一种利用复合菌剂固态发酵枯枝落叶生产有机肥料的方法 |
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| 申请号 | CN202410055674.5 | 申请日 | 2024-01-15 | 公开(公告)号 | CN117865754A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 长沙理工大学; | 发明人 | 周慧; 王盈颖; 蒋舟; 颜瑶; 陈永发; 周斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种利用复合菌剂固态 发酵 枯枝落叶 生产有机 肥料 的方法，包括复合菌剂的制备方法和固态发酵枯枝落叶粉制备肥料的方法；其中该复合菌剂由以下7种 微 生物 组成：耐热芽孢杆菌(Bacillus sporothermodurans)、产黄 纤维 单胞菌(Cellulomonasflavigena)、白色链霉菌(Streptomyces albulus)、球形节杆菌(Arthrobacterglobiformis)、绿色木霉(Trichoderma viride)、白腐菌(Phanerochaete chrysosporium)、黑曲霉(Aspergillus niger)；将这7种菌分别依次经复壮培养、 种子 培养、扩大培养后按1：1：1：1：2：2：2，进行混合，制得复合菌剂。将枯枝落叶收集 粉碎 后，按1‑2/1000接种该菌剂进行固态发酵，最快10天能快速制备 有机肥 料，此肥料能够有效促进 农作物 根茎叶的生长和种子萌发，可用于土豆、白菜等多种蔬菜及农作物种植，实现增产增收，最终实现资源再利用，变废为宝。 | ||||||
| 权利要求 | 1.本发明公开了一种利用复合菌剂固态发酵枯枝落叶生产有机肥料的方法，其特征在于，包括制备复合菌剂和制备肥料。 |
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| 说明书全文 | 一种利用复合菌剂固态发酵枯枝落叶生产有机肥料的方法技术领域背景技术[0002] 林地中枯叶落叶量大且因富含难降解的木质素和纤维素，在自然环境中降解缓慢，且秋冬季节雨水量少，容易增加森林火灾的风险。为降低这一风险，开发对枯叶落叶的有效利用方法，加速木质素、纤维素的降解效率是关键。对于木质素、纤维素的降解有化学和生物的方法，其中利用微生物降解木质素和纤维素是最环保有效的方法，近年来很多科研工作者筛选出了能高效降解木质素或纤维素的微生物菌种，但这些菌种通常只是单一酶活高，工业上仅用来生产纤维素酶或漆酶等，对枯枝落叶的综合降解效果并不好，因此，筛选组建能同时有效降解木质素和纤维素能复合菌群，实现枯叶落叶高效降解及降解产物的综合利用是解决这一难题的关键。本发明从菌库现有菌进行筛选有效降解木质素和纤维素的微生物菌种，构建高效降解纤维素、木质素的复合菌群，结果获得7种微生物的复合菌剂配方，并确定了该复合菌剂固态发酵枯枝落叶制备有机肥料的方法及该肥料的应用。 发明内容[0003] 为实现上述目的，本发明提供一种利用复合菌剂固态发酵枯枝落叶生产有机肥料的方法，解决了现有技术中存在的问题 [0004] 本发明所采用的技术方案是： [0005] 一种利用复合菌剂固态发酵枯枝落叶生产有机肥料的方法，包括制备复合菌剂和制备肥料。 [0006] 所述复合菌剂包括7种微生物菌种，其中4种细菌：耐热芽孢杆菌(Bacillus sporothermodurans，菌株编号为BNCC139195)、产黄纤维单胞菌(Cellulomonas flavigena，菌株编号为BNCC336467)、白色链霉菌(Streptomyces albulus，菌株编号为BNCC186223)、球形节杆菌(Arthrobacter globiformis，菌株编号为BNCC222398)，3种真菌：绿色木霉(Trichoderma viride，菌株编号为BNCC336558)、白腐菌(Phanerochaete chrysosporium，菌株编号为BNCC336258)、黑曲霉(Aspergillus niger，菌株编号为BNCC186380)。 [0008] (1)所述种子复壮，将7种菌分别从保种管接种到牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在恒温震荡培养箱，真菌培养温度25‑28℃、细菌培养温度35‑37℃，转速为160‑200r/min，细菌培养1‑2天，真菌培养5‑7天。 [0009] (2)所述种子培养，将种子复壮后接种到种子液体培养基中，液体种子液体培养基的配方为：1.5‑3％枯枝落叶粉，2‑3％葡萄糖，0.05‑0.1％KH2PO4，0.02‑0.1％NaCl，0.01‑0.03％MgSO4·7H2O，0.02‑0.05％FeCl3，0.05‑0.2％CaCl2。接种量为5‑10％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度25‑28℃、细菌培养温度35‑37℃，转速为160‑180r/min，细菌培养1‑2天，真菌培养3‑5天。 [0010] (3)所述扩大培养，将种子培养液接种到扩大培养液体培养基中，扩大培养液体培养基的配方为：3‑5％枯枝落叶粉，1‑2％葡萄糖，0.02‑0.1％KH2PO4，0.01‑0.05％NaCl，0.01‑0.05％MgSO4·7H2O，0.02‑0.05％FeCl3，0.05‑0.2％CaCl2。接种量为2‑5％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度25‑28℃、细菌培养温度35‑37℃，转速为160‑200r/min，细菌培养1‑2天，真菌培养3‑5天。 [0011] (4)所述制备复合菌剂，将扩大培养的7种菌的菌液按1：1：1：1：2：2：2，进行混合，制得复合菌剂。 [0012] 所述制备肥料的方法，其步骤包括：收集枯枝落叶、粉碎枯枝落叶、制备发酵基质、覆膜发酵。具体操作为： [0013] (1)收集枯枝落叶并粉碎，将复合菌剂均匀添加到枯枝落叶粉里，添加量为1‑2/1000，再继续加水拌匀，并控制水分在50‑60％，制得固态发酵基质； [0014] (2)固态发酵基质自然堆放成锥形，用薄膜覆盖，薄膜开孔(孔直径2‑3cm，孔距30‑40cm)。当环境温度在10℃‑20℃时发酵20‑30天，其中每8‑10天翻动一次，即得有机肥料；当环境温度在20℃‑30℃放置10‑20天，每5‑7天翻动一次，即得有机肥料。 [0015] 所述制备肥料的方法制备得到的有机肥料主要参数为：pH值6.0‑8.0、有机质含量为41‑50％、种子发芽指数达85‑100％。 [0016] 本发明的有益效果是： [0017] (1)本发明制备的有机肥料，相较于一般的自然发酵堆肥，制作周期更短，原料来源更广泛，原料成本更低； [0018] (2)本发明制备的有机肥料，肥料高，能够促进植物根茎叶的生长，能够将土豆产量增加12‑20％；生菜生物量提高14‑27％，大蒜产量提高15‑25％，辣椒产量提高8‑13％等； [0019] (3)本发明制备的有机肥料能促进植物种子的萌发，种子萌发率提高5‑8％； 具体实施方式[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 本发明方法完整的步骤： [0023] 将7种微生物菌种(4种细菌：耐热芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌、白色链霉菌、球形节杆菌，3种真菌：绿色木霉、白腐菌、黑曲霉)进行复壮培养：分别从保种管接种到牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在恒温震荡培养箱，细菌培养温度37℃，真菌培养温度28℃，转速为160r/min，细菌培养1.5天，真菌培养4天。将复壮后的菌液接种到种子液体培养基中，液体种子液体培养基的配方为：2％枯枝落叶粉，3％葡萄糖，0.1％KH2PO4，0.1％NaCl，0.03％MgSO4·7H2O，0.02％FeCl3，0.2％CaCl2。接种量为8％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度28℃、细菌培养温度37℃，转速为160r/min，细菌培养1.5天，真菌培养4天得到种子液。将种子培养液接种到扩大培养液体培养基中，扩大培养液体培养基的配方为：5％枯枝落叶粉，2％葡萄糖，0.1％KH2PO4，0.05％NaCl，0.05％MgSO4·7H2O，0.02％FeCl3，0.2％CaCl2。接种量为 4％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度28℃、细菌培养温度37℃，转速为180r/min，细菌培养1.5天，真菌培养4天。将扩大培养的7种菌的菌液按1：1：1：1：2：2：2，进行混合，制得复合菌剂。 [0024] 本发明的发明点 [0025] 从菌库现有菌进行筛选有效降解木质素和纤维素的微生物菌种，构建高效降解纤维素、木质素的复合菌群，结果获得7种微生物的复合菌配方，并确定了该复合菌剂固态发酵枯枝落叶制备有机肥料的方法及该肥料的应用。 