專利名稱：低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復合微生物菌劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微生物菌劑制備領(lǐng)域，具體地說是一種低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復 合微生物菌劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)是一種集生物發(fā)酵、生態(tài)循環(huán)，健康免疫、環(huán)境控制、畜牧生產(chǎn)等 理論于一體，以建立與本地環(huán)境相一致的微生態(tài)系統(tǒng)發(fā)酵床為基礎(chǔ)，以豬糞尿免清理、零 排放為特征，以生產(chǎn)安全畜產(chǎn)品為目的的新型生態(tài)環(huán)保養(yǎng)豬技術(shù)。該技術(shù)最早始于上世紀 七十年代的日本，隨后歐美等國家相繼開展研究并推廣實行。我國上世紀九十年代，在部分省市開展了發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)的試驗示范，但一直未 能進一步推廣應用，近年來，甘肅省逐步引進并大力推廣此技術(shù)，但由于缺乏適宜的微生物 菌劑產(chǎn)品和相配套的技術(shù)，造成發(fā)酵床養(yǎng)豬的成本過高、生產(chǎn)不穩(wěn)定，在實際應用中難以推甘肅省地處高海拔地區(qū)、冬季戶內(nèi)外氣溫較低(平均0°C以下)，利用現(xiàn)有的微生 物菌劑產(chǎn)品，在缺乏保溫裝置和措施的條件下，大多數(shù)發(fā)酵床在冬季都很難正常啟動和維 持，特別是高海拔山區(qū)，冬季溫度在-10以下，室內(nèi)如果不采取供暖設施時，使用一般的發(fā) 酵床微生物菌劑產(chǎn)品，一般需要10-20天的時間才能達到正常進豬的溫度(38°C左右)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復合微生物菌劑。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種復合微生物菌劑的制備方法。本發(fā)明低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復合微生物菌劑由以下體積配比的微生物組 成復合微生物菌群，木霉菌15-20%、枯草芽孢桿菌15-20%、球形紅假單胞菌15_20%、嗜酸乳桿菌 15%、酵母菌15%和鏈霉菌15%，每一種微生物每毫升所含的總活菌數(shù)為1-5 X IO8個。本發(fā)明復合微生物菌劑的制備方法由以下步驟組成A、菌種培養(yǎng)將木霉菌、枯草芽孢桿菌、球形紅假單胞菌、嗜酸乳桿菌、酵母菌、鏈霉菌六個菌 按體積百分含量為5%的接種量接入制備好的六個種子培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)，培養(yǎng)容器用 500ml的三角瓶，球形紅假單胞厭氧菌用三層厚封口膜封口，于35°C的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 72h，木霉菌、枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、酵母菌、鏈霉菌用2層IOym的透氣膜封口，于 32°C的恒溫振蕩培養(yǎng)床中，振蕩培養(yǎng)48h-72h ；B、混合培養(yǎng)檢測六種菌培養(yǎng)液活菌數(shù)，待各菌活菌數(shù)》IX IO8個/ml后，取出菌種種子液，將 六種菌按菌種配比制成復合菌液，然后按照重量比為復合菌液10%和固體培養(yǎng)基90%的比例將復合菌液接種于固體培養(yǎng)基中，混勻，共同置于30-35°C培養(yǎng)條件下培養(yǎng)48-72h，在 50-55 0C條件下烘干即可制成復合微生物菌劑。固體培養(yǎng)基按重量百分含量計的組成為麥芽廢渣(含水70% )75%、麩皮22%、玉米粉2%、玉米漿0.6%、NaCl 0. 3%, KH2PO4 0. 1 %, pH6. 4-7. 2。