一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)微生物菌劑制備工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，包括如下步驟：（1）菌種選育選擇及其安全性鑒定；（2）種子液制備，包括培養(yǎng)基制備、種子液制備、二級(jí)種子液制備和漚堆發(fā)酵種子液制備；（3）堆漚發(fā)酵，包括堆漚發(fā)酵培養(yǎng)基配方及其發(fā)酵條件設(shè)置；（4）堆制產(chǎn)品干燥、粉化、計(jì)量、包裝，即制成有機(jī)物料腐熟劑。本發(fā)明的生產(chǎn)成本低廉、工藝簡(jiǎn)潔成熟、方便使用、腐熟應(yīng)用效果顯著，有利于普遍推廣和應(yīng)用。
【專利說明】一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，有機(jī)物料腐熟劑的核心微生物一般按照微生物分類水平的差異進(jìn)行液體或固體發(fā)酵，然后將其菌劑的制品按照一定配比進(jìn)行混合、載體吸附、干燥等工藝。
[0003]目前，多數(shù)腐熟劑產(chǎn)品通過對(duì)復(fù)合菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)，通過混合發(fā)酵或者經(jīng)單一發(fā)酵過后充分混合簡(jiǎn)單混合后即為一種有機(jī)物料腐熟劑的新產(chǎn)品，而未涉及到有機(jī)物料腐熟劑的評(píng)價(jià)指標(biāo)中涉及的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量監(jiān)督、田間示范推廣等商業(yè)性范疇，缺乏有機(jī)物料腐熟劑在批量生產(chǎn)、推廣、使用等方面的探索，其專利產(chǎn)品在進(jìn)程中的潛力未做描述。其缺點(diǎn)是，腐熟劑產(chǎn)品追求功能性菌種的數(shù)量，而未對(duì)其發(fā)酵水平和酶活力進(jìn)行評(píng)價(jià)，造成生產(chǎn)發(fā)酵工藝繁瑣、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、活菌數(shù)及酶活力水平不確定；制品未嚴(yán)格執(zhí)行農(nóng)業(yè)部制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；在使用方法上，沒有在不同地區(qū)、不同氣候、土壤環(huán)境下對(duì)多種作物秸桿直接還田模式下的功能設(shè)置田間試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
[0004]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010615828.X的發(fā)明專利，公開了一種秸桿腐熟劑，包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌桿菌、康氏木霉、黃孢原毛平革菌和嗜熱側(cè)孢霉。然而該對(duì)比文件僅將五種菌簡(jiǎn)單混合制成腐熟劑，在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、效率低下、生產(chǎn)成本高、對(duì)其制備的產(chǎn)品的性能指標(biāo)未作評(píng)價(jià)，在其進(jìn)一步進(jìn)程中，存在潛在的不確定因素，且腐熟對(duì)象及使用環(huán)境不具備廣 譜性，制得的腐熟劑使用效果較差。
[0005]然而，現(xiàn)有技術(shù)中，通過堆慪的方式對(duì)秸桿腐熟劑的功能性菌種進(jìn)行繁殖培養(yǎng)，制備出一種原材料來源廣泛、價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)潔、活菌數(shù)量多、酶活力旺盛且具有廣譜性應(yīng)用效果的商品有機(jī)物料腐熟劑，尚未報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有腐熟菌劑技術(shù)生產(chǎn)成本高昂、制備工藝復(fù)雜、使用方法繁瑣、應(yīng)用效果不穩(wěn)定等問題，提出一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)潔、方便使用、效果顯著的有機(jī)物料腐熟劑的制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0009](I)菌種選育
[0010]Al、選菌種:選取枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、地衣芽抱桿菌(Bacilluslicheniformis)、側(cè)抱芽抱桿菌(Bacillus laterosporus)、康氏木霉菌(Trichodermakoningii)、黃抱原毛平革菌(Phanerochete chrysosporium)、嗜熱側(cè)抱霉菌(Sporotrichum thermophile)、嗜冷芽抱八疊球菌(Sporosarcina psychropilus)、熱纖維梭菌(Clostridium thermocecrllum)中五種或五種以上的菌種組成一組菌種組合。其中，側(cè)孢芽孢桿菌的保藏單位名稱是中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏單位地址是北京市海淀區(qū)中關(guān)村北一條13號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏日期為2006年7 月 13 日，保藏編號(hào)是 CGMCC N0.1755，分類命名是 Bacillus laterosporus。
