環(huán)保秸稈降解劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明要求保護(hù)一種環(huán)保秸稈降解劑，它由下述重量百分比原料配制而成：產(chǎn)黃纖維單胞菌20%，黃孢原毛平革菌20%、膠胨樣芽孢桿菌18%，銅綠假單孢菌15%，黑曲霉10%，吸水鏈霉菌7%，紅球菌7%，脫氮副球菌3%。本發(fā)明提供的環(huán)保秸稈降解劑加快秸稈發(fā)酵，其復(fù)合微生物間具有良好的協(xié)同效應(yīng)；對難以降解的玉米、水稻等秸稈具有高效的降解性能，適應(yīng)外界環(huán)境能力強(qiáng)；該菌劑主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植中作物秸稈腐熟還田，將其轉(zhuǎn)化為高效、安全、環(huán)保的生物有機(jī)肥。
【專利說明】[0001] 環(huán)保秸稈降解劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)微生物在處理農(nóng)作物秸桿上的應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保秸桿 降解劑及其在秸桿生物反應(yīng)堆和堆慪上的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 隨著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的提高，農(nóng)作物秸桿（如玉米秸、麥秸、高粱秸、花生殼、花生 桿、米糠、稻草、樹葉等）的出量也在成倍增加。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料記載，全國目前各類農(nóng)作物 秸桿的產(chǎn)量每年在達(dá)7?10億噸，，其數(shù)量相當(dāng)于北方草原產(chǎn)量的60倍。長期以來，農(nóng)作 物秸桿的處理問題一直是令廣大農(nóng)民和各級政府倍感頭疼的問題，過去由于開發(fā)利用技術(shù) 的缺乏、市場信息閉塞以及農(nóng)民秋耕播種時(shí)間短暫等原因，絕大多數(shù)秸桿被廢棄于河道、路 旁腐爛或在田間被直接焚毀，不但堵塞河道和道路交通，而且嚴(yán)重污染了環(huán)境并造成資源 的巨大浪費(fèi)。
[0004] 由于秸桿在短期內(nèi)不易腐解，導(dǎo)致秸桿資源長期沒有得到合理的開發(fā)，除少量用 于墊圈、喂養(yǎng)牲畜、部分用于堆慪肥外，大部分都作為生活燃料燒掉了，在種植業(yè)為主的地 區(qū)，作物秸桿已經(jīng)成為生產(chǎn)中的障礙。所以，焚燒秸桿遍及廣大鄉(xiāng)村，由此引起環(huán)境污染與 有機(jī)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國用作還田和有機(jī)肥料的作物秸桿僅占總量的20%左右， 焚燒占17 %，秸桿燃燒后主要產(chǎn)物為二氧化碳，一氧化碳，二氧化硫等有害氣體，這些氣體 進(jìn)入大氣后造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。每到收獲季節(jié)農(nóng)村出現(xiàn)"村村點(diǎn)火，處處冒煙"的景象， 秸桿焚燒有四大壞處：一是浪費(fèi)資源，導(dǎo)致大量有機(jī)物不能回田；二是嚴(yán)重污染環(huán)境；三經(jīng) 常引發(fā)火災(zāi)和交通事故；四破壞農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)，造成土壤肥力下降。
