微生物腐熟剂及其制备和在有机物料发酵腐熟中的应用制造技术

本发明专利技术属于微生物腐熟剂的制备，特别是指一种微生物腐熟剂及其制备和在有机物料发酵腐熟中的应用。是将异常威克汉姆酵母Wickerhamomyces anomalus CGMCC No.20654以及米根霉Rhizopus oryzae CGMCC No.3.5085制成复合原菌粉，将复合原菌粉与有机物料载体及无机载体混合制成微生物腐熟剂。本发明专利技术解决了现有技术中菌种低温下启动慢或不启动及用途单一等问题。可在环境温度15℃下启动，有效对作物秸秆及畜禽粪便进行腐熟降解，腐熟速度快，制备方法简单。

【技术实现步骤摘要】
微生物腐熟剂及其制备和在有机物料发酵腐熟中的应用
本专利技术属于微生物腐熟剂的制备，特别是指一种可在较低环境温度下启动的微生物腐熟剂及其制备和在有机物料发酵腐熟中的应用。
技术介绍
在养殖、种植、污水净化以及食品加工、制药等行业均会产生大量有机废弃物，若处理不当会导致周边环境、地下水和农田污染，对生产、生活和人们的身体健康造成不利影响。采用高温好氧发酵技术，可产生大量生物热、灭杀其中的虫卵、病原菌、草籽等，同时将纤维素、木质素、蛋白质等大分子有机物转化为腐殖质、氨基酸等，释放其中的氮磷钾和中微量元素，宜于植物吸收利用，同时发酵微生物还代谢产生多种利于植物生长的活性因子，最终将废弃物转化为具有调理土壤生态，利于植物生长的有机肥料。腐熟菌剂是有机废弃物快速无害化循环利用的技术关键。目前腐熟剂已经成为有机肥产业、规模养殖业、种植业、污水处理等产业不可或缺的重要生产资料，是发展循环农业经济，实现废弃物资源化、无害化、功能化再利用不可或缺的关键技术。目前涉及腐熟菌剂的技术和产品很多，但大多存在如下问题：一是发酵效率不高。表现为启动慢、除臭慢，添加量大，发酵周期长。二是不耐低温。大部分用的菌种为中温型，适于环境温度20℃以上使用，温度较低则发酵启动时间很长或不发酵，在冬季则难以进行发酵生产。三是用途单一。大多只专用于畜禽粪便发酵或秸秆发酵，导致研发和生产成本较高。产生上述问题的主要原因在于：一是发酵剂的菌株组成不合理，有的菌种为简单组合，未考虑组成菌株之间的功能互补和互利共生，致使发酵效率不高，特别是低温下发酵缓慢或不发酵。二是组成菌株为简单组合，功能单一。菌株产生的水解酶谱较少、缺乏互补性，难以适应多种物料的发酵。中华人民共和国行业标准《有机物料腐熟剂》(NY609-2002)对有机物料腐熟剂的产品种类、定义、分类、技术要求及检测方法等提出了明确要求。申请人检索的现有文献包括：申请号为201710157841.7的专利文献中公开了一种畜禽粪污废弃物腐熟剂及其制备方法，由侧孢短芽孢杆菌、米根霉、嗜热性侧孢霉、白地霉和葛根粉组成，所述畜禽粪污废弃物腐熟剂中总有效活菌数为2～2.5×108个/g。经处理动物粪污试验表明，使用腐熟剂开始腐烂天数为9～14天，完全腐熟天数为30～39天，发酵结束碳氮比为14～15，申请人未在其中发现有对于秸秆腐熟效果的相关说明，也未涉及菌种耐低温或低温下的发酵特性的报道。申请人在现有技术中未见与本申请技术方案及技术效果相近似的文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开了一种微生物腐熟剂及其制备和在有机物料发酵腐熟中的应用。本专利技术的整体技术构思是：本申请的目的之一在于提供一种微生物腐熟剂。包括如下单位质量份数的原料：复合原菌粉10～30份；有机物料载体30～50份；无机载体20～50份；复合原菌粉由拉丁文名称为Wickerhamomycesanomalus，保藏编号为CGMCCNo.20654的异常威克汉姆酵母，以及拉丁文名称为Rhizopusoryzae，保藏编号为CGMCCNo.3.5085的米根霉组成，二者的质量份数比为异常威克汉姆酵母：米根霉＝1.5～2.5：0.5～1.5，微生物腐熟剂中的活菌数大于2×108cfu/g。本专利技术中的菌种——异常威克汉姆酵母是从生猪养殖粪污中分离获得的，该菌株于2020年9月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，分类命名为异常威克汉姆酵母(Wickerhamomycesanomalus)，保藏编号CGMCCNo.20654，保藏机构地址位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所(简称CGMCC)。该菌种的菌落形态及生理生化特性如下：该菌株在在YPD培养基平皿上培养，菌落形态呈圆屋顶状，灰白色，不透明，表面平滑，边缘较整齐，粘稠；单细胞为椭圆形或纺锤形，个体大，单一或聚集分布，菌株的生理生化特征如表1，通过菌株形态学特征、生理生化特征和16SrRNA序列分析，该菌株被鉴定为异常威克汉姆酵母菌，其拉丁文名称为Wickerhamomycesanomalus。菌株的生长特征如下：拉丁文名称为Wickerhamomycesanomalus的异常威克汉姆酵母CGMCCNo.20654，可以在20℃～40℃下生长，最适温度为28～35℃，兼性厌氧，最适的pH为6.0～6.5。整个生长周期中延迟期特别短，增殖速度快，能快速进入对数期(6～30小时)，培养30小时后进入稳定期(30～54小时)，培养到54小时后逐渐进入衰退期。表1异常威克汉姆酵母菌(Wickerhamomycesanomalus)的生理生化实验项目结果项目结果糖发酵麦芽糖+葡萄糖+蔗糖+麦芽糖+乳糖-蔗糖+淀粉+乳糖-蜜二糖-半乳糖+棉籽糖+蜜二糖-假菌丝无棉籽糖+类淀粉化合物-碳源同化实验硝酸盐+阿拉伯糖-气味浓郁果香味注：“+”表示阳性或生长；“-”表示不生长或阴性。该菌株的筛选方法如下：1、菌株的分离将采集的样品各取10g，放入到含有灭菌玻璃珠和50ml生理盐水的三角瓶中，于30℃、160转/分钟的转速下震荡2小时，静置20分钟，取上清液1ml，用无菌水稀释成10～4～10～6等不同浓度梯度，吸取不同稀释度悬液100μl涂布在YPD琼脂培养基上，30℃培养48小时，离出酵母菌47株。2.菌株的初筛取10mLNH3选择性培养基装于PA瓶中，高压灭菌后注入10μL体积百分比浓度为25％的氨水，将分离得到的菌株接种至培养基，在摇床上30℃、160转/分钟培养48小时，按体积百分比为3％接种量接种至PA瓶中，于30℃、160转/分钟摇床上恒温培养，观察菌液变化，若菌液浑浊表明该菌株具有利用NH3的能力。3.菌株的复筛通过测定氨气释放量的变化进行菌株的复筛，取200g新鲜猪粪置于体积为1L的锥形瓶中，将初选的菌株接种于YPD液体培养基培养，按猪粪质量的10％加入锥形瓶中，用保鲜膜密封后，置于30℃恒温培养箱中发酵培养3天。对照组加入等量灭菌培养基，每个处理重复3次。用气体检测仪测定NH3的释放量。最终选得除臭效果最好的菌株Y21，对其进行进一步的鉴定。本专利技术中的菌种——米根霉RhizopusoryzaeCGMCCNo.3.5085系申请人自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)购入。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微生物腐熟剂，其特征在于包括如下单位质量份数的原料：/n复合原菌粉10～30份；有机物料载体30～50份；无机载体20～50份；/n复合原菌粉由拉丁文名称为Wickerhamomyces anomalus，保藏编号为CGMCC No.20654的异常威克汉姆酵母，以及拉丁文名称为Rhizopus oryzae，保藏编号为CGMCC No.3.5085的米根霉组成，二者的质量份数比为异常威克汉姆酵母：米根霉＝1.5～2.5∶0.5～1.5，微生物腐熟剂中的活菌数大于2×10