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟: (1)菌種選育 Al、選菌種:選取枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌桿菌、康氏木霉菌、黃孢原毛平革菌、嗜熱側(cè)孢霉菌、側(cè)孢芽孢桿菌、熱纖維梭菌和嗜冷芽孢八疊球菌中的五種或五種以上的菌種組成一組菌種組合； A2、菌種生物安全性鑒定:根據(jù)微生物肥料生物安全通用技術(shù)對(duì)上述菌種組合中的各個(gè)菌種分別進(jìn)行安全性鑒定，去除有毒不安全的菌株； (2)種子液制備 B1、斜面培養(yǎng) Bll、菌種組合中各個(gè)菌種的斜面培養(yǎng)基制備 B12、斜面培養(yǎng)條件 將上述斜面培養(yǎng)的各個(gè)菌種分別用5~IOml無菌水稀釋后，在茄子瓶中，分別接種于斜面培養(yǎng)基中，培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度為25~50°C，培養(yǎng)時(shí)間為24~96h ； B2、種子液制備 B21、一級(jí)種子液制備:將上述各個(gè)茄瓶中斜面培養(yǎng)的菌種用無菌水沖洗，制備成均勻的菌懸液；調(diào)節(jié)每種細(xì)菌的活菌數(shù)為10~120億cfu/ml，真菌的活菌數(shù)為0.5~3億cfu/ml ;分別儲(chǔ)存于無菌鋼制容器中，備用； B22、二級(jí)種子液制備:將B21步驟得到的一級(jí)種子液分別接種于經(jīng)121°C滅菌120min的專用固體培養(yǎng)基中進(jìn)行單個(gè)菌種發(fā)酵，接種2-7天后采用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定活菌數(shù)并用無菌水調(diào)節(jié)目標(biāo)菌種的活菌數(shù)，制備成菌種單一的均勻菌懸液；制得二級(jí)種子液，備用； B23、慪堆發(fā)酵種子液制備 將各個(gè)菌種的二級(jí)種子液根據(jù)不同菌種組合，按任意重量比配制成慪堆發(fā)酵種子液，慪堆發(fā)酵種子液中活菌總數(shù)為5-20億/ml ； (3)堆慪發(fā)酵 Cl、堆慪發(fā)酵培養(yǎng)基 包括以下重量百分比的原料:木屑30~35%、稻草粉10~20%、谷殼15~25%、麩皮20~25%、蔗糖0.5~1%、硫酸銨3~5%、磷酸氫二鉀0.3~0.5%、七水硫酸鎂0.1~0.3%，自然pH值，水料重量比為1:1~4:1 ; C2、堆慪方法及初始培養(yǎng)條件 將上述堆慪發(fā)酵培養(yǎng)基按比例充分混合均勻，直接將配制好的慪堆發(fā)酵種子液噴灑到堆料表面；慪堆發(fā)酵種子液與堆慪發(fā)酵培養(yǎng)基均勻混合；將接種后的物料放到發(fā)酵室進(jìn)行發(fā)酵； (4)堆制產(chǎn)品干燥、粉化、計(jì)量、包裝 堆體干燥溫度為40~60°C，至堆體含水量為6~10%，將堆料粉碎，過2mm篩，檢測(cè)后備用，其有效活菌數(shù)為2.3~23億/g，纖維素酶活為300~1000U/g，蛋白質(zhì)酶活為35~.200 U/g，水份為2~30%，pH為5.5~7.5，細(xì)度70~100% ;利用包裝設(shè)備進(jìn)行計(jì)量、封包，即制成的有機(jī)物料腐熟劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟B12、培養(yǎng)條件，具體為:枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)溫度為30~40°C，培養(yǎng)時(shí)間為24~48h ； 地衣芽孢桿菌的培養(yǎng)溫度為30~40°C，培養(yǎng)時(shí)間為24~48h ； 康氏木霉菌的培養(yǎng)溫度為25~32°C，培養(yǎng)時(shí)間為72~96h ； 黃孢原毛平革菌的培養(yǎng)溫度為35~42°C，培養(yǎng)時(shí)間為72~96h ； 嗜熱側(cè)孢霉菌的培養(yǎng)溫度為38~50°C，培養(yǎng)時(shí)間為72~96h ； 側(cè)孢芽孢桿菌的培養(yǎng)溫度為28~35°C，培養(yǎng)時(shí)間為24~48h ； 嗜冷芽孢八疊球菌的培養(yǎng)溫度為20~30°C，培養(yǎng)時(shí)間為24~48h ； 熱纖維梭菌的培養(yǎng)溫度為30~37°C，培養(yǎng)時(shí)間為24~48h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉和熱纖維梭菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木霉菌、嗜熱側(cè)孢霉和熱纖維梭菌五種菌按照均等重量比配制慪堆發(fā)酵種子液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉、黃孢原毛平革菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木霉菌、黃孢原毛平革菌和嗜熱側(cè)孢霉菌五種菌的慪堆發(fā)酵種子液的重量比的比例為2.0~2.5:2.0~2.5:1.0~2.0:2.0 ~3.0:2.0 ~3.