A步驟中對各菌種分別培養(yǎng)的培養(yǎng)基為球形紅假單胞菌培養(yǎng)基=NH4CLl. 0g， NaHCO3L 0g, KH2PO4O. lg, CH3C00Na4g, MgSO4O. lg、NaCLlg，蒸餾水 1000ml ；嗜酸乳桿菌和枯 草芽孢桿菌培養(yǎng)基蛋白胨5. 0g，牛肉膏10g，酵母膏5. Og,葡萄糖5. 0g, NaCl 5. Og,瓊脂 15. 0g，蒸餾水1000ml, ρΗ7· 0 ；酵母菌培養(yǎng)基:12Brix.麥芽汁1. 0L，瓊脂15. Og ；木霉菌培 養(yǎng)基馬鈴薯提取液1000ml，葡萄糖20. 0g, KH2PO4 3. 0g, MgSO4 · 7H20 3. 0g, VB1微量，瓊脂 15. 0g, pH 6. 0 ；鏈霉菌培養(yǎng)基可溶性淀粉 20g, NaCl 0. 5g，KNO3 lg, K2HPO4 · 3H20 0. 5g， MgSO4 · 7H20 0. 5g, FeSO4 · 7H20 0. Olg，瓊月旨 15_20g，水 1000ml, pH 7. 4-7. 6。以上菌種分別經(jīng)A步驟菌種培養(yǎng)，使菌數(shù)含量達IX IO8個/ml以上，然后按照重 量比為復合菌液10%和固體培養(yǎng)基90%的比例將復合菌液接種于固體培養(yǎng)基中，混勻，共 同置于30-35°C培養(yǎng)條件下培養(yǎng)48-72h，使復合后的菌劑菌數(shù)含量達1_6 X IO9個/ml，然后 在50-55°C條件下烘干即可制成復合微生物菌劑。菌劑的使用方法在第一次發(fā)酵床進料時，按0. 5-1. 0公斤/m2接種微生物菌劑， 均勻地噴曬在物料上，充分混勻后進行填料發(fā)酵。本發(fā)明中的微生物菌劑由不同功能的微生物組成復合微生物菌群，各微生物菌株 間相互依存，相互提供營養(yǎng)和代謝環(huán)境條件，特別添加了能在o°c環(huán)境條件下給快速升溫功 能菌枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、提供營養(yǎng)源的木霉菌(Trichoderma spp)，配合除 臭、養(yǎng)分原位保全及無機養(yǎng)分有機化功能微生物，形成了可應用在寒旱地區(qū)發(fā)酵床養(yǎng)豬生 產(chǎn)中能快速啟動發(fā)酵床的復合微生物菌系，具體功效如下①木霉菌(Tri choderma spp) (GSICC62001)，它繁殖迅速，常在短時間內(nèi)暴發(fā)，能 在較低溫度下(0°c )生長、代謝，具有較強分解纖維素的能力，同時能產(chǎn)生毒素，抑制菌絲 和子實體的形成與生長；②枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis) (GSICC 30234)，它能抑制 多種病原菌活性，同時分解木質(zhì)素和纖維素，繁殖迅速，升溫快；③球形紅假單胞菌(Rps. globiformis) (GSICC33010)，嫌氣性光合細菌，以土壤接受的光和熱為能源，將土壤中的硫 氫和碳氫化合物中的氫分離出來，變有害物質(zhì)為無害物質(zhì)；④嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus) (GSICC31201)，它攝取光合細菌、酵母菌產(chǎn)生的糖類形成乳酸。有效抑制有害 微生物的活動和有機物的急劇分解，同時分解木質(zhì)素和纖維素，使發(fā)酵床墊料中的秸稈等 有機物發(fā)酵分解；⑤酵母菌(Saccharomyces cerevisiae) (GSICC51902)，它利用光合菌合 成的氨基酸、糖類及其它有機物質(zhì)產(chǎn)生發(fā)酵力，能在低溫下(0°C以下)快速升溫，給其它有 效微生物(如乳酸菌、放線菌)增殖所需要的基質(zhì)(食物)提供重要的給養(yǎng)保障；⑥鏈霉菌 (Streptomyces) (GSICC33020)，它是革蘭氏陽性放線菌，從光合細菌中獲取氨基酸、氮素等 作為基質(zhì)，產(chǎn)生出各種抗生物質(zhì)、維生素及酶，可以直接抑制病原菌。共計六個屬，6株菌，均 購買于甘肅省工業(yè)微生物工程技術(shù)研究中心(中國工業(yè)微生物工菌種保藏管理中心甘肅 分中心，菌株已上交國家微生物菌種資源平臺)。本發(fā)明在大量試驗研究結(jié)果證明，微生物在營養(yǎng)成分充足的條件下，木霉菌
