[發(fā)明專利]一種畜禽糞便堆肥用促腐保氮菌劑及制備和應用方法

有效

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• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111676174B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 李東;陳意超
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都生物研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/14;C05F17/20;C12R1/08;C12R1/07;C12R1/01;C12R1/645
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙) 51247
• 代理人: 吳亦雨

本發(fā)明屬于微生物技術領域，具體涉及一種堆肥用促腐保氮除臭菌劑及制備和應用方法。具體技術方案為：一株短芽孢桿菌，于2020年3月27日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCC No.19516。并利用該短芽孢桿菌制備了一種微生物組合物，包括：蛋白質降解菌、纖維素降解菌、定向促腐菌、角蛋白降解菌、產乳酸芽孢菌、氨氧化菌及硫氧化菌，所述蛋白質降解菌包括所述短芽孢桿菌。該微生物組合物可針對性處理畜禽糞便，降低畜禽糞便堆肥中的礦化率，提高腐殖化率，避免氨氣、惡臭氣體的揮發(fā)，提高堆肥產品質量。

技術領域

本發(fā)明屬于微生物技術領域，具體涉及一種堆肥用促腐保氮除臭菌劑及制備和應用方法。

背景技術

堆肥是指在微生物參與條件下，堆肥原料經過礦化和腐殖化作用，可降解有機物被轉化為無機物或性質相對穩(wěn)定的腐殖質的生物化學過程。

堆肥控制包括過程控制和污染控制兩個方面。其中，堆肥過程控制技術是降低運行成本、提高堆肥產品質量的重要技術。降低堆肥原料的礦化率比例、提高腐殖化比例是實現堆肥控制并區(qū)別于自然腐敗的主要標志。原因在于，以礦化過程為主的自然腐敗，原料中的有機碳需降解超過38％時，才認為基本腐熟，利用有機質與有機碳的轉換系數1.724計算可知，此時有機質降解幅度在65％左右。這樣的堆肥方式會極大造成堆肥原料的損失，從而導致堆肥產品總量和品質的顯著下降。

定向腐殖化堆肥，是降低礦化作用，特異性加強腐殖化過程的堆肥發(fā)酵新技術。該技術既有利于增加堆肥產品的總量，同時還能減少CO₂和NH₃的排放。但堆肥腐殖化過程受多種因素的影響，其中，原料本身的差異和微生物制劑的使用尤為關鍵。

現代理論認為，腐殖質的形成機理為：在微生物參與下，有機殘體中的木質纖維素成分經分解-氧化-縮合-脫氫作用形成酚類、醌類物質，這些物質與蛋白質的降解產物(氨基酸或肽)合成低分子量腐植酸，腐植酸可進一步縮合形成分子量更大的腐殖質。腐殖質形成的直接原料是醌酚類的芳構化單體或衍生物與氨基酸類物質。因此，以木質素、纖維素為主的輔料常常被大量添加應用在以畜禽糞便為主的堆肥發(fā)酵中，一方面可調節(jié)原料碳氮比，同時也可增加堆肥腐殖質含量。但簡單的物質堆摞難以引發(fā)腐殖化所需要的生化過程，原因是缺乏促使腐殖酸形成的微生物類群，或者難以協調微生物在堆肥過程中的時空分布和代謝關系，而這也是以往研究極少涉及到的領域。

不僅如此，自然條件下，堆肥物質的降解有“先易后難”的顯著特點。即微生物會優(yōu)先利用堆肥原料中易降解的蛋白質(產生氨基酸或肽)、糖類和脂肪，再分解難于利用的纖維素和木質素。從而導致腐殖質合成的兩大前體物質的錯位供應，造成礦化作用在堆肥前中期強烈發(fā)生，釋放出大量的氨氣，而堆肥中后期腐殖化作用才開始緩慢進行。然而，企業(yè)為提高生產效率對堆肥發(fā)酵的時長往往實行嚴格控制(30天左右)，這進一步造成許多產品沒有得到完全腐熟，使用此類產品容易造成燒根、死苗、根系缺氧以及土壤酸化等不利影響。

目前大部分堆肥微生物制劑的實質仍是增加堆肥初期微生物數量，以尋求堆肥原料的快速礦化降解，從而快速達到使物料穩(wěn)定化的目的。這種方式雖然能夠在一定程度上縮短堆肥周期，避免原料的大量堆積，但快速分解會造成大量的氨揮發(fā)氮素損失以及各種揮發(fā)性臭味氣體，既污染環(huán)境又降低了堆肥品質。

如何科學有效地實現堆肥過程控制與污染控制一直被認為是快速堆肥的核心問題，也是高效復合菌劑研發(fā)的理論基礎。其關鍵在于挖掘優(yōu)良的微生物菌種資源，幫助菌株在堆肥環(huán)境中的快速穩(wěn)定擴繁，以及調節(jié)各微生物代謝的協調進行?，F有技術往往直接利用僅有單一降解作用的不同功能菌株，通過各種合成培養(yǎng)基在人為營造的條件下進行擴培、混合后直接作為堆肥菌劑，無法真正解決上述問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種堆肥用促腐保氮除臭菌劑及制備和應用方法。