[发明专利]一种降解秸秆的微生物菌剂

说明书

技术领域

本发明属于微生物菌剂领域，具体地，涉及一种含有地衣芽孢杆菌JLC38(Bacillus licheniformis)和魏登施泰滕芽孢杆菌JLC43(Bacillus weihenstephanensis)的高效降解秸秆的微生物菌剂。

背景技术

我国作物秸秆资源丰富，数量巨大，种类多样，每年的作物秸秆产出量7～8亿吨。由于秸秆在短期内不易腐解，利用效率低，绝大部分秸秆废弃或被焚烧，在种植业为主的地区，作物秸秆已经成为生产中的障碍。所以，焚烧秸秆遍及广大乡村，由此引起环境污染与有机资源的严重浪费。据统计，全国用作还田和有机肥料的作物秸秆仅占总量的20％左右，焚烧占17％，尚有50％未被利用。

北方地区夏季干旱高温，不利于小麦秸秆的腐解还田；秋冬季节气候冷凉、土壤干旱、营养贫瘠，不利于玉米秸秆木质素、纤维素的降解。所以突破北方地区不良气候的条件下，秸秆大规模、快速腐熟还田技术瓶颈是实现我国北方地区秸秆利用亟待解决的问题。选育和利用作物秸秆高效降解微生物菌株，研发高效降解菌剂，建立作物秸秆田间原位生物转化还田技术，是目前国内外重要发展趋势之一。

秸秆的微生物快速腐熟技术近些年受到高度重视，取得了具有一定的研究进展。我国研究人员在秸杆降解菌、纤维素降解菌、木质素降解菌、纤维素酶等微生物菌株的筛选方面开展了卓有成效的工作。齐云(2003)从堆肥中筛选得到两株分解纤维素的菌株，一株为高温单孢菌Q0，另一株为芽孢杆菌Q3。吴元喜等(1997)从内蒙古盐碱湖分离一株产木质素酶的嗜碱细菌新种F10，属于双芽孢杆菌属并命名为好纪双芽孢杆菌。宋波和羊键(2005)从南方各种生态的样品中筛选得到木质纤维素分解菌，从食草动物的粪便中筛选一株降解纤维素的放线菌，初步鉴定为Streptomyces spp.；刘金胜等(2005)在严格厌氧条件下从水牛粪便和胃残渣中筛选出3株纤维素分解能力较强的细菌，其中以301菌株能力最强。贺芸(2006)从高温堆肥中分离得到的一株产胞外耐高温纤维素酶的细菌，鉴定为嗜热脂肪芽孢杆菌。李振红和陆贻通(2003)从腐木、腐竹等样品中筛选获得4株高效纤维素降解菌，嗜纤维菌属细菌1株，木霉菌属真菌3株；张淑红从青藏高原冰川雪样中筛选出了一株低温纤维素降解菌，初步鉴定为假单胞菌属。

纤维素降解真菌的筛选研究已有较多报道，严文岱等(2005)以玉米秸杆为碳源，筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株；郝月等(2006)筛选出一株纤维素酶高产菌株，经鉴定为青霉菌；孙冬梅(2004)从不同生态区域土壤中分离纤维素分解菌，获得了2株木霉T1、T4和2株毛壳菌G2、G3；李杰等(2006)从牛粪中分离到一株降解纤维素的木霉真菌Z1；郝月等(2005)从各种土壤及饲料中分离到6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株；徐昶等(2005)从霉变的玉米芯中筛选到一株高产纤维素酶的灰绿曲霉；张毅民等(2005)从堆肥、土壤等样品中筛选到1株霉菌F10表现出最高酶活力，固体发酵酶活力与绿色木霉AS3.3711相当；孟会生等(2006)以滤纸液化度及纤维素酶活性为指标，筛选降解秸秆能力较强的绿色木霉、哈茨木霉和芽孢杆菌，以绿色木酶为最好，菌株混合发酵，可使纤维分解能力明显提高；姚强(2005)用液体摇瓶法从碱性土壤中筛选到降解纤维素的哈茨木霉；王晓芳(2001)分离一株曲霉B6等。以上菌株用于饲料生产菌，但是它对秸杆还田降解菌的研究具有基石和促进的作用。

复合菌系的筛选研究也有一些报道，王伟东等(2004，2005)以麦秸垛下的土壤和麦秸堆肥为材料，经过多代淘汰及其不同系之间的组配，最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系。史玉英等(1996)滤纸平板法结合摇床培养筛选到2个纤维素分解能力较强的混合菌M1和M2，经初步鉴定，M1由木霉F1和芽孢杆菌Ba组成，M2由木霉F2和芽孢杆菌Ba组成，由真菌、细菌组成的混合菌分解纤维素的能力明显强于其中任何一个单一菌株。崔宗钧等(2002，2005，2008)筛选出纤维素降解能力较强的复合系MC1、WSC-6、NSC-7等，对纤维素有较好的降解能力。

从已有的报道可以发现，有关秸秆发酵菌剂的产品非常少，尚未形成体系，更没有稳定高效秸秆快速降解菌群的生产使用。发酵菌剂中，以嗜热的纤维素分解菌为数较多，而常温(低温)发酵的分解纤维素、木质素、蜡质的微生物菌株或菌群的研究远远落后于生产需要。秸秆快速腐解技术尚未得到有效地解决，限制了秸秆资源的高效利用。