一種豬發酵床三元復合菌劑的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種豬發酵床三元復合菌劑，由復合菌劑Ⅰ、復合菌劑Ⅱ和復合菌劑Ⅲ組成，所述的復合菌劑Ⅰ為啟動菌劑，由康寧木霉、地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌組成；所述的復合菌劑Ⅱ為維護菌劑，由褐球固氮菌、糞腸球菌、側孢芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌組成；所述的復合菌劑Ⅲ為堆積菌劑，由米曲霉、鏈霉菌、褐球固氮菌、康寧木霉和地衣芽孢桿菌組成。本發明的三元復合菌劑均是功能互補、酶系互補的高效轉化菌群體系，復合菌劑Ⅰ進欄前發酵產熱；復合菌劑Ⅱ養殖中生物除臭、抑制病菌、轉化糞便；復合菌劑Ⅲ出欄后高溫腐熟，養分原位保全。三元復合菌體系協同遞進，實現了發酵床養殖的連續循環發酵工藝，促進了豬的健康清潔生產。
【專利說明】一種豬發酵床三元復合菌劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種豬發酵床三元復合菌劑，屬于微生物工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國規模化、集約化養豬業的迅猛發展，生產效率得到了極大提高，而傳統水泥地面飼養模式也產生了一些弊端，一是豬糞集中排放，需要大面積的糞場和沖刷用水，浪費資源和勞力，并造成養殖環境和周邊環境的嚴重污染。
[0003]發酵床養豬技術，是基于控制畜禽糞便排放與污染的一種新型養殖方式，其基本原理是實現畜禽糞尿的原位降解，極大的改善了養殖環境，是一項環保農業技術，在畜禽健康養殖和污染防治等方面具有重要意義。
[0004]發酵床養豬墊料發酵分解糞尿的過程是微生物作用的結果，所以發酵菌種活力的高低決定了糞便分解和墊料發酵的效率，是微生物工程發酵床技術的核心環節。
[0005]目前，我國處于發酵床推廣應用興起階段，針對發酵床技術的研究集中于發酵床菌劑的研制及其在發酵床體系中的應用，涉及較多的是單一菌種或具有降解不同物質能力的微生物混合菌劑，如在專利文獻《一種高效發酵床復合菌劑及其制備方法和用途(CN200910180285.0)》公開了一種由枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌、康寧木霉、熱帶假絲酵母組成的發酵劑；在專利文獻《一種高效發酵床用微生物菌劑及其制備方法(CN201110166962.0)》提出了一種由枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、產朊假絲酵母組成的發酵劑；在專利文獻《生物環保發酵床養豬發酵菌劑及其制備方法(CN201110044903.0?)公開了一種由羊肚菌，嗜熱脂肪芽 孢桿菌，嗜熱脂肪芽孢桿菌，嗜熱酸雙歧桿菌，枯草芽孢桿菌，阿南德氏鏈霉菌，釀酒酵母組成的發酵菌劑。現有發明菌劑在發酵床養殖過程中都使用一種復合菌劑。但隨著豬的進欄、育肥到出欄消毒，發酵床墊料中的養分、孔隙度(含氧量)是動態變化的，在一批次的五個多月的養殖周期中，隨著豬糞尿的排泄，墊料的C/N比從250:1下降到30:1，孔隙度由75%下降到48%，墊料的理化性質發生了根本性的改變。而墊料是微生物生理活動的環境載體，墊料理化性質的改變直接影響到墊料中有益微生物的活力，也決定了墊料微生物的種類。因此，根據養殖的不同時期(進欄、養殖、出欄)，配伍不同的菌種類型，選用安全、穩定、降解率高且功能具有互補作用的菌株組成的復合微生物菌劑是發酵床清潔養殖的有利保證。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是要克服已有養殖周期一種菌劑的設計不足，提供一種豬發酵床三元復合菌劑。本發明在養殖的不同階段(進欄、養殖、出欄)，采取三種不同的微生物復合菌劑組合，充分發揮菌劑中各微生物的協同作用，減少功能微生物和氮素等營養物質的流失，抑制病原菌，提高豬糞原位降解的效率，保障豬的健康清潔生產。
