System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂、其制备方法及应用技术_技高网

一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂、其制备方法及应用技术

技术编号:40009451 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 15:02
本发明专利技术公开一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂、其制备方法及应用,是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)R0‑2、芽孢杆菌(Bacillus Sp.)D‑51、黑曲霉(Aspergillus niger)BLH‑22、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)与烟草肠杆菌(Enterobacter tabaci)Etb12组成。本发明专利技术中的双功能复合菌剂,在37℃的室内恒温下,降解效率达到26.48%,较不添加微生物菌剂的对照组提高了30.7%。在14.4℃的自然环境中可以高效降解玉米秸秆,加快腐解时间,提前60 d达到不添加菌剂的对照组中秸秆的最终腐解程度;同时微生物菌剂的添加可以影响堆体中氮素的转化并减少堆肥过程中的氨排放量,堆肥制作初期的氨排放量较未添加菌剂的对照组减少29.85%,起到消减氮素污染排放的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合微生物菌剂,具体涉及一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂、其制备方法及应用


技术介绍

1、中国是一个农业大国,各类秸秆资源十分丰富,其中玉米作为我国重要的一类农作物,2022年种植面积达6.03亿亩,产量达2.59亿吨。玉米产量逐年增加的同时,玉米秸秆的总量也在迅速增加,2018年,中国玉米产量为2.573亿吨,玉米秸秆产量2.4亿吨左右,据统计,其中仅有30%左右的玉米秸秆得到再次利用,留在田间的玉米秸秆往往被作为燃料被焚烧,甚至出现将秸秆集中大量焚烧处理的现象,如此不仅造成严重的环境污染,还会造成玉米秸秆资源的巨大浪费,有研究表明,焚烧过后的土壤由于高温,土壤中的水分会迅速蒸发,对土壤表层结构造成破环,土壤的保水性严重降低,土壤中的有机营养成分、微生物等也会随着焚烧带来的高温而大量减少。但玉米秸秆作为一种极具潜力的生物质资源,含有多类有机质,利用玉米秸秆还田可将内含的营养物质重新归于土壤,增强土壤肥力。

2、秸秆还田作为一项提高秸秆利用率,提升土壤肥力的有效措施,与秸秆能源化和饲料化相比,在技术难度和推广难度上都相对较低,但玉米秸秆主要是由纤维素和半纤维素组成的紧密网状结构,在进入土壤之后,腐解较慢,且在玉米秸秆还田的前期阶段由于秸秆在田间大量存留导致田间积水和影响出苗率,从而影响产量,达不到预期的效果。

3、应用微生物菌剂可以解决玉米秸秆腐解时间长、腐解难度大等问题。国内现有的秸秆腐熟菌剂有很多种,但其所应用的秸秆类型并不明确。玉米秸秆作为一种软质秸秆,纤维素与半纤维素含量较高,木质素含量较低,因此多种以降解木质素为主的菌剂在处理玉米秸秆腐解的问题上效果并不明显;并且在关于纤维素酶产生菌的研究上,大部分趋向于纤维素酶系齐全的木霉属等菌株上,但木霉菌发酵产物中存在多种真菌毒素;此外较多文献显示,部分秸秆腐熟菌剂还需添加尿素调节c/n,操作较为繁琐。

4、高效秸秆降解菌剂应在满足秸秆堆肥快速腐熟的前提下,同时可以发挥出其他有益功能。现秸秆堆肥会添加大量的畜禽粪便进行c/n调节,发酵过程中会伴随大量的nh4排放,除对环境造成影响外,同时会使堆体中氮素流失而导致堆肥肥力降低,因此在秸秆降解菌剂的基础上添加具有氨同化作用的微生物,可以将堆体中还原态的氨氮同化为自身的有机氮化合物,从而降低堆肥体系中的氨气的生成量和挥发量。充分做到加速腐熟、以菌治污,以菌治虫,以菌治菌,减少化学肥料、杀虫剂和杀菌剂的使用,可为农业生产的良性发展做出突出贡献。

5、因此开发一种针对性强,操作简单且十分安全的秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂是非常必要的。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂、其制备方法及应用,以提高玉米秸秆在堆肥以及原位还田中的腐熟速度和减缓堆肥过程中氨气排放。

2、基于上述目的,本专利技术采取如下技术方案:

3、一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂,所述复合菌剂是由枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)r0-2、芽孢杆菌(bacillus sp.)d-51、黑曲霉(aspergillus niger)blh-22、黄孢原毛平革菌(phanerochaete chrysosporium)与烟草肠杆菌(enterobactertabaci)etb12组成。所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)r0-2保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:cgmcc no.28144;

4、所述芽孢杆菌(bacillus sp.)d-51保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:cgmcc no.28142;

5、所述黑曲霉(aspergillus niger)blh-22保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:cgmcc no.28143;

6、所述黄孢原毛平革菌(phanerochaete chrysosporium)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心,购买编号为:cgmcc5.776;

7、所述烟草肠杆菌(enterobacter tabaci)etb12保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:cgmcc no.25563,由河南省农科院赠送。

8、所述复合菌剂中各菌株分别进行活化、培养至活菌数/孢子数≥2×108cfu/ml,然后按照等体积比进行混合。

9、本专利技术氨同化菌株-烟草肠杆菌etb12由河南省农业科学院赠送。

10、上述菌株中,枯草芽孢杆菌r0-2、芽孢杆菌d-51和黑曲霉blh-22均由河南省新乡市原阳县的河南农业大学原阳科教园区升温期的自然玉米秸秆堆体和秸秆还田的实验小区中的秸秆分离而得。

