一种用于秸秆降解的地衣芽孢杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术涉及功能微生物筛选与应用技术领域，具体提供了一种用于秸秆降解的地衣芽孢杆菌及其应用。所述地衣芽孢杆菌的保藏号为CCTCC NO：M2019438，能高效降解秸秆纤维，广泛应用于秸秆还田和有机物料的堆肥，显著提高堆肥的腐熟度和肥效。此外，该菌株还能有效促进秸秆的软化，广泛应用于造纸领域。广泛应用于造纸领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于秸秆降解的地衣芽孢杆菌及其应用


[0001]本专利技术涉及功能微生物筛选
，具体涉及一株新型地衣芽孢杆菌及其在秸秆有机肥堆肥生产、秸秆软化、秸秆还田中的应用。

技术介绍

[0002]秸秆是指成熟农作物茎叶的总称，在我国一般指玉米，水稻，高粱，甘蔗等禾本科和豆科植物在收获籽实后的剩余部分。农作物秸秆具有丰富的氮、磷、钾及有机质养分，是中国传统的有机肥料源，但需微生物发酵腐熟后才适合大田使用。农作物秸秆腐熟过程是微生物在好氧或厌氧条件下将秸秆中的有机物分解成为CO2、H2O、NH3以及腐殖质的过程。由于秸秆的组成复杂，秸秆直接还田的方式对于秸秆降解效果并不明显，未腐熟的秸秆还会滋生致病微生物严重影响农作物的生长，降低农作物的出产率。参与发酵腐熟农作物秸秆的微生物种类繁多，包括细菌和多种真核微生物，这些微生物在秸秆的发酵过程中进行着迅速的群落演替，完成秸秆的腐熟过程。利用微生物降解秸秆具有无污染、成本低廉、无需过多专业设备、发酵条件易控制等特点，近年来重新进入人们的视野。
[0003]木质纤维素是秸秆的主要成分，是自然界中最丰富的天然有机质来源，是由纤维素、半纤维素、木质素等多糖构成的复杂有机物，它们能够被水解为葡萄糖，木糖等小分子物质，这类物质再通过发酵可用于工业生产。当前，能够产生纤维素酶降解纤维素的菌株主要从自然界中筛选分离获得。真菌，细菌，放线菌都可以产生纤维素酶，不同的菌株所产生的纤维素酶种类不同，目前对于降解秸秆微生物的研究表明，真菌对于秸秆的降解效果更佳。
[0004]和真菌所产生的纤维素酶性质不同，细菌所产生的纤维素酶大多是碱性以及中性纤维素酶，细菌产纤维素酶具有比真菌高的耐热性以及耐碱性，这在秸秆高温堆肥中具有重要意义。当下对于产纤维素酶真菌的研究以木霉，曲霉等菌株所产生的酸性纤维素酶为主。蒋琼凤等从腐殖土中筛选得到了产纤维素酶活力高且稳定的真菌。而酸性纤维素酶在碱性条件下酶活性十分低下，稳定性较差，pH适应范围窄，这极大的限制了纤维素酶在工业上的应用。刘森林等从造纸厂碱性淤泥中分离获得产碱性纤维素酶的革兰氏阴性菌LZ
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5，经鉴定为弧菌属（Vibriosp.）。
[0005]常见的产纤维素酶菌株在常温下酶活性较高，但是在发酵工业中，对温度的要求较高，因此能生产耐热纤维素酶的菌株就有了较高的应用前景。颜霞，柳晓东等从堆腐过程中的双孢菇培养基质中分离出3株产纤维素酶的耐高温放线菌株。传统的产纤维素酶菌株在北方冬季寒冷的气温下酶活性十分低下，这就极大的限制了秸秆降解的效率，而低温纤维素酶较常温纤维素酶作用温度低20
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30℃，并且能够降低分解纤维素所需要的能量，这在我国寒冷期较长的北方具有着重大的优势。穆春雷等采用CMC
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Na刚果红染色法初筛纤维素降解菌，并且采用低温条件诱导方法，筛选得到了耐低温且产纤维素酶能力较强的菌株。
[0006]秸秆作为一种优良的生物质能源，具有极大的应用前景，然而受秸秆自身组成成分的影响，秸秆的利用率并不高，甚至造成巨大的环境污染问题。利用微生物对秸秆降解具
有成本低、无污染等优点而受到人们的广泛关注，筛选出更高效降解秸秆的菌株具有重要的现实意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术为解决现有技术问题，提供了一种用于秸秆降解的地衣芽孢杆菌及其应用。所述地衣芽孢杆菌能高效降解秸秆纤维，广泛应用于秸秆还田和有机物料的堆肥，显著提高堆肥的腐熟度和肥效。此外，该菌株还能有效促进秸秆的软化，广泛应用于造纸领域。