[0007]本發明的豬發酵床三元復合菌劑，由復合菌劑I (啟動菌劑)，復合菌劑II (維護菌劑)和復合菌劑III (堆積菌劑)組成。[0008]復合菌劑I (啟動菌劑)用于第一次豬進欄前的墊料基質啟動發酵，復合菌劑II (維護菌劑)用于豬進欄后1-2個月，墊料管理期的日常維護，提高豬糞原位降解效率，復合菌劑III (堆積菌劑)用于豬出欄后墊料的高溫堆積發酵，促進墊料基質的深度腐熟。
[0009]所述的復合菌劑I為啟動菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:康寧木霉30%，地衣芽孢桿菌30%，解淀粉芽孢桿菌40% ；
[0010]所述的復合菌劑II為維護菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:褐球固氮菌20%，糞腸球菌20%，側孢芽孢桿菌15%，解淀粉芽孢桿菌25%，枯草芽孢桿菌20% ；
[0011]所述的復合菌劑III為堆積菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:米曲霉15%，鏈霉菌20%，褐球固氮菌25%，康寧木霉20%，地衣芽孢桿菌20%。
[0012]本發明的豬發酵床三元復合菌劑的技術原理如下:
[0013]I)復合菌劑I (啟動菌劑)，按照重量百分比由以下成分組成:康寧木霉30%，地衣芽孢桿菌30%，解淀粉芽孢桿菌40%。該復合菌劑是在第一次進豬前的墊料基質鋪設時添加時。在剛鋪設的墊料基質中，墊料的C/N比在250:1-400:1，里面含有大量的碳元素，添加的微生物均是活性較強的C源轉化菌。康寧木霉繁殖迅速，常在短時間內暴發、生長、代謝，具有較強分解纖維素的能力，能以蔗渣、秸桿、農副產品、工廠纖維素廢渣為底物生產纖維素霉曲。地衣芽孢桿菌是一株分解木質素的芽孢桿菌，抗逆性強，繁殖迅速，升溫快。解淀粉芽孢桿菌產蛋白酶、淀粉酶，可迅速利用蛋白、脂肪、糖類、淀粉等有機碳，在短時間內促進基質中易降解 物的轉化，加快基質墊料的升溫。用這三種優良菌種選擇最佳比例組成復合微生物菌劑，功能菌株分泌蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶，分解木質素，使墊料中的有機碳快速分解，各個菌株轉化的糖類、氮類等營養素，互相促進其他菌株的快速增殖。菌株間的酶系互補，相互提供營養，協同分解有機碳的同時，能快速啟動發酵床基質的發酵，殺滅有害病菌，起到高溫消毒的作用，保障豬群的順利轉群，減少豬群的轉群應激。
[0014]2)復合菌劑II (維護菌劑)，按照重量百分比由以下成分組成:褐球固氮菌20%、糞腸球菌20%、側孢芽孢桿菌15%、解淀粉芽孢桿菌25%、枯草芽孢桿菌20%。該復合菌劑是在豬進欄后1-2個月，使用于發酵床飼養管理期的基質日常維護，提高豬糞原位降解效率。隨著豬糞尿的大量排泄，墊料基質含有大量含碳、氮的有機物和糞便微生物。添加的微生物菌劑中除了有活性較強的碳源轉化菌，還需選擇病菌抑制菌和固氮的除臭菌。褐球固氮菌能利用淀粉、甘露醇，利用硝酸鹽、氨和氨基酸作為氮源，在含一種有機碳源的無氮培養基中能固定分子氮。糞腸球菌兼性厭氧，產乳酸，固氨，減少臭味，有效抑制有害微生物的活動，促進有機物的發酵分解。側孢芽孢桿菌抗逆性強，可耐l%_7%NaCl濃度，能抑制金黃色葡萄球菌等病原菌。解淀粉芽孢桿菌產蛋白酶、淀粉酶，可迅速利用蛋白、脂肪、糖類、淀粉等有機碳，在短時間內促進糞便有機物的轉化，減少糞便的腐敗。枯草芽孢桿菌是飼料工業常用的微生態制劑，由于芽孢保護，能耐受發酵高溫，生長優勢強，該株菌除了分泌過氧化氫酶、脲酶、蛋白酶等酶類，能利用豬糞迅速生長，還能抑制沙門氏菌、鏈球菌等病原菌。