本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种复合发酵剂及其制备方法及应用。
背景技术：
随着我国规模化养殖业的迅速发展，禽畜养殖产生的大量固体废弃物和有机废水已成为一些地区特别是大中城市郊区的主要污染源之一。统计结果显示.我国每年畜禽粪便排放总量达到19亿吨，而且相对集中。大量的禽畜粪便和污水不仅影响到禽畜业的可持续发展，还导致农村环境严重污染从而危害人类健康。目前国内外粪便处理措施都倾向于制备有机肥，其工艺主要有直接干燥、自然堆肥和微生物接种剂发酵等。微生物接种剂发酵是在堆肥的基础上通过添加功能微生物，利用有益微生物的迅速繁殖代替土著微生物、调节堆肥菌群结构、提高有益微生物活性、通过各菌种之间相互协同作用形成复杂而稳定的生态系统。微生物接种剂发酵能够快速分解粪便和秸秆等有机物料从而产生热能，使有机物料温度迅速升高，抑制或杀死病菌和虫卵等有害生物，提高腐熟程度，制备真正意义上的生物有机肥。微生物菌种组合的合理选择是影响有机肥制备效果的关键，目前国内外利用微生物发酵禽畜粪便制备有机肥的菌种很多，但主要针对猪、禽等非反刍动物粪便处理效果明显，对纤维含量高的牛羊粪制备有机肥过程中存在升温慢、纤维素降解率低、腐熟程度不高和发酵周期长的问题，同时，将禽粪、畜粪和秸秆等有机碳源混合高效发酵的菌种鲜有报道，这不利于大型综合养殖生态系统的废弃碳源及粪便的高效处理。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种复合发酵剂及其制备方法及应用。
为了达到上述的目的，本发明提供一种复合发酵剂，包括如下重量份的各组分：EM菌0.2-0.5份、芽孢杆菌0.2-0.4份、纤维素酶0.1-0.2份、长刺毛壳0.1-0.2份、解钾菌0.05-0.2份、解磷菌0.05-0.2份、康宁木霉0.1-0.5份、绿色木霉0.05-0.3份、粪链球菌0.1-0.3份。
进一步地，其中所述发酵剂包括如下重量份的各组分：EM菌0.2份、芽孢杆菌0.3份、纤维素酶0.15份、长刺毛壳0.2份、解钾菌0.05份、解磷菌0.2份、康宁木霉0.1份、绿色木霉0.3份、粪链球菌0.15份。
进一步地，其中所述发酵剂包括如下重量份的各组分：EM菌0.5份、芽孢杆菌0.2份、纤维素酶0.2份、长刺毛壳0.1份、解钾菌0.2份、解磷菌0.05份、康宁木霉0.5份、绿色木霉0.05份、粪链球菌0.3份。
进一步地，其中所述发酵剂包括如下重量份的各组分：EM菌0.35份、芽孢杆菌0.4份、纤维素酶0.1份、长刺毛壳0.15份、解钾菌0.125份、解磷菌0.125份、康宁木霉0.3份、绿色木霉0.175份、粪链球菌0.1份。
本发明还提供一种上述的复合发酵剂的制备方法，包括如下步骤：
按照配方比例分别称取各组分，投入搅拌机中，混合均匀，得到所述复合发酵剂。
进一步地，其中所述搅拌机的转速为300rpm～1000rpm，搅拌时间为5～20分钟。
本发明进一步提供一种上述的复合发酵剂在用于制备有机肥中的应用，包括如下步骤：
将上述复合发酵剂、温水、红糖按照一定的质量比混合均匀并静置，得到复合发酵剂溶液，用喷壶将该复合发酵剂溶液均匀喷洒到堆置于干燥遮光处的有机物料中并搅拌均匀，在该有机物料的上方覆盖薄膜后于常温下堆积，19-23h后升温至30℃并开始发酵，每隔3天翻堆一次，5-7天后该有机物料的表面出现白色菌丝时发酵结束，即可得到所述有机肥；
更优选地，所述温水的温度为28-35℃，所述静置的时间为8-12h；按重量百分比计，所述复合发酵剂与有机物料比例为1：(15000-20000)，所述复合发酵剂、温水及红糖的比例为1:(30～40):(0.3～0.5)，所述有机物料由70％的禽畜粪：20％碳源物质：8％草碳：2％过磷酸钙：2％的沸石粉组成；所述搅拌机的转速为300～1000rpm，搅拌时间为5～20分钟。
