一種畜禽糞便腐熟菌劑及其使用方法和所制生物有機肥的制作方法

一種畜禽糞便腐熟菌劑及其使用方法和所制生物有機肥的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種畜禽糞便腐熟菌劑和使用方法，及用該菌劑和特定工藝發酵而成的生物有機肥。菌劑按重量份數由枯草芽孢桿菌0.5～2份、細黃鏈霉菌0.5～2份、長柄木霉0.5～2份和膠胨樣芽孢桿菌0.5～2份復合而成，有效活菌數6×108個/g。菌劑具有多種功能，可腐熟畜禽糞和除臭，可抗黃瓜枯萎病菌及應用于農作物可增產，應用該菌劑處理畜禽糞，菌數、C/N比和發酵周期情況均好于未加菌劑的對照。生物有機肥是在每5方畜禽糞中加入1公斤菌劑后經特定工藝發酵而成，畜禽糞按重量份數由雞糞40～60份、牛糞20～40份，豬糞5～15份和褐煤5～15份混合而成，該肥應用于大蔥種植中，病害防效56%，畝增產20.5%。
【專利說明】一種畜禽糞便腐熟菌劑及其使用方法和所制生物有機肥
【技術領域】
[0001]本發明屬于農業微生物在處理畜禽糞便上的應用領域，涉及一種畜禽糞便腐熟菌劑及其使用方法和所制生物有機肥。
【背景技術】
[0002]目前，我國畜禽糞便排放量已達18.84億t，相當于工業廢棄物排放量的3.4倍，今后十年，畜禽養殖業還將以8%的速度遞增，畜禽糞便由于大部分得不處理和應用，已對水體、大氣、土壤、人體健康及生態系統造成了的直接或間接的負面影響，處理解決畜禽糞便造成的環境問題，是當前急待解決的問題。應用畜禽糞便腐熟菌劑快速處理畜禽糞便生產有機肥料，是國內外解決以上問題的主要做法，這項技術在國內外已經得到了廣泛的應用。
[0003]目前，國內畜禽糞便腐熟菌劑往往只涉及到了畜禽糞便中纖維素和蛋白質的分解能力，功能往往較單一，菌劑本身以及延伸產品有機肥料性能單一，附加值不高，農業上的收益自然得不到提高，從而影響以上問題的順利解決。
[0004]基于此，特提出本發明。該發明綜合考慮畜禽糞便本身的特殊性以及延伸產品有機肥料的功能特性，如腐熟菌劑的除臭性能，腐熟菌劑及其延伸產品有機肥料的抗病性能和菌肥性能等。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種專門用于處理畜禽糞便的腐熟菌劑及其使用方法，以及用該菌劑和特定工藝發酵生產的生物有機肥料。
[0006]本發明提供的一種畜禽糞便腐熟菌劑，其特征在于它由可分解纖維素、蛋白質、除臭、抗病和菌肥 多種功能的多種菌株復合而成，它的活性成分包括枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、細黃鏈霉菌(Streptomyces microflavus)、長柄木霉(Trichoderma1ngbrachiatum)和膠胨樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus),它是由下述重量份數的各單菌株發酵物組成:枯草芽孢桿菌0.5~2份、細黃鏈霉菌0.5~2份、長柄木霉0.5~2份和膠胨樣芽孢桿菌0.5~2份；禽糞便腐熟劑有效活菌數為6 X IO8個/g。
[0007]所述枯草芽孢桿菌具體可為中國農業微生物菌種保藏管理中心保藏編號為ACCC11089的菌株。所述細黃鏈霉菌具體可為中國農業微生物菌種保藏管理中心保藏編號為ACCC 40027的囷株。所述長柄木霉具體可為中國農業微生物囷種保減管理中心保減編號為ACCC 30150的菌株。所述膠胨樣芽孢桿菌具體可為中國農業微生物菌種保藏管理中心保藏編號為ACCC 10013的菌株。
[0008]所述畜禽糞便腐熟菌劑具有多種功能，包括可對畜禽糞便進行發酵腐熟和除臭，可抗黃瓜枯萎病菌及應用于農作物可增產。所述的腐熟菌劑可用于牛、豬、雞、羊、馬、鴨等畜禽糞便的快速腐熟，并可適量加入其它有機物料，如褐煤等。