[0005] 秸桿直接還田是近年來推廣的項(xiàng)目，采用秸桿還田機(jī)作業(yè)，機(jī)械化程度高，秸桿處 理時(shí)間短，在土壤里腐爛時(shí)間長，影響犁耕和旋耕作業(yè)，不利于播種，近年來，經(jīng)常發(fā)生將秸 桿燒掉的事情，既達(dá)不到秸桿資源利用的目的，又污染了環(huán)境。
[0006] 利用生物技術(shù)快速處理秸桿是當(dāng)前應(yīng)用較多的解決方法。秸桿纖維素含量高，也 存在少量木質(zhì)素，C/N比過高，需要加入可利用木質(zhì)素、纖維素和蛋白質(zhì)的功能菌及抗病增 肥效的菌，并加入調(diào)節(jié)C/N比的豆柏、麥麩和尿素等。微生物對纖維素的降解是通過分泌到 胞外的游離纖維素酶，以水解酶機(jī)制和氧化酶機(jī)制降解纖維素。利用微生物可將纖維素最 終分解成為二氧化碳和水，而通過微生物自身的生長又可產(chǎn)生大量的菌體蛋白，因此運(yùn)用 微生物法處理秸桿，可以大幅度提高其營養(yǎng)價(jià)值，與物理化學(xué)方法相比，具有許多無可比擬 的優(yōu)點(diǎn)。選育和利用作物秸桿高效降解微生物菌株，研發(fā)高效降解菌劑，建立作物秸桿田間 原位生物轉(zhuǎn)化還田技術(shù)，是目前國內(nèi)外重要發(fā)展趨勢之一。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供了一種環(huán)保秸桿降解劑，其特征在于它由可分解木質(zhì)素、纖 維素、蛋白質(zhì)、抗病和菌肥多種功能的多種菌株復(fù)合而成，解決現(xiàn)有技術(shù)在秸桿發(fā)酵降解過 程中所利用的微生物菌劑種類單一、分解能力弱、纖維素總降解率低以及發(fā)酵周期長等問 題，提供一種高效環(huán)保秸桿降解劑。
[0009] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備秸桿有機(jī)肥料的方法，其使用本發(fā)明的環(huán)保 秸桿降解劑發(fā)酵秸桿，得到有機(jī)肥料，腐熟還田。
[0010] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種環(huán)保秸桿降解劑，該菌劑的活性成分為下列重量百分比的原料： 產(chǎn)黃纖維單胞菌20%，黃孢原毛平革菌20%、膠胨樣芽孢桿菌18%，銅綠假單孢菌15%， 黑曲霉10%，吸水鏈霉菌7%，紅球菌7%，脫氮副球菌3%。
[0011] 上述菌劑中，所述產(chǎn)黃纖維單胞菌具體可為產(chǎn)黃纖維單胞菌（cellulomonas flavigena)ATCC No. 482; 所述黃孢原毛平革菌具體可為黃孢原毛平革菌（phanerochaete chrysosporium) ATCC20696; 所述膠胨樣芽孢桿菌具體可為膠胨樣芽孢桿菌（Bacillus mucilaginosus) CGMCC NO. 3769 ； 所述銅綠假單孢菌具體可為銅綠假單孢菌（Pseudomonas aeruginosa) ATCC 15442; 所述黑曲霉具體可為黑曲霉（Aspergillus nige)CCTCC No :M206034; 所述吸水鏈霉菌具體可為吸水鏈霉菌（Streptomyces hygroscopicus)CCTCC No: M203062 ； 所述紅球菌優(yōu)選為紅球菌（Rhodococcus rhodochrous) ATCC 15906; 所述脫氮副球菌具體可為脫氮副球菌（Paracoccus denitrificans) ATCC13543。
[0012] 本發(fā)明的微生物復(fù)合菌劑可以為液體菌劑，也可以為固體菌劑。