进一步地，其中所述禽畜粪为牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪或鸭粪中的一种或几种。
进一步地，其中所述碳源物质为小麦秸秆、高粱秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、玉米粉、豆渣、甜菜渣、麸皮、豆饼或安琪酵母渣中的一种或几种。
进一步地，其中所述有机物料在干燥遮光处堆置的高度为1～1.5m。
上述有机肥使用时要避免和杀菌剂接触，避免强光暴晒。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：本发明所提供的复合发酵剂，可实现有机作物及禽畜粪便的混合发酵，该发酵剂具有提高牛羊粪等纤维素降解率、发酵升温快、周期短的优点；其所发酵的有机肥具有改良土壤的功效，且施肥后的农作物抗寒抗旱性较好，不易倒伏，并且果实颗粒饱满，生育期较短，亩产量较高，果实中的各矿质元素的含量也较高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种复合发酵剂，包括如下重量份的各组分：EM菌0.2-0.5份、芽孢杆菌0.2-0.4份、纤维素酶0.1-0.2份、长刺毛壳0.1-0.2份、解钾菌0.05-0.2份、解磷菌0.05-0.2份、康宁木霉0.1-0.5份、绿色木霉0.05-0.3份、粪链球菌0.1-0.3份。
所述发酵剂中各菌种均为购买的菌种冻干粉末，具体来源如下：
EM菌：购自山西畅达药业有限公司，拉丁文名EffectiveMicroorganisms。
芽孢杆菌：购自华源水产药物有限公司，拉丁文名Bacillus。
纤维素酶：购自苏柯汉有限公司，拉丁文名Cellulase。
长刺毛壳：购自上海瑞楚科技有限公司，拉丁文名Chaetomium dolichotrichum。
解钾菌：购自郑州乐倍丰生物科技有限公司，拉丁文名Potassium bacteria。
解磷菌：购自徐州市为天科技有限公司，拉丁文名Phosphate-solubilizing。microorganisms。
康宁木霉：购自上海瑞楚科技有限公司，拉丁文名为Trichoderma koningii。
绿色木霉：购自上海瑞楚科技有限公司，拉丁文名Trichoderma viride。
粪链球菌：购自上海瑞楚科技有限公司，拉丁文名Enterococcusfaecalis。
上述复合发酵剂的制备方法，包括如下步骤：按照配方比例分别称取各组分，投入搅拌机中，于300rpm～1000rpm下搅拌5～20分钟，混合均匀，得到所述复合发酵剂。
上述复合发酵剂在用于制备有机肥中的应用，包括如下步骤：
将上述复合发酵剂、温水、红糖按照的一定的质量比混合均匀并静置，得到复合发酵剂溶液，用喷壶将上述复合发酵剂溶液均匀喷洒到堆置于干燥遮光处的有机物料中并搅拌均匀，在该有机物料上方覆盖薄膜后于常温下堆积发酵，每隔3天翻堆一次，5-7天后发酵结束，即可得到所述有机肥。
更优选地，所述温水的温度为28-35℃，所述静置的时间为8-12h；按重量百分比计，所述复合发酵剂与有机物料比例为1：(15000-20000)，所述复合发酵剂、温水及红糖的比例为1:(30～40):(0.3～0.5)，所述有机物料由70％的禽畜粪：20％碳源物质：8％草碳：2％过磷酸钙：2％的沸石粉组成；所述搅拌机的转速为300～1000rpm，搅拌时间为5～20分钟。
具体实施时，所述碳源物质为农作物(小麦、高粱、玉米、水稻)秸秆、豆渣、玉米粉、甜菜渣、麸皮、豆饼、安琪酵母渣中的一种或几种。
具体实施时，所述禽畜粪为所述禽畜粪为牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪或鸭粪中的一种或几种。
具体实施时，所述有机物料堆置的高度为1～1.5m。
