專(zhuān)利名稱(chēng)：一種快速降解農(nóng)作物秸稈的腐熟劑菌種組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械秸桿的就地還田高效穩(wěn)定成肥使用的一種 快速降解農(nóng)作物秸桿的腐熟劑菌種組合。
背景技術(shù)：
秸桿腐熟劑在提升土壤有機(jī)質(zhì)、合理利用資源、解決環(huán)境污染等方面的 作用和效果日益顯著。目前大多數(shù)秸桿腐熟劑產(chǎn)品是針對(duì)堆置條件下腐熟畜禽糞便或其與 秸桿混合物料而研發(fā)生產(chǎn)的菌劑產(chǎn)品,針對(duì)秸桿就地還田研發(fā)的腐熟劑卻很少。在國(guó)家推 動(dòng)的“秸稈還田提升土壤有機(jī)質(zhì)”項(xiàng)目中,秸桿就地還田所施用的腐熟劑還存在著穩(wěn)定性較 差，使用的菌種和菌種組合/搭配不盡合理等問(wèn)題。如何研發(fā)適用于“秸桿還田提升土壤有 機(jī)質(zhì)”項(xiàng)目的秸桿腐熟劑產(chǎn)品，篩選出性能優(yōu)良、具有很強(qiáng)腐解作用的秸桿降解菌，并將它 們進(jìn)行有機(jī)組合配伍,生產(chǎn)出高效穩(wěn)定的秸桿腐解菌劑是當(dāng)務(wù)之急的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適合于秸桿田間就地還田條件、能夠快速 高效腐解秸桿、具有一定穩(wěn)定性的一種快速降解農(nóng)作物秸稈的腐熟劑菌種組合。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是腐熟劑菌種組合為IILG+X2+L3+HRQJ ；即由HLG草酸 青霉(拉丁文學(xué)名=Penicillium oxalicum ；檢驗(yàn)鑒定單位中國(guó)科學(xué)院微生物研究所；檢 驗(yàn)鑒定日期2009年8月25日；檢驗(yàn)鑒定編號(hào)(2009)微檢字第167號(hào))、X2纖維素降解 菌、L3木質(zhì)素降解菌及HRQJ異常畢赤母菌(拉丁文學(xué)名=Pichia anomala ；保藏單位中 國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心；保藏日期2008年12月18日；保藏單位簡(jiǎn) 稱(chēng)及編號(hào)CGMCCNo 2814)四種真菌菌種按配比為1:1:1:1復(fù)合組成；其制備工藝為 將HLG、X2、L3、HRQJ四種菌各自于30°C培養(yǎng)3天,制成IO8個(gè)/mL的孢子懸液及菌懸液,各 取IOmL接種于菌劑制備培養(yǎng)基，接種量為4%，于30°C培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為2_3天，菌含量可 達(dá) IO8 個(gè) /mL。本發(fā)明的組合的原理及有益效果是本發(fā)明針對(duì)秸桿的組成，以多種纖維素酶活、 半纖維素酶活、木質(zhì)素酶活及秸稈降解率為檢測(cè)指標(biāo)，以秸桿為培養(yǎng)基，從自然界中篩選出 X2纖維素降解菌以及L3木質(zhì)素降解菌。由于纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶等三素酶活 適宜的Pli為5左右,加之,為了解除纖維素酶活及半纖維素酶活的終產(chǎn)物的反饋抑制,從 自然界篩選出能夠利用纖維素、半纖維素的降解終產(chǎn)物即葡萄糖、木糖進(jìn)行產(chǎn)酸的酵母菌 HRQJ。針對(duì)秸桿由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等組成，本發(fā)明將能分泌高活性的纖維素 酶、半纖維素酶及木質(zhì)素酶的HLG、X2、L3菌株進(jìn)行組合,但由于纖維素酶及半纖維素酶活 常受降解終產(chǎn)物的抑制,而酵母菌能利用葡萄糖、木糖這些終產(chǎn)物進(jìn)行生長(zhǎng)和發(fā)酵，可以解 除該抑制作用，同時(shí)酵母菌還具有產(chǎn)酸、分泌益生因子的作用，因此將酵母菌組合進(jìn)來(lái),可 以促進(jìn)秸桿的降解。