一种复合微生物菌剂及其制备方法、用途

本发明属于农业肥料生产，特别涉及一种复合微生物菌剂及其制备方法、用途。

背景技术：

1、青海省是全国五大牧区之一，也是全国羊养殖的重要基地。近年来，青海省羊养殖数量逐年增加，致使羊粪产量激增，大量羊粪亟待处理。同时，青海省是国内国际最大的枸杞种植地区和有机枸杞生产基地，2021年枸杞种植面积达到30.51千公顷。随着枸杞的大面积种植，枸杞枝条废弃物的产生量也越来越多，目前青海省的枸杞枝条废弃物年产量已经高达200万吨以上，大量的枸杞枝条废弃物放置于田间地头，给枸杞种植和采摘带来诸多不便。目前对于枸杞枝条的处理办法仅限于焚烧、废弃等，但这些方法不仅污染大气环境、占用土地资源，还与我国对农林固体废弃物资源化利用的要求相悖。为促进青海省有机枸杞生产及其相关副产物加工产业的可持续开发，也亟需高效实施枸杞枝条的资源化利用。

2、枸杞枝条属于一定典型的生物质资源，其本身富含有机质，是一种良好的有机肥原料。好氧发酵技术，也称为堆肥技术，其是将生物质有机废弃物(畜禽粪便、厨余垃圾、农业秸秆等)原料，在有氧条件下，通过人为调控环境温度、堆体水分、碳氮比、供氧量等条件，使堆肥中的微生物快速生长繁殖，通过微生物的作用将堆体中的大分子物质降解为稳定的腐殖质，实现有机废弃物无害化及卫生化，以促进有机废物的肥料化利用。因此，基于青海省目前面临着畜禽粪便产能过剩和枸杞枝条未被充分资源化利用的问题，利用好氧发酵技术将枸杞枝条进行基质化资源利用，形成“畜牧养殖-粪污利用-基质生产-有机枸杞产业种植”的种养结合循环发展模式具有重要的意义。

3、按照我国有机废物无害化处理标准要求，可将好氧堆肥技术分为高温堆肥和中温堆肥，即：堆体温度维持在50℃以上的时间不少于7天的高温堆肥，或45℃以上不少于14天的中温堆肥。在实际工程实践中，可根据地理条件和环境特点，宜将有机废物采用反应器、静态垛等形式进行好氧堆肥无害化处理。相比反应器堆肥而言，静态垛堆肥因其操作简便、设备要求低等优点，被认为更适合“田间地头快速消纳和资源化利用农牧业有机废弃物的技术”需求。然而，羊粪和枸杞枝条中含有大量的木质素成分，因其降解过程漫长，易造成堆肥发酵不完全。此外，青海省地处高海拔地区，平均气温相对较低，且温度变化剧烈，由此不但会导致枸杞枝条废物的发酵腐解过程缓慢且不利于堆体保温，从而难以满足有机废物快速无害化处理的温度标准要求。考虑到堆肥作为微生物介导的生化反应过程，通过添加外源微生物菌剂促进堆体保温，并加速微生物对木质素的降解，是一种行之有效的方法。同时，堆肥过程需要各种微生物协同作用，与单一微生物菌剂相比，添加外源复合菌剂具有更好的效果。

4、因此，本发明意图提供一种对木质素具有高降解率的堆肥用复合微生物菌剂，以满足“田间地头快速消纳和资源化利用枸杞枝条和畜禽粪便的相关技术研发”需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有羊粪-枸杞枝条堆肥处理过程中存在的技术问题，提供一种堆肥用复合微生物菌剂、制备方法及利用该复合微生物菌剂进行堆肥的方法，本发明中构成复合菌剂的微生物是从腐熟的羊粪-枸杞枝条堆肥中分离出来，并按照科学配比进行复合配制而成，具有显著的木质素降解功能，同时该复合微生物菌剂的使用能够缩短中温堆肥周期，促进堆肥产品的腐熟，增加堆肥产品氮素含量。

2、为实现本发明的目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明第一方面，提供一种复合微生物菌剂，其是由裂褶菌zm与热生泛菌xn组合而成，且所述裂褶菌zm与所述热生泛菌xn均保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，所述裂褶菌zm的保藏编号为cgmcc no.27931，所述热生泛菌的保藏编号为cgmcc no.27933。

