一种利用斜顶菌以香菇菌糠作基质制备生物菌肥及方法与流程

文档序号:11258797阅读:384来源:国知局

本发明提供一种利用斜顶菌以香菇菌糠作基质制备生物菌肥,同时还公开了其制备方法,属于生物肥料技术领域。



背景技术:

斜顶菌(ciitopiluscaespitosuspk·)。隶属于真菌植物门、担子菌纲、伞菌目、白蘑科、斜顶菌属。斜顶菌(ciitopiluscaespitosuspk·)是分布于东北林区的一种美味食用菌,夏秋生于林中地上。在其生长的地方植物长势繁茂,颜色翠绿夺目,形成一个明显的草带,畔做蘑菇圈。可以认为形成蘑菇圈的原因是由于土壤中氮肥增加的结果。证明斜顶菌菌丝有强烈的固氮作用,研究认为斜顶菌体内的一些物质及其代谢产物-延胡素酸,对植物生长有明显刺激作用。

香菇菌糠是栽培后剩下的废弃物,香菇菌丝残体及经香菇菌丝酶解,结构发生质变的粗纤维等成分的复合物。其内含有蛋白质及其他的营养物质,有菌体蛋白之称,含有大量菌丝体。香菇菌丝残体及经食用菌酶解,结构发生质变的粗纤维等成分的复合物。香菇是我国食用菌第一大品种,我国年产香菇700多万吨,香菇菌糠总量约50万吨(干品)以上,香菇栽培的主要基质是多种农林产品下脚料,这些基质经过多种微生物的发酵作用,纤维素、半纤维素和木质等均已被不同程度的降解,粗蛋白、粗脂肪均比不经过发酵的基质提高一倍以上,粗纤维素降低50%,木质素降低30%。香菇菌糠中所含氨基酸、菌类多糖及fe、ca、zn、mg等微量元素都较丰富。小部分香菇菌糠被作为燃料焚烧,大部分作为废物丢弃,这不仅是一种资源的浪费,而且还会滋生有害微生物,给环境造成一定污染。

将香菇菌糠为主要原料,经过斜顶菌接种后进行微生物发酵技术处理后,便可成为生物菌肥。改菌肥有明显的固氮作用,其菌丝分泌的延胡索酸等对植物生长有明显的刺激作用。不仅具有明显的经济效应,还具有明显的生态和环保效应。这种生物菌肥施入土壤后,还可以进一步改善土壤的理化性质,增加土壤有机质含量,促进土壤腐殖质和团粒基团的形成与转化,提高土壤保水性能和土壤肥力,促进农作物抗腐能力和增产。同时可以减少化肥的过量使用引起许多负效应,如土质污染、环境污染等。这种生物菌肥直接用于农作物、蔬菜生产不仅可提高产量,而且生产的农产品为无公害产品。

目前由于长期使用化肥肥料,导致农业生产出现一系列问题,加上中国耕地复种指数高和连作生产,土壤持续生产能力、肥料利用率下降,土壤质量、农产品质量安全问题日益严重,而解决这些问题,离不开生物菌肥。

生物菌肥在快速发展的同时,其技术创新亟待提高。新的功能菌种、科学合理的工艺、产品质量的提高、生产成本的降低、应用效果的稳定等,仍是我国生物肥料产业面临的课题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种利用斜顶菌利用香菇菌糠制备生物菌肥的方法,用来解决目前使用的生物肥料效果不稳定,化学肥料土质污染、环境污染严重等弊端的技术问题。

本发明所述的一种利用斜顶菌以香菇菌糠作基质制备生物菌肥,其特征是:

采用香菇菌糠作为物料向其中加入斜顶菌菌种作为发酵剂发酵制成,菌种接入量为20%,采用液固结合发酵的方式,含有机质65%以上,氮、磷、钾8%以上,同时每克生物菌肥含有:固氮菌2.8~4.5亿个,有效活菌数≥1.2亿/克。

本发明所述的一种利用斜顶菌以香菇菌糠作基质制备生物菌肥的方法,其特征是包括以下步骤:

1、选取人工培育的斜顶菌斜面母种(cl-c)进行摇瓶种子培养,所用的培养基配方为:蛋白胨15g、酵母膏1g、麦芽糖10g、葡萄糖10g、麦麸50g、磷酸二氢钾1.5g、硫酸镁0.75g、维生素b10.01g、水1000毫升,ph值6.5;称上述原料加水溶解,麦麸加水浸煮,温火下30~40分钟,过滤取滤汁,充分拌匀后高压蒸汽灭菌(1kg/㎝2)30分钟,冷却后在无菌条件下,按斜面与摇瓶之比为1:6(斜面:摇瓶)的比例接种,一只斜面母种可接500ml三角瓶2~3瓶;取一支带长把的铁环,环上缠绕纱布后,吸足95%酒精,点上火后套在大三角瓶瓶口上,形成一道火圈,阻止杂菌侵入,将斜面母种挖块后,经火圈中心接入瓶内;培养温度26~25℃,旋转式摇床的转速为170~200转/分钟;回旋式摇床的转速前期130~160转/分钟,后期160转/分钟,培养终止时间9~10天;

2、种子罐培养:所用培养基配方为:1000升罐中加土豆淀粉2000克,麸皮2000克,葡萄糖4000克,豆饼粉1000克,红糖8000克,酵母膏500克,磷酸二氢钾800克,硫酸镁800克,维生素b1800片,消泡剂150毫升-200毫升,实质溶液量700升;

发酵中ph值5.0~6.0;培养器内蒸汽压力达到0.13mpa~0.15mpa,培养基温度达到123℃~126℃、保持时间45min,灭菌结束将冷水通入培养器夹层或者内置冷却系统中循环,使培养基降温至24℃~28℃;利用火焰保护接种法,把火圈放在投料口的上方点燃,此时打开进料口盖,把菌种迅速投入罐中,然后,迅速把上料口盖封闭;移走火焰圈,接种完毕;液体菌种培养条件:调节通风量,通过进气阀和排气阀将通风量调节至1:0.5v/v~1.2v/v(料液体积/空气体积);调节罐压,调节罐压保持在0.02mpa~0.04mpa之间。培养温度调节在24℃~25℃范围内;在上述条件下培养4d~5d可达到放罐指标;

3、香菇菌糠与畜禽粪便按4:1的比例混合作为发酵物料,每吨左右混合料加入1公斤侧孢霉菌发酵剂,发酵物料的水分应控制在60~65%;

4、建堆发酵:在做堆时平顶梯形堆高度在1.2~1.5米或尖顶圆锥形堆1.5~2米,宽度2~2.5米,长度在2~4米以上,温度控制在15℃以上发酵;发酵过程中,温度升至60~70℃或以上时要及时翻倒2~3次,升温控制在70℃左右,一般在物料堆积48小时后,温度升至60~70℃,第三天可达70℃以上,在此高温下要翻倒一次;发酵过程中会出现两次70℃以上的高温,翻倒2~3次既可完成发酵,正常两周内可发酵完成;物料呈黑褐色,温度开始降至常温,表明发酵完成;

5、将发酵好的物料倒入发酵培养池中,接入步骤二中培养好的斜顶菌液体菌种,接种量为20%,发酵培养池保持温度24~25℃,搅拌通风,暗光培养,经15天左右,物料呈现大量白色菌丝体,即发酵培养结束;

6、造粒:采用高效新型的有机肥专用造粒方法进行造粒,将发酵培养好的物料放入制粒成型设备,颗粒产品无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味,制粒成型,则生物菌肥制备完毕。

人工培育的斜顶菌菌菌种(cl-c)菌株在规范实施中不危及人类健康,不携带动植物病原,不污染环境。经考核,人工培育的蛤蟆菌菌种(am-a)传代18代以上不退化,属于抗老化能力、稳定性和代谢能力较强,产量和得率较高的菌种。

本发明的积极效果在于:

提供了斜顶菌经固体发酵制作的生物菌肥工艺,并用香菇菌糠为主要基质,在培肥地力,抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收,净化和修复土壤,降低农作物病害发生,促进香菇菌糠利用,保护环境,提高有机质含量的作用,其有机质含量高达65%~80%,可成为很好的生物有机肥料,不仅肥效好,使用安全方便,还能抗病促长等。

具体实施方式

虽然以下描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的,本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

实施例1

利用斜顶菌利用香菇菌糠制备生物菌肥包括以下步骤:

1、选取人工培育的斜顶菌斜面母种(cl-c)进行摇瓶种子培养,所用的培养基配方为:蛋白胨15g、酵母膏1g、麦芽糖10g、葡萄糖10g、麦麸50g、磷酸二氢钾1.5g、硫酸镁0.75g、维生素b10.01g、水1000毫升,ph值6.5(消前)。按配方规定量准确称取各药品,加一定量水加热溶解,定容至规定量,麦麸加水浸煮,温火下30~40分钟,用八层纱布过滤取滤汁,充分拌匀后分装于三角瓶中(500ml三角瓶装量至200ml)塞上棉塞(棉塞处包纱布),上覆牛皮纸,置高压蒸汽灭菌锅灭菌(1kg/㎝2)30分钟,冷却后在无菌条件下,按斜面与摇瓶之比为1:6(斜面:摇瓶)的比例接种,一般一只斜面母种可接500ml三角瓶2~3瓶。取一支带长把的铁环,环上缠绕纱布后,吸足95%酒精,点上火后套在大三角瓶瓶口上,形成一道“火圈”,阻止杂菌侵入,将斜面母种挖块后,经“火圈”中心接入瓶内。培养温度26~25°c,旋转式摇床的转速为170~200转/分钟。回旋式摇床的转速前期130~160转/分钟,后期160转/分钟,培养终止时间9~10天。

2、种子罐培养:所用培养基配方为:1000升罐中加土豆淀粉2000克,麸皮2000克,葡萄糖4000克,豆饼粉1000克,红糖8000克,酵母膏500克,磷酸二氢钾800克,硫酸镁800克,维生素b1800片,消泡剂150毫升-200毫升,实质溶液量700升;发酵中最佳ph值5.0---6.0;培养器内蒸汽压力达到0.13mpa~0.15mpa,培养基温度达到123℃~126℃、保持时间45min,灭菌结束将冷水通入培养器夹层或者内置冷却系统中循环,使培养基降温至24℃~28℃;利用火焰保护接种法,把火圈放在投料口的上方点燃,此时打开进料口盖,把菌种迅速投入罐中,然后,迅速把上料口盖盖好,拧紧;移走火焰圈,接种完毕。液体菌种培养条件:调节通风量,通过进气阀和排气阀将通风量调节至1:0.5v/v~1.2v/v(料液体积/空气体积);调节罐压,调节罐压保持在0.02mpa~0.04mpa之间。培养温度调节在24℃~25℃范围内;在上述条件下培养4d~5d可达到放罐指标;

3、香菇菌糠与畜禽粪便按4:1的比例混合作为发酵物料,每吨左右混合料加入1公斤侧孢霉菌发酵剂,发酵物料的水分应控制在60~65%;

4、建堆发酵。在做堆时平顶梯形堆高度在1.2~1.5米(尖顶圆锥形堆1.5~2米),宽度2~2.5米,长度在2~4米以上,温度控制在15℃以上发酵。发酵过程注意适当供氧与翻堆(温度升至60~70℃或以上时要及时翻倒,一般需要翻倒2~3次),升温控制在70℃左右,一般在物料堆积48小时后,温度升至60~70℃,第三天可达70℃以上,在此高温下要翻倒一次,一般情况下,发酵过程中会出现两次70℃以上的高温,翻倒2~3次既可完成发酵,正常两周内可发酵完成。物料呈黑褐色,温度开始降至常温,表明发酵完成;

5、将发酵好的物料倒入发酵培养池中,接入步骤二中培养好的斜顶菌液体菌种,接种量为20%,发酵培养池保持温度24~25℃,搅拌通风,暗光培养,经15天左右,物料呈现大量白色菌丝体,即发酵培养结束;

6、造粒:采用高效新型的有机肥专用造粒方法进行造粒,将发酵培养好的物料放入制粒成型设备,颗粒产品无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味,制粒成型,则生物菌肥制备完毕。

试验例1

本发明水稻施用生物菌肥效果试验:

试验材料与方法

供试材料

供试肥料斜顶菌生物菌肥(含np2o5k2o≧8%,有机质≥65%,有效活菌数≥1.2亿/克);撒可富牌水稻专用复合肥料12-16-18,总养分≥46%,吉林省隆源农业生产资料有限公司提供;佳绩牌水稻专用复合肥料,n-p2o5-k2o20-13-12总养分≥46%,吉林省佳绩肥业有限公司;

供试品种长白24(吉林省农科院水稻研究所)2010005(吉审稻);

