CN115838668B - 猪粪复合发酵菌剂的制备方法及用其制备的发酵菌剂、猪粪生物有机肥及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种猪粪复合发酵菌剂的制备方法及用其制备的发酵菌剂、猪粪生物有机肥及其制备方法与应用，涉及微生物应用技术领域。菌剂的制备方法，包括：S1：将芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌分别进行发酵，获得五株菌的新鲜发酵菌液；S2：五株菌新鲜发酵菌液按照3‑5：1‑3：1‑2：2‑3：1‑3的体积比混合，获得复合菌剂；S3：再添加菌群促进剂，即得。生物有机肥的制备方法，包括(1)向猪粪中添加氧化剂、激活剂预处理，(2)添加菌剂使之发酵，(3)干燥、粉碎，即得。有益效果：本发明将氧化处理技术与微生物发酵处理耦合，缩短了堆肥的时间，提高了有机质的转化，增强了有机肥肥效，达到快速制备有机肥的效果。
Description
技术领域
本发明涉及微生物应用技术领域，具体涉及一种猪粪复合发酵菌剂的制备方法及用其制备的发酵菌剂、猪粪生物有机肥及其制备方法与应用。
背景技术
随着人民生活水平的不断提高，对畜禽产品的需求也随之不断增加。***粮农组织（FAO）预计，到2050年全世界对肉类产品的需求量将增加73%。畜禽产品需求的快速增长，也导致畜牧业由传统的散养方式逐渐向集约化、规模化方向发展，养殖规模也不断扩大。单场出栏100万头以上的超大规模猪场频现，畜禽粪污处理压力剧增。大量的畜禽粪便堆放，在占用土地，造成资源浪费的同时，产生硫化氢，氨气等有害气体，污染环境、严重危害人类健康。因此加强畜禽粪便无害化、资源化处理，是实现生态环境保护和畜牧业发展的迫切需要。
畜禽粪便中含有蛋白质、脂肪和碳水化合物等多种营养物质和其他大量有益物质。将畜禽粪便转变成有机肥，不仅能为农作物提供全面营养，还可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性。然而，传统的有机肥生产一般需要45-60天的时间才能完成。45-60天的发酵周期对于有些肥料企业/粪污处理中心/养殖场来说，时间过于漫长，不仅需要占用大量的设备和场所投入生产，来不及处理的粪便在堆放的过程中会进一步产生甲基硫醉、二甲二硫醚、甲硫醚、二甲胺及低级脂肪酸等恶臭气体，对现场及周围人们的健康产生不良影响，造成新的环境污染。因此，及时处理禽畜粪便，快速化制备有机肥，是我国发展绿色养殖、生态养殖的亟需解决的重要问题之一。
目前，传统有机肥生产多采用自然堆肥发酵或者接种发酵菌剂堆肥的方式进行，需要历经升温期、高温期、降温期、腐熟保肥阶段等，一般情况下需要45-60天的时间才能发酵出优质的有机肥。而采用有机肥发酵罐生产，虽然周期可缩短至7-10天，但是处理量偏小，且需要单独购置专门的发酵设备，生产成本依旧很高，大面积推广受到限制。因而，研发可以快速腐熟猪粪，同时保留有机肥营养丰富均衡的优点，易于大面积推广的猪粪有机肥制备技术，对于解决生猪产业粪污造成的环境污染问题，促进生猪产业的健康发展具有重要意义。
公布号为CN105255777A的中国专利申请文献，公开了一种高效快速发酵猪粪和蘑菇渣所用的微生物枯草芽孢杆菌Lys-979及其发酵制备生物有机肥的工艺方法；枯草芽孢杆菌Lys-979的保藏编号为CGMCC No.11333，用所述菌株的发酵猪粪和蘑菇渣，18～22天完成发酵基料的快速腐熟，理化指标符合有机肥料新标准；并在此基础上复配以功能性生防菌剂，制成对作物病虫害具有防治功能的生物有机肥，从根本上解决当前生产农牧业粪便和秸秆废渣污染，成本高的问题，促进农业生产可持续发展。但其制备有机肥的时间仍然过长，长达20多天，有机肥的品质也还有待进一步提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何解决传统猪粪有机肥生产堆肥时间长、易造成二次污染且传统的猪粪有机肥肥效低的问题。
菌株说明：本发明中微生物发酵过程中所使用的菌种包括：
芽孢杆菌Bacillus.spHZ3，该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC）。保藏地址：湖北省武汉市武昌区八一路珞珈山。保藏编号：CCTCC NO：M 20221472，保藏日期：2022年9月21日。该菌株对禾谷镰刀菌、辣椒疫霉等常见病原真菌具有优良的拮抗性能。
