畜禽糞便資源化生產(chǎn)地衣芽孢桿菌微生物肥料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種資源化利用畜禽糞便生產(chǎn)防治植物病害、促進植物生長的地衣芽孢桿菌微生物肥料的低成本生產(chǎn)方法，屬于畜禽糞便處理和微生物肥料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用的菌株是從土壤中分離篩選出來的一株高效植物促生菌——地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)B4菌株，該菌株保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCC No.6677。本發(fā)明利用畜禽糞便和淀粉廢水作為發(fā)酵培養(yǎng)基，大規(guī)模培養(yǎng)地衣芽孢桿菌，制備具有防治植物病害、促進植物生長的微生物肥料，該工藝生產(chǎn)成本低廉，操作簡單，還可以使畜禽糞便得到資源化利用，減少污染排放。本發(fā)明生產(chǎn)的菌劑用于茶葉和蔬菜的生產(chǎn)，不僅可以提高產(chǎn)量，而且可以改善茶園和蔬菜的品質(zhì)，顯示出廣闊的應(yīng)用前景。CGMCC NO.667720121015
【專利說明】
畜禽糞便資源化生產(chǎn)地衣芽孢桿菌微生物肥料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于畜禽糞便處理和微生物肥料技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]近年來，我國集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛，獲得了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，同時也產(chǎn)生了大量的畜禽糞便廢棄物。國家環(huán)境保護部的數(shù)據(jù)顯示，我國每年畜禽糞便排放總量超過25億噸，已經(jīng)成為農(nóng)村面源污染的主要來源。由于大多數(shù)養(yǎng)殖場沒有污染防治設(shè)施，或環(huán)保設(shè)施不完善，大量糞便、污水未經(jīng)有效處理排入環(huán)境中，污染水源和空氣、傳播病菌、污染農(nóng)田等一系列危害，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的影響，因此必須進行無害化處理。另外，畜禽糞便中含有大量有機質(zhì)是微生物生長的良好營養(yǎng)底物，可以做成微生物培養(yǎng)基，發(fā)酵生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。因此，開發(fā)資源化利用畜禽糞便生產(chǎn)微生物肥料技術(shù)，不僅可以變廢為寶，減少污染源，而且微生物肥料的應(yīng)用還可以減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥和農(nóng)藥的使用量，節(jié)約能源，改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，復合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和綠色農(nóng)業(yè)的要求。
[0003]文獻報道的畜禽糞便的處理方法主要有堆肥、發(fā)酵沼氣、直接農(nóng)用等。中國專利(申請?zhí)?200410060847.5)中公開了一種畜禽糞便污水處理達標排放技術(shù)，可以有效控制其污染環(huán)境。中國專利(申請?zhí)?200410060846.0)中公開了一種畜禽糞便堆肥處理技術(shù)，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的有機肥，用于改良土壤。中國專利(申請?zhí)?200610089709.9)中公開了一種畜禽糞及糞水快速生物無害化處理方法，采用蠟質(zhì)芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、木霉、凝結(jié)芽孢桿菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌組成的復合微生物菌劑，接種于糞便中，添加填充料，經(jīng)發(fā)酵后形成有機肥。中國專利(申請?zhí)?200810153855.2)中公開了一種畜禽糞便無害化處理方法，是把畜禽糞便與秸桿、稻草、鋸末混合后，加入農(nóng)家肥和發(fā)酵菌粉，堆肥發(fā)酵而成。中國專利(申請?zhí)?201010247234.4)中公開了一種用于畜禽糞便發(fā)酵生產(chǎn)生物有機肥的微生物腐熟劑的制備方法，該腐熟劑中包括:啤酒酵母、嗜酸乳桿菌、沼澤紅假單胞菌。中國專利(申請?zhí)?201010594669.X)中公開了一種畜禽糞便無害化處理方法，包括動物糞便發(fā)酵、蠅蛆養(yǎng)殖、沼氣制備和微生物培育四個步驟。
