分段式接菌制备中药渣高活性有机肥的方法技术

本申请提供了一种分段式接菌制备中药渣高活性有机肥的方法，即以中药渣为原料进行好氧发酵，于升温期接种已二酸凯氏菌与台湾假单孢菌，当堆肥温度达到55℃时接种高温紫链霉菌，当堆肥温度下降到45℃时，接种潮湿纤维单胞菌与台湾假单孢菌，堆体温度降到35℃以下，含水量40％以下时停止发酵，获得有机肥；本发明专利技术能将中药渣废弃物资源化利用，从而减少其对土壤污染、水体污染和大气污染，推动中药产业的发展，既有环境效益，又实现经济效益。

Preparation of high activity organic fertilizer from traditional Chinese medicine dregs by stage inoculation

【技术实现步骤摘要】
分段式接菌制备中药渣高活性有机肥的方法
本专利技术涉及肥料制备
，具体涉及一种中药渣高活性有机肥及其制备方法。
技术介绍
我国中医药事业逐年发展，中药生产过程产生的药渣固体废弃物也逐年增多，年产量可达3000万吨。但由于中药渣具有湿度高、异味臭、难降解、木质纤维含量高的特点，在后续利用中存在诸多问题，当前主要处置方法有焚烧、填埋和露天堆放等方式，这对环境造成极大污染。中药渣中含有丰富的有机物和无机矿物质(包括植物生长所需要的氮、磷、钾等养分元素)，并且其也含有粗脂肪、粗蛋白质、氨基酸和微量元素等营养成分，还残留有一定量的多糖、黄酮和皂苷等生物活性成分。如果直接废弃将造成严重的资源浪费。因此，如何合理有效地处理中药渣成为中药企业所要面临的严峻问题，将中药渣废弃物资源化、无害化利用对中药企业和环境保护意义重大。目前也存在一些中药渣发酵制备有机肥的报道，但直接利用外接菌株的报道较少，这主要原因是：1）中药渣前期经过高温高压蒸煮，药渣中水溶性养分基本淋洗干净，微生物活性低，缺少微生物可利用活性碳、氮能源，微生物不能快速爆发式增长；2）中药渣内存在一定的抗菌性物质，这导致外源微生物接种后由于微生物的竞争性，在堆肥内很难定殖，因此阻碍了中药渣堆肥的进一步应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种中药渣高活性有机肥及其制备方法，采用专性微生物菌种，结合科学的接种技术，制备以中药渣为原料的高活性有机肥，不仅包括丰富的微生物资源，同时经过好氧发酵的活性物质定向合成技术，实现高活性物质的累积。提高肥土壤肥力，作物产量和作物抗逆性。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种分段式接菌制备中药渣高活性有机肥的方法，其具体步骤如下：调整中药渣调整碳氮比为25-30，含水量在50%-60%之间，作为堆肥原料，进行分段式接菌条垛式好氧发酵，好氧发酵升温期接种含菌量为5×108-5×109CFU/g的混合菌粉A，接种比例（质量比）为0.1％-0.5％；当堆肥温度达到55℃时接种保藏号为CGMCCNO.16559的高温紫链霉菌（St-GW2）菌粉，接种比例（质量比）为0.1％-0.5％；当堆肥温度下降到45℃时，再接种混合菌粉B接种比例（质量比）为0.1％-0.5％；继续发酵，当堆肥获得的有机物松散呈深褐色且颜色均一，堆体温度降到35℃以下，含水量40%以下时，停止发酵，即获得中药渣高活性有机肥。上述混合菌粉A是由保藏号为CGMCCNO.16562的已二酸凯氏菌（Ka-CW34）菌粉与保藏号为CGMCCNO.16839的台湾假单孢菌（Pt-CW19）菌粉按含菌量2：1混合后获得，混合菌粉A的含菌量为5×108-5×109CFU/g；上述保藏号为CGMCCNO.16559的高温紫链霉菌（St-GW2）菌粉的含菌量为5×108-5×109CFU/g；上述混合菌粉B是由保藏号为CGMCCNO.16561的潮湿纤维单胞菌（Cu-CW35）菌粉与保藏号为CGMCCNO.16839的台湾假单孢菌（Pt-CW19）菌粉等比例（两种菌粉含菌量比例为1：1）混合获得，该混合菌粉B的含菌量为5×108-5×109CFU/g。进一步而言，上述步骤中，是利用畜禽粪便或者尿素中的一种或者两种调整中药渣的碳氮比。所述专性微生物菌种的接种量为高温发酵后物料重量的0.1％-0.5％进行接种。本申请中技术方案中，术语“条垛式好氧发酵”为本领域常规发酵方法，如将堆肥原料堆垛成长条形堆体，定期进行翻抛处理的发酵方法。本申请中，术语“以上”、“以下”均包括本数。本申请的发酵方案并不限定堆肥原料中药渣的成分，具体实施中，可以使用草本中药材药渣、木本中药材药渣或者动物药材药渣等成分，这些中药残渣可以任意比例混合，只要调整其C/N和含水率符合上述要求，即可实现专利技术之目的。由于中药材原料在煎煮之前已经切片处理，故堆肥时无需再次粉碎。