嗜热脂肪地芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophilus），保藏编号：CGMCC1.1865；产碱菌（Alcaligenes faecalissubsp. Faecalis），保藏编号：CGMCC 1.3420；链霉菌（Streptomyces levoris），保藏编号：CGMCC 4.71；米曲霉（Aspergillus oryzae），保藏编号：CGMCC 3.13905均购于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，并经纤维素分解菌选择培养基、牛乳琼脂培养基、罗丹明B培养基等选择性培养基筛选，选择菌株相容性好、分解有机物能力强的菌株进行科学组合，同时研究各菌种的最优添加比例，以及激发剂的最适添加量。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种猪粪复合发酵菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：单菌株发酵：将芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌分别进行发酵，获得五株菌的新鲜发酵菌液；
S2：制备复合菌剂：将步骤S1获得的芽孢杆菌Bacillus.spHZ3 、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌新鲜发酵菌液按照（3-5）：（1-3）：（1-2）：（2-3）：（1-3）的体积比混合，获得复合菌剂；
S3：添加菌群促进剂：向步骤S2中获得的复合菌剂中添加菌群促进剂，即制得猪粪复合发酵菌剂。
有益效果：本发明通过选择特殊的五种菌株，按照特殊的比例混合，再加入菌群促进剂，制得对猪粪可以高效发酵的复合发酵菌剂，缩短了猪粪有机肥的制备时间，并提高了猪粪有机肥的肥效。
优选的，所述步骤S1中五株菌分别进行发酵的具体操作步骤为：
芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌均采用LBG培养基培养，LBG培养基为0.5%葡萄糖、1%蛋白胨、0.5%酵母膏、1%氯化钠、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于LBG液体培养基中，150-200 rpm，培养12-24 h；
链霉菌采用SCP培养基培养，SCP培养基为1.0%蔗糖、2.0%玉米粉、0.3%蛋白胨、3.0%豆饼粉、0.1%磷酸二氢钾、0.5%硫酸铵、0.1%氯化钠、0.3%碳酸钙、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于SCP液体培养基中，150-200 rpm，培养12-24 h；
米曲霉采用MSP培养基，MSP培养基为3% 玉米芯粉，0.2%蛋白胨，0.4% KH2PO4，0.04% ( w/v) CaCl2，0.04% MgSO4，1000 mL纯水；按2%(v/v)接种量接种于MSP液体培养基中，150-200 rpm，培养12-24 h。
优选的，所述步骤S3中按照1-2%(w/v)的比例向步骤S2中获得的复合菌剂中添加菌群促进剂。
优选的，所述步骤S3中菌群促进剂由茶多酚和生物素按照质量比（3-5）：（1-3）混合制得。
本发明还提供一种采用上述猪粪复合发酵菌剂制备方法制得的猪粪复合发酵菌剂。
本发明还提供一种猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，包括以下步骤：
（1）猪粪的氧化处理：向新鲜猪粪中加入氧化剂、激活剂，充分混合均匀，室温下搅拌一段时间后，得到猪粪初步转化产物；
说明：猪粪经过氧化处理之后，得到的初步转化产物，其有机物稳定化和腐殖化程度较高。
（2）猪粪初步转化产物的微生物发酵：向步骤（1）获得的猪粪初步转化产物中喷洒上述方法制得的猪粪复合发酵菌剂，充分混合均匀，调节猪粪初步转化产物的含水量，常温发酵，每隔一段时间翻堆1次，发酵数天后，待猪粪初步转化产物呈黑褐色，温度降至常温时，停止发酵，获得猪粪完全发酵产物；