[0008]本专利技术一方面提供了一种地衣芽孢杆菌，命名为地衣芽孢杆菌VB376（Bacillus licheniformis VB376），已于2019年6月6日保藏于中国武汉 武汉大学的中国典型培养物保藏中心，其保藏号为CCTCC NO：M2019438。
[0009]本专利技术一方面提供了所述地衣芽孢杆菌在秸秆降解中的应用。
[0010]本专利技术一方面提供了所述地衣芽孢杆菌在有机物料堆肥中的应用。
[0011]所述的有机物料为作物秸秆或工业副产物。
[0012]所述工业副产物为米糠渣、木薯渣、木糖醇渣、糠醛渣、中药渣、芝麻渣中的任意一种。
[0013]本专利技术还提供了所述地衣芽孢杆菌在草浆生产中的应用。
[0014]本专利技术还提供了一种复合微生物制剂，包含上述地衣芽孢杆菌VB376。
[0015]所述复合微生物制剂还包含芽孢杆菌、曲霉菌、酵母菌、乳酸菌中的任意一种或两种或多种的组合。
[0016]所述复合微生物制剂中地衣芽孢杆菌VB376的活菌量至少为108CFU/g。
[0017]本专利技术还提供了上述复合微生物制剂在秸秆还田中的应用。
[0018]本专利技术还提供了上述复合微生物制剂在有机物料堆肥中的应用。
[0019]本专利技术筛选获得的地衣芽孢杆菌VB376菌株对低温条件的耐受性强，在10℃可以正常生长繁殖；能高产内切葡聚糖酶，其发酵上清液中内切葡聚糖酶的酶活高达2.8 U/ml。
[0020]所述地衣芽孢杆菌VB376对秸秆具有很强的降解能力，能明显提高秸秆还田的效率，提高秸秆的腐熟度，改善土壤结构，提高土壤肥力。15天模拟还田后，接种地衣芽孢杆菌VB376的处理组玉米秸秆的降解率和腐熟度分别高达53.94%和89.37%，比空白对照组提高了114%和72.7%，同时也极显著高于对照地衣芽孢杆菌处理组。
[0021]所述地衣芽孢杆菌VB376能显著促进秸秆软化，达到草浆造纸的软化要求，产生废水少且可直排，可广泛应用于造纸领域。与化学软化剂NaOH对照组相比，添加地衣芽孢杆菌VB376菌粉的处理组小麦秸秆软化后的打浆度提高了26.7%，湿重基本相当，软化效果明显优于化学软化剂，取得了意料不到的技术效果。
[0022]所述地衣芽孢杆菌VB376可广泛应用于米糠粉、醋渣、花生壳粉、芝麻渣等有机物料的堆肥，能迅速升高堆肥温度，加快腐熟进程，大大提高堆肥的腐熟度和肥效。与对照组相比，添加地衣芽孢杆菌VB376菌粉的处理组堆肥的最高温度普遍提高了4℃
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8℃，最高达76℃，腐熟度普遍提高了23.4%
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57.0%，最高达109.40%，堆肥的总养分含量也得到了显著提高，取得了意料不到的技术效果。
[0023]本专利技术提供的地衣芽孢杆菌VB376可单独，也可与芽孢杆菌、曲霉菌、酵母菌、乳酸菌中的任意一种或两种或多种的组合或腐熟接种剂进行复配，广泛应用于秸秆还田，以及
小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆等种植副产物和木薯渣、木糖醇渣、糠醛渣、中药渣等工业副产物的堆肥，显著提高堆肥的腐熟度和肥效。此外，该菌株还能有效促进秸秆的软化，广泛应用于造纸领域，有助于节能减排，减少环境污染，应用前景广阔。
附图说明
[0024]图1为VB376菌株的菌落形态图；图2为VB376菌株的显微镜观察图；图3为VB376菌株的MALDI
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种地衣芽孢杆菌，其特征在于，所述的地衣芽孢杆菌的保藏号为CCTCC NO：M2019438。2.权利要求1所述的地衣芽孢杆菌在秸秆降解中的应用。3.权利要求1所述的地衣芽孢杆菌在草浆生产中的应用。4.权利要求1所述的地衣芽孢杆菌在有机物料堆肥中的应用。5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的有机物料为作物秸秆或工业副产物。6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的工业副产物为米糠渣、木薯渣、木糖醇渣、糠醛渣、中药渣、芝麻渣中的任意一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌红丽，焦绪勇，苑伟伟，周英俊，陈琳，赵凯，张春玉，梁莉，王宝琛，
申请(专利权)人：山东康地恩生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：