实施例1
本实施例提供一种发酵剂，包括如下重量份的各组分：EM菌0.2份、芽孢杆菌0.3份、纤维素酶0.15份、长刺毛壳0.2份、解钾菌0.05份、解磷菌0.2份、康宁木霉0.1份、绿色木霉0.3份、粪链球菌0.15份。
上述复合发酵剂的制备方法，包括如下步骤：
按照配方比例分别称取各组分，投入搅拌机中，于1000rpm下搅拌5分钟，混合均匀，得到所述复合发酵剂。
上述复合发酵剂在用于制备有机肥中的应用，包括如下步骤：
将上述复合发酵剂、28℃的温水、红糖按照1:30:0.5的质量比混合均匀并静置8h，得到复合发酵剂溶液，用喷壶将上述复合发酵剂溶液均匀喷洒到堆置(堆置的高度为1m)于干燥遮光处的有机物料中，并搅拌均匀，在该有机物料上方覆盖薄膜后于常温下堆积，20h后可以升温至30℃并开始发酵，每隔3天翻堆一次，5天后该有机物料的表面出现白色菌丝时发酵结束，即可得到所述有机肥；其中，按重量百分比计，所述复合发酵剂与有机物料比例为1：15000，所述有机物料由70％的禽畜粪(质量比为1:1的牛粪、羊粪的混合粪便)：20％碳源物质(质量比为1:1:1:1的小麦、高粱、玉米及水稻的秸秆混合物)：8％草碳：2％过磷酸钙：2％的沸石粉组成；所述搅拌机的转速为300rpm，搅拌时间为5分钟。
所述有机物料在20h后可以升温至30℃并开始发酵，而目前常用的发酵剂发酵禽畜粪便发酵开始时间大多需要3天以上，发酵周期20天以上，由此可见，本发明的有机物料具有发酵升温快、发酵周期短的优点。同时，本实施例中5天后(发酵完成后)检测到的有机物料的纤维素降解率达到81.3％，远高于现有发酵剂发酵完有机物料(牛羊粪便1:1掺杂)后的40～50％的纤维素降解率。
本发明实施例1所述的有机肥的在小麦田施加前后的对比结果如表1所示。使用和未使用本发明实施例1所述的有机肥栽培的100g小麦中矿质元素的含量对比结果如表2所示。
表1
表2
从表1及表2可以看出，相比于同种未使用所述有机肥栽培的小麦，使用本发明实施例1所述有机肥栽培的小麦抗寒抗旱性较好，不易倒伏，并且果实颗粒饱满，生育期较短，每亩产量较高，施加肥料后的土壤土质得到显著改善，并且所述果实中的各矿质元素的含量也较高。
实施例2
本实施例提供一种发酵剂，包括如下重量份的各组分：EM菌0.5份、芽孢杆菌0.2份、纤维素酶0.2份、长刺毛壳0.1份、解钾菌0.2份、解磷菌0.05份、康宁木霉0.5份、绿色木霉0.05份、粪链球菌0.3份。
上述复合发酵剂的制备方法，包括如下步骤：
按照配方比例分别称取各组分，投入搅拌机中，于300rpm下搅拌20分钟，混合均匀，得到所述复合发酵剂。
上述复合发酵剂在用于制备有机肥中的应用，包括如下步骤：
将上述复合发酵剂、35℃的温水、红糖按照1:40:0.3的质量比混合均匀并静置12h，得到复合发酵剂溶液，用喷壶将上述复合发酵剂溶液均匀喷洒到堆置(堆置的高度为1.5m)于干燥遮光处的有机物料中，并搅拌均匀，在该有机物料上方覆盖薄膜后于常温下堆积，23h后可以升温至30℃并开始发酵，每隔3天翻堆一次，7天后该有机物料的表面出现白色菌丝时发酵结束，即可得到所述有机肥；其中，按重量百分比计，所述复合发酵剂与有机物料比例为1：20000，所述有机物料由70％的禽畜粪(质量比为1:1:1:1:1的为牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪及鸭粪的混合粪便)：20％碳源物质(质量比为1:1:1:1的小麦、高粱、玉米及水稻的秸秆混合物)：8％草碳：2％过磷酸钙：2％的沸石粉组成；所述搅拌机的转速为1000rpm，搅拌时间为10分钟。