[0004]地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)在自然界中分布廣泛，是一種重要的生防菌，它通過產(chǎn)生抗生素、抗菌蛋白或多肽等活性物質(zhì)來抑制植物病原細菌、真菌、病毒、線蟲，從而起到生物防治的作用；同時它也是一類重要的植物根際促生細菌，表現(xiàn)出對多種植物促進生長的作用。例如，中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200310115535.5)中公開了一株地衣芽孢桿菌B-0A12菌株，保藏編號為CGMCC N0.1035，用于防治大豆胞囊線蟲病和鐮刀菌引起的根腐病，該菌株發(fā)酵培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)基為:可溶性淀粉1_2%，豆餅粉1-2%，牛肉膏
0.5-1.0%,葡萄糖0.1-0.5%,還有少量無機鹽，發(fā)酵結(jié)束時細菌含量為7 X 18個/毫升。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200810026137.9)中公開了一株植物內(nèi)生地衣芽孢桿菌R21菌株，保藏編號為CCTCC M 207113，具有廣譜拮抗植物病原真菌能力、解磷能力和促進植物生長能力，其發(fā)酵采用了 LB培養(yǎng)基，并公開了其防治西芹黃萎病、香蕉枯萎病，以及促進西芹生長方面的應(yīng)用。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200810183072.9)中公開了一株地衣芽孢桿菌201菌株，保藏編號為CCTCC N0.M207092，該菌株對香蕉枯萎病、西瓜枯萎病、番茄枯萎病、香蕉炭疽病、小麥赤霉病等多種病原真菌具有拮抗作用，該菌株的培養(yǎng)采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200810183075.2)中公開了一株地衣芽孢桿菌202菌株，保藏編號為CCTCC N0.M207093，它也具有與201菌株類似的生防功能。
[0005]地衣芽孢桿菌在工業(yè)上的應(yīng)用也比較廣泛。例如，中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200810227858.6)中公開了一株地衣芽孢桿菌U1-3菌株，保藏編號為CGMCC N0.2437，該菌株在采油工程領(lǐng)域中可以用來驅(qū)油，提高石油采收率，其培養(yǎng)基采用了液體石蠟、酵母粉和多種無機鹽。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200810055068.4)中公開了一株地衣芽孢桿菌WX-02菌株，保藏編號為CCTCC N0.M208065，用于生產(chǎn)聚γ -谷氨酸，其培養(yǎng)基采用了谷氨酸鈉，碳源(淀粉或淀粉水解液、葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖中的一種)，無機氮源和其他多種無機鹽。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200810026812.8)中公開了一株地衣芽孢桿菌ΗΜ-3菌株，保藏編號為CGMCC N0.1970，用于生產(chǎn)堿性蛋白酶，培養(yǎng)基采用了酵母膏、蛋白胨和城市污泥。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200610053548.8)中公開了一株地衣芽孢桿菌Β-05571菌株，保藏編號為CCTCC N0.Μ206082，用于將甘油轉(zhuǎn)化為二羥基丙酮，培養(yǎng)基以甘油為主要碳源，還有酵母粉、蛋白胨、牛肉膏、多種無機鹽。
[0006]目前未見資源化利用畜禽奠便生產(chǎn)地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)微生物肥料的報道。利用畜禽糞便來生產(chǎn)地衣芽孢桿菌微生物肥料不僅可以降低生產(chǎn)成本，而且可以資源化處理此類有機廢棄物。