[0013] 本發(fā)明的秸桿發(fā)酵復(fù)合菌劑，各菌種之間合理配伍，共生協(xié)調(diào)，互不拮抗，其制備 方法簡便，方法易行，由于在處理的過程中物料得到徹底腐熟，產(chǎn)生大量功能微生物以及多 種代謝產(chǎn)物如植物激素、抗生素等，從而刺激作物生長發(fā)育，提高土壤養(yǎng)分，改良土壤結(jié)構(gòu)， 其操作簡便，利于生產(chǎn)。
[0014] 本申請發(fā)明人經(jīng)過多年創(chuàng)造性勞動，經(jīng)過大量篩選試驗(yàn)，對菌株進(jìn)行合理配伍，獲 得的菌劑配方合理，使用方便，腐熟秸桿速度快，采用現(xiàn)代微生物發(fā)酵工程技術(shù)，將篩選培 養(yǎng)的多種能夠高效產(chǎn)生纖維素酶、半纖維素酶和木質(zhì)素酶的功能菌株組合培養(yǎng)而成為一種 復(fù)合微生物菌劑，產(chǎn)黃纖維單胞菌20%，黃孢原毛平革菌20%、膠胨樣芽孢桿菌18%，銅綠 假單孢菌15%，黑曲霉10%，吸水鏈霉菌7%，紅球菌7%，脫氮副球菌3%。多功能菌株構(gòu)成， 具有菌株組合新、結(jié)構(gòu)穩(wěn)、酶活強(qiáng)、菌數(shù)高等特點(diǎn)。本發(fā)明提供的復(fù)合微生物菌劑加快秸桿 發(fā)酵，該菌劑微生物間具有良好的協(xié)同效應(yīng)；對難以降解的玉米、水稻等秸桿具有高效的降 解性能，尤其是在低溫條件下；適應(yīng)外界環(huán)境能力強(qiáng)；該菌劑主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植中作物 秸桿腐熟還田，將其轉(zhuǎn)化為高效、安全、環(huán)保的生物有機(jī)肥。
[0015] 本發(fā)明的環(huán)保秸桿降解劑能快速腐熟農(nóng)作物秸桿，可在7 - 10天左右將田間秸桿 迅速腐熟，相對于現(xiàn)有技術(shù)的菌劑大大減少了腐熟時(shí)間，解決了農(nóng)作物秸桿還田中存在腐 熟慢、還田難的問題，提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量，起到了 "用地養(yǎng)地"的作用，破解了長期以來 在秸桿還田問題上政府鼓勵(lì)、農(nóng)民懈怠的困局。
[0016] 本發(fā)明所述菌種均可以從中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心 (CGMCC)以及美國模式培養(yǎng)物集存庫（ATCC)購買得到。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種環(huán)保秸桿降解劑的制備方法，其中制備步驟是： A、將產(chǎn)黃纖維單胞菌，黃孢原毛平革菌，膠胨樣芽孢桿菌，銅綠假單孢菌，黑曲霉，吸水 鏈霉菌，紅球菌，脫氮副球菌按照常規(guī)方式活化、培養(yǎng)至菌液中活菌數(shù)達(dá)到2. 0-4. OX 108個(gè) /克。
[0018] B、將以上產(chǎn)黃纖維單胞菌，黃孢原毛平革菌、膠胨樣芽孢桿菌，銅綠假單孢菌，黑 曲霉，吸水鏈霉菌，紅球菌，脫氮副球菌所培養(yǎng)的菌液按一定的質(zhì)量比進(jìn)行攪拌混合獲得混 合菌液，然后按照混合菌液：麥麩為1 :1〇的重量比例攪拌混合。
[0019] C、干燥：將混合好的物料進(jìn)行干燥，干燥溫度為20-50°C，干燥后含水量為 20-30%，檢驗(yàn)、包裝：按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，成品按重量進(jìn)行包裝，即得環(huán)保秸桿降解劑。
[0020] 本發(fā)明環(huán)保秸桿降解劑劑適用于水稻、小麥、玉米等秸桿的還田，可采用直接粉碎 平鋪或堆腐還田，每畝推薦用量為2kg左右。
[0021] 1、玉米秸桿旋耕滅茬腐熟還田技術(shù)模式 (1)秸桿平鋪。上茬作物成熟后采用帶粉碎機(jī)的收割機(jī)收割或?qū)⑽捶鬯榈霓r(nóng)作物秸桿 粉碎為l〇-15cm，粉碎后的秸桿均勻撒在田間。