供试地点设在吉林省蛟河市天岗镇,试验田土种为杂沙泥肉田(b5-2),耕作层较深22㎝,中壤土,无明显障碍因素,排灌方便;试验前土壤理化性状为:土壤ph值6.2,有机质27.8g/kg,全氮1.59g/kg,速效磷44.6mg/kg,速效钾99mg/kg,缓效钾218mg/kg,土壤肥力为中上。

试验方法

试验设计本试验设四个处理,三次重复。采用随机区组排列,试验处理内容:处理1斜顶菌生物菌肥;处理2撒可富牌水稻专用复合肥料;处理3佳绩牌水稻专用复合肥料,处理4不施肥;小区面积6×5=30平方米,每小区30行,每行30蔸,每蔸两苗;

整地及移栽时间:整地时间:2014年5月15日;移栽时间:2014年5月23日,采用人工手插;

肥料用量及施肥方法:

(1)、2014年5月21日施基肥:斜顶菌生物菌肥区:每小区施斜顶菌生物菌肥2.2公斤;撒可富牌水稻专用复合肥料区:每小区撒可富牌水稻专用复合肥料0.68公斤;佳绩牌水稻专用复合肥料肥区:空白区不施任何肥料;

(2)、2014年6月5日施分蘖肥:每小区施斜顶菌生物菌肥1.8公斤;撒可富牌水稻专用复合肥料区:每小区撒可富牌水稻专用复合肥料0.66公斤;佳绩牌水稻专用复合肥料肥区:空白区不施任何肥料;

(3)、2014年6月29日施幼穗分化肥:每小区施斜顶菌生物菌肥1.2公斤;撒可富牌水稻专用复合肥料区:每小区撒可富牌水稻专用复合肥料0.5公斤;佳绩牌水稻专用复合肥料肥区:空白区不施任何肥料。田间管理与大田生产栽培管理一致。

试验结果表明斜顶菌生物菌肥区与撒可富牌水稻专用复合肥料区和佳绩牌水稻专用复合肥料区处理相比,在水稻上施用斜顶菌生物菌肥时分蘖期、幼穗分化期、抽穗期、都比其它对照区快2-3天,这说明施用斜顶菌生物菌肥能促进水稻根系生长、根系发达,叶色浓绿、长势旺盛、而在成熟期又比其它对照区迟熟1-2天,青枝腊秆,延长衰老,有利于养分积累,从而提高结实率;在株高、亩有效穗、总粒数、实粒数、结实率、千粒重上都比其它对照区高,总体在水稻上施用斜顶菌生物菌肥比其它对照施肥区优势明显;

试验完毕后取土样化验值为:土壤ph值5.9,有机质36.8g/kg,全氮1.96g/kg,速效磷50.2mg/kg,速效钾126mg/kg,缓效钾241mg/kg;

在水稻上施用斜顶菌生物菌肥,可明显促进水稻的生长,特别前期能促进根系生长而后期青枝腊秆,能延长水稻成熟期,有利于养分积累,提高结实率;增加水稻产量和产值,防倒伏显著,抗病、抗逆能力强,提高水稻品质。产量比其它对照区分别增长21.68%、23.09%、90.43%;根据试验完毕取土样化验结果来看,土壤中各有效养分都有所提高。因此,水稻使用斜顶菌生物菌肥,改善土壤理化性效果较好。

试验例2

玉米施用生物菌肥效果试验

品种:吉农大823玉米品种引自吉林农业大学

试验地点:吉林省农安县前岗乡

试验时间:2015年4月-2015年11月

供试土壤为土壤,其养分性质如下:有机质24.6mg/kg,碱解氮146.8mg/kg,速效磷17.8mg/kg,速效钾149.3mg/kg,ph值6.8;

供试肥料:斜顶菌生物菌肥(含np2o5k2o≧8%,有机质≥65%,有效活菌数≥1.2亿/克)。其它肥料有尿素(含氮46%),磷酸二铵(五氧化二磷含量46%、氮含量18%),硫酸钾(氧化钾含量40%);

试验设计:本试验采取小区试验,设4个处理,3次重复,共计12个试验小区,每个小区面积31,2平方米。各小区随机排列;

处理1:比当地常规施肥量减缩10%施肥量,同时亩使用生物菌肥10公斤作底肥,一次性施入;

处理2:比当地常规施肥量减缩10%施肥量,同时亩使用灭活的生物菌肥10公斤作底肥,一次性施入;

处理3:常规施肥;

处理4:空白(不使用任何肥料);