4(Trichoderma spp)相對其它微生物而言，具有低溫條件下(0°C )繁殖快速、較強分解纖 維素能力的特點，芽孢桿菌(Bacillussubtills)能利用較低營養(yǎng)成分，快速升溫的特性， 本發(fā)明根據(jù)此原理，在以光合細菌、嗜酸乳桿菌、酵母菌以及放線菌為主要構(gòu)成菌的發(fā)酵床 養(yǎng)豬微生物菌劑基礎(chǔ)上，添加了一定比例的木霉菌液(Trichoderma spp)和枯草芽孢桿菌 (Bacillussubtills)液，并選擇最佳比例組成復合生物菌劑，以使幾種菌在發(fā)酵床墊料發(fā) 酵過程中能協(xié)同作用，更適應低溫環(huán)境條件下發(fā)酵床的快速啟動。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明微生物菌劑適易寒區(qū)周年應用，菌劑具有0°C以下環(huán)境條件下升溫速度 快、除臭、養(yǎng)分原位保全及無機養(yǎng)分有機化功能。2.本發(fā)明微生物菌劑是功能互補協(xié)生的多種微生物復合菌系。菌系集低溫發(fā)酵產(chǎn) 熱、生物除臭、秸稈腐熟降解于一體，且兼有生物肥料之功效。3.環(huán)境溫度是制約寒區(qū)發(fā)酵床養(yǎng)豬及畜禽糞便處理的重要因素，本發(fā)明菌劑針對 其特殊地理環(huán)境條件，建立的好氧物料連續(xù)循環(huán)保溫發(fā)酵工藝，可提高低溫條件下發(fā)酵床 內(nèi)的溫度，突破低溫界限，實現(xiàn)0°c以下畜禽糞便高溫發(fā)酵。4.本發(fā)明的菌劑在畜禽糞便發(fā)酵過程中微生物迅速繁殖，分解糞便中有機物質(zhì)， 在高溫下殺死有害生物，以解決畜禽糞便環(huán)境污染。5.產(chǎn)品價格低，適于寒區(qū)畜禽糞便原位降解處理、發(fā)酵床養(yǎng)豬與秸稈處理。在此背 景下，本發(fā)明課題組專家自2005年開始，針對我國西部高寒地區(qū)，特別是甘肅省冬季低溫 干旱的自然條件，在日本等國研究與應用基礎(chǔ)上，開展了低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復合 微生物菌劑產(chǎn)品開發(fā)及畜禽糞便原位降解健康養(yǎng)殖技術(shù)即發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)的研究，并在甘 肅臨洮、永登等地進行了示范，取得了良好的效果。
具體實施例方式下面的實施例可以進一步說明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實施例1菌劑由菌枯草芽孢桿菌(Bacillussubtills)、木霉菌(Trichoderma spp)、球 形紅假單胞菌(Rps. globiformis)、嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、酵母菌 (Saccharomyces cerevisiae)禾口鏈霄菌(Streptomyces)組成，共計 6 株。菌劑制備方法將上述6株功能微生物按體積百分含量為5%的接種量接入制備 好的六個種子培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)，培養(yǎng)容器用500ml的三角瓶，球形紅假單胞厭氧菌用三 層厚封口膜封口，于35°C的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72h，其余好氧菌用2層10 μ m的透氣膜封 口，于32°C的恒溫振蕩培養(yǎng)床中，振蕩培養(yǎng)48h-72h，期間分別檢測各菌培養(yǎng)液活菌數(shù)，待 各菌活菌數(shù)> IXlO8個/ml后，取出種子液，按體積比為木霉菌枯草芽孢桿菌球形紅 假單胞菌嗜酸乳桿菌酵母菌鏈霉菌=20% 20% 15% 15% 15% 15%的 配比制成復合菌液，然后將復合菌液接種于固體培養(yǎng)基中，混勻，共同置于30-35°C培養(yǎng)條 件下培養(yǎng)48-72h，其具體配方和生產(chǎn)工藝如下重量比復合菌液10%、固體培養(yǎng)基90%;在50_55°C條件下烘干即可制成復合微 生物菌劑。上述種子培養(yǎng)基為球形紅假單胞菌培養(yǎng)基=NH4CLl. 0g, NaHCO3L 0g, KH2PO4O. Ig,
