CN101993832A - 一种用于猪粪堆肥处理的复合菌剂及应用方法 - Google Patents

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刘克锋
王顺利
刘悦秋
王红利
石爱平
金珠理达
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Abstract

本发明涉及猪粪堆肥处理和资源化利用领域的一种复合微生物菌剂及其应用方法。菌剂主要由嗜热脂肪芽孢杆菌、吸水链霉菌和杂色云芝组成。将上述三菌种分别培养，发酵生产后，按一定比例即可制成复合菌剂或单种菌剂。应用时，将猪粪与锯末以干重6∶1的比例混合，同时加入嗜热脂肪芽孢杆菌、吸水链霉菌各5‰，杂色云芝3‰，拌匀后定期翻堆通气，经过25-30天好氧高温发酵，即能达到减量化、无害化和资源化的目的。该菌剂具有发酵升温快、维持堆肥温度高、发酵周期短的特点，能显著促进猪粪腐熟、保存堆肥有效养分，既能解决环境污染，又可生产出优良的生物有机肥，广泛适用于不同规模养猪场对猪粪的处理和综合利用。

Description

一种用于猪粪堆肥处理的复合菌剂及应用方法
技术领域
本发明涉及猪粪处理和资源化利用领域的一种复合微生物菌剂及其应用方法。
背景技术
随着我国人民生活水平的不断提高，畜牧业规模的迅速扩大，畜禽粪便排放量急剧增加，目前已经成为城郊环境污染的主要来源之一。据统计，1000头育肥猪日产粪尿4吨，这样庞大的数量如果处理不好，便会对环境造成严重的污染。由于猪繁殖快，饲养量大，适于圈养，因此具有积肥数量大和粪肥质量好的特点，经过堆腐后，形成腐殖质的数量较其他畜肥高。因此猪粪的处理与综合利用技术吸引了众多学者的关注，如何高效、快捷的处理猪粪，使其实现无害化、减量化和资源化，成为当今研究的热点和重点问题。
在众多的畜禽粪便处理方式中，由于高温好氧堆肥化处理成本低、无害化程度高、处理能力大，处理后的产品方便运输也能在农田施用，并且符合可持续农业发展的观点而备受关注。然而传统堆肥过程时间较长，不利于堆肥养分的保存，并且伴随猪粪堆肥过程产生臭味，容易造成二次污染。而接种高效微生物菌群，不仅能大大缩短堆肥时间，而且也有利于堆肥养分的保存，同时减少对环境的二次污染。但是目前用于猪粪堆肥的微生物菌剂或效果不稳定，堆肥产品质量低；或缺乏专用性，堆肥效率低下；或大部分菌剂从国外引进，缺乏自主知识产权，导致应用成本很高。经过检索有关专利文献，目前尚未检索到与本发明相同的对猪粪处理的复合微生物菌剂。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种由中、高温真菌、细菌和放线菌按一定比例组成，能高效促进猪粪堆肥化进程，有效保存堆料养分的复合微生物菌剂。
本发明的技术特征在于：在考虑能有效地对猪粪进行无害化处理、降低猪粪处理费用的基础上，有效保存堆料的养分含量，主要由嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)和杂色云芝(Polystictus versicolor)组成的复合微生物菌剂，所属的各菌种的含量根据被处理猪粪的成分进行调节、配比。本发明所述嗜热脂肪芽孢杆菌可从中国普通微生物菌种保藏管理中心购买，编号为1.1923；吸水链霉菌可从中国农业微生物菌种保藏管理中心购买，编号为40869；杂色云芝可从中国农业微生物菌种保藏管理中心购买，编号为50435。
它采用在培养基中分别殖入上述微生物菌株，经分别培养增殖后混合接种于猪粪。
本发明通过以下技术方案进行实施：
将猪粪堆肥用菌种分别接种至斜面培养基中培养，其中嗜热脂肪芽孢杆菌接种至牛肉膏蛋白胨琼脂培养基斜面，于50-55℃恒温条件培养48-72h得到斜面种子；吸水链霉菌接种至葡萄糖天门冬素琼脂培养基斜面，于50-55℃恒温条件培养48-72h得到斜面种子；杂色云芝接种至PDA培养基斜面，于30-35℃恒温条件培养48-72h得到斜面种子。再将斜面种子接种至液体种子培养基，其中嗜热脂肪芽孢杆菌接种至牛肉膏蛋白胨液体培养基，于50-55℃恒温条件，120-200r/min转速振荡培养48-72h得到液体种子；吸水链霉菌接种至葡萄糖天门冬素液体培养基，于50-55℃恒温条件，120-200r/min转速振荡培养48-72h得到液体种子；杂色云芝接种至PDA液体培养基，于30-35℃恒温条件，120-200r/min转速振荡培养48-72h得到液体种子。将液体种子以0.5-10％(V/V，即每100ml液体培养基接种0.5-10ml液体种子)接种量，接种到液体发酵罐中的生产培养基中，进行菌种生产，其中嗜热脂肪芽孢杆菌、吸水链霉菌于持续通气条件下，50-55℃恒温培养3-4天，杂色云芝于持续通气条件下，30-35℃恒温培养3-4天。培养结束后，将菌种盛放于灭菌的容器内，置于阴凉干燥处保存。
