玉米秸秆高温腐熟剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玉米秸秆高温腐熟剂，是由玉米秸秆粉与复合菌剂经发酵后烘干制得；其中所述玉米秸秆高温腐熟剂中玉米秸秆粉颗粒上负载有疏棉状嗜热霉、褐色喜热裂孢菌、曲波热多孢菌、热紫链霉菌、就地堆肥地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌，且其有效活菌数不低于48±1亿/g，所述玉米秸秆高温腐熟剂颗粒的平均粒径为150μm～650μm，含水率低于15％，pH为6.0～8.0。本发明专利技术的腐熟剂能将玉米秸秆中的木质纤维素物质和蛋白类物质快速降解而完成秸秆的腐熟过程，并产生了丰富的简单无机碳源和氮源。将腐熟后的玉米秸秆制备成有机肥料使用，可有效促进植物生长和改善土壤肥力，有助于土壤改善和环境治理，实现农业的可持续发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微生物制剂，具体涉及一种玉米秸杆高温腐熟剂及其制备方法和应用。
技术介绍
玉米秸杆作为一种广泛存在的植物生物质资源，具有极大的生物利用价值。我国作为农业大国，每年产生大量玉米秸杆，但对秸杆的利用效率非常低，大部分秸杆被直接焚烧，造成严重的环境污染和资源浪费。玉米秸杆主要成分为木质纤维素，其组分包括半纤维素、纤维素和木质素，可通过固态发酵被微生物分解为可被植物吸收利用的简单碳源，是化学肥料的优良替代品。通过将玉米秸杆转变为有机肥料，可减少因秸杆焚烧引起的环境污染和资源浪费问题，同时也可通过替代化学肥料的使用，减少肥料过度使用造成的水体富营养化和土壤盐碱化问题，并且能改善土壤肥力，有助于实现农业的可持续发展。对秸杆的固态发酵，即秸杆堆肥是由微生物起主导作用的。但自然堆肥具有耗时长、效率低和占地面积大的问题。通过制成玉米秸杆高温腐熟剂，可在高温状态下杀灭植物病原菌的同时加快堆肥效率，缩短堆肥周期，同时发酵罐的使用也避免了传统堆肥占地多和气味重的缺点，因此玉米秸杆高温腐熟剂的研发与应用是高效利用玉米秸杆产生有机肥料的一种非常好的方式。
技术实现思路
针对本领域的技术现状，本专利技术要解决的问题是提供一种玉米秸杆高温腐熟剂及其制备方法和应用。本专利技术所述的玉米秸杆高温腐熟剂，是由玉米秸杆粉与复合菌剂经发酵后烘干制得；其特征在于:所述玉米秸杆高温腐熟剂中玉米秸杆粉颗粒上负载有疏棉状嗜热霉、褐色喜热裂孢菌、曲波热多孢菌、热紫链霉菌、就地堆肥地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌，且其有效活菌数不低于48±1亿/g，所述玉米秸杆高温腐熟剂颗粒的平均粒径为150 μπι ?650 μπι，含水率低于 15%，pH 为 6.0 ?8.0。其中:上述玉米秸杆粉颗粒上负载的混合菌中疏棉状嗜热霉、褐色喜热裂孢菌、曲波热多孢菌、热紫链霉菌、就地堆肥地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的重量比为15?25:12?20:12 ?20:5 ?10:5 ?10:1 ?5。进一步优选的实施方式是:所述玉米秸杆粉颗粒上负载的混合菌中疏棉状嗜热霉、褐色喜热裂孢菌、曲波热多孢菌、热紫链霉菌、就地堆肥地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的重量比为20:15:15:8:8:4。所述玉米秸杆高温腐熟剂颗粒的平均粒径为450±50 μm。本专利技术所述的玉米秸杆高温腐熟剂的制备方法，步骤是:(1)以常规方法分别将疏棉状嗜热霉、褐色喜热裂孢菌、曲波热多孢菌、热紫链霉菌、就地堆肥地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌菌种活化并扩繁培养，制得有效活菌数为106?10s个/ml的六种菌液；并按疏棉状嗜热霉:褐色喜热裂孢菌:曲波热多孢菌:热紫链霉菌:就地堆肥地芽孢杆菌:枯草芽孢杆菌重量比为15?25:12?20:12?20:5?10:5?10:1?5的比例将制得的六种菌液混合均匀，得到复合菌剂；(2)将玉米秸杆粉碎至平均粒径为150 μπι?650 μm，制得玉米秸杆粉颗粒，然后将玉米秸杆粉颗粒与步骤(1)得到的复合菌剂按重量比2:3?5的比例混合均匀，在50°C?60°C条件下发酵2?3天，发酵过程中持续搅拌，得到发酵物；(3)将步骤(2)得到的发酵物在25°C?37°C条件下烘干，即得到玉米秸杆高温腐熟剂，其中，所述高温腐熟剂颗粒的平均粒径为150 μπι?650 μπι，含水率低于15%，pH为6.0?8.0，颗粒负载的有效活菌数不低于48±1亿/g。本专利技术所述的玉米秸杆高温腐熟剂在降解处理玉米秸杆中的应用。