由于該菌種組合具有多種菌株，具有一定穩(wěn)定性，而且所有菌都為真 菌，生長(zhǎng)條件相似,尤其在碳源利用上具有很強(qiáng)的協(xié)同作用，因此易于混合培養(yǎng)，可以減少 菌劑的生產(chǎn)成本。該秸桿降解菌組合在降解秸桿的14天內(nèi),pH值保持穩(wěn)定，纖維素降解酶 活性及真菌數(shù)量始終保持較高,秸桿降解率不斷增加,說(shuō)明該秸桿降解菌劑對(duì)PH具有較強(qiáng) 的調(diào)節(jié)能力，能夠保持性質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)在功能發(fā)揮上也具有一定穩(wěn)定性。該菌劑以孢子為主 要存在形式,適應(yīng)性強(qiáng)，在應(yīng)用于農(nóng)業(yè)秸桿的就地還田成肥中，適于噴施,易于機(jī)械化操作，可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短使用周期,加速秸桿腐熟，有利于大規(guī)模使用。本發(fā)明菌種組合中的HLG和HRQJ的生物學(xué)特性和菌種檢驗(yàn)鑒定及保藏簡(jiǎn)要說(shuō) 明1、HLG 草酸青霉拉丁文學(xué)名PeniciIlium oxalicum ；檢驗(yàn)鑒定單位中國(guó)科學(xué)院微生物研究所；檢驗(yàn)鑒定單位地址北京市朝陽(yáng)區(qū)大屯路；檢驗(yàn)鑒定編號(hào)(2009)微檢字第167號(hào)檢驗(yàn)鑒定日期2009年8月25曰；HLG草酸青霉屬半知菌亞門(mén)真菌。菌落平坦,灰綠色；菌落背面淺褐色。分生孢子 梗壁光滑，無(wú)色，絕大多數(shù)雙輪生，小梗大小為(140 200) X (3. 5 4)微米。分生孢子橢 圓形，光滑，大小為(4. 5 5. 3) X (2. 5 3)微米,分生孢子大量產(chǎn)生。2、HRQj異常畢赤酵母菌拉丁文學(xué)名rPichia anoraala ；保藏單位中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心；保藏單位地址北京市朝陽(yáng)區(qū)大屯路；保藏日期2008年12月18日；保藏單位簡(jiǎn)稱(chēng)及編號(hào)=CGMCC No 2814)HRQJ異常畢赤酵母菌為細(xì)胞球形、橢圓形、臘腸形,大小為(2. 4 4. 8) X (2. 4 6)微米，菌落表明光滑，呈奶酪狀，乳白色。能發(fā)酵葡萄糖、同化木糖，生長(zhǎng)溫度為30 37 °C。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 該腐熟劑菌種組合為HLG+X2+L腐熟劑菌種組合為 HLG+X2+L3+HRQJ ；即由HLG草酸青霉(拉丁文學(xué)名=Penicillium oxalicum ；檢驗(yàn)鑒定單 位中國(guó)科學(xué)院微生物研究所；鑒定日期2009年8月25日；鑒定編號(hào)(2009)微檢字第 167號(hào))、X2纖維素降解菌、L3木質(zhì)素降解菌及IIRQJ異常畢赤母菌(拉丁文學(xué)名Pichia anoraala ；保藏單位中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心；保藏日期2008年 12月18日；保藏單位簡(jiǎn)稱(chēng)及編號(hào)CGMCC No 2814)四種真菌菌種按配比為1:1:1:1 復(fù)合組成；其制備工藝為將HLG、X2、L3、HRQJ四種菌各自于30°C培養(yǎng)3天，制成IO8個(gè)/mL 的孢子懸液及菌懸液，各取IOmL接種于菌劑制備培養(yǎng)基，接種量為4%,于30°C培養(yǎng)，培養(yǎng) 時(shí)間為2-3天,菌含量可達(dá)IO8個(gè)/ml:,。其最終產(chǎn)品中HLG、X2、L3、HRQJ四種菌含量為IO6 IO10個(gè)/mL,菌劑中HLG、X2、L3菌株主要以孢子形式存在。實(shí)施例2 :培養(yǎng)基培養(yǎng)HLG、X2、L3單菌株所用培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為=K2HPO4 2g, (NH4) 2S04 1. 4g, MgSO4 ·7Η20 0. 3g, CaCl2 0.3g, CoCl2 2rag, FeSO4 ·7Η20 5rag,MnSO4 ·Η2() 1. 