附图说明[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0027] 图1是有机肥料种植辣椒和生菜结果：C为无有机肥料组，T为有机肥料组，施加15％有机肥料用于种植辣椒和生菜，施加有机肥料组比未施加有机肥料组，植株生物量明显增加，说明施加有机肥料能促进植株生长和产量提高。 [0028] 图2是有机肥料种植土豆和大蒜结果：C为无有机肥料组，T为有机肥料组，施加20％有机肥料用于种植土豆和大蒜，施加有机肥料组比未施加有机肥料组，土豆和大蒜产量明显增加，说明施加有机肥料能促进植株产量提高。 [0029] 实施案例1： [0030] 将7种微生物菌种(4种细菌：耐热芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌、白色链霉菌、球形节杆菌，3种真菌：绿色木霉、白腐菌、黑曲霉)进行复壮培养：分别从保种管接种到牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在恒温震荡培养箱，细菌培养温度37℃，真菌培养温度28℃，转速为160r/min，细菌培养1.5天，真菌培养4天。将复壮后的菌液接种到种子液体培养基中，液体种子液体培养基的配方为：2％枯枝落叶粉，3％葡萄糖，0.1％KH2PO4，0.1％NaCl，0.03％MgSO4·7H2O，0.02％FeCl3，0.2％CaCl2。接种量为8％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度28℃、细菌培养温度37℃，转速为160r/min，细菌培养1.5天，真菌培养4天得到种子液。将种子培养液接种到扩大培养液体培养基中，扩大培养液体培养基的配方为：5％枯枝落叶粉，2％葡萄糖，0.1％KH2PO4，0.05％NaCl，0.05％MgSO4·7H2O，0.02％FeCl3，0.2％CaCl2。接种量为 4％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度28℃、细菌培养温度37℃，转速为180r/min，细菌培养1.5天，真菌培养4天。将扩大培养的7种菌的菌液按1：1：1：1：2：2：2，进行混合，制得复合菌剂。 [0031] 收集枯枝落叶并粉碎，将复合菌剂均匀添加到枯枝落叶粉里，添加量为1/1000，再继续加水拌匀，并控制水分在60％，自然堆放成锥形，用薄膜覆盖，薄膜开孔(孔直径3cm，孔距40cm)。当环境温度在10℃时发酵30天，其中每10天翻动一次，即得有机肥料，其主要参数为：pH值6.8、有机质含量为47％、种子发芽指数达93.5％。添加15％该肥料用于种植辣椒、生菜，能促进植株生长和产量提高10％以上(图1)。 [0032] 实施案例2： [0033] 将7种微生物菌种(4种细菌：耐热芽孢杆菌、产黄纤维单胞菌、白色链霉菌、球形节杆菌，3种真菌：绿色木霉、白腐菌、黑曲霉)进行复壮培养：分别从保种管接种到牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在恒温震荡培养箱，真菌培养温度26℃、细菌培养温度37℃，转速为160r/min，细菌培养2天，真菌培养7天。将种子复壮后接种到种子液体培养基中，液体种子液体培养基的配方为：2％枯枝落叶粉，2.5％葡萄糖，0.1％KH2PO4，0.05％NaCl，0.02％MgSO4·7H2O，0.02％FeCl3，0.01％CaCl2。接种量为10％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度 26℃、细菌培养温度36℃，转速为160r/min，细菌培养2天，真菌培养5天得种子液。将种子培养液接种到扩大培养液体培养基中，扩大培养液体培养基的配方为：3％枯枝落叶粉，1.5％葡萄糖，0.02％KH2PO4，0.02％NaCl，0.05％MgSO4·7H2O，0.02％FeCl3，0.2％CaCl2。接种量为4％，接种完在恒温震荡培养箱，真菌培养温度26℃、细菌培养温度36℃，转速为160r/min，细菌培养2天，真菌培养5天。将扩大培养的7种菌的菌液按1：1：1：1：2：2：2，进行混合，制得复合菌剂。 [0034] 收集枯枝落叶并粉碎，将复合菌剂均匀添加到枯枝落叶粉里，添加量为2/1000，再继续加水拌匀，并控制水分在55％，自然堆放成锥形，用薄膜覆盖，薄膜开孔(孔直径2cm，孔距35cm)。温度在30℃放置10天，每5天翻动一次，即得有机肥料。其主要参数为：pH值7.1、有机质含量为45％、种子发芽指数达96％。添加20％该肥料用于种植土豆和大蒜，能促进植株生长和产量提高20％以上(图2)。 |
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