一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂及其制备方法，其中高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料包含三素酶混合物、植物材料、糖和尿素，所述三素酶混合物由纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液组成，并且纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液的重量比为3‑7:5‑10:5‑10。本发明专利技术制备的高产“三素酶”秸秆腐熟剂使各菌群和谐共处、相互促进，达到优势互补的效果，提高有效活菌数，使其产酶量增加，能快速有效分解作物秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素，实现了秸秆生物质资源的快速处理和循环利用。

A high yield \three enzyme\ straw decomposing agent and its preparation method

The invention relates to a high yield \three prime enzyme\ straw decayed agent and its preparation method, in which the preparation material of the high yield \three prime enzyme\ straw decayed agent consists of a mixture of three enzymes, plant materials, sugar and urea. The three vegetative enzyme mixture is composed of Bacillus subtilis fermentation broth, Rhizopus oryzae fermentor and lignin enzyme white. The weight ratio of cellulase Bacillus subtilis fermentation broth, Rhizopus oryzae fermentor and lignin enzyme white rot fungus fermentation broth was 3 7:5 10:5 10. The high yield \three prime enzyme\ straw decomposing agent prepared by the invention makes the bacteria groups coexist and promote each other harmoniously and mutually, to achieve the effect of complementary advantages, increase the number of effective living bacteria, increase the amount of enzyme production, quickly and effectively decompose cellulose, hemicellulose and lignin in crop straw, and realize the rapid treatment of straw biomass resources. And recycling.

