[发明专利]用于堆肥发酵复合菌剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物发酵和微生物领域，具体而言，涉及一种用于堆肥发酵复合菌剂及具应用。

背景技术

随着奶牛养殖业的快速集约化发展，奶牛粪便的不当处理对环境造成的污染也越来越严重。目前，绝大多数的养殖户将牛粪直接作为肥料施于农田、集中于露天堆放或冲入池塘、水沟等，致使粪便污染问题日益显现。从环境的角度来讲，它对大气、土壤、水域造成了污染，使生态环境和居民的生活环境恶化，危害人体健康，同时也不利于奶牛的健康生长。但从资源的角度来看，它却是良好的可再生资源，如能科学利用，它不仅能解决资源短缺和环境污染这两大难题，还可以为绿色农业、无公害农业生产提供保障，为农业可持续发展提供借鉴。

高温堆肥具有成本低廉、能有效杀灭病原菌、改善畜禽废弃物的物理性状、无二次污染等优点，是目前被广泛应用且最具前景的牛粪处理方式。然而，牛粪质地细密、含水量高、通气性差，发酵温度低，属冷性肥料；此外，牛粪中的粗纤维占干重的30-50％，堆肥调理剂(农作物秸秆)中的木质纤维素占干重的60-80％，其中纤维素和半纤维素是大分子多糖，二者能够在微生物作用下相对容易的分解成可以被有机体利用的糖类；而木质素是聚酚类高分子芳香族化合物，其中含有大量的苯环结构，导致其降解十分困难。而且，木质素、纤维素和半纤维素在空间结构上相互穿插、紧密结合，大大降低了其生物降解性。许多研究结果已经证实，木质纤维素的降解是限制堆肥腐熟进程、并影响堆肥产品品质的关键因素。

针对牛粪堆肥升温慢和其中木质纤维素成分降解难的问题，通常采用向堆肥中加入功能微生物的方法来加速堆肥的腐熟进程和提高堆肥产品的品质。但目前普遍存在的问题是在复合微生物筛选培养过程中，缺乏基本的理论指导，导致筛选出的菌株功能性不强；而且，对复合培养的发酵过程及其各菌株之间的相互作用及其机理较为生疏，导致产品活菌总数不高，使堆肥没有达到使用复合菌剂促进腐熟进程的理想效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有使牛粪堆肥快速升温、并有较强木质纤维素降解能力的微生物菌剂及其应用。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明方面涉及一种复合菌剂，其特征在于由黄孢原毛平革菌、灰略红链霉菌、枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的固体菌剂按照1-2：1-2：1-2：1-2：1-2的重量比配制。

在本发明的另一方面，还涉及上述复合菌剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)斜面培养：将黄孢原毛平革菌、灰略红链霉菌、枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的原始菌种分别接种于相应的固体培养基上，将黄孢原毛平革菌28-30℃培养3-5天，将灰略红链霉菌28-30℃培养5-7天，将枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌30-37℃培养2-3天，使菌种活化；

(2)一级种子培养：用无菌生理盐水洗涤活化斜面至无菌三角瓶中振荡培养；枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌在28-32℃、150-200r／min培养40-60h得到一级种子液；黄孢原毛平革菌在26-30℃、200-240r／min培养70-80h得到一级种子液；灰略红链霉菌在26-30℃、200-240r／min培养90-120h得到一级种子液；

(3)二级种子培养：按液体培养基的体积比为10-20％的接种量，将一级种子分别接种于发酵罐中，枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌30-37℃条件下培养1-3天；黄孢原毛平革菌25-30℃、搅拌速度为100-200r／min，通气量为1：0.5-1，培养4-6天：灰略红链霉菌在28-30℃、搅拌速度为150-220r/min，通气量为1：1-1.5，培养4-6天，制得二级种子；

(4)菌种固体发酵培养：将各菌株的二级种子发酵液与灭菌麸皮以1：1的比例混合发酵24-72h后晾干，制成固体菌剂；

(5)复合菌剂制备：将黄孢原毛平革菌、灰略红链霉菌、枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的固体菌剂按照重量比例混合，制成复合菌剂。

本发明另一方面还涉及上述复合菌剂的应用，所述的复合菌剂用于牛粪堆肥，优选的，用于降低堆肥中的木质素含量。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的牛粪堆肥包括如下步骤：

(1)堆肥原料为新鲜牛粪和水稻秸秆，将水稻秸秆铡成3-8cm的小段，与鲜牛粪按照1：3-4的质量比混合均匀，调节水分含量至60～65％，堆成发酵堆；