CN101497870A - 一种微生物复合菌剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微生物复合菌剂，它的菌种组成包括芽孢杆菌、土壤放线菌、酵母菌、霉菌和光合菌。采用本发明的菌剂进行秸秆发酵，结果表明，本发明的菌剂可以使秸秆迅速腐解，转化成植物生长所需的有机肥料，从而增加土壤腐殖质的含量，提高土壤中微生物的含量和微量元素的含量，进而达到改善土壤理化性质、增加土壤保水、保肥的能力，还可以提高土壤通透性，抑制作物病虫害的发生，提高作物产量和品质。本发明的菌剂使用方便、成本低、效果明显。

Description

一种微生物复合菌剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种微生物复合菌剂及其应用。
背景技术
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗或其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆中富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生生物资源。
我国对作物秸秆的利用历史悠久，但由于农业生产水平低、农作物产量低，因此秸秆数量少，秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜、部分用于堆沤肥外，大部分都作为生活燃料烧掉了。随着我国农业生产的发展，自20世纪80年代以来，粮食产量大幅提高，秸秆数量也迅速增多，加之农村中省柴节煤技术的推广，以及烧煤和液化气的普及，使农村中有大量剩余的秸秆。面对逐年增加的秸秆，目前还没有特别有效的利用方法。尤其是我国南方的广大农村地区，每当“双抢”季节，当季产生的农作物秸秆由于在短时间内不能在田间腐解，从而影响下一茬作物的种植，许多农民将秸秆在田中烧掉。虽然我国明令禁止燃烧秸秆，但因缺乏有效的秸秆利用方法，燃烧秸秆的现象仍时有发生。在农田中燃烧秸秆不仅会破坏土壤、浪费资源、还会对环境造成污染。没有燃烧的秸秆因不能及时还田而堆积起来，这样也会造成环境的污染，同时还会造成因秸秆不能有效还田引起的土壤有机质含量降低。近年来，随着化肥的广泛使用，种植业产量大大增加，但是连续多年大量使用化肥，也给土壤带来严重的副作用：因土壤有机质含量降低，土壤的微生态平衡遭到破坏，成分比例严重失调；土壤硬化板结，地力逐年退化，保肥保水性大大降低；土传病害加剧，使农药用量增加，农业投入成本加大；作物的品质大幅降低；农业生态环境遭到破坏，致使农产品中有害残留物超标，严重危害人类健康。因而世界范围内开始研究解决土壤改良的问题，于是生物肥料进入了人们的视野。因而制备一种能利用植物秸秆这一自然资源，通过腐解使之转化为植物所需营养，从而改善土壤结构的微生物菌剂，成为目前生物肥料研制的热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种微生物复合菌剂及其应用。
本发明所提供的微生物复合菌剂，它的活性成分包括芽孢杆菌、土壤放线菌、酵母菌、霉菌和光合菌。
上述菌剂中，所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，所述土壤放线菌为细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)，所述酵母菌为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，所述霉菌为米曲霉(Aspergillus oryzae)，所述光合菌为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)。
所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)的集落形成单位数目比为(2-8)：(1-6)：(2-8)：(4-7)：(2-5)，具体可为(4-6)：(2-4)：(4-6)：(5-6)：(4-5)。
上述菌剂中，所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)具体可为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC11089；所述细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)具体可为细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027；所述酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)具体可为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)ACCC20063；所述米曲霉(Aspergillus oryzae)具体可为米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30155；所述沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)具体可为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonaspalustris)ACCC10649。
本发明所提供的微生物复合菌剂的菌种组成也可仅有由所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonaspalustris)组成。
上述菌剂中，所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)可以分别独立包装，也可以混合在一起。
本发明的微生物复合菌剂可以为液体菌剂，也可以为固体菌剂，在液体菌剂中加入吸附载体即可获得固体菌剂。
上述固体菌剂中，所述液体菌剂中的活性成分和所述吸附载体的配比为(1×108-2×108)CFU孢子：1g吸附载体。
