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一种可降解农产品废弃物的复合微 生物菌剂

阅读：529发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种可降解农产品废弃物的复合微生物菌剂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种复合微生物菌剂，它的活性成分是从昆虫肠道中分离出的以下菌株的一种或多种：鞘脂杆菌(Sphingobacterium sp.)HP455，芬氏纤维微菌(Cellulosimicrobium sp.)HP181、产碱假单胞菌(Pseudomonas sp.)HP207、产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)BD177、柯氏柠檬酸杆菌(Citrobacter koseri)BD195。该复合菌剂可显著促进农作物生长，提高作物苗期抗病，抗盐，抗冻等抵抗环境胁迫能力，增加作物生长发育早期的存活率。，下面是一种可降解农产品废弃物的复合微生物菌剂专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于降解秸秆的复合微生物菌剂，其特征在于：活性成分是芬氏纤维微菌HP181和产碱假单胞菌HP207，所述芬氏纤维微菌HP181，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2015619；所述产碱假单胞菌HP207，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2015620。
2.一种用于促进作物生长的复合微生物菌剂，其特征在于：活性成分是鞘脂杆菌HP455、芬氏纤维微菌HP181、产碱假单胞菌HP207、产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)BD177和柯氏柠檬酸杆菌(Citrobacter koseri)BD195，所述鞘脂杆菌HP455，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M2015618；所述芬氏纤维微菌HP181，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2015619；所述产碱假单胞菌HP207，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2015620；所述产酸克雷伯氏菌BD177，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2015621；所述柯氏柠檬酸杆菌BD195，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2015622。
3.一种制备权利要求2所述复合微生物菌剂的方法，其特征在于：将100ml含鞘脂杆菌HP455、芬氏纤维微菌HP181、产碱假单胞菌HP207、产酸克雷伯氏菌BD177和柯氏柠檬酸杆菌BD195均为107～109CFU/ml的菌液与100g麦麸混合均匀，然后均匀的撒在1000g废弃柑橘果上进行堆捂，发酵30天制得。

说明书全文

一种可降解农产品废弃物的复合微 生物菌剂

技术领域

[0001] 本发明属于微生物菌剂领域，具体涉及一种可降解农业废弃物的复合微生物菌剂。

背景技术

[0002] 随着我国经济的高速发展和农村生产生活方式的不断转变，农业和农村中的农作物废弃物越来越多，废弃物的处理压力日益增大。一方面，不合理的缺乏科学性的处理农作物废弃物会造成严重的环境污染，比如焚烧作物秸秆，废弃蔬果的随意丢弃，禽畜废弃物的不当处理等等。特别是秸秆焚烧对空气造成的污染，已经成为城市空气污染的重要原因之一，雾霾、PM2.5已经成为社会关注的焦点。另一方面，我国农田有机质缺乏，制约着耕地生产力，对化肥的高度依赖性，急需有机物质循环投入，因此农作物废弃物降解处理显得尤为重要。

[0003] 昆虫肠道中栖息着大量的微生物，这些微生物对寄主的生长、发育、致病和环境适应方面有着重要的影响，它们既参与物质代谢，为寄主提供营养物质，同时还帮助寄主抵御外来微生物的入侵。植食性昆虫肠道微生物的功能至少有以下两方面：一是营养物质的生物合成，一是生物质的解聚。白蚁之所以能以木材为食，就是因为它的肠道微生物可以降解大分子纤维素，并转化成营养。因此昆虫肠道中存在大量可以利用富含纤维素、木聚糖等的植物作为能量来源的微生物。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于利用来源于昆虫肠道的微生物，提供一种可降解农业废弃物的复合微生物菌剂，从而减少环境污染。

[0005] 本发明通过以下技术方案实现：

[0006] 申请人首先从植食性昆虫的肠道中分离出五种微生物，经鉴定分别命名为鞘脂杆菌(Sphingobacterium sp.)HP455、芬氏纤维微菌(Cellulosimicrobium sp.)HP181、产碱假单胞菌(Pseudomonas sp.)HP207、产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)BD177、柯氏柠檬酸杆菌(Citrobacter koseri)BD195，这五种微生物对农业废弃物均有一定的降解能力。