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉、黃孢原毛平革菌和側(cè)孢芽孢桿菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉、黃孢原毛平革菌和側(cè)孢芽孢桿菌六種菌按照均等重量比配制慪堆發(fā)酵種子液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉、側(cè)孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉、側(cè)孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌七種菌按照均等重量比配制慪堆發(fā)酵種子液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉、側(cè)孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌、嗜冷芽孢八疊球菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側(cè)孢霉、側(cè)孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌、嗜冷芽孢八疊球菌八種菌按照均等重量比配制慪堆發(fā)酵種子液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Bll中，菌種組合中各個(gè)菌種的斜面培養(yǎng)基配方及制備方法為: 枯草芽孢桿菌斜面培養(yǎng)基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調(diào)節(jié)pH至中性,滅菌； 地衣芽孢桿菌斜面培養(yǎng)基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調(diào)節(jié)pH至中性,滅菌； 康氏木霉菌斜面培養(yǎng)基一草粉60~80g/L，硫酸銨25~35 g/L，磷酸二氫鉀4~8g/L，硫酸鎂I~2 8/1，氯化鈣0.1~0.3 g/L，調(diào)節(jié)pH為6~7，加入瓊脂15g/L，60~100°C加熱熔化，倒入磁盤，冷卻后切割成條，放入茄子瓶，滅菌； 黃孢原毛平革菌斜面培養(yǎng)基一麥麩120~140g/L煮沸后用紗布過濾、蔗糖10~15g/L、pH自然，加入瓊脂20g/L，滅菌； 嗜熱側(cè)孢霉菌斜面培養(yǎng)基一去皮馬鈴薯200g/L切成小塊煮沸15~20min，用四層紗布過濾，加鹿糖20g/L、pH自然、加入瓊脂20g/L,滅菌； 側(cè)孢芽孢桿菌斜面培養(yǎng)基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調(diào)節(jié)pH至中性,滅菌； 嗜冷芽孢八疊球菌斜面培養(yǎng)基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調(diào)節(jié)pH至中性，滅菌； 熱纖維梭菌斜面培養(yǎng)基:牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調(diào)節(jié)pH至中性，滅菌。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟B22、二級(jí)種子液制備中， 枯草芽孢桿菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:麥麩150~170份、谷殼40~60份、玉米粉30~50份、豆柏20~30份、蔗糖I~3份、磷酸二氫鉀0.5~1.5份、七水硫酸鎂.0.5~1.5份、硫酸錳0.01~0.1份、石灰粉4~6份、水290~300份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述枯草芽孢桿菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，淺盤發(fā)酵；接種2~3天后，采用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)并用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 地衣芽孢桿菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:豆柏15~20份、玉米粉40~55份、麥鉄200~240份、酵母粉4~6份、憐酸二氫鉀0.5~1.5份、七水硫酸鎂0.5~1.5份、硫酸錳0.05~0.15份、碳酸鈣12~16份、石灰粉5~6份、水295~300份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述地衣芽孢桿菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，淺盤發(fā)酵；接種2~3天后，測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)、用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 康氏木霉菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:谷殼100~120份、麥麩60~80份、硫酸銨4~6份、磷酸氫二鉀I~2份、七水硫酸鎂0.1~0.5份、無水氯化鈣0.1~0.5份，水200~230份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述康氏木霉菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，淺盤發(fā)酵；接種5~6天后，測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)、用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為0.5~3億cfu/ml的液體種子液，備用； 