所述的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基成分为：每1000ml蒸馏水中加入牛肉膏3.0g，蛋白胨5.0g，琼脂18.0g，调节pH为7.0-7.2。分装入试管中，每管5-10ml，塞上棉塞，高温高压灭菌20min，之后摆成斜面。
所述的牛肉膏蛋白胨液体培养基成分为：每1000ml蒸馏水中加入牛肉膏3.0g，蛋白胨5.0g，调节pH为7.0-7.2。分装入500ml三角瓶中，每瓶150ml，塞上棉塞，高温高压灭菌20min。
所述的葡萄糖天门冬素琼脂培养基成分为：每1000ml蒸馏水中加入葡萄糖10.0g，天门冬素0.5g，K2HPO40.5g，琼脂18.0g，调节pH为7.2-7.4。分装入试管中，每管5-10ml，塞上棉塞，高温高压灭菌20min，之后摆成斜面。
所述的葡萄糖天门冬素液体培养基成分为：每1000ml蒸馏水中加入葡萄糖10.0g，天门冬素0.5g，K2HPO40.5g，调节pH为7.2-7.4。分装入500ml三角瓶中，每瓶150ml，塞上棉塞，高温高压灭菌20min。
所述的PDA培养基成分为：将马铃薯洗净去皮，取200克切成小块，加水1000毫升，煮沸半小时后，补足水分。在滤液中加入10.0克琼脂，煮沸溶解后加葡萄糖20.0克，补足水分。分装入试管中，每管5-10ml，塞上棉塞，高温高压灭菌20min，之后摆成斜面。
所述的PDA液体培养基成分为：将马铃薯洗净去皮，取200克切成小块，加水1000毫升，煮沸半小时后，补足水分。加葡萄糖20.0克，补足水分。分装入500ml三角瓶中，每瓶150ml，塞上棉塞，高温高压灭菌20min。
本发明所述的猪粪堆肥处理的菌剂应用技术如下：
将猪粪与锯末以干重6∶1的比例进行混合，或根据猪粪、锯末的理化性质适当调整比例，使混合物的C/N为26-30，含水量为50％-60％。将生产的液体菌剂：嗜热脂肪芽孢杆菌、吸水链霉菌各按照5‰(质量比)的比例，杂色云芝按照3‰(质量比)的比例同时接种到堆料混合物中，定期翻堆通气，25-30天即可完成堆肥过程。
堆肥效果：接种本发明所述复合微生物菌剂的猪粪与自然堆肥的猪粪相比，升温速度快，堆体最高温度高，发酵周期短，其C/N下降迅速，这些结果表明向猪粪中接种本发明所述的复合微生物菌剂能够加快猪粪堆肥的腐熟程度。通过对比分析接种本发明所述复合微生物菌剂的猪粪与自然堆肥的猪粪堆肥结束后堆料的养分含量，发现接种本发明所述复合微生物菌剂的猪粪堆肥结束后，其全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾以及腐殖酸的含量均显著高于自然堆肥的猪粪，这表明向猪粪中接种本发明所述的复合微生物菌剂能够促进N、P、K的矿化作用，更有利于堆肥中养分转化与保存。接种本发明所述复合微生物菌剂的猪粪与自然堆肥的猪粪在腐熟程度和养分含量各指标上的差别见表1和表2。
表1.本发明所述复合微生物菌剂对堆肥腐熟程度的影响
Figure B2009101658489D0000031
注：BN3为本发明所述复合微生物菌剂，CK为自然堆肥处理。
表2.本发明所述复合微生物菌剂对堆肥养分含量的影响
Figure B2009101658489D0000032
注：BN3为本发明所述复合微生物菌剂，CK为自然堆肥处理。
经过多次重复试验验证，本发明所述复合微生物菌剂用于猪粪堆肥能使猪粪快速达到减量化、无害化和资源化的目的。该菌剂具有发酵升温快、维持堆肥温度高、发酵周期短的特点，能显著促进猪粪腐熟、保存堆肥有效养分，既能解决环境污染，又可生产出优良的生物有机肥，因此可广泛应用于不同规模的养猪场用于猪粪的无害化、减量化和资源化处理。

Claims (3)

1.一种处理猪粪的复合微生物菌剂，其特征在于：它主要由嗜热脂肪芽孢杆菌、吸水链霉菌和杂色云芝组成，所述的各菌种的含量根据被处理猪粪的成分进行调节、配比。
2.权利要求1中所述的复合菌剂在猪粪无害化、减量化和资源化方面的应用。将上述三菌种分别培养，发酵生产后，按一定比例即可制成复合菌剂或单种菌剂。应用时，将猪粪与锯末以干重6∶1的比例混合，同时加入嗜热脂肪芽孢杆菌、吸水链霉菌各5‰，杂色云芝3‰，拌匀后定期翻堆通气，经过25-30天好氧高温发酵，即能达到减量化、无害化和资源化的目的。
3.权利要求1中所述的复合菌剂在制备生物有机肥方面的应用。
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