[發(fā)明專(zhuān)利]一種菌糠堆肥菌劑制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710237144.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106916769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡寶蘭;諸葛誠(chéng)祥;潘亞威;梁程鈞;樓莉萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N1/20
• 分類(lèi)號(hào): C12N1/20;C05F15/00;C05F17/00;C12R1/125;C12R1/01
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 張法高,傅朝棟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種堆肥菌劑的制備方法和應(yīng)用，特別涉及一種菌糠高溫堆肥復(fù)合菌劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們對(duì)食品種類(lèi)和品質(zhì)要求的不斷提高，食用菌的需求量日趨增加，產(chǎn)量也不斷提高。然而，隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，采收食用菌子實(shí)體后廢棄的固體培養(yǎng)基即菌糠的數(shù)量也越來(lái)越多。調(diào)查顯示，每生產(chǎn)1.0kg的食用菌約產(chǎn)生5.0kg的菌糠(Paredes et al.,2009)。

大部分的菌糠被隨意廢棄造成了環(huán)境污染。合理開(kāi)發(fā)利用食用菌菌糠使其資源化高效利用不僅可以解決環(huán)境污染問(wèn)題，還可以變廢為寶，促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)的循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)國(guó)際公認(rèn)的廢棄物“減量化、無(wú)害化、資源化”綜合治理原則，生物堆肥處理是在人工控制條件下依靠細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌等微生物的降解作用，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的處理技術(shù)，從而達(dá)到原料的無(wú)害化和資源化。這是促進(jìn)有機(jī)廢棄物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中良性循環(huán)并促進(jìn)環(huán)境污染問(wèn)題得以真正解決的有效途徑，是符合我國(guó)國(guó)情的最佳處理方法。

堆肥化(composting)是在微生物作用下通過(guò)高溫發(fā)酵使有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化和無(wú)害化而變成腐熟肥料的過(guò)程。在微生物分解有機(jī)物的過(guò)程中，不但可以生成大量可被植物利用的有效氮、磷、鉀化合物，還能形成腐殖質(zhì)，它是構(gòu)成土壤肥力的重要活性物質(zhì)。

其過(guò)程可分為三個(gè)階段：糖類(lèi)、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)等易分解物經(jīng)微生物分解而產(chǎn)熱的升溫階段；伴隨纖維素、半纖維素分解而持續(xù)產(chǎn)熱的高溫發(fā)酵階段；以及剩余分解物繼續(xù)分解和木質(zhì)纖維素中脫落的木質(zhì)素單元重新組合形成腐殖質(zhì)的后腐熟階段。其中，第一階段時(shí)間相對(duì)短暫，第二階段時(shí)間較長(zhǎng)且是堆肥化中物質(zhì)變化最為劇烈的階段，而第三階段是相對(duì)溫和的必經(jīng)階段。因此，堆肥化進(jìn)程的關(guān)鍵在于第二階段。

作為堆肥化進(jìn)程的促進(jìn)手段，堆肥發(fā)酵菌劑的使用越來(lái)越受到關(guān)注。但對(duì)堆肥化過(guò)程機(jī)理的理解不足和菌劑制造、使用技術(shù)的程度不同，其使用效果千差萬(wàn)別。其主要問(wèn)題在于：①有些菌劑過(guò)于關(guān)注升溫效果，選用針對(duì)易分解物的中溫微生物作菌劑，由于不具備分解關(guān)鍵成分木質(zhì)纖維素的能力，高溫期迅速消失，達(dá)不到期望的效果；②過(guò)分強(qiáng)調(diào)好氧條件，促進(jìn)了易分解的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)等成分，但抑制了難分解物木質(zhì)纖維素的分解，導(dǎo)致需要較長(zhǎng)不通氣的二次發(fā)酵來(lái)分解難分解物，從而延長(zhǎng)了堆肥腐熟時(shí)間；③堆肥發(fā)酵環(huán)境中使用的菌劑，其組成菌都處于同一環(huán)境中，這些成員菌是否可以在同一環(huán)境中同時(shí)生長(zhǎng)且功能上能否相互協(xié)同至關(guān)重要。但現(xiàn)有的大部分堆肥復(fù)合菌劑，都分別利用不同的培養(yǎng)條件各自培養(yǎng)菌種，人為地強(qiáng)行混合制成菌劑。結(jié)果往往難以保證這些成員菌在同一環(huán)境中很好地增殖，更難以達(dá)到穩(wěn)定的作用及預(yù)期的效果。

由此可見(jiàn)，研發(fā)一種可以顯著縮短堆肥腐熟時(shí)間、提高堆肥質(zhì)量的堆肥菌劑十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種可以顯著縮短堆肥腐熟時(shí)間、提高堆肥質(zhì)量的菌糠堆肥菌劑。

本發(fā)明所提供的菌糠堆肥菌劑，其活性成分為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、熱紅短芽孢桿菌(Brevibacillus thermoruber)、羅伊式短芽孢桿菌(Brevibacillus reuszeri)和側(cè)孢短芽孢桿菌(Brevibacillus laterosporus)。4種菌種均可通過(guò)商業(yè)途徑獲得，例如美國(guó)典型培養(yǎng)物中心(ATCC)、中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)或中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)等，或者自行分離。

所述枯草芽孢桿菌、熱紅短芽孢桿菌、羅伊式短芽孢桿菌和側(cè)孢短芽孢桿菌的配比控制在(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)。

在菌劑中，作為活性成分的枯草芽孢桿菌、熱紅短芽孢桿菌、羅伊式短芽孢桿菌和側(cè)孢短芽孢桿菌的總量控制在1.0×10¹⁰～5.0×10¹⁰個(gè)/mL菌劑。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供所述菌劑的制備方法。

本發(fā)明所提供的菌糠堆肥菌劑的制備方法，具體可包括如下步驟：

(1)分別對(duì)權(quán)利要求1所述的4種菌種進(jìn)行培養(yǎng)活化，獲得復(fù)合有4種菌種的種子液；

(2)對(duì)種子液中的復(fù)合菌進(jìn)行發(fā)酵，獲得菌糠堆肥菌劑；

在菌糠堆肥菌劑中，枯草芽孢桿菌、熱紅短芽孢桿菌、羅伊式短芽孢桿菌和側(cè)孢短芽孢桿菌的配比為(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)，4種菌的總量為1.0×10¹⁰～5.0×10¹⁰個(gè)/mL菌劑。