[0009]本發明進一步公開了畜禽糞便腐熟菌劑的使用方法，其特征在于按如下的步驟進行:1、調整好畜禽糞便的碳氮比(25~30:1)和水分(55~60%，用手一攥手縫滴水為宜)，每5方畜禽糞便加入I公斤復合菌劑，翻搗均勻。
[0010]2、將預處理好的畜禽糞便堆成長梯形，堆頂寬I米，堆底寬2米，堆高夏秋季
0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆長根據場地而定，每堆體積不少于5方。
[0011]3、發酵開始后，當物料溫度(20~30厘米深處)升至55°C時保持三天，然后翻搗一次。若發酵初期溫度不上升，則調整水分至推薦比例并每天翻搗一次直至堆溫上升。
[0012]4、當堆溫再次升至55°C后，保持三天，然后翻搗一次；
5、之后根據堆溫情況進行翻搗，溫度上升時期不翻搗，溫度停止上升則翻搗，并重復這一步驟，直到堆溫與室外溫度相同、水分降至30%以下時，即完成了發酵過程，整個發酵周期通常為15~25天。
[0013]本發明進一步公開了禽糞便腐熟菌劑在畜禽糞便發酵腐熟和除臭上的應用，以及在農作物栽培增產上的應用，其中應用于甘藍種植中畝增產17.4%。
[0014]本發明還公開了一種生物有機肥料，其特征在于它是由所述畜禽糞便腐熟菌劑發酵畜禽糞便腐熟而成，其中每5方畜禽糞便加入I公斤畜禽糞便腐熟菌劑，所述的畜禽糞便的重量份數如下:雞糞40~60份；牛糞20~40份；豬糞5~15份；褐煤5~15份。
[0015]所述的雞糞有 機質含量> 45%，全氮含量> 2.5% ;牛糞有機質含量> 50% ;豬糞有機質含量> 45% ;褐煤腐植酸含量> 50%ο
[0016]本發明進一步公開了生物有機肥料的生產方法，其特征在于按如下的步驟進行:
1、原料的混合:把按重量稱取雞糞、牛糞、豬糞和褐煤用混料機進行充分混勻；
2、加水:按水與混合原料1:1的重量比加水，控制水份含量在50~60% ；
3、加入畜禽糞便腐熟劑:每5方畜禽糞便加入I公斤復合菌劑；
4、堆置規格:將調節好水并加入了復合菌劑的畜禽糞便堆成長梯形，堆頂寬I米，堆底寬2米，堆高夏秋季0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆長根據場地而定，每堆體積不少于5方；
5、翻堆時間的控制:當20~30厘米深處物料溫度升至55°C時保持三天，然后翻搗一次，當堆溫再次升至55°C后，保持三天，然后翻搗一次，當溫度超過70°C時，需立即進行翻搗，通過降溫消除高溫對微生物生長的抑制，從而促使大量中溫菌的活動，加快堆肥的進程;
6、翻堆要求:翻垛過程中要做到調、勻、碎，調就是把垛中原來上層部分調到地表成為下層部分，而下層部分調到表層變為上層部分，以達到充分發酵的目的；勻就是對垛中原料混合還不均勻的部分，再次進行混勻工作；碎就是對在發酵過程中形成的塊狀發酵物進行破碎工作；
7、目標菌的加入:在發酵后期，即發酵開始降溫時候，加入膠胨樣芽孢桿菌單菌株菌劑，每方物料加入量為Ikg ；
8、發酵終點控制:堆溫與室外溫度相同、水分降至30%以下時，即完成了生物有機肥的整個發酵生產過程，整個周期通常為15~20天，冬天時間25~30天；
9、發酵質量控制:發酵完成后進行粉碎、過篩、檢測、稱量和包裝，生物有機肥料產品生產完成，生物有機肥料有機質要求達到45%~55%，N、P、K總養分5%，有效活菌數> 0.2 X IO8個/g，糞大腸菌群數呈陰性，蛔蟲卵死亡率100%。[0017]本發明進一步公開了生物有機肥在蔬菜抗病增產效果方面的應用。所述生物有機肥應用于大蔥種植中具有明顯的抗病增產效果，防效達56%，增產達20.5%。
