[0001] 本发明属于农业微生态制剂领域，具体涉及一种用于牛粪堆肥的微生态制剂。

[0002] 近年来，由于耕地复种指数高，长期使用过量的化肥、农药以及除草剂替代中耕除草，有机肥施用量小，导致土壤酸化、板结、土壤有机质缺乏，耕地可持续生产能力下降，农作物产量降低。另外，畜禽规模化养殖，产生大量的畜禽粪便，由于这些粪便肥用渠道不畅，导致周边环境的污染。

[0003] 粪污的资源化利用，融合发展生态种养结合，按照“减量化、节约化、资源化”的循环理念，推动农业生产由“资源‑产品‑废弃物”方式转化为“资源‑产品‑再生资源‑产品”的循环方式，可以有效利用农业资源，使农村农业经济与生态环境同步良性发展。

[0004] 申请公布号为CN112375714A的中国发明专利申请公开了一种适用于畜禽粪便低温快速发酵的复合微生态制剂，按质量分数计，由10％～30％复合微生物菌剂，10％～30％复合酶制剂，40％～80％元明粉组成；所述复合微生物菌剂包括质量比为1：(0.8～2)的细菌和真菌。通过上述技术方案，解决了现有技术中于畜禽粪便发酵剂低温发酵效果差，臭味持续时间长的问题。

[0005] 以牛粪为主的自然堆肥，由于有机质含量高，养分齐全，发酵不彻底容易出现烧根烧苗、致病微生物不能及时杀灭等问题；而发酵过快，温度太高，又会导致有机物损耗多而影响肥效。

[0006] 本发明的目的时提供一种用于牛粪堆肥的微生态制剂，解决常规微生态制剂进行牛粪堆肥存在的发酵不彻底、肥效损失大的问题。

[0007] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

[0008] 一种用于牛粪堆肥的微生态制剂，由载体和复合微生物组成，所述复合微生物由米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母组成，其中米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母的活菌数比为2：2：1：2：1：2。

[0009] 本发明的用于牛粪堆肥的微生态制剂，米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母以一定的活菌数配比制成微生态制剂，复合微生物菌群在堆肥过程中升温最高达62.5℃，并且维持50℃以上的天数达9天，促进牛粪的无害化；发酵结果表明，利用该复合微生物菌剂进行堆肥，可以减少牛粪中氮素的损失，提高堆肥物料中总磷、总钾的含量，提高堆肥的肥效。

[0010] 优选地，所述牛粪堆肥以脱水牛粪、秸秆为堆肥原料，脱水牛粪、秸秆的质量比为5～8:1。该堆肥原料的特点是牛粪含量高，堆肥主要以牛粪的消耗再利用为主逻辑。基于牛粪存在的有机质含量高，堆肥肥效易损失、发酵难度大及不彻底等问题而设计。

[0011] 优选地，每1500kg脱水牛粪对应所述微生态制剂的用量为600g～1000g。采用该添加用量，既可保证堆肥的效果，又可保证经济性。

[0012] 适用于本发明的载体可以为本领域通用的固体载体或液体载体。为更方便地实现10
微生态制剂的应用，优选地，所述微生态制剂的活菌数≥1×10 cfu/g。
附图说明

[0013] 图1为试验例1中不同组别堆肥时的温度变化曲线；

[0014] 图2为试验例2中试验组和对照组堆肥时的温度变化曲线。

[0015] 针对以牛粪为主的堆肥发酵难题，为加大牛粪处理量、保证发酵彻底、减少堆肥肥效损失，本发明筛选了复合微生物，具体为米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母，其活菌数比为2：2：1：2：1：2。

[0016] 以以上复合微生物构建的微生态制剂，专为养牛场产出的脱水牛粪进行设计，针对性强，且发酵效果优良。

[0017] 上述用于牛粪堆肥的微生态制剂的制备方法，包括以下步骤：将米曲霉菌液、绿色木霉菌液、地衣芽孢杆菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液、热带假丝酵母菌液、产朊假丝酵母菌液分别在固体基料中培养，得到各菌种培养物，干燥、粉碎，按活菌数量比混合，得到复合活菌数要求的微生态制剂。