【技术实现步骤摘要】
一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂及其制备方法
本专利技术属于农作物秸秆处理
更具体地，本专利技术涉及一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂及其制备方法。
技术介绍
农作物秸秆中含有大量的纤维素、半纤维素、木质素，是世界上最为丰富的生物质资源，是当前生物质资源转化利用的核心。据不完全统计，我国目前年产各类秸秆9亿多吨，利用率尚不到50％，其中只有6-7％直接还田和过腹还田，未被利用的秸秆对环境造成了极其不利的影响。开发具有促进秸秆腐解的微生物菌剂，实现秸秆快速腐解还田、循环利用、提升土壤有机质，是资源循环利用的有效举措之一。但秸秆的主要成分是纤维素(多糖类大分子物质)、半纤维素、木质素(高分子芳香族化合物)等大分子，这三者被称为植物体的“三素”。“三素”的特点是分子量大(几万至千万)、结构紧密有序(晶体和非晶体)、抗分解力强(非常稳定)，又因多数作物秸秆的表面还存在大量蜡质层，更增加了秸秆的分解难度。秸秆腐熟前几天为腐熟剂中的微生物生长繁殖期，对腐熟贡献小，只有等到该类微生物大量繁殖分泌各种木质素、半纤维素降解酶，破坏了木质素和半纤维素之间的紧密结合，暴露出内部的纤维素结构，才进入秸秆的快速腐解阶段。而往往由于微生物分泌的“三素酶”数量不够，活性不足，影响了秸秆腐解速度、程度。可见，要使秸秆腐解的确是一件不易之事，需要能够产纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶的多种微生物共同参与，进行逐步有序的接力分解过程，才能完成秸秆“三素”的腐解。所以，在自然界中，秸秆的腐解通常需要一个长时间的作用过程，它是依靠自然界中存在的秸秆腐解的微生物所产生分解“三素”的酶，逐步作用才得以完成的。中国专利申请CN201510628169.6公开了一种小麦秸秆腐熟剂，以枯草芽孢杆菌、绿色木霉、黑曲霉、白腐真菌和假丝酵母作为生产菌种，对小麦秸秆具有很好的降解作用，而且腐熟后的小麦秸秆有机肥能大大提高农作物产量和质量。中国专利申请CN201410480655.3公开了一种应用于秸秆高效速腐的复合菌剂，由脱蜡菌剂和解素菌剂组成，其中所述的脱蜡菌剂为蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巴氏梭菌的复合菌剂，所述的解素菌剂为白腐真菌、曲霉菌、绿色木霉组成的复合菌剂，其可实现秸秆的高效速腐，并将其转化为环保的有机肥，实现生物能源的循环再生。中国专利申请CN201710024868.9公开了一种用于有机物料堆肥的复合微生物菌剂，该菌剂主要由毕赤酵母、嗜酸乳杆菌、凝结芽孢杆菌、屎肠球菌、纳豆芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、构巢曲霉、白腐真菌、宇佐曲霉、哈慈木霉、里氏木霉、黑曲霉组成。中国专利申请CN201710382511.8公开了一组快速腐熟秸秆的好氧菌群，包括枯草芽孢杆菌、乙酸钙不动杆菌、巨大芽孢杆菌、粪产碱菌和蜡状芽孢杆菌，以及坚强芽孢杆菌，所述好氧菌群能通过其产生的蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等各种分解酶协同分解秸秆有机固废物质。中国专利申请CN201611204518.2公开了一种复合微生物菌剂，包括菌株YO-H、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、黑曲霉和哈茨木霉，在环境温度比较低的情况下也能快速启动腐熟，多种菌剂复配，腐熟效果好。中国专利申请CN201611135221.5公开了一种高产酶量协同菌型秸秆腐熟剂，其利用自然环境中产出的枯草芽孢杆菌为主的混合菌株和绿色木霉共同发酵，再通过筛选培养基选出产纤维素酶的菌株，通过辐照改性进一步提高菌株的产酶量，具有极佳的促秸秆腐熟效果。中国专利申请CN201610126602.0公开了一种秸秆腐熟剂肥料，包括秸秆腐熟剂和有机肥料，筛选了自然条件下能够强力分解纤维素、半纤维素、木质素的娄彻氏链霉菌、米曲菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌作为腐熟剂菌剂。中国专利申请CN201510898642.2公开了一种用于秸秆腐熟的微生物菌剂，该微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌和固体培养基组成。孙芬芬等(微生物菌群发酵稻秸制备有机肥的研究)以枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母、白腐真菌、黑曲霉为复合菌剂，研究了复合微生物菌群降解稻草秸秆快速还田的最优腐解发酵条件，发现所述复合微生物菌群组合可快速彻底地腐解稻秸，能在短期间完全腐熟秸秆。涂宗财等(枯草芽孢杆菌BS-05产纤维素酶条件的研究)对枯草芽孢杆菌BS-05的产纤维素酶条件进行了研究优化。吴昊等(里氏木霉与米根霉混合固态发酵产纤维素酶)发现里氏木霉与米根霉混合固态发酵产纤维素酶，表明里氏木霉与米根霉混合固态发酵产纤维素酶是可行的，通过对接种时间及接种比等发酵形式的调整可使混合菌产生有效的协同作用，促进纤维素酶的生产。可见，现有技术存在用于分解秸秆的复合菌剂。但是，由于分解秸秆的“三素酶”是多酶体系，酶组分之间需要存在协同作用，所以要求多菌株的配合、相互补充，才能促进纤维素类物质的分解，尤其是细菌与真菌之间具有比较强的相互作用。现有技术缺乏能够有效分解秸秆的、具有明显协同作用的“三素酶”体系。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂，所述高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料包含三素酶混合物、植物材料、糖和尿素，所述三素酶混合物由纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液组成，并且纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液的重量比为3-7:5-10:5-10。其中三素酶混合物是指通过三种主要的发酵菌发酵产生的含有纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶的三种酶的发酵产物，一般称作“三素酶”。这三种发酵产物能够实现对所添加的含有纤维素和木质素的植物材料的降解，从而实现秸秆腐熟剂含有作物生长环境所需要的纤维素、半纤维素和木质素。优选的，高产“三素酶”秸秆腐熟剂中，所述纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液由枯草芽孢杆菌、米根霉和白腐真菌经过发酵制备得到。其中枯草芽孢杆菌为能够分泌纤维素酶的任意枯草芽孢杆菌，可以从自然界中分离纤维素酶枯草芽孢杆菌，也可以从市场购买获得纤维素枯草芽孢杆菌，例如纤维素酶枯草芽孢杆菌菌株菌株BS-05等。其中米根霉为任意能够分泌半纤维素酶的任意米根霉，可以从自然界中分离，也可以从市场购买得到。例如沂水锦润生物科技有限公司所销售的米根霉菌株。湖北远成赛创科技有限公司销售的米根霉菌株。其中白腐真菌是任意能够分泌木质素酶的任意白腐真菌，可以从自然界中分离，也可以从市场购买得到。例如上海研生实业有限公司优选的，高产“三素酶”秸秆腐熟剂中，所述高产“三素酶”秸秆腐熟剂中三素酶混合物占高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料总重量的百分比含量为0.90-3.50％。优选的，高产“三素酶”秸秆腐熟剂中，所述植物材料为作物秸秆、作物叶片、林木枝叶、麸皮、米糠中的一种或多种，优选的，植物材料为麸皮和米糠的混合物。优选的，高产“三素酶”秸秆腐熟剂中，所述植物材料为麸皮和米糠的混合物，所述糖为赤砂糖。优选的，高产“三素酶”秸秆腐熟剂中，所述麸皮、米糠、赤砂糖和尿素的重量分别占高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料总重量的百分比含量为35.05-77.09％、29.83-67.04％、0.82-2.46％和0.07-0.22％。优选的，高产“三素酶”秸秆腐熟剂中，原料三素酶混合物、麸皮、米糠、赤砂糖与尿素含量超出上述含量范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂，其特征在于所述高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料包含三素酶混合物、植物材料、糖和尿素，所述三素酶混合物由纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液组成，并且纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液的重量比为3‑7:5‑10:5‑10。