[0022] (2)施用本發(fā)明環(huán)保秸桿降解劑。耕地前將秸桿降解劑與適量泥土或底肥拌勻，立 即撒施到鋪好秸桿的田內(nèi)。在按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)施用底肥的同時(shí)每畝加施農(nóng)家糞肥100-200 公斤或尿素3-5公斤或碳銨15公斤調(diào)節(jié)碳氮比。
[0023] (3)耕翻滅茬。用滅茬旋耕機(jī)進(jìn)行滅茬，將作物秸桿翻埋入耕層土壤內(nèi)，然后灌水， 淹水7-10厘米深，機(jī)插秧淹水1-3厘米深。
[0024] (4)日常管理。其它施肥及病蟲害防治參照高產(chǎn)要求正常進(jìn)行。
[0025] 2、環(huán)保秸桿菌劑在水稻秸桿堆慪中的應(yīng)用： 整理水稻秸桿，控制水分55?60%，每1畝方農(nóng)作物秸桿加入1公斤復(fù)合菌劑，翻搗均 勻； 將預(yù)處理好的農(nóng)作物秸桿堆成長梯形，堆頂寬1米，堆底寬2米，堆高夏秋季1. 2?1. 5 米、冬春季1. 5?2. 0米，堆長根據(jù)場地而定，每堆體積不少于5方； 發(fā)酵開始后，當(dāng)20?30厘米深處物料溫度升至55°C時(shí)保持2天，然后翻搗一次，當(dāng) 堆溫再次升至55°C后，保持2天，然后翻搗一次；之后根據(jù)堆溫情況進(jìn)行翻搗，溫度上升時(shí) 期不翻搗，溫度停止上升則翻搗，并重復(fù)這一步驟，直到堆溫與室外溫度相同、水分降至30% 以下時(shí)，即完成了發(fā)酵過程。
[0026]

【具體實(shí)施方式】
[0027] 實(shí)施例1 : 一種環(huán)保秸桿降解劑，該菌劑的活性成分為下列重量百分比的原料： 產(chǎn)黃纖維單胞菌20%，黃孢原毛平革菌20%、膠胨樣芽孢桿菌18%，銅綠假單孢菌15%， 黑曲霉10%，吸水鏈霉菌7%，紅球菌7%，脫氮副球菌3%。
[0028] 上述菌劑中，所述產(chǎn)黃纖維單胞菌具體為產(chǎn)黃纖維單胞菌（cellulomonas f lavigena) ATCC 482; 所述黃孢原毛平革菌具體為黃孢原毛平革菌（phanerochaete chrysosporium) ATCC 20696; 所述膠胨樣芽孢桿菌具體為膠胨樣芽孢桿菌（Bacillus mucilaginosus) CGMCC NO. 3769 ； 所述銅綠假單孢菌具體為銅綠假單孢菌（Pseudomonas aeruginosa) ATCC 15442; 所述黑曲霉具體為黑曲霉（Aspergillus nige)CCTCC No :M206034; 所述吸水鏈霉菌具體為吸水鏈霉菌（Streptomyces hygroscopicus)CCTCC No: M203062 ； 所述紅球菌具體為紅球菌（Rhodococcus rhodochrous) ATCC 15906; 所述脫氮副球菌具體為脫氮副球菌（Paracoccus denitrificans) ATCC13543。
[0029] 環(huán)保秸桿降解劑的制備方法為： A、將產(chǎn)黃纖維單胞菌，黃孢原毛平革菌、膠胨樣芽孢桿菌，銅綠假單孢菌，黑曲霉，吸 水鏈霉菌，紅球菌，脫氮副球菌按照常規(guī)方式活化、培養(yǎng)至菌液中活菌數(shù)達(dá)到2. 0 X 108個(gè)/ 克。
[0030] B、將以上產(chǎn)黃纖維單胞菌，黃孢原毛平革菌、膠胨樣芽孢桿菌，銅綠假單孢菌，黑 曲霉，吸水鏈霉菌，紅球菌，脫氮副球菌所培養(yǎng)的菌液按一定的質(zhì)量比進(jìn)行攪拌混合獲得混 合菌液，然后按照混合菌液：麥麩為1 :1〇的質(zhì)量比例攪拌混合。