[0018] 本发明的用于牛粪堆肥的微生态制剂的制备方法，制备工艺简单，固体载体能够满足不同微生物的生长需求，适于堆肥发酵添加。

[0019] 优选地，所述培养是在25～35℃条件下密闭培养。进一步优选地，培养温度为30℃。

[0020] 优选地，所述干燥是在40℃～45℃条件下干燥48h～55h。

[0021] 一种牛粪资源化利用方法，包括以下步骤：将上述微生态制剂、脱水牛粪、粉碎玉米秸秆混合均匀后堆肥发酵；脱水牛粪、粉碎玉米秸秆的质量比不低于5。

[0022] 上述牛粪资源化利用方法，属于针对牛粪为主的堆肥发酵，可快速高效地生产有机肥，施进农田，这样不仅能够减少化肥的使用量，为农作物提供优质的养分，防止土壤酸化，改良土壤，使土质疏松，增强土壤保肥保水性能和缓冲力，而且可以降低粪污处理成本，减小环保压力。

[0023] 优选地，脱水牛粪、粉碎玉米秸秆的质量比为5～8:1。

[0024] 优选地，每1500kg脱水牛粪对应所述微生态制剂的用量为600g～1000g。脱水牛粪的含水量为70～80％。

[0025] 优选地，所述堆肥发酵维持50℃以上的天数为6～10天。进一步优选地，所述堆肥发酵期间每3～5天抛翻一次。

[0026] 优选地，堆肥堆体的长、宽、高分别为6米、3～4米、1米，其中长根据场地情况可灵活确定。

[0027] 下面结合具体实施例对本发明的实施过程进行详细说明。以下实施例及试验例中，如无特别说明，“％”均为质量百分数。

[0028] 一、本发明的用于牛粪堆肥的微生态制剂的具体实施例

[0029] 实施例1

[0030] 本实施例的用于牛粪堆肥的微生态制剂，由固体载体和复合微生物组成，复合微生物由米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母组10
成，微生态制剂的活菌数为2×10 cfu/g，其中米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母的活菌数比为2：2：1：2：1：2。

[0031] 米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母均购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)，保藏编号分别为：米曲霉CICC 2078、绿色木霉CICC 40147、地衣芽孢杆菌CICC 10037、枯草芽孢杆菌CICC 20872、热带假丝酵母CICC 1253、产阮假丝酵母CICC 1268。以上菌种均属于饲料级菌种。

[0032] 二、本发明的用于牛粪堆肥的微生态制剂的制备方法的具体实施例

[0033] 实施例2

[0034] 本实施例对实施例1的微生态制剂的制备过程进行详细说明，具体过程如下：

[0035] (1)米曲霉、绿色木霉、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、产朊假丝酵母的菌液分别以1‰的接种量接种于各自的液体培养基中，在30℃条件下摇动培养过夜，转速为150rpm，得到各菌种的种子培养液。

[0036] 米曲霉培养所使用的液体培养基组成如下：麦芽浸粉10g，葡萄糖5g，玉米秸粉15g，酵母粉7g，KH2PO4 2.7g，MgSO4 1.05g，NaCl 1.2g，水1000ml。液体培养后得到的种子培
6
养液的活菌数为2.4×10cfu/ml。

[0037] 绿色木霉培养所使用的液体培养基组成如下：蛋白胨5g，葡萄糖20g，KH2PO4 3g，5
MgSO4 3g，水1000ml。液体培养后得到的种子培养液的活菌数为7.7×10cfu/ml。

[0038] 地衣芽孢杆菌培养所使用的液体培养基组成如下：蛋白胨10g，牛肉粉10g，NaCl 8
15g，K2HPO4 2g，水1000ml。液体培养后得到的种子培养液的活菌数为1.24×10cfu/ml。

[0039] 枯草芽孢杆菌培养所使用的液体培养基与地衣芽孢杆菌相同。液体培养后得到的7
种子培养液的活菌数为3.1×10cfu/ml。

[0040] 热带假丝酵母培养所使用的液体培养基组成如下：麦芽浸粉18g，酵母粉7g，MgSO4 7
1g，水1000ml。液体培养后得到的种子培养液的活菌数为2.4×10cfu/ml。