【技术特征摘要】
1.一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂，其特征在于所述高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料包含三素酶混合物、植物材料、糖和尿素，所述三素酶混合物由纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液组成，并且纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液的重量比为3-7:5-10:5-10。2.根据权利要求1所述的秸秆腐熟剂，其特征在于所述高产“三素酶”秸秆腐熟剂中三素酶混合物占高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料总重量的百分比含量为0.90-3.50%。3.根据权利要求1所述的秸秆腐熟剂，其特征在于所述植物材料为作物秸秆、作物叶片、林木枝叶、麸皮、米糠中的一种或多种，优选的，植物材料为麸皮和米糠的混合物，所述糖为赤砂糖。4.根据权利要求3所述的秸秆腐熟剂，其特征在于所述麸皮、米糠、赤砂糖和尿素的重量分别占高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备原料总重量的百分比含量为35.05-77.09%、29.83-67.04%、0.82-2.46%和0.07-0.22%。5.根据权利要求3所述的秸秆腐熟剂，根据GB20287-2006《农用微生物菌剂》标准分析方法进行分析测定，其中，秸秆腐熟剂中的总有效活菌数≥5亿/g，纤维素酶活≥150U/g；优选地，总有效活菌数≥5.5亿/g，纤维素酶活≥165U/g。6.权利要求1-4任一项所述的高产“三素酶”秸秆腐熟剂用于处理作物秸秆的用途，其特征在于所述用途为腐熟秸秆。7.权利要求1-4任一项所述的高产“三素酶”秸秆腐熟剂腐熟作物秸秆的方法，其特征在于将高产“三素酶”秸秆腐熟剂加入到秸秆中，所述秸秆为还田的作物秸秆，所述作物秸秆为小麦，玉米，大豆、水稻的秸秆，优选作物秸秆为小麦或玉米的秸秆。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述高产“三素酶”秸秆腐熟剂的亩施用量为2-5kg。9.权利要求1-4任一项所述的高产“三素酶”秸秆腐熟剂的用途，其特征在于所述用途为改良土壤、促进作物生长和抑制土传病害。10.一种高产“三素酶”秸秆腐熟剂的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：分别制备纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液，然后充分混合纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液、米根霉发酵物和木质素酶白腐真菌发酵液，得到发酵产物组合物，然后将发酵组合物与植物材料和糖混合进行一级扩培，得到一级扩培菌种，然后再将一级扩培菌种与植物材料、糖和尿素混合进行二级扩培，二级扩培后得到高产“三素酶”秸秆腐熟剂。11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述纤维素酶枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：用接种环挑取一环枯草芽孢杆菌菌种接种到种子培养基斜面试管中，在温...

【专利技术属性】
技术研发人员：易卿，赵跃民，赵跃文，赵洁，谢松，任寸娟，秦中辉，张盼，
申请(专利权)人：三门峡龙飞生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41