用這五種優良菌種選擇最佳比例組成復合微生物菌劑，含有機質轉化菌(解淀粉芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌)、固氨除臭菌(褐球固氮菌、糞腸球菌)和病菌抑制菌(側孢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、糞腸球菌)。側孢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、糞腸球菌對病原菌的抑制作用，減少了糞便的腐敗，促進解淀粉芽孢桿菌、褐球固氮菌對C、N元素的轉化。同時，C、N轉化菌也為病原抑制菌的代謝提供了良好的營養環境。各個菌株在發揮自身多個功能的同時，協同作用，能快速轉化糞便，除臭固氨，抑制病原菌，促進了豬群的健康生長。另一方面，已有的菌劑大都含降解木質素、纖維素的菌株。在發酵床的日常維護中，應以轉化糞便、固氨除臭為生產目的。含降解木質素、纖維素的菌株會分解墊料基質，影響墊料使用年限。本發明中的復合菌劑II維護菌劑未添加降解纖維素、木質素的菌系組合，從而不會無謂的降解墊料，可使發酵床墊料延長使用壽命。
[0015]3)復合菌劑III (堆積菌劑)，按照重量百分比由以下成分組成:米曲霉15%、鏈霉菌20%、褐球固氮菌25%、康寧木霉20%、地衣芽孢桿菌20%。該復合菌劑是用于豬出欄后墊料的高溫堆積發酵。經過五個月的飼養期，豬糞的有機物已經大部分轉化，墊料中含有大量難以轉化的纖維素和木質素，N元素大量堆積，墊料的C/N比從進豬前的250:1下降到30:
I。傳統的水泥飼養，在豬群整進整出后，都會通過化學消毒來未下一批的豬群進欄做好防疫工作。化學消毒會抑制墊料有益菌的活性，不適用于發酵床飼養的消毒防疫。因此，通過高溫消毒殺滅大腸桿菌、寄生蟲是發酵床豬群出欄后的一個重要工作環節。添加的微生物菌劑除了有高溫腐熟菌，還要包含固氮菌。米曲霉具有很高的蛋白酶活性和纖維素酶活，用于發酵飼料。鏈霉菌是革蘭氏陽性放線菌，轉化氮磷，產生出各種抗生物質，可以直接抑制病原菌。褐球固氮菌能利用淀粉、甘露醇，利用硝酸鹽、氨和氨基酸作為氮源。在含一種有機碳源的無氮培養基中能固定分子氮。康寧木霉繁殖迅速，常在短時間內暴發、生長、代謝，具有較強分解纖維素的能力，能以蔗渣、秸桿、農副產品、工廠纖維素廢渣為底物生產纖維素霉曲。地衣芽孢桿菌是一株分解木質素的芽孢桿菌，抗逆性強，繁殖迅速，升溫快。用這五種優良菌種選擇最佳比例組成復合生物菌劑，其中，康寧木霉、米曲霉、地衣芽孢桿菌能快速降解纖維素、木質素，從而使發酵床基質的升溫發酵，殺滅有害菌，起到高溫消毒的作用，促進豬糞的深度腐熟，同時鏈霉菌、褐球固氮菌能在升溫的過程中減少氮、磷損失，增加墊料基質肥效。
[0016]本發明的豬發酵床三元復合菌劑的使用方法:
[0017]1)復合菌劑I在第一次進豬前新墊料進床后使用，按20-40克/m2的用量比例添加復合菌劑I，將復合菌劑I用35-40°C溫水溶解后，噴灑添加到墊料表面，充分混勻后進行啟動發酵；
[0018]2)復合菌劑II在豬群飼養1-2個月后使用，按10-20克/m2的用量比例添加復合菌劑II，將復合菌劑II用35-40°C溫水溶解后，噴灑添加到墊料表面，翻耙混勻，用于墊料管理期的日常維護，提高豬糞原位降解效率；
[0019]3)復合菌劑III是在豬群飼養期結束出欄后使用，按25-50克/m2的用量比例添加復合菌劑III，將復合菌劑III用35-40°C溫水溶解后，噴灑到墊料表面，充分混勻后進行高溫堆積發酵，促進墊料基質的深度腐熟。
[0020]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0021]1)根據豬養殖期的生產實際，結合墊料的理化特征，建立(進欄、養殖、出欄)協同遞進的三元復合菌劑，因地適宜地搭配功能菌種。
[0022]2)三元微生物菌劑均是功能互補、酶系互補的高效轉化菌群體系。進欄前發酵產熱；養殖中中生物除臭、抑制病菌、轉化糞便；出欄后高溫腐熟，養分原位保全。由于菌劑各組分可隨養殖期的進程而調整，達到了有效利用微生物資源，提高豬糞原位降解效率的發明目的。[0023]3)養殖日常維護中使用復合菌劑II，以糞便轉化、抑制病菌為目標復配菌株，減少惰性基質的物料轉化，延長墊料的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為啟動發酵各試驗組的溫度變化曲線；