6mg, ZnSO4 1. 7mg, 秸桿粉 2%,麩皮 0. 5%,水 1 000mL，12rC、0. IMPa 高壓滅菌 30min酵母菌單菌株所用培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為酵母膏5g，葡萄糖5g，木糖5g，自然pH值，水 1 OOOmL，121°C、0. IMPa 高壓滅菌 30min。組合菌劑制備培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為秸桿粉與麩皮質(zhì)量比4 1混勻，每克固體加 入SOmL的營(yíng)養(yǎng)液，自然pH值，121°C、0. IMPa高壓滅菌30min。無(wú)機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)液的培養(yǎng)方法為(NH4)2SO41. 4g, KH2PO4 2g，尿素 0. 3g, MgSO4 · 7H20 0. 3g, CaCl2 0. 3g, FeSO4 · 7H20 7. 50mg, MnSO4 · H2O 1. 50mg, ZnSO4L Omg, CoCl2 3. 0mg,/X 1OOOmL0秸桿降解率測(cè)定培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為新鮮玉米秸桿晾千劈開(kāi)成四瓣，剪成Icm見(jiàn)方的塊，稱(chēng)取4g加入150mL的三角瓶，每瓶再加入12mL的營(yíng)養(yǎng)液，混合均勻，自然pll值， 于 121°C ,0. IMPa 下滅菌 SOmin0實(shí)施例4 菌種組合以秸桿降解率為指標(biāo),將HLG、X2、L3、HRQJ四種菌,濃度均為 IO8個(gè)/mL，以1 1 1 1的體積比混合，得到了一個(gè)由纖維素降解菌(HLG和X2)、木質(zhì) 素降解菌(L3)及酵母菌(IIRQJ)組成的秸桿降解組合菌系,其對(duì)秸桿的降解率比單菌種有 明顯提高，達(dá)到了 44. 75%。首先將纖維素降解菌HLG與X2分別于30°C培養(yǎng)3天,制成濃度為10個(gè)/mL的孢 子懸液，按1 1體積比混合，秸桿降解率為38. 7%，高于單株菌；按同樣方式，將HLG、X2、 木質(zhì)素降解菌L3復(fù)配,秸桿降解率提高到42. 5% ；按同樣方式，將HLG+X2+L3組合與酵母 菌HRQJ復(fù)配,桿降解率增加到44. 7%。說(shuō)明這種組合中的菌株存在著一定的協(xié)同性,它們 之間沒(méi)有拮抗性。實(shí)施例5 菌種組合使用條件及使用方法1.使用條件該秸桿降解組合菌劑的田間最佳接種量為4%。，即每千克秸桿需要 接種4g降解菌劑；在大田施加菌劑的同時(shí)，需要施加氮和磷。每千克干秸桿氮的施加量為 11. 6克。磷的補(bǔ)加量越大越有利于秸桿降解，因此需要根據(jù)實(shí)際情況確定磷補(bǔ)充量。2.使用方法結(jié)合秸桿機(jī)械還田，在秸桿粉碎的同時(shí)，噴施秸桿腐熟菌劑。用量 每畝2公斤。同時(shí)施加氮肥,每千克干秸桿施加11. 6克氮，然后將秸桿翻入地下。也可適 用于秸桿堆置條件下腐熟發(fā)酵。
權(quán)利要求
一種快速降解農(nóng)作物秸稈的腐熟劑菌種組合，其特征在于腐熟劑菌種組合為HLG+X2+L3+HRQJ；由HLG草酸青霉(Penicillium oxalicum(2009)微檢字第167號(hào))、X2纖維素降解菌、L3木質(zhì)素降解菌及HRQJ異常畢赤酵母菌(Pichia anomala；CGMCC No2814)四種真菌菌種按配比1∶1∶1∶1復(fù)合組成；其制備工藝為將HLG、X2、L3、HRQJ四種菌各自于30℃培養(yǎng)3天，制成108個(gè)/mL的孢子懸液及菌懸液，各取10mL接種于菌劑制備培養(yǎng)基，接種量為4％，于30℃培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為2-3天，菌含量可達(dá)108個(gè)/mL。