其中:所述降解处理玉米秸杆的方法是将玉米秸杆与玉米秸杆高温腐熟剂按重量比100?150:1的比例混合均匀，拢堆，室温下发酵至玉米秸杆完全腐熟，再将其制备成有机肥料使用，或将其作为辅料部分替代玉米秸杆高温腐熟剂使用。本专利技术所述的玉米秸杆高温腐熟剂是由玉米秸杆粉与多种嗜高温菌种菌液经发酵后烘干制得，该腐熟剂产品中借助微生物之间的协同作用，复合菌发酵产生了大量纤维素酶、半纤维素酶和蛋白酶，能将玉米秸杆中的木质纤维素物质和蛋白类物质快速降解(实验测得半纤维素含量下降44%，纤维素含量下降37% )，从而完成秸杆的腐熟过程，并产生了丰富的简单无机碳源和氮源。将腐熟后的玉米秸杆制备成有机肥料使用，可有效促进植物生长和改善土壤肥力。因为菌液为嗜高温菌种使发酵过程在高温环境下进行，可有效抑制嗜中温的植物病原菌的生长，从而使经过腐熟剂发酵过的玉米秸杆能直接作为有机肥料应用于土壤中，有助于土壤改善和环境治理，实现农业的可持续发展。【具体实施方式】为了更好地解释本专利技术，以下结合具体实例进一步阐述本专利技术的主要内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于以下实施例。实施例1玉米秸杆高温腐熟剂的制备(1)以常规方法分别将疏棉状嗜热霉、褐色喜热裂孢菌、曲波热多孢菌、热紫链霉菌、就地堆肥地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌菌种活化并扩繁培养，制得有效活菌数为107?10s个/ml的六种菌液；并按疏棉状嗜热霉:褐色喜热裂孢菌:曲波热多孢菌:热紫链霉菌:就地堆肥地芽孢杆菌:枯草芽孢杆菌重量比为20:15:15:8:8:4的比例将制得的六种菌液混合均匀，得到复合菌剂；(2)将玉米秸杆粉碎至平均粒径为150 μ m?650 μ m，制得玉米秸杆粉颗粒，然后将玉米秸杆粉颗粒与步骤(1)得到的复合菌剂按重量比2:4的比例混合均匀，在55±2°C条件下发酵3天，发酵过程中持续搅拌，得到发酵物；(3)将步骤(2)得到的发酵物在35°C?37°C条件下烘干，即得到玉米秸杆高温腐熟剂，其中，所述高温腐熟剂颗粒的平均粒径为150 μπι?650 μπι，含水率低于15%，pH为6.0?8.0，颗粒负载的有效活菌数不低于48±1亿/g。上述疏棉状嗜热霉(Thermomyces lanuginosus)、褐色喜热裂孢菌(Thermobif idafusca)、曲波热多抱菌(Thermopolyspora f lexuosa)、热紫链霉菌(Streptomycesthermov1laceus)、就地堆肥地芽抱杆菌(Geobacillus toebii)和枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)六种菌购自北京中原公司、通派(上海)生物科技有限公司或杭州微球生物技术有限公司。疏棉状嗜热霉的液体培养基配方为:PDA培养基，马铃薯去皮后称取200g切成小块，加水煮沸后纱布过滤，加水补足滤液至1L，加葡萄糖20g，自然pH。褐色喜热裂孢菌和曲波热多孢菌的液体培养基配方为:ISP_2培养基，酵母提取物4g，麦芽提取物10g，葡萄糖4g，加水至1L，pH7.3。热紫链霉菌的液体培养基配方为:高氏合成一号琼脂培养基，可溶性淀粉20g，硝酸钾lg，磷酸氢二钾0.5g，七水硫酸镁0.5g，氯化钠0.5g，硫酸亚铁0.0lg，加水至1L，ρΗ7.2-7.4。就地堆肥地芽孢杆菌的液体培养基配方为:改良Brock’s培养基，酵母提取物lg/L，蛋白胨lg/L，硫酸铵1.3g/L，磷酸二氢钾0.28g/L，七水硫酸镁0.25g/L，氯化钙0.074g/L，微量盐溶液0.lml (氯化铁19g/L，氯化锰1.8g/L，硼砂4.4g/L，氯化锌0.22g/L,钼酸钠0.03g/L，氯化铜 0.05g/L，氯化钴 0.01g/L)，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米秸秆高温腐熟剂，是由玉米秸秆粉与复合菌剂经发酵后烘干制得；其特征在于：所述玉米秸秆高温腐熟剂中玉米秸秆粉颗粒上负载有疏棉状嗜热霉、褐色喜热裂孢菌、曲波热多孢菌、热紫链霉菌、就地堆肥地芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合菌，且其有效活菌数不低于48±1亿/g，所述玉米秸秆高温腐熟剂颗粒的平均粒径为150μm～650μm，含水率低于15％，pH为6.0～8.0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王禄山，张丽丽，张怀强，陈冠军，高培基，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37