[0007]根據(jù)微生物肥料的農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《微生物肥料術(shù)語》(NY/T1113-2006)中的定義，微生物肥料是含有特定微生物活體的制品，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，通過其中所含微生物的生命活動，增加植物養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進植物生長，提高產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。目前，微生物肥料包括微生物接種劑、復合微生物肥料和生物有機肥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種無害化處理畜禽糞便并用于生產(chǎn)地衣芽孢桿菌微生物肥料的方法。
[0009]本發(fā)明所使用的菌株是由發(fā)明人從土壤中分離篩選出來的一株高效促進植物生長、措抗植物病原菌的地衣芽孢桿菌(Bacillus 1;^116111;1^01'11118)134菌株，該菌株于2012年10月15日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為:CGMCCN0.6677，保藏單位地址:北京市朝陽區(qū)大屯路，中國科學院微生物研究所，郵編:100101。
[0010]本發(fā)明所述的畜禽糞便無害化處理生產(chǎn)地衣芽孢桿菌微生物肥料的方法如下:
[0011 ] 1、液體培養(yǎng)基制備:向畜禽糞便中加如淀粉生產(chǎn)過程排放的淀粉廢水，調(diào)節(jié)至固形物含量的重量百分比為4 %?8 %，用勻漿機打漿，115 °C高壓滅菌15?30分鐘。
[0012]2、液體菌種制備:向裝有預處理好的液體培養(yǎng)基的三角瓶中接種斜面保藏的地衣芽孢桿菌，于30?37 °C，120?200轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)20?36小時，得到液體種子。
[0013]3、液體菌種擴大培養(yǎng):向裝有預處理好的液體培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中接種體積比為3%?10%的液體菌種，于30?37°C，通無菌空氣培養(yǎng)18?36小時;培養(yǎng)好的發(fā)酵液經(jīng)平板細菌計數(shù)，活菌數(shù)達到2 X 19CFU/毫升以上，可以作為液體微生物肥料使用。
[0014]4、固態(tài)發(fā)酵:以粉碎的秸桿、鋸末或稻殼為調(diào)理劑，與畜禽糞便按照重量比1:5?3:1混合，使混合后物料的含水量為50%?55%，將培養(yǎng)好的液體微生物肥料按照重量比為5 %?1 %的接種量添加到混合物料中，攪拌均勻，靜態(tài)培養(yǎng)1?15天，培養(yǎng)過程中強制通風或I?3天翻堆I次，高溫階段控制物料溫度在56?68°C之間，維持5天以上，確保殺滅畜禽糞便中的病原菌和寄生蟲卵；即得到微生物肥料初級產(chǎn)品。
[0015]5、固體微生物肥料的制備:向微生物肥料初級產(chǎn)品中適量補加第3步驟獲得的液體微生物肥料，使產(chǎn)品中地衣芽孢桿菌的活菌數(shù)達到5X 18CFU/克以上，通風干燥至含水量25 %以下;包裝，存放在陰涼干燥處。
【具體實施方式】
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[0016]本發(fā)明提供的技術(shù)方案生產(chǎn)的微生物肥料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以減少化肥和農(nóng)藥的使用量，從而改善農(nóng)田環(huán)境質(zhì)量;而且生產(chǎn)成本很低，使高濃度廢水得到資源化利用，減少污染物排放?！揪唧w實施方式】如下:
[0017]實施例1:畜禽糞便資源化處理生產(chǎn)地衣芽孢桿菌微生物肥料
[0018]1、液體培養(yǎng)基制備:向畜禽糞便中加淀粉生產(chǎn)企業(yè)排放的淀粉廢水，調(diào)節(jié)至固形物含量的重量百分比為6%，用勻漿機打漿，115°C高壓滅菌20分鐘。
[0019]2、液體菌種制備:向裝有預處理好的液體培養(yǎng)基的三角瓶中接種斜面保藏的地衣芽孢桿菌，于33°C，150轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)26小時，得到液體種子。