[0007] 然后，利用这五种微生物制备得到可降解农产品废弃物的复合微生物菌剂，其活性成分为上述菌株的一种或多种。该复合微生物菌剂还包括载体，所述载体为麦麸、稻壳、麦壳、酒糟、壳聚糖、锯末、菌渣、草木灰、甘蔗渣、果皮渣、秸秆、禽畜粪便中的一种或多种。

[0008] 紧接着，申请人还提供了一种秸秆降解复合微生物菌剂，其活性成分为上述菌种中的芬氏纤维微菌HP181和产碱假单胞菌HP207。申请人对该复合菌剂进行了秸秆降解试验，结果表明：复合菌剂对秸秆的降解能力远高于单一菌种。

[0009] 最后，申请人还利用以上五种微生物制备了可促进作物生长的复合菌剂，该复合菌剂是按以下方法制备的：将100ml含鞘脂杆菌HP455、芬氏纤维微菌HP181、产碱假单胞菌HP207、产酸克雷伯氏菌BD177和柯氏柠檬酸杆菌BD195均为107～109CFU/ml的菌液与100g麦麸混合均匀，然后均匀的撒在1000g废弃柑橘果上进行堆捂，发酵30天制得。试验结果表明：该复合菌剂可显著促进农作物生长，提高作物苗期抗病，抗盐，抗冻等抵抗环境胁迫能力，增加作物生长发育早期的存活率。

具体实施方式

[0010] 下面结合实施例对本发明进行详细地说明。

[0011] 实施例1菌株分离与鉴定

[0012] (1)昆虫肠道微生物的分离：挑取柑橘大实蝇、柑橘小实蝇、金龟甲、天牛、白蚁、黄粉虫、水虻等植食性昆虫的成虫或者幼虫，对虫体进行表面消毒处理，以排除外来微生物的影响，解剖出完整肠道后放入装有300ul～500ul无菌水的无菌匀浆器，研磨充分后小心稀释，涂NA平板进行可培养菌筛选。

[0013] (2)昆虫肠道微生物的鉴定：NA平板培养挑单菌落，接种于LB液体培养基中，28-37℃恒温培养12-48h。利用微生物学和分子生物学技术鉴定菌株的种类，并保藏备用。通过鉴定从植食性昆虫的肠道内共获得五种菌株，分别为鞘脂杆菌、芬氏纤维微菌、产碱假单胞菌、产酸克雷伯氏菌和柯氏柠檬酸杆菌，该五种菌株均于2015年10月20日送交位于武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)进行保藏，各菌种的命名与保藏编号如下：

[0014] 鞘脂杆菌(Sphingobacterium sp.)HP455，保藏编号为CCTCC NO:M2015618。

[0015] 芬氏纤维微菌(Cellulosimicrobium sp.)HP181，保藏编号为CCTCC NO:M2015619。

[0016] 产碱假单胞菌(Pseudomonas sp.)HP207，CCTCC NO:M2015620。

[0017] 产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)BD177，CCTCC NO:M2015621。

[0018] 柯氏柠檬酸杆菌(Citrobacter koseri)BD195，CCTCC NO:M2015622。

[0019] 实施例2：降解秸秆的复合菌剂

[0020] 将已分离鉴定出的植食性昆虫肠道微生物芬氏纤维微菌HP181、产碱假单胞菌HP207两者一同接种于富集培养基构建混合菌系，32℃、1100r/min摇床培养24h。

[0021] 富集培养基的组分为：0.1％酵母浸粉，0.5％胰蛋白胨，0.5％CaCO3，0.5％NaCl，KH2PO40.094g，K2HPO40.19g，蒸馏水200ml，pH自然(约为7)。