5CH3C00Na4g, MgSO4O. lg、NaCLlg，蒸餾水1. OL ；嗜酸乳桿菌和枯草芽孢桿菌培養(yǎng)基蛋白胨 5. 0g，牛肉膏 10g，酵母膏 5. 0g，葡萄糖 5. 0g，NaCl 5. 0g，瓊脂 15. 0g，蒸餾水 1. 0L，pH7. 0 ； 酵母菌培養(yǎng)基12Brix.麥芽汁1. 0L，瓊脂15. Og ；木霉菌培養(yǎng)基馬鈴薯提取液1. 0L，葡萄 糖 20. 0g，KH2P043. 0g，MgSO4 ·7Η20 3. Og5VB1 微量，瓊脂 15. 0g, ρΗ 6. 0 ；鏈霉菌培養(yǎng)基可溶 性淀粉 20g, NaCl 0. 5g, KNO3 lg, K2HPO4 · 3H20 0. 5g, MgSO4 · 7H20 0. 5g, FeSO4 · 7H20 0. Olg, 瓊月旨 15-20g，水 1000ml, pH 7. 47. 6。固體培養(yǎng)基按重量百分含量計的組成為麥芽廢渣(含水70 % ) 750g,麩皮220g，玉米粉20g，玉米漿6g，NaCl 3g，KH2PO4 lg, ρΗ6· 4-7. 2。菌劑的使用環(huán)境及指標測定按0. 5-1. 0公斤/m2接種復合微生物菌劑至室外溫 度_17°C、室內(nèi)溫度在-2-0°C的豬舍發(fā)酵床內(nèi)，然后開始連續(xù)測溫；測定發(fā)酵床內(nèi)的微生物 菌數(shù)；測定發(fā)酵床內(nèi)脲酶、纖維素酶含量變化，當發(fā)酵床內(nèi)溫度達到38°C時即可開始進豬， 進行正常的發(fā)酵床連續(xù)養(yǎng)豬生產(chǎn)。發(fā)酵床墊料的主要成分為木屑、秸稈粉碎物82%，麥麩5% (不粉碎)，將參混好 的原料上噴灑水，最終物料含水率控制在45-55%，pH8. 0，厚約80cm左右，下鋪20cm厚的 未粉碎干玉米秸稈。測定結(jié)果7天開始進豬，進行正常的發(fā)酵床連續(xù)養(yǎng)豬生產(chǎn)，詳見表2。實施例2重復實施例1，有以下不同點按木霉菌枯草芽孢桿菌球形紅假單胞菌嗜 酸乳桿菌酵母菌鏈霉菌=15% 20% 20% 15% 15% 15%，在實施例1中同 樣條件下測定，詳見表1。測定結(jié)果8天開始進豬，進行正常的發(fā)酵床連續(xù)養(yǎng)豬生產(chǎn)，詳見表2。實施例3重復實施例1，有以下不同點按木霉菌枯草芽孢桿菌球形紅假單胞菌嗜 酸乳桿菌酵母菌鏈霉菌=18% 18% 19% 15% 15% 15%，在實施例1中同 樣條件下測定，詳見表1。測定結(jié)果6天開始進豬，進行正常的發(fā)酵床連續(xù)養(yǎng)豬生產(chǎn)，詳見表2。為證明本發(fā)明實施例的功效，特設置對比例做試驗。對比例1 重復實施例1，有以下不同點按木霉菌枯草芽孢桿菌球形紅假單 胞菌嗜酸乳桿菌酵母菌鏈霉菌=0% 30% 25% 15% 15% 15%的菌種配 比(將各菌種液體種子接種于低成本固體培養(yǎng)基中，在實施例1中同樣條件下測定，詳見表 1。測定結(jié)果21天開始進豬，進行正常的發(fā)酵床連續(xù)養(yǎng)豬生產(chǎn)，詳見表2。對比例2重復實施例1，有以下不同點按木霉菌枯草芽孢桿菌球形紅假單胞菌嗜 酸乳桿菌酵母菌鏈霉菌=10% 20% 15% 15% 15% 15%，在實施例1中同 樣條件下測定，詳見表1。
6
測定結(jié)果9天開始進豬，進行正常的發(fā)酵床連續(xù)養(yǎng)豬生產(chǎn)，詳見表2。對比例3重復實施例1，有以下不同點按木霉菌枯草芽孢桿菌球形紅假單胞菌嗜 酸乳桿菌酵母菌鏈霉菌=25% 15% 15% 15% 15% 15%，在實施例1中同 樣條件下測定。測定結(jié)果6天開始進豬，進行正常的發(fā)酵床連續(xù)養(yǎng)豬生產(chǎn)，詳見表1。微生物菌劑應用效果采用本發(fā)明制備的微生物發(fā)酵劑在發(fā)酵床養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用效果試驗1、試驗材料與方法供試地點甘肅永登、甘肅臨洮。供試豬試驗設計每個發(fā)酵床面積6平方米，每床養(yǎng)豬3頭；兩個本菌劑配方、2個對照。