[0025]圖2為堆積發酵各試驗組的溫度變化曲線。
【具體實施方式】
[0026]以下實施方式旨在進一步說明本發明，而非限制本發明。
[0027]本發明采用的9株菌名稱及菌種來源如下:康寧木霉(CICC40634)、地衣芽孢桿菌(CICC20085)、解淀粉芽孢桿菌(CICC20164)、褐球固氮菌(CICC21685)、糞腸球菌(CICC21869)、側孢芽孢桿菌(CICC21185)、枯草芽孢桿菌(CICC21164)、米曲霉(CICC40186)和鏈霉菌(CICC23624)均購自CICC(中國工業微生物菌種保藏管理中心)。
[0028]實施例1制備三元復合菌劑
[0029]本發明的豬發酵床三元復合菌劑，由復合菌劑1、復合菌劑II和復合菌劑III組成。
[0030]復合菌劑I為啟動菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:康寧木霉30%，地衣芽孢桿菌30%，解淀粉芽孢桿菌40% ；
`[0031]復合菌劑II為維護菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:褐球固氮菌20%，糞腸球菌20%，側孢芽孢桿菌15%，解淀粉芽孢桿菌25%，枯草芽孢桿菌20% ；
[0032]復合菌劑III為堆積菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:米曲霉15%，鏈霉菌20%，褐球固氮菌25%，康寧木霉20%，地衣芽孢桿菌20%。
[0033]本發明的豬發酵床三元復合菌劑的制備方法，包括如下步驟:
[0034]每種復合菌劑的配置從斜面菌種到成品的擴增要經過以下三個步驟。
[0035]I) 一級擴培:各個經純化培養的菌種從保藏的斜面上取出后，分別接種到制備好的種子培養基中分別培養，每個IL的瓶中裝培養基300ml,然后置于搖床上36°C振蕩培養48h-72h ；
[0036]一級擴培中，各種菌的斜面培養基和種子培養基均為公知的基礎培養基。其中，地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌的種子培養基——營養肉湯培養基(培養細菌)，康寧木霉、米曲霉——PDA培養基(培養霉菌)，糞腸球菌——MRS培養基(培養乳酸菌)，鏈霉菌——高氏培養基(培養放線菌)，褐球固氮菌——77號固氮培養基(培養固氮菌)。
[0037]2)二級擴培:期間分別檢測各菌培養液活菌數，待各菌活菌數達到(1-6) X 109/ml后，取出種子液，制成復合菌液。
[0038]各復合菌液各菌種子液的的組成及含量如下:
[0039]用于制備復合菌劑I的復合菌液——康寧木霉種子液120ml，地衣芽孢桿菌種子液120ml，解淀粉芽孢桿菌種子液160ml ；
[0040]用于制備復合菌劑II的復合菌液一褐球固氮菌種子液80ml，糞腸球菌種子液80ml，側孢芽孢桿菌種子液60ml，解淀粉芽孢桿菌種子液100ml，枯草芽孢桿菌種子液80ml ；[0041]用于制備復合菌劑III的復合菌液——米曲霉種子液60ml，鏈霉菌種子液80ml，褐球固氮菌種子液100ml，康寧木霉種子液80ml，地衣芽孢桿菌種子液80ml。
[0042]然后按照重量比為復合菌液10%和固體培養基90%的比例，將各復合菌液分別接種于各自的二級擴培培養基中，混勻，共同置于30-35°C培養條件下培養72h-96h，
[0043]用于制備復合菌劑II的復合菌液的二級擴培培養基，每Ikg由如下成分組成:麩皮200g、玉米粉22g、豆柏100g,葡萄糖20g、NaC15g、磷酸二氫鉀3g、木屑200g、水450g。