[0022] 经检测，培养后的混合菌液在600nm处的OD值为0.6，其中含芬氏纤维微菌0.8～1.5×108CFU/ml，含产碱假单胞菌0.9～1.7×108CFU/ml，将该混合菌液按5％(v/v)的比例接入秸秆降解培养基，35℃静置培养15d和30d，检测剩余秸秆的质量。

[0023] 秸秆降解培养基的组分为：0.1％酵母浸粉，0.5％CaCO3，0.5％NaCl，KH2PO40.094g，K2HPO40.19g，1％水稻秸秆(长1cm)，蒸馏水200ml，pH自然。

[0024] 秸秆降解率的测定方法：小心弃去培养液的上清，将剩余秸秆用稀盐酸反复冲洗数次，再用无菌水反复冲洗，纱布过滤直至中性，60℃烘干至恒重并称其质量，计算失重率。另取单一的芬氏纤维微菌、产碱假单胞菌，按与混合菌液相同的方法进行操作，作为对照，结果见表1。

[0025] 表1.秸秆降解情况

[0026]

[0027] 实验结果表明：芬氏纤维微菌、产碱假单胞菌及其混合菌液均能明显降解秸秆，而单一菌液的早期降解能力高于混合菌，混合菌液的后期降解能力更强，秸秆的降解失重率可达到58％。

[0028] 实施例3促进作物生长的复合菌剂

[0029] 1)复合菌剂的制备

[0030] 将芬氏纤维微菌HP181、产碱假单胞菌HP207、鞘脂杆菌HP455、产酸克雷伯氏菌BD177、柯氏柠檬酸杆菌BD195以总共5％(v/v)的接入量接种于100ml LB液体培养基，30℃、100r/min摇床培养，使用分光光度计测量菌液在600nm处的OD值为0.5，经检测，菌液中含芬氏纤维微菌0.2×109CFU/ml、产碱假单胞菌0.7×108CFU/ml、鞘脂杆菌1.5×108CFU/ml、产
8 7
酸克雷伯氏菌5.6×10CFU/ml、柯氏柠檬酸杆菌8.9×10CFU/ml。

[0031] 将上述100ml菌液与100g麦麸充分混合均匀，然后将含有菌液的麦麸均匀撒在1000g废弃柑橘果上进行堆捂，发酵30天后制得复合菌剂，该菌剂的有效活菌数≥0.5亿个。

[0032] 2)复合菌剂的质量检测

[0033] 根据有机肥料的农业行业检测标准NY525-2012对复合菌剂进行检测，结果见表2。

[0034] 表2.复合菌剂的质量指标

[0035]项目指标有机肥技术标准复合菌剂
pH值 5.5～8.5 6.0
有机质(以干基计) ≥40 88.50％
全氮(以N计) 2.63％
有效磷(以P2O5计) 1.79％
有效钾(以K2O计) 1.31％
总养分(N+P2O5＝K2O)(以干基计) ≥5％ 5.73％
水分，％ ≤30％ 27.39％
粪大肠菌群，个/g ≤100 60
蛔虫卵死亡率，％ ≥95 98
有限期，月 ≥6 12

[0036] 3)复合菌剂对作物的促生长作用:

[0037] 称取复合菌剂200g和烘干的沙土2kg，加水搅拌充分混合，调节土壤湿度为65％，温度18-25℃，并用未使用复合菌剂处理的废弃橘果30天自然降解产物作为对照进行盆栽试验，品种为中双11的油菜苗作为试验材料，每个处理3盆，分别测量早起存活率和30天株高，并进行统计分析，结果见表3。

[0038] 表3复合菌剂对油菜的促生生长作用

[0039] 早期存活率(％) 30天株高(cm)
复合菌剂处理 98 34.10±1.47
对照处理 86 30.46±1.09

[0040] 实验结果表明：复合菌剂可显著促进农作物生长，提高作物苗期抗病，抗盐，抗冻等抵抗环境胁迫能力，增加作物生长发育早期的存活率。

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