（3）猪粪生物有机肥的制备：将步骤（2）获得的猪粪完全发酵产物进行干燥，粉碎，即得猪粪生物有机肥。
有益效果：本发明将氧化处理技术与微生物发酵处理耦合，在显著缩短堆肥腐熟所需时间的同时，提高了有机质的转化，增强了有机肥肥效，达到快速制备优质生物肥的效果。
优选的，所述步骤（1）中的氧化剂为过硫酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钙、氧化镁中的两种或两种以上的混合。
优选的，所述步骤（1）中的氧化剂为过硫酸钠与硫酸亚铁按质量比1：1的混合物。
优选的，所述步骤（1）中的氧化剂为过硫酸钠、硫酸亚铁与氢氧化钙按质量比5：2：1的混合物。
优选的，所述步骤（1）中的氧化剂为过硫酸钠、氢氧化钙与氧化镁按质量比4：1：2的混合物。
优选的，所述步骤（1）中的激活剂通过以下工艺制备：将FeSO4·7H2O 溶于脱氧水中，加入生物活性炭，调节溶液pH，振荡，然后在滴加 KBH4溶液的同时，持续通入N2并搅拌，洗涤，干燥，即得；所述FeSO4·7H2O 的质量与脱氧水的体积比为3g/100mL；所述生物活性炭与FeSO4·7H2O 的质量比为（3-5）：15。
优选的，所述KBH4溶液的浓度为0. 2 mol /L。
优选的，所述步骤（1）中的激活剂通过以下工艺制备：将1.5 g FeSO4·7H2O 溶于50 mL 的脱氧水，加入0.3 g-0.5 g生物活性炭，用0.5 mol/L NaOH和HCl 调节体系pH为4-6，摇床中振荡10-18 h，以充分吸附Fe2+，随后，滴加0. 2 mol /L KBH4溶液（滴速3-5 mL /min ），同时持续通入N2并搅拌6-8h，用无水乙醇和脱氧水迅速洗涤生物活性炭2-3遍，干燥，即得负载了零价铁的激活剂。
优选的，所述步骤（1）中搅拌的时间为30-60min。
优选的，所述步骤（2）中猪粪复合发酵菌剂的用量为：每1000g猪粪初步转化产物中喷洒5-10mL猪粪复合发酵菌剂。
优选的，所述步骤（2）中调节猪粪初步转化产物的含水量至50-60%。
优选的，所述步骤（2）中每隔8-16h翻堆1次。
本发明还提供一种采用上述猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法制备的猪粪生物有机肥。
本发明还提供一种采用上述猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法制备的猪粪生物有机肥在农业生产中的应用。
本发明的优点在于：
（1）本发明通过选择特殊的五种菌株，按照特殊的比例混合，再加入菌群促进剂，制得对猪粪可以高效发酵的复合发酵菌剂，缩短了猪粪有机肥的制备时间，并提高了猪粪有机肥的肥效。
（2）本发明通过将氧化处理技术与微生物发酵处理耦合，通过氧化处理迅速破坏猪粪中有机养分的牢固结构，产生小分子的碳源和氮源等物质，随后这些营养物质被生物处理段的微生物所利用。本发明不仅高效快捷实现猪粪的快速腐殖化，而且可充分利用潜在的碳源，实现有益微生物（尤其是具有生防功能的微生物）的繁殖，生产出优质的生物有机肥。
附图说明
图1为菌株Bacillus.sp HZ3对禾谷镰刀菌、辣椒疫霉等病原真菌生长的抑制效果图；
图2为猪粪采用氧化剂处理前（A）和氧化剂处理后（B）的三维荧光光谱分析对比图；
图3为氧化剂处理+微生物物发酵后制备的生物有机肥的三维荧光光谱分析图；
图4为氧化剂处理耦合复合菌剂发酵对猪粪堆肥总腐殖酸含量的影响图；
图5为添加激活剂B对氧化剂处理后猪粪中水溶性腐殖酸含量的影响图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所采用的过硫酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钙、氧化镁均从市场上购买获得，均由国药集团化学试剂有限公司生产；生物活性炭也从市场上购买获得，由平顶山市绿之原活性炭有限公司生产。
实施例1：
一种猪粪复合发酵菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：单菌株发酵：将芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌分别进行发酵，获得五株菌的新鲜发酵菌液；其中，芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌均采用LBG培养基培养，LBG培养基为0.5%葡萄糖、1%蛋白胨、0.5%酵母膏、1%氯化钠、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于LBG液体培养基中，150 rpm，培养12h；