[0044]用于制備復合菌劑II的復合菌液的二級擴培培養基，每Ikg由如下成分組成:豆柏150g、玉米粉62g、麩皮100g,葡萄糖30g, NaC15g、磷酸二氫鉀3g、木屑200g,水450g。
[0045]用于制備復合菌劑III的復合菌液的二級擴培培養基，每Ikg由如下成分組成:麩皮 160g、玉米粉 100g、葡萄糖 35g, NaC15g、木屑 250g,水 450g。
[0046]3)固料干燥:在50_55°C條件下烘干濕料，即可制成復合菌劑粉劑產品，復合菌劑I粉劑產品含菌量在2X 109-4X 109cfu/g之間，復合菌劑II粉劑產品含菌量在4X 109-8X 109cfu/g,復合菌劑III粉劑產品含菌量在 2X 108_4X 108cfu/g。
[0047]實施例2檢測本發明的三元復合菌劑制成的豬發酵床養豬功效
[0048]2013年7月-2013年10月在某養豬場進行了本發明產品發酵床養殖技術養豬試驗。墊料由鋸末屑、稻殼按1:1的重量比構成。按產期，體重相近的原則，選擇同品種、同批次的雜交豬60頭，隨機分成2組，每組30頭。試驗I組為對照組，傳統水泥地圈欄；試驗II組，用本發明的三元復合菌劑制成的豬發酵床養殖。
[0049]進豬前使用復合菌劑I (啟動菌劑)，按30克/m2的用量比例添加復合菌劑I，將復合菌劑I用35-40°C溫水2L溶解后，用量按30克/m2的比例，噴灑添加到墊料表面，充分混勻后進行啟動發酵；
[0050]在進豬45天后，使用復合菌劑II (維護菌劑)，按15克/m2的用量比例添加復合菌劑II，將復合菌劑II用35-40°C溫水2L溶解后，噴灑添加到墊料表面，翻耙混勻，用于墊料管理期的日常維護，提高豬糞原位降解效率；
[0051]在豬群飼養期結束出欄后使用復合菌劑IIK堆積菌劑)，按35克/m2的用量比例添加復合菌劑III，將復合菌劑III用35-40°C溫水2L溶解后，噴灑到墊料表面，充分混勻后進行高溫堆積發酵，促進墊料基質的深度腐熟。
[0052]對照組和試驗組基礎日糧相同。
[0053]表1育肥豬生產性能測定
[0054]
【權利要求】
1.一種豬發酵床三元復合菌劑，其特征在于，由復合菌劑1、復合菌劑II和復合菌劑III組成， 所述的復合菌劑I為啟動菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:康寧木霉30%，地衣芽孢桿菌30%，解淀粉芽孢桿菌40% ； 所述的復合菌劑II為維護菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:褐球固氮菌20%，糞腸球菌20%，側孢芽孢桿菌15%，解淀粉芽孢桿菌25%，枯草芽孢桿菌20% ； 所述的復合菌劑III為堆積菌劑，按照重量百分比由以下成分組成:米曲霉15%，鏈霉菌20%，褐球固氮菌25%，康寧木霉20%，地衣芽孢桿菌20%。
2.如權利要求1所述的豬發酵床三元復合菌劑的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: O復合菌劑I在第一次進豬前新墊料進床后使用，按20-40克/m2的用量比例添加復合菌劑I，將復合菌劑I用35-40°C溫水溶解后，噴灑添加到墊料表面，充分混勻后進行啟動發酵； 2)復合菌劑II在豬群飼養1-2個月后使用，按10-20克/m2的用量比例添加復合菌劑II，將復合菌劑II用35-40°C溫水溶解后，噴灑添加到墊料表面，翻耙混勻，用于墊料管理期的日常維護，提高豬糞原位降解效率； 3)復合菌劑III是在豬群飼養期結束出欄后使用，按25-50克/m2的用量比例添加復合菌劑III，將復合菌劑III用35-40°C溫水溶解后，噴灑到墊料表面，充分混勻后進行高溫堆積發酵，促進墊 料基質的深度腐熟。
【文檔編號】C12R1/69GK103865860SQ201410130166
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】宦海琳, 閆俊書, 顧洪如, 周維仁, 徐小明, 馮國興 申請人:江蘇省農業科學院