4、本发明第二方面，提供一种所述复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：

5、将活化后的所述裂褶菌zm与所述热生泛菌xn分别接种至木质素液体培养基中进行驯化；

6、将驯化好的裂褶菌zm接种到pda液体培养基中培养，得到裂褶菌zm菌液；

7、将驯化好的热生泛菌xn接种到lb液体培养基中培养，得到热生泛菌xn菌液；

8、将所述裂褶菌zm菌液与所述热生泛菌xn菌液混合，即得所述复合微生物菌剂。

9、优选地，所述热生泛菌xn菌液是在20～35℃、转速180rpm下培养60～80h后得到；

10、所述裂褶菌zm菌液是在20～35℃、转速180rpm下培养40～60h后得到。

11、优选地，所述裂褶菌zm菌液与所述热生泛菌xn菌液的混合体积比为1～5∶1～5，且所述裂褶菌zm菌液与所述热生泛菌xn菌液的浓度均为108cfu/ml。

12、本发明第三方面，提供一种微生物菌剂，其包括所述复合微生物菌剂，以及微生物学上可接受的辅料。辅料可以选择乳化剂、润湿剂、分散剂、填料或菌体保护剂中的一种或几种的混合物。菌体保护剂包括但不限于海藻酸钠、聚乙烯醇、脱脂奶粉、甘油、谷酸钠、蔗糖或明胶等。润湿剂包括但不限于丁基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或脂肪醇聚氧乙烯基醚等。分散剂包括但不限于萘磺酸甲醛缩合物钠盐、木质素磺酸钠盐、烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物硫酸盐等。填料包括但不限于碳酸钙、白炭黑、高岭土、硅藻等。本领域技术人员也可以根据制备的微生物菌剂的具体剂型添加其他辅料。

13、本发明第四方面，提供一种所述复合微生物菌剂在堆肥处理中的用途。

14、优选地，所述堆肥处理的处理对象为禽畜粪便、枸杞枝条、农作物秸秆或食用菌发酵废渣中的一种或几种的混合物。

15、本发明第五方面，提供一种利用所述复合微生物菌剂对羊粪与枸杞枝条的混合物进行堆肥处理的方法，包括以下步骤：

16、以羊粪和枸杞枝条的混合物为原料，进行堆肥处理，3～7天翻堆一次，待堆肥进入腐熟阶段后添加所述复合微生物菌剂，7天翻堆一次，直至堆体温度与环境温度一致。

17、优选地，堆肥初始调节堆肥含水率为55％～65％，c/n为25～35；以所述腐熟阶段的堆肥干重计，所述复合微生物菌剂的加入量为1～5％。

18、本发明第六方面，提供一种根据上述方法得到的腐熟肥料。

19、对比现有技术，本发明的有益效果为：

20、1、本发明提供的复合微生物菌剂中的微生物是从腐熟的羊粪-枸杞枝条堆肥中分离纯化获得，能够平衡土著微生物菌群并促进所需微生物生长，具有显著的木质素降解功能，且对环境扰动作用小。

21、2、本发明提供的复合微生物菌剂在羊/猪/鸡粪-枸杞枝条堆肥的腐熟期添加，能够显著降低堆肥产品中木质素的含量，提高木质素的降解率。

22、3、本发明提供的复合微生物菌剂能够使堆体二次升温，延长了堆体中温期，提高了木质素的降解率。

23、4、本发明提供的复合微生物菌剂能够促进堆肥腐熟，提高堆肥产品的品质。

24、5、本发明提供的复合微生物菌剂的配制方法简单，实用条件温和，适宜推广应用。

25、生物材料保藏说明：

26、裂褶菌zm，分类学命名：裂褶菌，拉丁文名称：schizophyllum commune，该菌株已于2023年7月17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，保藏编号为cgmcc no.27931，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

27、热生泛菌xn，分类学命名：热生泛菌，拉丁文名称：pantoea calida，该菌株已于2023年7月17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，保藏编号为cgmccno.27933，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。