[0018]本發明提供的腐熟菌劑能快速腐熟畜禽糞便，具有良好的除臭性能，進而產出高品質的可抗病的生物有機肥料，可避免因畜禽糞便腐熟不徹底所帶來的病蟲害高、出苗率低、燒苗、死苗、雜草多等弊病。由所述的腐熟菌劑腐熟生產的生物有機肥料產品能顯著增加土壤有機質及磷、鉀等營養元素的含量，提高養分轉化率及產品中有益微生物數量，促進土壤修復，培肥地力，可減少化肥使用量，同時增強作物的抗病性，改善作物品質，減少投入，提高產量，促進增收。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為生物有機肥料的制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]以下的實施例便于更好地理解本發明，但并不限定本發明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規生化試劑商店購買得到的。以下實施例中的定量試驗，均設置三次重復實驗，結果取平均值。
[0021]以下菌株均獲自中國農業微生物菌種保藏管理中心(Agricultural CultureCollection of China ,簡稱 ACCC):
枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis):ACCC保藏編號為11089，簡稱ACCCl 1089 ；
細黃鏈霉菌(Streptomyces microflavus):ACCC 保藏編號為 40027,簡稱 ACCC 40027 ；長柄木霉(Trichoderma longbrachiatum):ACCC 保藏編號為 30150,簡稱 ACCC30150 ；膠胨樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus):ACCC保藏編號為10013,簡稱ACCC10013。
[0022]實施例1:
培養基和菌種的準備 一、培養基的制備
1、馬鈴薯、葡萄糖瓊脂培養基(PDA)
取去皮的馬鈴薯200克，切成小塊，加水1000ml煮沸30分鐘，濾去馬鈴薯塊，將濾液補足至1000ml，加葡萄糖20克，瓊脂15克，溶化后分裝，15磅滅菌30分鐘，pH自然，配制液體培養基時不加瓊脂。
[0023]2、營養肉汁瓊脂
由蛋白胨5g、氯化鈉5g、牛肉膏3g和蒸餾水1000ml組成。pH7.0 (固體培養基加入瓊脂 15-20g)。
[0024]3、高氏合成I號培養基
KNO3 lg, K2HPO4 0.5g, NaCl 0.5g, FeS047H20 0.01g，MgS047H20 0.5g 可溶性淀粉 20g，pH7.2 ~7.4，蒸餾水 1000ml。
[0025]4、鉀細菌培養基
酵母膏 0.4g、甘露醇 10.0g^K2HPO4 0.5g、MgS047H20 0.2g、FeCl3 0.005g、CaC03 1.0g、蒸餾水1000.0ml、PH7.0—7.2，配制固體培養基時加15克瓊脂。[0026]5、固體發酵培養基
麥麩 80g，豆柏 10g, (NH4)2SO4 1.0g, KH2PO4 0.2g，MgSO4.7Η200.05g, 80mL 蒸餾水。
[0027]二、菌種的活化
枯草芽孢桿菌菌接種在營養肉汁瓊脂培養基上；長柄木霉接種在PDA培養基上；細黃鏈霉菌接種在高氏合成I號培養基上；膠胨樣芽孢桿菌接種在鉀細菌培養基上
將枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌、長柄木霉和膠胨樣芽孢桿菌分別進行斜面轉接，接入相應斜面培養基，活化培養3-7天。
[0028]三、單菌種制備
1、枯草芽孢桿菌的培養和發酵