11、本专利技术提供上述复合微生物秸秆降解菌剂的制备方法,包括如下步骤:

12、1)斜面培养:将枯草芽孢杆菌r0-2、芽孢杆菌d-51、黑曲霉blh-22、黄孢原毛平革菌和烟草肠杆菌etb12在超净工作台中分别接种在固体培养基表面,活化培养,细菌活化时的温度为35~37℃,活化时间为24~48h;真菌活化时的温度为28~30℃,活化时间为5~7d;

13、2)一级种子培养:将步骤1)中活化的细菌分别接入装有10ml液体培养液的无菌试管中,细菌35~37℃,150~180rpm摇床培养1~2d;真菌28~30℃,180~220rpm摇床培养5~7d;

14、3)孢子悬液的制备:挑取一环步骤1)中活化的真菌孢子,取一环接种到装有5ml蒸馏水的离心管中,震荡25s~30s;

15、4)发酵培养:将步骤2)、3)中一级种子与孢子悬液分别接种在装有1l液体培养基的三角瓶中,细菌35~37℃,150~180rpm摇床培养48~72h;真菌28~30℃,180~220rpm摇床培养3~5d;

16、步骤5)混合:当各菌株活菌数/孢子数达到≥2×108cfu/ml,然后按照等体积比进行混合,即得。

17、步骤4)中,将枯草芽孢杆菌r0-2、芽孢杆菌d-51和烟草肠杆菌etb12各取10ml接种至装有lb液体培养基的三角瓶中,培养时间为48~72h;将黑曲霉blh-22和黄孢原毛平革菌的孢子悬液各取2ml接种至装有pda液体培养基的三角瓶中,培养时间为3~5d。

18、本专利技术所述的lb培养基成分如下:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5g/l、nacl 10g/l、蒸馏水1000ml。

19、本专利技术所述的pda培养基成分如下:去皮马铃薯200g/l、无水葡萄糖20g/l、复合维生素b(每片复合维生素b含:维生素b1 3毫克,维生素b2 1.5毫克,维生素b6 0.2毫克,烟酰胺10毫克,右旋泛酸钙1毫克)0.2g/l、蒸馏水1000ml。

20、上述双功能复合菌剂在秸秆还田过程提高氮含量及秸秆降解速率中的应用。当各菌株活菌数/孢子数≥2×108cfu/本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂,其特征在于:所述复合菌剂是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)R0-2、芽孢杆菌(Bacillus Sp.)D-51、黑曲霉(Aspergillus niger)BLH-22、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)与烟草肠杆菌(Enterobacter tabaci)Etb12组成。

2.如权利要求1所述的双功能复合菌剂,其特征在于:所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)R0-2保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:CGMCC No.28144;

3.如权利要求1或2所述的双功能复合菌剂,其特征在于:所述复合菌剂中各菌株分别进行活化、培养至活菌数/孢子数≥2×108 CFU/mL,然后按照等体积比进行混合。

4.如权利要求3所述的双功能复合菌剂,其特征在于,所述枯草芽孢杆菌R0-2、芽孢杆菌D-51和烟草肠杆菌Etb12采用的活化培养基是LB液体培养基,具体组成为:胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5 g/L、NaCl 10 g/L,溶剂为蒸馏水,pH为7.0,分别培养至活菌数均≥2.0×108 CFU/mL;黑曲霉BLH-22和黄孢原毛平革菌采用PDA液体培养基,具体组成为:去皮马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、复合维生素B 0.2 g/L,溶剂为蒸馏水,培养至各菌液的孢子数≥2.0×108 CFU /mL。

5.一种权利要求1至4任一项所述秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂的制备方法,其特征在于,

7.权利要求1至4任一项所述的双功能复合菌剂在秸秆还田过程提高氮含量及秸秆降解速率中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,当各菌株活菌数/孢子数≥2×108 CFU/mL,将细菌菌液与水按照(1.5~2):(40~50) 的体积比进行混合、真菌孢子液与麸皮按照(1 L~1.5L):5 kg进行混合,再将60~65 kg的玉米秸秆粉碎至10~20 cm的小段并堆制,将菌剂均匀撒至玉米秸秆堆体上并反复搅拌翻堆,双功能复合菌剂的接种量为3~6v%。

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【技术特征摘要】

1.一种秸秆高效降解与氨同化的双功能复合菌剂,其特征在于:所述复合菌剂是由枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)r0-2、芽孢杆菌(bacillus sp.)d-51、黑曲霉(aspergillus niger)blh-22、黄孢原毛平革菌(phanerochaete chrysosporium)与烟草肠杆菌(enterobacter tabaci)etb12组成。

2.如权利要求1所述的双功能复合菌剂,其特征在于:所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)r0-2保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为:cgmcc no.28144;

3.如权利要求1或2所述的双功能复合菌剂,其特征在于:所述复合菌剂中各菌株分别进行活化、培养至活菌数/孢子数≥2×108 cfu/ml,然后按照等体积比进行混合。

4.如权利要求3所述的双功能复合菌剂,其特征在于,所述枯草芽孢杆菌r0-2、芽孢杆菌d-51和烟草肠杆菌etb12采用的活化培养基是lb液体培养基,具体组成为:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5 g/l、nacl 10 g/...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢慧王鑫宋安东张宏森毛国涛任天宝邱立友王风芹王志敏彭仕乐
申请(专利权)人:河南农业大学
类型:发明
国别省市:

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