[0041] 产朊假丝酵母培养所使用的液体培养基与热带假丝酵母相同。液体培养后得到的8
种子培养液的活菌数为3.2×10cfu/ml。

[0042] (2)按照每100g固体基料添加20ml种子培养液的比例，将固体基料和各菌种的种子培养液分别混合，并搅拌均匀，然后在30℃条件下密闭培养24h～48h，并测定各菌种培养物的活菌数量，保证各菌种培养物的活菌数量符合微生态制剂活菌要求。

[0043] 地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的基料为麸皮80％、玉米粉10％、豆粕10％。

[0044] 米曲霉、绿色木霉、热带假丝酵母和产朊假丝酵母的基料为：玉米秸秆粉70％、豆粕10％、米糠20％。

[0045] 经过本步骤固体发酵培养后，各菌种固体培养物的实际活菌数分别为：米曲霉3.29 9 11
×10cfu/g，绿色木霉1.3×10 cfu/g、地衣芽孢杆菌6.4×10 cfu/g、枯草芽孢杆菌5×
11 10 10
10 cfu/g、热带假丝酵母3.8×10 cfu/g、产朊假丝酵母7.5×10 cfu/g。

[0046] (3)将步骤(2)的各菌种培养物分别在45℃条件下干燥48h，粉碎分装，制成各菌种的制剂。

[0047] (4)将各菌种的制剂按各菌种的活菌数量比混合，得到活菌总数为2×1010cfu/g的中药微生态制剂。

[0048] 三、牛粪资源化利用方法的具体实施例

[0049] 实施例3

[0050] 本实施例的牛粪资源化利用方法，具体说明如下：

[0051] 本实施例所用堆肥材料为河南省农科牛业有限公司的脱水牛粪(含水量为70～80％)及粉碎的玉米秸秆。按照1500kg脱水牛粪、300kg粉碎玉米秸秆和1kg微生物生态制剂(实施例1)的比例混合均匀后自然堆肥(堆肥物料控制湿度为60～70％)，堆肥堆体的长、宽、高分别为6米、4米、1米。样品采集在堆肥前及堆肥开始后每6天采集1次，并在堆肥结束(堆肥过程温度呈升温‑维持高温‑降温变化，当降温至接近常温时堆肥结束)最后一次采集。采用多点采集法采集样品。测定项目有温度、有机质含量、总氮、总磷、总钾及粪大肠杆菌数等。堆体温度的测量是采用金属探针式的数显温度计，在堆体的上、中、下分别选5个点测量，最后计算平均值。有机质、总氮、总磷、总钾的含量的测定参照农产品质量标准NY525‑
2012《有机肥料》。粪大肠菌群数的测定参照GB19524.1‑2004测定。

[0052] 四、试验例

[0053] 试验例1复合微生物菌种筛选试验

[0054] 试验地点为河南省农科牛业有限公司。

[0055] 试验设置三个组，三个组的堆肥物料均为牛粪，辅料为玉米秸秆，堆肥物料总重均为2吨，牛粪：秸秆＝7:1；C/N＝28.5，湿度调节为62％，所加菌剂不同，分别为表1的A、B、C三个组合，每吨添加活菌总数均为100亿/g的菌液500ml，每隔2天进行测定堆体温度，选择堆肥堆体的五个位置(尽量每两个位置距离相等)使用金属探针式的数显温度计测温，最后取其平均值。

[0056] 样品采集在堆肥前及堆肥结束后各采集1次，采用多点采集法采集样品。测样品中的粪大肠菌群数量，每个样品混匀平均分成三份，每份500g，最后检测结果求平均数。

[0057] 不同菌种的试验涉及如表1所示。根据6种菌的不同活菌数比例分为A组、B组和C组三组。

[0058] 表1复合微生物菌剂的三种不同组合

[0059] 组别 米曲霉 绿色木霉 地衣芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌 热带假丝酵母 产朊假丝酵母A组 1 1 0 1 0 1B组 2 2 1 2 1 2
C组 1 1 1 1 1 1

[0060] 国家规定的粪便无害化处理标准中显示，当堆肥温度在55℃条件下保持3天以上或50℃以上保持5‑7天，是杀灭堆肥中所含病原微生物和害虫卵并保证堆肥卫生指标合格和堆肥腐熟的重要条件。本试验中，不同组别在堆肥过程中的温度变化如表2和图1所示。