斜面培養基和搖瓶培養基都為營養肉汁瓊脂，配制固體培養基時加15克瓊脂，種子罐和發酵罐培養基為10 00kg水、8.75kg大豆的豆衆、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖，CaCO3100g,FeCl3IOg, pH7.0，經121°C實罐滅菌30分鐘后，在28°C~30°C培養24~36小時，當每ml發酵液中菌數達到IOX IO8個/g。然后按分別重量比3份的發酵液吸附于1份的蛭石上常溫晾干即得到枯草芽孢桿菌單菌株菌劑。
[0029]2、膠胨樣芽孢桿菌的培養和發酵
斜面培養基和搖瓶培養基都為鉀細菌培養基，種子罐和發酵罐培養基為1000kg水、
8.75kg 大豆的豆漿、6.5kg 的淀粉、Ikg 葡萄糖，CaCO3100g, FeCl3IOg, ρΗ7.0，經 121°C實罐滅菌30分鐘后，在28°C~30°C培養48小時，當每ml發酵液中菌數達到5X108個/g。然后按分別重量比3份的發酵液吸附于1份的蛭石上常溫晾干即得到膠胨樣芽孢桿菌單菌株菌劑。
[0030]3、長柄木霉的培養和發酵
斜面和搖瓶培養基為馬鈴薯、葡萄糖瓊脂培養基，斜面培養基加瓊脂。把液體培養基經滅菌后分裝于500ml三角瓶中，接入各真菌斜面菌種，搖床速度180r/min，28°C~30°C培養48小時，當搖瓶內出現密度大，菌絲球明顯不渾濁即可。種子罐和發酵罐中發酵培養基為1000kg水、8.75kg大豆的豆衆、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖及2kg 土豆的蒸煮液，pH7.0,經121 °C實罐滅菌30分鐘后，在28°C~30°C培養48小時，當發酵液出現密度大的菌絲球后，接種到固體發酵培養基上，接種量10%，121°C，0.1MPa高壓滅菌30min，25°C固體發酵培養48h，孢子數達 6X108f/g。
[0031]4、細黃鏈霉菌的培養和發酵
斜面和搖瓶培養基為高氏合成I號培養基，斜面培養基加瓊脂。把液體培養基經滅菌后分裝于500ml三角瓶中，接入各真菌斜面菌種，搖床速度180r/min，28°C~30°C培養5~7天，當搖瓶內出現密度大，菌絲球明顯不渾濁即可。種子罐和發酵罐中發酵培養基為1000kg水、8.75kg大豆的豆衆、6.5kg的淀粉、Ikg葡萄糖及2kg 土豆的蒸煮液，pH7.0,經121°C實罐滅菌30分鐘后，在28°C~30°C培養48小時，當發酵液出現密度大的菌絲球后，接種到固體發酵培養基上，接種量10%，121°C，0.1MPa高壓滅菌30min，25°C固體發酵培養5~7天,孢子數達6 X IO8個/g。
[0032]四、腐熟菌劑(以下用復合菌劑表示)的制備
按上述方法制取的枯草芽孢桿菌、細黃鏈霉菌、長柄木霉和膠胨樣芽孢桿菌單菌種重量比為0.5~2:0.5~2:0.5~2: 0.5~2。混合拌勻后制得復合菌劑，復合菌劑有效活菌數達到6 X IO8個/g。
[0033]實施例2:
復合菌劑組成
一種畜禽糞便腐熟菌劑，配制如下(按重量份數):
表1畜禽糞便腐熟菌劑的組成
【權利要求】
1.一種畜禽糞便腐熟菌劑，其特征在于它由可分解纖維素、蛋白質、除臭、抗病和菌肥多種功能的多種菌株復合而成，它的活性成分包括枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、細黃鏈霉菌(Streptomyces microflavus)、長柄木霉(Trichoderma 1ngbrachiatum)和膠腺樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus),它是由下述重量份數的各單菌株發酵物組成:枯草芽孢桿菌0.5~2份、細黃鏈霉菌0.5~2份、長柄木霉0.5~2份和膠胨樣芽孢桿菌0.5~2份；禽糞便腐熟劑有效活菌數為6 X IO8個/g。