【技术特征摘要】
1.微生物腐熟剂，其特征在于包括如下单位质量份数的原料：
复合原菌粉10～30份；有机物料载体30～50份；无机载体20～50份；
复合原菌粉由拉丁文名称为Wickerhamomycesanomalus，保藏编号为CGMCCNo.20654的异常威克汉姆酵母，以及拉丁文名称为Rhizopusoryzae，保藏编号为CGMCCNo.3.5085的米根霉组成，二者的质量份数比为异常威克汉姆酵母：米根霉＝1.5～2.5∶0.5～1.5，微生物腐熟剂中的活菌数大于2×108cfu/g。


2.根据权利要求1所述的微生物腐熟剂，其特征在于所述的异常威克汉姆酵母：米根霉的质量份数比＝1.8～2.2∶0.8～1.2。


3.根据权利要求1所述的微生物腐熟剂，其特征在于所述的异常威克汉姆酵母：米根霉的质量份数比＝2:1。


4.根据权利要求1所述的微生物腐熟剂，其特征在于所述的微生物腐熟剂中异常威克汉姆酵母的活菌数大于1×108cfu/g，米根霉的活菌数大于2×108cfu/g。


5.根据权利要求1所述的微生物腐熟剂，其特征在于所述的有机物料载体选自草炭、褐煤粉、麸皮粉、米糠粉或花生壳粉中的一种或其结合。


6.根据权利要求1所述的微生物腐熟剂，其特征在于所述的无机载体选自矿物载体。


7.根据权利要求6所述的微生物腐熟剂，其特征在于所述的无机载体选自沸石粉、滑石粉、麦饭石、紫砂页岩矿粉中的一种或其结合。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的微生物腐熟剂的制备方法，其特征在于该方法包括如下工艺步骤：
A、将拉丁文名称为Wickerhamomycesanomalus，保藏编号为CGMCCNo.20654的异常威克汉姆酵母接种于含有碳源、氮源和营养物质的培养基中，发酵制成含有异常威克汉姆酵母的发酵终产物；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王占武，张翠绵，胡栋，王旭，贾楠，彭杰丽，马佳，
申请(专利权)人：河北省农林科学院遗传生理研究所河北省农林科学院农产品质量安全研究中心，
类型：发明
国别省市：河北;13