本申请中，保藏号为CGMCCNO.16562的已二酸凯氏菌（Ka-CW34）已由中国专利CN109439585A（申请号“201811381248.1”，专利技术名称“一株己二酸凯氏菌及其在纤维素降解中的应用”）公开，该菌株可于常温下高效降解纤维素，其纤维素酶活力是现有报道菌株酶活力的1.5-2倍。保藏号为CGMCCNO.16559的高温紫链霉菌（St-GW2）已由中国专利CN109355227A（申请号“201811381245.8”，专利技术名称“一株高温紫链霉菌及其在纤维素降解中的应用”）公开，该菌株该菌株可于55℃温度下快速生长，降解纤维素并缩短堆肥高温期，保藏号为CGMCCNO.16561的潮湿纤维单胞菌（Cu-CW35）与保藏号为CGMCCNO.16839的台湾假单孢菌（Pt-CW19）均已由中国专利CN109988729A（申请号“201910252892.7”，专利技术名称“一组常温复配菌系及其在木质纤维素降解中的应用”）公开，该两株菌均为常温纤维素降解细菌，在45℃以下温度即可存活，复配后高效的降解纤维素。台湾假单胞菌（Pt-CW19）产纤维素酶效果较好，该菌株具有协同强化作用，相较于单独接种潮湿纤维单胞菌或者单独接种己二酸凯氏菌效果降解效果显著低于复配的效果，故本申请中台湾假单孢菌（Pt-CW19）分别与已二酸凯氏菌（Ka-CW34）、潮湿纤维单胞菌（Cu-CW35）进行复配后接种。中药渣为纯植物源，木质纤维素含量较高，堆肥过程中有机质的降解速度极其缓慢，没有降解菌的作用，堆肥所需时间长。本申请所用四种菌株均筛选自中药渣堆肥中，属于内源微生物，在堆体内易存活。并且堆肥过程中存在低、中、高的温度阶段，在不同温度阶段，发挥作用的功能微生物种群不同，而且不同阶段堆肥的主要物质转化也不同，因此本申请依据堆肥温度特性，结合不同阶段有机物降解特性，采用分段式接菌法，能够将有机物定向往腐殖酸合成的方向进行，提高堆肥产品品质。具体而言，本申请利用特定的三组微生物复配进行好氧发酵；好氧发酵过程中，强化微生物的作用，使养分化学组成改变，碳氮比值降低，定向合成能被植物直接吸收的矿质营养成分和腐殖酸类物质。本专利技术中专性微生物能够定向合成有机肥中活性物质，提高活性腐殖酸含量。有机肥的肥效持久稳定，可以明显地改善土壤的理化性状，同时增强作物的抗病抗逆性，增产提质效果明显。本专利技术能将中药渣废弃物资源化利用，从而减少其对土壤污染、水体污染和大气污染，推动中药产业的发展，既有环境效益，又实现经济效益。附图说明图1为实施例1番茄单株生物量统计结果示意图；图2为实施例1番茄株高统计结果示意图；图3为实施例2番茄单株生物量统计结果示意图；图4为实施例2番茄株高统计结果示意图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容。以下实施例中涉及的菌株已二酸凯氏菌（Ka-CW34）保藏号为CGMCCNO.16562，已由中国专利CN109439585A公开；高温紫链霉菌（St-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分段式接菌制备中药渣高活性有机肥的方法，其特征在于，具体步骤如下：/n调整中药渣碳氮比为25-30，含水量为50%-60%，作为堆肥原料进行分段式接菌好氧发酵；好氧发酵升温期接种混合菌粉A，当堆肥温度达到55℃时接种保藏号为CGMCC NO.16559的高温紫链霉菌菌粉；当堆肥温度下降到45℃时，接种混合菌粉B，继续发酵，当堆肥温度降到35℃以下，含水量40%以下时，停止发酵，即获得中药渣高活性有机肥；/n所述混合菌粉A是由保藏号为CGMCC NO.16562的已二酸凯氏菌菌粉与保藏号为CGMCCNO.16839的台湾假单孢菌菌粉按含菌量2：1混合后获得；/n所述混合菌粉B是由保藏号为CGMCC NO.16561的潮湿纤维单胞菌菌粉与保藏号为CGMCC NO.16839的台湾假单孢菌菌粉等比例混合后获得。/n

【技术特征摘要】
1.一种分段式接菌制备中药渣高活性有机肥的方法，其特征在于，具体步骤如下：
调整中药渣碳氮比为25-30，含水量为50%-60%，作为堆肥原料进行分段式接菌好氧发酵；好氧发酵升温期接种混合菌粉A，当堆肥温度达到55℃时接种保藏号为CGMCCNO.16559的高温紫链霉菌菌粉；当堆肥温度下降到45℃时，接种混合菌粉B，继续发酵，当堆肥温度降到35℃以下，含水量40%以下时，停止发酵，即获得中药渣高活性有机肥；
所述混合菌粉A是由保藏号为CGMCCNO.16562的已二酸凯氏菌菌粉与保藏号为CGMCCNO.16839的台湾假单孢菌菌粉按含菌量2：1混合后获得；
所述混合菌粉B是由保藏号为CGMCCNO.16561的潮湿纤维单胞菌菌粉与保藏号为CGMCCNO.16839的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋修超，马艳，杜婕，罗佳，郭德杰，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32