2.權利要求1所述畜禽糞便腐熟菌劑的使用方法，其特征在于按如下的步驟進行: (1)調整好畜禽糞便的碳氮比(25~30:1)和水分(55~60%，用手一攥手縫滴水為宜)，每5方畜禽糞便加入I公斤所述腐熟菌劑，翻搗均勻； (2)將預處理好的畜禽糞便堆成長梯形，堆頂寬I米，堆底寬2米，堆高夏秋季0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆長根據場地而定，每堆體積不少于5方； (3)發酵開始后，當物料溫度(20~30厘米深處)升至55°C時保持三天，然后翻搗一次， 若發酵初期溫度不上升，則調整水分至推薦比例并每天翻搗一次直至堆溫上升； (4)當堆溫再次升至55°C后，保持三天，然后翻搗一次； (5)之后根據堆溫情況進行翻搗，溫度上升時期不翻搗，溫度停止上升則翻搗，并重復這一步驟，直到堆溫與室外溫度相同、水分降至30%以下時，即完成了發酵過程，整個發酵周期通常為15~25天。
3.權利要求1所述畜禽糞便腐熟菌劑具有多種功能，包括可對畜禽糞便進行發酵腐熟和除臭，可抗黃瓜枯萎病菌及應用于農作物可增產，其中應用于甘藍種植中畝增產17.4
%。
4.權利要求1所述畜禽糞便腐熟菌劑在纖維素和蛋白質的分解能力的應用。
5.權利要求1所述畜禽糞便腐熟菌劑在畜禽糞便發酵腐熟和除臭上的應用。
6.權利要求1所述畜禽糞便腐熟菌劑在農作物栽培增產上的應用。
7.—種生物有機肥料，其特征在于它是由權力要求書I所述畜禽糞便腐熟菌劑發酵畜禽糞便腐熟而成，其中每5方畜禽糞便加入I公斤畜禽糞便腐熟菌劑，所述的畜禽糞便的重量份數如下:雞糞40~60份；牛糞20~40份；豬糞5~15份；褐煤5~15份。
8.權利要求7所述的生物有機肥料，其中雞糞有機質含量>45%，全氮含量> 2.5% ;牛糞有機質含量> 50% ;豬糞有機質含量> 45% ;褐煤腐植酸含量> 50%。
9.權利要求7所述生物有機肥料的生產方法，其特征在于按如下的步驟進行: (O原料的混合:把按重量稱取干雞糞、干牛糞、干豬糞和褐煤用混料機進行充分混勻； (2)加水:按水與混合原料1:1的重量比加水，控制水份含量在50~60% ； (3)加入畜禽糞便腐熟劑:每5方畜禽糞便加入I公斤復合菌劑； (4)堆置規格:將調節好水并加入了復合菌劑的畜禽糞便堆成長梯形，堆頂寬I米，堆底寬2米，堆高夏秋季0.8~I米、冬春季1.2~1.4米，堆長根據場地而定，每堆體積不少于5方； (5)翻堆時間的控制:當20~30厘米深處物料溫度升至55°C時保持三天，然后翻搗一次，當堆溫再次升至55°C后，保持三天，然后翻搗一次，當溫度超過70°C時，需立即進行翻搗，通過降溫消除高溫對微生物生長的抑制，從而促使大量中溫菌的活動，加快堆肥的進程; (6) 翻堆要求:翻垛過程中要做到調、勻、碎，調就是把垛中原來上層部分調到地表成為下層部分，而下層部分調到表層變為上層部分，以達到充分發酵的目的；勻就是對垛中原料混合還不均勻的部分，再次進行混勻工作；碎就是對在發酵過程中形成的塊狀發酵物進行破碎工作； (7)目標菌的加入:在發酵后期，即發酵開始降溫時候，加入膠胨樣芽孢桿菌單菌株菌劑，每方物料加入量為I公斤； (8)發酵終點控制:堆溫與室外溫度相同、水分降至30%以下時，即完成了生物有機肥的整個發酵生產過程，整個周期通常為15~20天，冬天時間25~30天； (9)發酵質量控制:發酵完成后進行粉碎、過篩、檢測、稱量和包裝，生物有機肥料產品生產完成，生物有機肥料有機質要求達到45%~55%，N、P、K總養分5%，有效活菌數>0.2X IO8個/g，糞大腸菌群數呈陰性，蛔蟲卵死亡率100%。
10.權利要求7所述生物有機肥在提高蔬菜抗病增產效果方面的應用。
【文檔編號】C05F3/00GK103980010SQ201410242443
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】何宗均, 梁海恬, 趙琳娜, 田陽 申請人:天津市農業資源與環境研究所