本发明的另一个目的是提供一种秸秆有机肥料及其制备方法。
本发明所提供的秸秆有机肥料的制备方法，是用上述微生物复合菌剂发酵秸秆得到秸秆有机肥料。
采用上述方法制备的秸秆有机肥料也属于本发明的保护范围。
本发明的菌剂可以使秸秆迅速腐解，转化成植物生长所需的有机肥料，从而增加土壤腐殖质的含量，提高土壤中微生物的含量和微量元素的含量，进而达到改善土壤理化性质、增加土壤保水、保肥的能力，还可以提高土壤通透性，抑制作物病虫害的发生，提高作物产量和品质。本发明的菌剂使用方便、成本低、效果明显。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和生物材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1、微生物复合菌剂的制备
1、菌种的转接培养
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC11089接种于pH7.0的枯草芽孢杆菌转接培养基中，30℃培养24-48小时。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC11089转接培养基的组成为：蛋白胨5.0g/L，NaCl5.0g/L，牛肉膏3.0g/L，琼脂15.0g/L，其余为水。
将酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)ACCC20063接种于麦芽汁琼脂培养基(Wort Agar)(购自上海安谱科学仪器有限公司，货号：CFAH-1-05448-0500)中，30℃培养48-72小时。
将米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30155接种于察氏培养基中，30℃培养48-72小时。察氏培养基的组成为：蔗糖30g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，FeSO4·4H2O0.01g/L，NaNO33g/L，KCl0.5g/L，K2HPO41g/L，琼脂15g/L，其余为水。
将沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)ACCC10649按10％的体积比接种于pH6.8-7.0的如下培养基中，30-32℃、光照强度为800-1000LX条件下培养3-5天，得到发酵液。此时发酵液变红，每毫升发酵液中含有沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)ACCC10649的孢子数大于5×108CFU。
培养沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)ACCC10649的培养基的组成为：蛋白胨3.0g/L，酵母膏3.0g/L，硫酸铵0.5g/L，氯化钙0.3g/L，其余为水。
将细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027按10％的体积比接种于pH7.2-7.4的如下培养基中，28-30℃振荡培养72-96小时，摇床转速200转/分钟，得到发酵液。
培养细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027的培养基的组成为：KNO31g/L，可溶性淀粉20.0g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，NaCl0.5g/L，FeSO4·7H2O0.01g/L，其余为水。
2、菌种的培养
将上述步骤1的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC11089按10％的体积比接种于葡萄糖终浓度为20g/L的pH7.4的PD培养基中，30℃振荡培养48-72小时，摇床转速200转/分钟，得到发酵液。
将上述步骤1的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)ACCC20063和米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30155分别按10％的体积比接种于自然pH的PD培养基中，30℃振荡培养48-72小时，摇床转速140转/分钟，得到发酵液。
将上述步骤1的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)ACCC10649按10％的体积比接种于pH6.8-7.0的如下培养基中，30-32℃、光照强度为800-1000LX条件下培养3-5天，得到发酵液。此时发酵液变红，每毫升发酵液中含有沼泽红假单胞菌大于5×108CFU。
培养沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)ACCC10649的培养基的组成为：蛋白胨3.0g/L，酵母粉3.0g/L，硫酸锰0.5g/L，氯化钙0.3g/L，其余为水。
将上述步骤1的细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027按10％的体积比接种于pH7.2-7.4的如下培养基中，28-30℃振荡培养72-96小时，摇床转速200转/分钟，得到发酵液。
培养细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027的培养基的组成为：KNO31g/L，可溶性淀粉20.0g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，NaCl 0.5g/L，FeSO4·7H2O 0.01g/L，其余为水。
3、微生物复合菌剂的制备