黃孢原毛平革菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:木屑200~300份、谷殼400~600份、麥麩100~200份、硫酸銨10~20份、磷酸氫二鉀5~10份、七水硫酸鎂0.5~1份、無水氯化鈣0.5~1份、水200~250份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述黃孢原毛平革菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，淺盤發(fā)酵；接種5~6天后，測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)、用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為05~3億cfu/ml的液體種子液，備用；嗜熱側(cè)孢霉菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:谷殼150~180份、麥麩20~40份、硫酸銨3~5份、磷酸氫二鉀1~2份、七水硫酸鎂0.1~0.2份、無水氯化鈣0.1~0.3份、水200~240份；分裝后滅菌，121℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述嗜熱側(cè)孢霉菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，淺盤發(fā)酵；接種5~6天后，測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)、用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為0.5~3億cfu/ml的液體種子液，備用； 側(cè)孢芽孢桿菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:麥麩400~600份、玉米粉100~200份、豆柏60~100份、蔗糖5~10份、谷殼粉50~80份、磷酸氫二鉀3~10份、七水硫酸鎂1-5份、石灰30-50份，水800-1000份，分裝后滅菌，121℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將側(cè)孢芽孢桿菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，淺盤發(fā)酵；接種2~3天后，測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)、用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 嗜冷芽孢八疊球菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:麩皮700~800份、谷殼50^100份、玉米粉10~50份、豆柏10~50份、硫酸鎂0.5~1.0份、硫酸錳0.1-0.5份，石灰40~60份，水1000~1100份，分裝后滅菌，121 ℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將嗜冷芽孢八疊球菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，淺盤發(fā)酵；接種2~3天后，測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)、用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 熱纖維梭菌二級(jí)種子液制備:固體發(fā)酵培養(yǎng)基包括以下重量份的原料:豆柏15~20份、玉米粉40~55份、麥鉄200~240份、酵母粉4~6份、憐酸二氫鉀0.5~1.5份、七水硫酸鎂0.5~1.5份、硫酸錳0.05~0.15份、碳酸鈣12~16份、石灰粉5~6份、水295~300份；分裝后滅菌，121℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述熱纖維梭菌一級(jí)種子液進(jìn)行接種，裝入密封袋，厭氧發(fā)酵；接種2~3天后，測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物中的活菌數(shù)、用無菌水調(diào)節(jié)活菌數(shù)為1~20億cfu/ml的液體種子液，備用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述堆慪發(fā)酵中步驟C2之后，還包括有步驟C3、設(shè)置初始發(fā)酵條件: 含水量:調(diào)節(jié)初始含水量為50~60%，含種子液； 初始pH值:自然pH值； 初始溫度:自然溫度； 接種量:慪堆發(fā)酵種子液總重量控制在發(fā)酵培養(yǎng)基總重量的5-10% ； 翻堆:將接種好的物料呈堆狀放置，堆體的溫度上升到60~80℃時(shí)，進(jìn)行翻堆降溫，發(fā)酵第3天，第一次翻堆；第4、5、6、7天每隔24小時(shí)翻堆一次，第8~12天，每隔48~72小時(shí)翻堆一次，使堆體溫度保持在25~50℃ ； 通氣量:通過打孔的方式調(diào)節(jié)堆體通氣量，在堆體升溫期及高溫期間，溫度> 35℃，通入0.4~0.6 MPa的高壓空氣，通氣量為每6~12小時(shí)通氣每次10~20min ;堆體降溫期間，溫度≤30℃，通入0.4~0.6 MPa的高壓空氣，通氣量為每24~36小時(shí)通氣5~10分鐘； 培養(yǎng)時(shí)間:7~12天。
【文檔編號(hào)】C12R1/145GK103898008SQ201410068629
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月8日
【發(fā)明者】張新雄, 王亞君, 毛光平, 張東升 申請(qǐng)人:東莞市保得生物工程有限公司