[0031] C、干燥：將混合好的物料進(jìn)行干燥，干燥溫度為20-50°C，干燥后含水量為 20-30%，檢驗(yàn)、包裝：按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，成品按重量進(jìn)行包裝，即得環(huán)保秸桿降解劑。
[0032] 實(shí)施例2 采用實(shí)施例1制得的環(huán)保秸桿降解劑，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)選在山東省蘭陵縣，主要輪作模式為 早稻-晚稻-油菜，早稻收獲后全量秸桿還田，實(shí)行免耕拋秧。供試作物為雜交稻。
[0033] 試驗(yàn)結(jié)果 水稻收獲后將秸桿鋪于實(shí)驗(yàn)田中，添加本發(fā)明環(huán)保秸桿降解劑的實(shí)驗(yàn)田按照每畝施用 2kg實(shí)施例1制備的菌劑，對照組則不用秸桿發(fā)酵復(fù)合菌劑，然后灌水，觀察秸桿腐熟變化 情況： 表1不同處理的秸桿腐熟情況
【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)保秸桿降解劑，其特征在于，所述降解劑由復(fù)合微生物菌劑和麥麩按照重量 比例為1 :5-10混合而成，所述復(fù)合微生物菌劑由下述重量百分比的原料制備而成： 產(chǎn)黃纖維單胞菌20%，黃孢原毛平革菌20%、膠胨樣芽孢桿菌18%，銅綠假單孢菌15%， 黑曲霉10%，吸水鏈霉菌7%，紅球菌7%，脫氮副球菌3%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降解劑，其特征在于： 所述產(chǎn)黃纖維單胞菌具體可為產(chǎn)黃纖維單胞菌（cellulomonas flavigena)ATCC 482; 所述黃孢原毛平革菌具體可為黃孢原毛平革菌（phanerochaete chrysosporium)ATCC 20696; 所述膠胨樣芽孢桿菌具體可為膠胨樣芽孢桿菌（Bacillus mucilaginosus) CGMCC NO. 3769 ； 所述銅綠假單孢菌具體可為銅綠假單孢菌（Pseudomonas aeruginosa) ATCC 15442; 所述黑曲霉具體可為黑曲霉（Aspergillus nige)CCTCC No :M206034; 所述吸水鏈霉菌具體可為吸水鏈霉菌（Streptomyces hygroscopicus)CCTCC No: M203062 ； 所述紅球菌具體可為紅球菌（Rhodococcus rhodochrous) ATCC 15906; 所述脫氮副球菌具體可為脫氮副球菌（Paracoccus denitrificans) ATCC 13543。
3. 權(quán)利要求1 一 2所述的降解劑，其特征在于所述降解劑的制備方法包括如下步驟： A、將產(chǎn)黃纖維單胞菌，黃孢原毛平革菌、膠胨樣芽孢桿菌，銅綠假單孢菌，黑曲霉， 吸水鏈霉菌，紅球菌以及脫氮副球菌分別按照常規(guī)方式活化、培養(yǎng)至菌液中活菌數(shù)達(dá)到 2. 0-4. 0X108 個(gè) / 克； Β、將以上產(chǎn)黃纖維單胞菌，黃孢原毛平革菌、膠胨樣芽孢桿菌，銅綠假單孢菌，黑曲 霉，吸水鏈霉菌，紅球菌，脫氮副球菌所培養(yǎng)的菌液按所述的重量百分比進(jìn)行攪拌混合獲得 混合菌液，然后按照混合菌液：麥麩為1 :1〇的重量比例攪拌混合； C、干燥，檢驗(yàn)以及包裝即得。
4. 一種制備秸桿有機(jī)肥料的方法，其是用權(quán)利要求1 一 3所述的降解劑發(fā)酵秸桿，然 后得到秸桿有機(jī)肥料。
【文檔編號】C12N1/20GK104099282SQ201410344566
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月19日
【發(fā)明者】尹夢珍 申請人:尹夢珍