将上述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC11089、细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)ACCC20063、米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30155和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)ACCC10649的发酵液按照一定体积比混合，使混合液中枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)ACCC11089、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)ACCC20063、米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30155和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)ACCC10649的集落形成单位数目比为(4-6)：(2-4)：(4-6)：(5-6)：(4-5)；然后按照每(1×108-2×108)CFU孢子的量加入1g吸附载体-麦麸，得到微生物复合菌剂。
实施例2、利用微生物复合菌剂制备秸秆有机肥料并促进水稻增产试验
2007年，在安徽省繁昌县利用上述实施例1制备的微生物复合菌剂制备秸秆有机肥料并促进水稻增产的试验。该县的水稻田普遍为中低产田，历年施用化肥使土壤有机质含量连年降低，影响水稻产量和质量。选用地力均匀、肥力中等，前茬作物为水稻，种植制度为“水稻一水稻”的地块作为实验田，水稻品种为II优129。
试验采用完全随机区组设计，分为3个处理，分别为秸秆+菌剂组、秸秆组和对照组；每个处理设3个小区，每个小区面积0.1亩。各处理组除施肥不同外，其他田间管理均相同。
水稻收割后将秸秆铺放于试验田中，秸秆+菌剂组每亩试验田施用2kg上述实施例1制备的微生物复合菌剂和3kg尿素，秸秆组每亩试验田施用3kg尿素，对照组则不用微生物复合菌剂和尿素。然后灌水浸田，水深7-10厘米。不同时间点观察秸秆的腐熟情况，从水色、秆色、手感、拉力和气味等方面比较秸秆+菌剂组和秸秆组的秸秆腐解变化情况，结果如表1所示。
表1不同处理的秸秆腐熟情况
Figure A200910078715D00081
结果表明，两周后经上述实施例1的菌剂处理的秸秆腐解较明显，且腐解速度较快。
上述各处理组的试验田再每亩施用35kg碳酸铵、25kg普钙和7.5kg氯化钾作为追肥，追肥施用两周后种植下茬水稻，记录水稻的生长状况，比较产量。各处理组水稻的生长状况和产量如表2所示。
表2各处理组水稻的生长状况及产量
Figure A200910078715D00091
由表2可以看出，秸秆还田对水稻生长具有很大的促进作用，可以增加水稻的产量；上述实施例1制备的微生物复合菌剂能够加速稻秆腐解，因而可以改变土壤中各种养分的状况，施用上述实施例1制备的微生物复合菌剂对水稻的促生长和增产作用更加明显；同时还处理了大量的剩余秸秆，因此，上述实施例1制备的微生物复合菌剂特别适用于双夏时间短、季节紧的地区使用。

Claims (10)

1、一种微生物复合菌剂，它的活性成分包括芽孢杆菌、土壤放线菌、酵母菌、霉菌和光合菌。
2、根据权利要求1所述的菌剂，其特征在于：所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，所述土壤放线菌为细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)，所述酵母菌为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，所述霉菌为米曲霉(Aspergillus oryzae)，所述光合菌为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)。
3、根据权利要求2所述的菌剂，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonaspalustris)的集落形成单位数目比为(2-8)：(1-6)：(2-8)：(4-7)：(2-5)，优选为(4-6)：(2-4)：(4-6)：(5-6)：(4-5)。
4、根据权利要求1-3中任一所述的菌剂，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC11089；所述细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)为细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027；所述酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)ACCC20063；所述米曲霉(Aspergillus oryzae)为米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30155；所述沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)ACCC10649。
5、根据权利要求1-4中任一所述的菌剂，其特征在于：所述菌剂中包括吸附载体，所述菌剂中活性成分和所述吸附载体的配比为(1×108-2×108)CFU孢子：1g吸附载体。
6、根据权利要求1-5中任一所述的菌剂，其特征在于：所述菌剂中，所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)分别独立包装。
7、根据权利要求1-5中任一所述的菌剂，其特征在于：所述菌剂中，所述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudamonas palustris)混合在一起。
8、权利要求1-7中任一所述的菌剂在制备秸秆有机肥料中的应用。
9、一种制备秸秆有机肥料的方法，是用权利要求1-7中任一所述的菌剂发酵秸秆，得到有机肥料。
10、由权利要求9所述的方法制备的秸秆有机肥料。
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