[0020]3、液體菌種擴大培養(yǎng):向裝有預處理好的液體培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中接種體積比為5%的液體菌種，于33°C，通無菌空氣培養(yǎng)20小時;培養(yǎng)好的發(fā)酵液經(jīng)平板細菌計數(shù)，活菌數(shù)達到2 X 19CFU/毫升以上，可以作為液體微生物肥料使用。
[0021]4、固態(tài)發(fā)酵:以粉碎的秸桿、鋸末或稻殼為調(diào)理劑，與畜禽糞便按照重量比1:1混合，使混合后物料的含水量為50%?55%，將培養(yǎng)好的液體微生物肥料按照重量比為8%的接種量添加到混合物料中，攪拌均勻，靜態(tài)培養(yǎng)12天，培養(yǎng)過程中強制通風或I?3天翻堆I次，高溫階段控制物料溫度在56?68°C之間，維持5天以上，確保殺滅畜禽糞便中的病原菌和寄生蟲卵；即得到微生物肥料初級產(chǎn)品。
[0022]5、固體微生物肥料的制備:向微生物肥料初級產(chǎn)品中適量補加第3步驟獲得的液體微生物肥料，使產(chǎn)品中地衣芽孢桿菌的活菌數(shù)達到5X 18CFU/克以上，通風干燥至含水量25 %以下;包裝，存放在陰涼干燥處。
[0023]實施例2:地衣芽孢桿菌微生物肥料應(yīng)用于茶葉生產(chǎn)
[0024]在茶園選擇一塊茶樹長勢均勻的試驗地，均勻劃分為6個小區(qū)，每個小區(qū)約200平方米，分別設(shè)置為不施肥對照(CK)、施用有機肥(OF)和施用微生物肥料(MF)3種處理，每種處理2個平行，各處理之間都設(shè)有2米左右的隔離行，有機肥和微生物肥料按照每畝500公斤的用量，在入冬前溝施I次，春季采收茶葉，結(jié)果表明:施用有機肥的春茶產(chǎn)量比對照增產(chǎn)17%左右，而施用微生物肥料的春茶產(chǎn)量比對照增產(chǎn)35%左右，而且施用微生物肥料的茶葉中水浸出物、茶多酚和氨基酸的含量顯著高于對照。
【主權(quán)項】
1.一種畜禽奠便資源化利用生產(chǎn)地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)微生物肥料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)液體培養(yǎng)基制備:向畜禽糞便中加如淀粉生產(chǎn)過程排放的淀粉廢水，調(diào)節(jié)至固形物含量的重量百分比為4%?8%，用勻漿機打漿，115°C高壓滅菌15?30分鐘； (2)液體菌種制備:向裝有預處理好的液體培養(yǎng)基的三角瓶中接種斜面保藏的地衣芽孢桿菌，于30?37 °C，120?200轉(zhuǎn)/分振蕩培養(yǎng)20?36小時，得到液體種子； (3)液體菌種擴大培養(yǎng):向裝有預處理好的液體培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中接種體積比為3%?10%的液體菌種，于30?37 °C，通無菌空氣培養(yǎng)18?36小時;培養(yǎng)好的發(fā)酵液經(jīng)平板細菌計數(shù)，活菌數(shù)達到2 X 19CFU/毫升以上，可以作為液體微生物肥料使用； (4)固態(tài)發(fā)酵:以粉碎的秸桿、鋸末或稻殼為調(diào)理劑，與畜禽糞便按照重量比1:5?3:1混合，使混合后物料的含水量為50%?55%，將培養(yǎng)好的液體微生物肥料按照重量比為5%?10%的接種量添加到混合物料中，攪拌均勻，靜態(tài)培養(yǎng)10?15天，培養(yǎng)過程中強制通風或I?3天翻堆I次，高溫階段控制物料溫度在56?68°C之間，維持5天以上，確保殺滅畜禽糞便中的病原菌和寄生蟲卵；即得到微生物肥料初級產(chǎn)品； (5)固體微生物肥料的制備:向微生物肥料初級產(chǎn)品中適量補加第3步驟獲得的液體微生物肥料，使產(chǎn)品中地衣芽孢桿菌的活菌數(shù)達到5 X 18CFU/克以上，通風干燥至含水量25%以下;包裝，存放在陰涼干燥處。2.權(quán)利要求1中所述的地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)，其特征在于，該菌株于2012年10月15日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為:CGMCC N0.6677ο
【文檔編號】C05F17/00GK105948842SQ201610284586
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】王立國, 王建明, 邢源濤
【申請人】四川鶴島農(nóng)業(yè)科技有限公司