，复合菌包括复合菌I、复合菌II、复合菌III以及辅助复合菌，按秸杆重量的1-1. 5%取I IIIII混合菌剂，其中I号菌剂占20-25%，II号菌剂占45-50%，III号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量。I号复合菌由芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌组成；II号复合菌由木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌组成；III号复合菌由灰略红链霉菌、高温放线菌组成，辅助菌由紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和产朊假丝酵母組成。
较佳地，I号复合菌中芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌的菌落形成単位之比为1:1:1:1; II号复合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌菌落形成単位之比为4:2:1:4 ;111号复合菌中灰略红链霉菌、高温放线菌菌落形成単位之比为2:1 ;辅助菌中紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成単位之比为 2:2:1:2。实施例I :高效秸杆降解复合菌的制备 该高效秸杆降解复合菌制备包括以下步骤
(I)分别在相应培养基中接种不同菌后，于30°c摇床中150r/min，震荡培养2天，培养 完毕后稀释形成菌液，使浓度为每毫升菌个数为2亿个，即2亿/ml ；
芽孢杆菌、灰略红链霉菌、紫色变异链霉菌培养基为酵母提取物2. Og/L,葡萄糖 8. Og/L, Κ2ΗΡ046· 5g/L, NaN0s3. Og/L, NH4Cl I. Og/L, NaCl 3. Og/L, MgSO4O. 05g/L,MnSO4O. Olg/L, FeSO4 · 7H20 0. 005g/L, pH 7. 5。类芽孢杆菌培养基胰蛋白胨15. 0g/L,大豆胨5. 0g/L, NaCl 5. 0g/L,ρΗ7· 3±0· 2。木霉、青霉、黑曲霉培养基麸皮10. 0g/L,蔗糖10. 0g/L, KH2P044. 0g/L,MgSO4O. 3g/L，自然 pH。产朊假丝酵母培养基麦芽膏粉130g/L，氯霉素0. lg/L，pH 6. O ±0. 2。珊瑚色诺卡氏菌、高温放线菌采用高氏I号液体培养基可溶性淀粉20. 0g/L,KNO3L 0g/L, K2HPO4O. 5g/L, MgSO4 · 7H20 0. 5g/L, NaCl 0. 5g/L, FeSO4 · 7H20 0. Olg/L, pH7. 3±0. I。褐球固氮菌培养基酵母提取物0. 5g/L，甘露醇20g/L，KH2PO4O. 2g/L, K2HPO4O. 8g/L, MgSO4 · 7H20 0. 2g/L, CaSO4 · 2H20 0. lg/L, pH 7. 2。(2)不同菌液分别按每克载体2亿的菌数吸附到载体上，按照I号菌、II号菌和III号菌的搭配分别进行混合，即构成I号菌、II号菌和III号复合菌。实施例2 :高效秸杆降解复合菌剂在水稻秸杆堆肥的应用
将水稻秸杆经粉碎设备粉碎至10-15cm，形成秸杆段，按秸杆重量的I. 5%取I IIIII复合菌剂，其中I号菌剂占20% ； II号菌剂占50% JII号菌剂占30%。在堆肥制作的过程中均匀添加混合菌剂，每6-7天翻堆I次，共翻堆3次，调节堆体水含量在65%左右；待第2次翻堆，温度下降到45°C左右，加入为堆体重量0. 5%的辅助菌剂，再进行第三次翻堆发酵，待完成便可制得高效水稻秸杆降解有机肥。在堆肥发酵过程中，从第I天起，每天测定堆体的温度，得到一个发酵周期(1-9天)温度变化曲线如图I。实施例3 :高效秸杆降解复合菌在芦笋秸杆堆肥的应用
将芦笋秸杆经粉碎设备粉碎至5-lOcm，形成秸杆段，按秸杆重量的1%取I IIIII复合菌齐U，其中I号菌占25%; II号菌占45% JII号菌占30%。在堆肥制作的过程中均匀添加混合菌齐IJ，每5-6天翻堆I次，共翻堆3次，调节堆体水含量在65%左右；待第2次翻堆，温度下降到45°C左右，加入为堆体重量0. 5%的辅助菌，再进行第三次翻堆发酵，待完成便可制得高效芦笋秸杆降解有机肥。在堆肥发酵过程中，从第I天起，每天测定堆体的温度，得到一个发酵周期(1-7天)温度变化曲线如图2。本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该申请仅为所述的具体实施方式
。显然，根据本说明书的内容，可作很多的 修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
权利要求
1.ー种高效秸杆降解复合菌剂，其特征在于该秸杆高效降解复合菌剂是由载体和复合菌组成，载体为麦麸，复合菌包括复合菌I、复合菌II、复合菌III以及辅助复合菌，按秸杆重量的1-1. 5%取I IIIII混合菌剂，其中I号菌剂占20-25%，II号菌剂占45-50%，III号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量。
2.根据权利要求I所述的高效秸杆降解复合菌，其特征在于I号复合菌由芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌组成；II号复合菌由木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌组成；111号复合菌由灰略红链霉菌、高温放线菌组成，辅助菌由紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和产朊假丝酵母組成。
3.根据权利要求2所述的高效秸杆降解复合菌，其特征在于I号复合菌中芽孢杆菌、类芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌和荧光假单胞菌的菌落形成単位之比为1:1:1:1 ;11号复合菌中木霉、青霉、黑曲霉、黄孢原毛平革菌菌落形成単位之比为4:2:1:4 ;111号复合菌中灰略红链霉菌、高温放线菌菌落形成単位之比为2:1 ;辅助菌中紫色变异链霉菌、珊瑚色诺卡氏菌、褐球固氮菌和酵母菌的菌落形成単位之比为2:2:1:2。
4.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，包括 (1)分别在相应培养基中接种不同菌后，于30°C摇床中150r/min，震荡培养2天，培养完毕后稀释形成菌液，使浓度为每毫升菌个数为2亿个，即2亿/ml ； (2)不同菌液分别按每克载体2亿的菌数吸附到载体上，按照I号菌、II号菌和III号菌的搭配分别进行混合，即构成I号菌、II号菌和III号复合菌。
5.一种如权利要求I所述的高效秸杆降解复合菌剂在有机肥制备的应用。
全文摘要
本发明涉及一种高效秸秆降解复合菌剂(JFB-1)及其有机肥制备方法，该复合菌剂是由复合菌和载体组成，载体为麦麸，复合菌由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以及辅助等四种复合菌组成。按秸秆重量的1-1.5%取ⅠⅡⅢ混合菌剂，其中Ⅰ号菌剂占20-25%，Ⅱ号菌剂占45-50%，Ⅲ号菌剂占30-35%，在堆肥发酵均匀加入以有效提高有机肥成熟速度和质量。该菌剂与水稻、芦笋等作物秸秆充分混合进行堆肥发酵，通过多菌种之间协同作用可快速降解秸秆，提高降解效率，缩短降解时间，有效杀灭病虫，迅速转化为改良土壤的有机肥。此高效秸秆降解复合菌的使用，能够有效解决因填埋造成的土地占用或焚烧造成的火灾、交通危险及其环境污染等问题。
文档编号C12R1/885GK102676492SQ20121017481
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者冯海玮, 周培, 支月娥, 毛亮 申请人:上海交通大学