链霉菌采用SCP培养基培养，SCP培养基为1.0%蔗糖、2.0%玉米粉、0.3%蛋白胨、3.0%豆饼粉、0.1%磷酸二氢钾、0.5%硫酸铵、0.1%氯化钠、0.3%碳酸钙、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于SCP液体培养基中，150 rpm，培养12 h；
米曲霉采用MSP培养基，MSP培养基为3% 玉米芯粉，0.2%蛋白胨，0.4% KH2PO4，0.04% ( w/v) CaCl2，0.04% MgSO4，1000 mL纯水；按2%(v/v)接种量接种于MSP液体培养基中，150 rpm，培养12 h；
S2：制备复合菌剂：将步骤S1获得的芽孢杆菌Bacillus.spHZ3 、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌新鲜发酵菌液按照3：1：1：2：1的体积比混合，获得复合菌剂；
S3：添加菌群促进剂：按照1%(w/v)的比例向步骤S2中获得的复合菌剂中添加菌群促进剂，即制得猪粪复合发酵菌剂；菌群促进剂由茶多酚和生物素按照质量比3：1混合制得。
将本实施例的猪粪复合发酵菌剂命名为猪粪复合发酵菌剂a。
实施例2：
一种猪粪复合发酵菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：单菌株发酵：将芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌分别进行发酵，获得五株菌的新鲜发酵菌液；其中，芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌均采用LBG培养基培养，LBG培养基为0.5%葡萄糖、1%蛋白胨、0.5%酵母膏、1%氯化钠、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于LBG液体培养基中，180 rpm，培养20h；
链霉菌采用SCP培养基培养，SCP培养基为1.0%蔗糖、2.0%玉米粉、0.3%蛋白胨、3.0%豆饼粉、0.1%磷酸二氢钾、0.5%硫酸铵、0.1%氯化钠、0.3%碳酸钙、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于SCP液体培养基中，180 rpm，培养20 h；
米曲霉采用MSP培养基，MSP培养基为3% 玉米芯粉，0.2%蛋白胨，0.4% KH2PO4，0.04% ( w/v) CaCl2，0.04% MgSO4，1000 mL纯水；按2%(v/v)接种量接种于MSP液体培养基中，180 rpm，培养20 h；
S2：制备复合菌剂：将步骤S1获得的芽孢杆菌Bacillus.spHZ3 、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌新鲜发酵菌液按照3：2：1：2：3的体积比混合，获得复合菌剂；
S3：添加菌群促进剂：按照1.5%(w/v)的比例向步骤S2中获得的复合菌剂中添加菌群促进剂，即制得猪粪复合发酵菌剂；菌群促进剂由茶多酚和生物素按照质量比5：2混合制得。
将本实施例制得的猪粪复合发酵菌剂命名为猪粪复合发酵菌剂b。
实施例3：
一种猪粪复合发酵菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：单菌株发酵：将芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌分别进行发酵，获得五株菌的新鲜发酵菌液；其中，芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌均采用LBG培养基培养，LBG培养基为0.5%葡萄糖、1%蛋白胨、0.5%酵母膏、1%氯化钠、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于LBG液体培养基中，200 rpm，培养24 h；