試驗設計1 微生物發(fā)酵劑1000克/m3 ；試驗設計2 微生物發(fā)酵劑500克/m3 ；對 照1 市售山東產(chǎn)微生物菌劑1000克/m3(主要微生物組成放線菌、乳酸菌、芽孢桿菌、光 合細菌、酵母菌)；對照2 市售河南產(chǎn)微生物菌劑500克/m3 (主要微生物組成放線菌、乳 酸菌、芽孢桿菌、光合細菌、酵母菌)。2、試驗結(jié)果與分析試驗中對發(fā)酵床在低溫環(huán)境中的升溫效果、除臭效果、豬出欄時間進行了調(diào)查，調(diào) 查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施用本品的發(fā)酵床，比對照升溫時間縮短10-14天，除臭效果相當，豬出欄時 間提前4-5天。 * :“+++” 很臭，“++” 較臭，“ + ” 微臭，“一”不臭。表1低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復合微生物菌劑菌種配比
權(quán)利要求
一種低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復合微生物菌劑，其特征在于它由以下體積配比的微生物組成復合微生物菌群，木霉菌15 20％、枯草芽孢桿菌15 20％、球形紅假單胞菌15 20％、嗜酸乳桿菌15％、酵母菌15％和鏈霉菌15％，每一種微生物每毫升所含的總活菌數(shù)為1 5×108個。
2.權(quán)利要求1所述復合微生物菌劑的制備方法，其特征在于該方法由以下步驟組成A、菌種培養(yǎng)將木霉菌、枯草芽孢桿菌、球形紅假單胞菌、嗜酸乳桿菌、酵母菌、鏈霉菌六個菌按體積 百分含量為5%的接種量接入制備好的六個種子培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)，培養(yǎng)容器用500ml的 三角瓶，球形紅假單胞厭氧菌用三層厚封口膜封口，于35°C的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72h，木霉 菌、枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、酵母菌、鏈霉菌用2層IOym的透氣膜封口，于32°C的恒溫 振蕩培養(yǎng)床中，振蕩培養(yǎng)48h-72h ；B、混合培養(yǎng)檢測六種菌培養(yǎng)液活菌數(shù)，待各菌活菌數(shù)> 1 X IO8個/ml后，取出菌種種子液，將六 種菌按菌種配比制成復合菌液，然后按照重量比為復合菌液10%和固體培養(yǎng)基90%的比 例將復合菌液接種于固體培養(yǎng)基中，混勻，共同置于30-35°C培養(yǎng)條件下培養(yǎng)48-72h，在 50-55 0C條件下烘干即可制成復合微生物菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述復合微生物菌劑的制備方法，其特征在于所述固體培養(yǎng)基按 重量百分含量計的組成為含水70 %的麥芽廢渣75 %、麩皮22 %、玉米粉2 %、玉米漿0.6% ,NaCl 0. 3 %和KH2PO4 0. 1%，pH 為 6. 4-7. 2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫快速啟動的發(fā)酵床養(yǎng)豬復合微生物菌劑及其制備方法，其菌種配比為木霉菌15-20％、枯草芽孢桿菌15-20％、球形紅假單胞菌15-20％、嗜酸乳桿菌15％、酵母菌15％、鏈霉菌15％。以上菌種分別經(jīng)接種、菌種擴大培養(yǎng)，使菌數(shù)含量達108個/ml，然后再按上述菌種配比混合，混合菌劑接種于低成本培養(yǎng)基中培養(yǎng)即得復合菌劑。本發(fā)明的復合微生物菌劑進行發(fā)酵床添料發(fā)酵具有低溫(0℃)條件下起溫速度快、除臭功能強、發(fā)酵周期短等特點，生產(chǎn)成本較同類產(chǎn)品低20％以上，應用于發(fā)酵床養(yǎng)豬生產(chǎn)中，實現(xiàn)了發(fā)酵床的連續(xù)循環(huán)發(fā)酵工藝，有效地解決規(guī)模化養(yǎng)殖場畜禽糞便對環(huán)境的污染，同時實現(xiàn)廢棄資源的綜合開發(fā)利用。
文檔編號C12R1/38GK101914443SQ20101022478
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者周劍平, 王治業(yè) 申請人:周劍平;王治業(yè)