所述有机物料在23h后可以升温至30℃并开始发酵，而目前常用的发酵剂发酵禽畜粪便发酵开始时间大多需要3天以上，发酵周期20天以上，由此可见，本发明的有机物料具有发酵升温快、发酵周期短的优点。同时，本实施例中5天后(发酵完成后)检测到的有机物料的纤维素降解率达到75.3％,远高于现有发酵剂发酵完有机物料(牛羊粪便1:1掺杂)后的40～50％的纤维素降解率，但是略低于实施例1中的纤维素的降解率，这可能与实施例2中有机物料中掺入鸡粪、鸭粪及猪粪有关。
本发明实施例2所述的有机肥的在小麦田施加前后的对比结果如表3所示。使用和未使用本发明实施例2所述的有机肥栽培的100g小麦中矿质元素的含量对比结果如表4所示。
表3
表4
从表3及表4可以看出，相比于同种未使用所述有机肥栽培的小麦，使用本发明实施例2所述有机肥栽培的小麦抗寒抗旱性较好，不易倒伏，并且果实颗粒饱满，生育期较短，每亩产量较高，施加肥料后的土壤土质得到显著改善，并且所述果实中的各矿质元素的含量也较高。
实施例3
本实施例提供一种发酵剂，包括如下重量份的各组分：EM菌0.35份、芽孢杆菌0.4份、纤维素酶0.1份、长刺毛壳0.15份、解钾菌0.125份、解磷菌0.125份、康宁木霉0.3份、绿色木霉0.175份、粪链球菌0.1份。
上述复合发酵剂的制备方法，包括如下步骤：
按照配方比例分别称取各组分，投入搅拌机中，于700rpm下搅拌13分钟，混合均匀，得到所述复合发酵剂。
上述复合发酵剂在用于制备有机肥中的应用，包括如下步骤：
将上述复合发酵剂、31℃的温水、红糖按照1:35:0.4的质量比混合均匀并静置10h，得到复合发酵剂溶液，用喷壶将上述复合发酵剂溶液均匀喷洒到堆置(堆置的高度为1.25m)于干燥遮光处的有机物料中，并搅拌均匀，在该有机物料上方覆盖薄膜后于常温下堆积发酵，19h后可以升温至30℃并开始发酵，每隔3天翻堆一次，7天后该有机物料的表面出现白色菌丝时发酵结束，即可得到所述有机肥；其中，按重量百分比计，所述复合发酵剂与有机物料比例为1：17000，所述有机物料由70％的禽畜粪(质量比为1:1:2:2:2的牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪及鸭粪的混合粪便)：20％碳源物质(质量比为1:1:1:1的小麦、高粱、玉米及水稻的秸秆混合物)：8％草碳：2％过磷酸钙：2％的沸石粉组成；所述搅拌机的转速为600rpm，搅拌时间为15分钟。
所述有机物料在19h后可以升温至30℃并开始发酵，而目前常用的发酵剂发酵禽畜粪便发酵开始时间大多需要3天以上，发酵周期20天以上，由此可见，本发明的有机物料具有发酵升温快、发酵周期短的优点。同时，本实施例中5天后(发酵完成后)检测到的有机物料的纤维素降解率达到77.3％，远高于现有发酵剂发酵完有机物料(牛羊粪便1:1掺杂)后的40～50％的纤维素降解率，但是略低于实施例1中的纤维素的降解率并高于实施例2中的纤维素的降解率，这再次证明，在混合禽畜粪便的有机物料中，本发明的发酵剂仍然能获取较高的纤维素的降解率。
本发明实施例3所述的有机肥的在小麦田施加前后的对比结果如表5所示。使用和未使用本发明实施例3所述的有机肥栽培的100g小麦中矿质元素的含量对比结果如表6所示。
表5
表6
从表5及表6可以看出，相比于同种未使用所述有机肥栽培的小麦，使用本发明实施例3所述有机肥栽培的小麦抗寒抗旱性较好，不易倒伏，并且果实颗粒饱满，生育期较短，每亩产量较高，施加肥料后的土壤土质得到显著改善，并且其果实中各矿质元素的含量也较高。
此外，将添加实施例2所述有机肥的小麦与添加实施例1有机肥的小麦作对比可以发现，添加实施例2所述有机肥的小麦含有的矿物质元素有所增加，这可能与实施例2中有机物料中掺入鸡粪、鸭粪及猪粪有关；将添加实施例3所述有机肥的小麦与添加实施例2有机肥的小麦作对比可以发现，添加实施例3所述有机肥的小麦含有的矿物质元素进一步增多，这可能与实施例3中有机物料中掺入鸡粪、鸭粪及猪粪的比例增加有关。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。