[0061] 表2堆肥过程中堆体的温度

[0062]堆肥天数 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27
A组堆肥温度(℃) 23 31 45.5 53 58 55.5 43 35 31 26
B组堆肥温度(℃) 23 46.5 57 64 56.5 51 42 44 36.5 28
C组堆肥温度(℃) 23 42.5 52 61.5 55 47 41 37 35 25

[0063] 不同组别在堆肥前后的粪大肠菌群数量变化如表3所示。

[0064] 表3各处理粪大肠菌群数在堆肥前后的变化

[0065]

[0066] 由表2和图1可知，A组第三天温度为31℃，第9天达到50℃以上，第12天达到最高温度58℃，50℃以上温度维持6天。B组堆肥温度在第3天已上升到46.5℃，第9天温度上升到64℃，55℃以上维持6天。而C组，堆肥温度在第3天上升到42.5℃，第9天温度上升到61.5℃，55℃以上维持3天，50℃以上温度维持6天。

[0067] 以上结果表明，B组升温最快，最高温度高于其它两组，维持高温时间也最长。表3检测结果表明，B组堆肥后有害菌群杀灭较为彻底，C组次之，A组效果稍差。所以B组组合最优。

[0068] 评价不同处理的堆肥肥效，结果如下表4所示。

[0069] 表4不同处理的堆肥肥效

[0070]检测项目 A组 B组 C组
总氮，％ 0.96 1.37 1.11
总磷，％ 0.5 0.99 0.57
总钾，％ 1.62 1.79 1.58

[0071] 由表4的实验结果可知，B组堆肥后总氮、总磷、总钾的含量最高，堆肥的效果最好。

[0072] 试验例2放大试验

[0073] 参照实施例3同步进行如下试验：对照组，不添加任何微生物菌剂，进行牛粪和玉米秸秆的自然堆肥；

[0074] 堆肥期间观察堆体的物理性状变化，结果如下表5所示。

[0075] 表5堆肥期间堆体的物理性状变化

[0076]

[0077] 试验组中，添加复合微生物菌剂进行堆肥，可以减少牛粪中氮素的损失，提高堆肥物料中总磷、总钾的含量，提高堆肥的肥效。外观性状的变化方面，试验组臭味消除较对照快，堆肥20天已无臭味，而对照组堆肥30天仍有微臭味，说明30天对照组堆肥仍没结束。

[0078] 堆肥过程中温度的变化如表6所示，相应的温度变化图如图2所示。

[0079] 表6试验组和对照组堆肥温度对比

[0080]

[0081]

[0082] 表7各处理粪大肠菌群数在堆肥前后的变化

[0083]

[0084] 由表6和图2可知，添加复合微生物菌剂的试验组，在微生物分解牛粪中的有机质的作用下，释放出热量，使热量快速集聚，牛粪快速升温，并且最高温度明显高于对照组。试验组温度在第4d已经升至53℃，最高温高达63.5℃，50℃以上的温度保持10天；而对照组高温期到来的晚，而且最高温度仅为52℃。

[0085] 从表7数据可知，试验组粪大肠菌群数在堆肥结束大肠菌群数小于3MPN/g，有机肥生产国家标准为≤100MPN/g，试验组符合国家标准；而对照组粪大肠菌群数为460MPN/g，不符合国家标准，可知，试验组有害菌去除效果明显。

[0086] 堆肥前后的肥效变化如下表8所示。

[0087] 表8堆肥前后的肥效变化

[0088] 项目 堆肥前 堆肥后对照组 堆肥后试验组有机质，％ 37.45 26.1 22.32
总氮，％ 0.875 1.05 1.19
总磷，％ 0.26 0.53 0.56
总钾，％ 1.2 1.67 1.82

[0089] 试验组中，添加复合微生物菌剂进行堆肥，可以减少牛粪中氮素的损失，提高堆肥物料中总氮、总磷、总钾的含量，提高堆肥的肥效。

[0090] 综合以上实验结果表明，采用本发明的复合微生物菌剂堆肥发酵牛粪的效果明显，优于其他微生物菌种组合。