施肥方法:常规施肥,亩施复混肥(14-18-15)36公斤作底肥,一次性施入;

试验结果:

应用生物菌肥对玉米生长发育的影响,试验结果表明,玉米使用生物菌肥的处理与其他处理相比,根系发达,长势好,增产效果明显;

使用生物菌肥对玉米产量的影响:处理1平均产量为31.5kg,折合亩产量647kg/亩;处理2平均产量为29..3kg,折合亩产量602.5kg/亩;处理3平均产量为29kg,折合亩产量594kg/亩;处理4平均产量为17.4kg,折合亩产量355kg/亩;

试验结论:玉米使用生物菌肥的处理比灭活的生物菌肥增产44.5kg/亩,增产率为7.4%,比常规施肥处理增产53kg/亩,增产率达8.9%,比空白对照增产292kg/亩,增产率达82.4%。

试验例3

大豆施用生物菌肥效果试验

品种:吉育506,引自吉林省农业科学院大豆研究所。供试地点,吉林省敦化市官地镇。

大豆是吉林省东部主栽作物,种植面积大,重迎茬种植普遍,导致病虫害的发生危害,营养失调,影响了大豆的产量和品质,为此,利用生物菌肥进行了田间小区试验研究;

材料与方法

肥料:斜顶菌生物菌肥(含np2o5k2o≧8%,有机质≥65%,有效活菌数≥1.2亿/克)。磷酸二铵、尿素(由当地生产资料公司购入);

方法:试验田选在重茬地,中壤土,中等肥力的地块.试验设三个处理:分别是处理1磷酸二铵:4.5kg、尿素2.6kg、生物菌肥3.5kg;处理2磷酸二铵4.5kg+生物菌肥5.5kg;处理3磷酸二铵12kg/667m2

按设计的施肥量,采用双行播种机播种;调查大豆苗期的生物学性状,病虫害的发生危害,收割前测产考种。结果进行统计分析;

生物菌肥对大豆生育进程的影响:各处理分别于大豆出苗期、始花期和始荚期进行田间调查,各处理的出苗期、始花期均无差异,而处理2比处理1和处理3在始荚期提前1天。始花期根鲜重处理1比处理3平均高0.55克/株。从始花期发病情况来看根腐病处理1病情指数比对照低2.35%。其他病害在试验地没有发生。在始花期同时调查了植株干重和植株鲜重,处理1明显增加了植株干重,比对照增加了16.8%;植株鲜重增加了2.2%。结果表明生物肥的施用能促进大豆的根系发育,显著增加了植株的生物产量;

生物菌肥对大豆产量因子的影响:处理1和处理2的株高均比对照高2.8-3.4厘米,处理1和处理2的百粒重与对照相比提高0.35-0.51克,有效荚数比对照增加0.95-1.2个,株粒数比对照增加1.6-2.4个。各处理比对照均有不同程度增产,其中处理1产量最高。处理1和处理2分别较单施磷酸二铵增产6.83%和48.6%;

使用处理1和处理2的大豆苗期地下部根数分别较单施用磷酸二铵的增加27.84%和38.9%;根长分别增加17.8%和6.6%;根瘤数分别增加28.5%和53.2%;

生物菌肥对大豆病虫害的影响

生物菌肥对大豆病害的影响应用处理1和处理2肥料后对大豆苗期根腐病的防治效果分别为26.5%和58.9%;对大豆孢囊线虫的防治效果分别为59.6%和69.3%;对大豆紫斑病的防治效果分别为34.5%和5.8%;

生物菌肥对大豆虫害的影响:

应用处理1和处理2后大豆根潜蝇的防治效果均达100%;处理2处理后白边地老虎幼虫的发生量较单施磷酸二铵的下降了49.8%,处理1较单施磷酸二铵差异不大;

生物菌肥有较好的增产作用处理1和处理2分别较处理3增产6.83%和48.6%。增产的原因是肥料对大豆苗期的生长发育有一定的促进作用,表现出地下的根数和根瘤数增加,植株重量增加,使后期结荚数增加。生物菌肥对大豆苗期病虫害有一定的抑制作用处理1和处理2大豆孢囊线虫病、根腐病、根潜蝇的危害减轻,生物肥能够抑制有害菌,显著降低了大豆根腐病发病发生,为大豆的生长提供了良好的土壤环境,提高了结荚率和百粒重,从而达到增产的目的。

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