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速降解農(nóng)作物秸桿的腐熟劑菌種組合，其特征在于其 最終產(chǎn)品中IiLG、X2、L3、IIRQJ四種菌含量為IO6 IOkj個(gè)/mL，菌劑中HLG、X2、L3菌株主要 以孢子形式存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速降解農(nóng)作物秸桿的腐熟劑菌種組合,其特征是HLG、 X2、L3 單菌株所用培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為=K2HPO4 2g，(NH4)2SO4 1. 4g，MgSO4 · 7H20 0. 3g， CaCl2 0. 3g，CoCl2 2mg，F(xiàn)eSO4 · 7H20 5mg, MnSO4 · H2O 1. 6mg, ZnSO4 1. 7mg，秸桿粉 2%，麩 皮 0. 5%,水 1 OOOraL, 121°C、0. IMPa 高壓滅菌 SOmin0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的--種快速降解農(nóng)作物秸桿的腐熟劑菌種組合,其特征是酵母 菌單菌株 所用培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為酵母膏5g，葡萄糖5g，木糖5g，自然pH值，水IOOOmL, 121°C、0. IMPa 高壓滅菌 30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速降解農(nóng)作物秸桿的腐熟劑菌種組合,其特征是組合 菌劑制備培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為秸桿粉與麩皮質(zhì)量比4 1混勻,每克固體加入50mL的營(yíng) 養(yǎng)液，自然pH值，121°C、0. IMPa高壓滅菌30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速降解農(nóng)作物秸桿的腐熟劑菌種組合，其特征是無(wú) 機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)液的培養(yǎng)方法為(NH4)2SO4 1. 4g, KH2PO4 2g,尿素 0. 3g, MgSO4 · 7H2() 0. 3g, CaCI2 0. 3g, FeSO4 · 7H20 7. 50mg, MnSO4 · H2O 1. 50mg, ZnSO4L Omg, CoCl2 3. 0mg,7jC 1000mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速降解農(nóng)作物秸桿的腐熟劑菌種組合，其特征是秸桿 降解率測(cè)定培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法為新鮮玉米秸桿晾干劈開(kāi)成四瓣，剪成Icm見(jiàn)方的塊,稱(chēng)取 4g加入150mL的三角瓶，每瓶再加入12mL的營(yíng)養(yǎng)液,混合均勻，自然pH值，于121°C、0. IMPa 下滅菌30min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械秸稈的就地還田高效穩(wěn)定成肥使用的一種快速降解農(nóng)作物秸稈的腐熟劑菌種組合。其腐熟劑菌種組合為HLG+X2+L3+HRQJ；即由HLG草酸青霉(Penicillium oxalicum)、X2纖維素降解菌、L3木質(zhì)素降解菌及HRQJ異常畢赤酵母菌(Pichia anomala)四種真菌菌種按配比為1∶1∶1∶1復(fù)合組成；且各自于30℃培養(yǎng)3天，制成菌含量可達(dá)108個(gè)/mL的孢子懸液及菌懸液，各取10mL接種于菌劑制備培養(yǎng)基，接種量為4％。由于本發(fā)明的菌劑以孢子為主要存在形式，適應(yīng)性強(qiáng)，適于噴施，易于機(jī)械化操作，可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短使用周期，加速秸稈腐熟，有利于大規(guī)模使用。
文檔編號(hào)C05F11/02GK101838613SQ20091017242
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者李海泉, 郭夏麗 申請(qǐng)人:河南省恒隆態(tài)生物工程股份有限公司