链霉菌采用SCP培养基培养，SCP培养基为1.0%蔗糖、2.0%玉米粉、0.3%蛋白胨、3.0%豆饼粉、0.1%磷酸二氢钾、0.5%硫酸铵、0.1%氯化钠、0.3%碳酸钙、1000 mL纯水；按1%(v/v)接种量接种于SCP液体培养基中，200 rpm，培养24 h；
米曲霉采用MSP培养基，MSP培养基为3% 玉米芯粉，0.2%蛋白胨，0.4% KH2PO4，0.04% ( w/v) CaCl2，0.04% MgSO4，1000 mL纯水；按2%(v/v)接种量接种于MSP液体培养基中，200 rpm，培养24 h；
S2：制备复合菌剂：将步骤S1获得的芽孢杆菌Bacillus.spHZ3 、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌新鲜发酵菌液按照5：3：2：3：2的体积比混合，获得复合菌剂；
S3：添加菌群促进剂：按照2%(w/v)的比例向步骤S2中获得的复合菌剂中添加菌群促进剂，即制得猪粪复合发酵菌剂；菌群促进剂由茶多酚和生物素按照质量比4：3混合制得。
将本实施例制得的猪粪复合发酵菌剂命名为猪粪复合发酵菌剂c。
实施例4：
一种猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，包括以下步骤：
（1）猪粪的氧化处理：向新鲜猪粪中加入0.2g氧化剂、0.1g激活剂，充分混合均匀，室温下搅拌30min后，得到有机物稳定化和腐殖化程度较高的猪粪初步转化产物；
其中，氧化剂由过硫酸钠与硫酸亚铁按质量比1：1混合制得；激活剂通过以下工艺制备：将1.5 g FeSO4·7H2O 溶于50 mL 的脱氧水，加入0.3 g生物活性炭，用0.5 mol/LNaOH和HCl 调节体系pH为4，摇床中振荡10 h，以充分吸附Fe2+，随后，滴加0. 2 mol /LKBH4溶液（滴速3mL /min ），同时持续通入N2并搅拌6h，用无水乙醇和脱氧水迅速洗涤生物活性炭2遍，干燥，即得负载了零价铁的激活剂；
（2）猪粪初步转化产物的微生物发酵：向步骤（1）获得的1000g猪粪初步转化产物中喷洒5mL实施例1制得的猪粪复合发酵菌剂a，充分混合均匀，调节猪粪初步转化产物的含水量至50%，常温发酵，每隔12h翻堆1次，发酵5天后，猪粪初步转化产物呈黑褐色，温度降至常温，预示发酵完成，停止发酵，获得猪粪完全发酵产物；
（3）猪粪生物有机肥的制备： 将步骤（2）获得的猪粪完全发酵产物进行干燥，粉碎，即得有益菌含量丰富的猪粪生物有机肥。
对本实施例制得的猪粪生物有机肥进行检测，检测的实验结果为：
制得的生物有机肥的有效活菌数按照NY/T 2321—2013《微生物肥料产品检验规程》中的方法进行测定，有效活菌数为3.8×108CFU·g-1。生物有机肥产品有机质含量和pH值等指标按照NY884—2012《生物有机肥》中的方法测定，有机质含量为46.8%，pH7.2，符合生物有机肥产品技术指标要求。
实施例5：
一种猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，包括以下步骤：
（1）猪粪的氧化处理：向新鲜猪粪中加入0.4g氧化剂、0.2g激活剂，充分混合均匀，室温下搅拌50min后，得到有机物稳定化和腐殖化程度较高的猪粪初步转化产物；
其中，氧化剂由过硫酸钠、硫酸亚铁与氢氧化钙按质量比5：2：1混合制得；激活剂通过以下工艺制备：将1.5 g FeSO4·7H2O 溶于50 mL 的脱氧水，加入0.4 g生物活性炭，用0.5 mol/L NaOH和HCl 调节体系pH为4.5，摇床中振荡15h，以充分吸附Fe2+，随后，滴加0. 2mol /L KBH4溶液（滴速4 mL /min ），同时持续通入N2并搅拌8h，用无水乙醇和脱氧水迅速洗涤生物活性炭3遍，干燥，即得负载了零价铁的激活剂；
（2）猪粪初步转化产物的微生物发酵：向步骤（1）获得的1000g猪粪初步转化产物中喷洒8mL实施例2制得的猪粪复合发酵菌剂b，充分混合均匀，调节猪粪初步转化产物的含水量至55%，常温发酵，每隔8h翻堆1次，发酵3天后，猪粪初步转化产物呈黑褐色，温度降至常温，预示发酵完成，停止发酵，获得猪粪完全发酵产物；
（3）猪粪生物有机肥的制备： 将步骤（2）获得的猪粪完全发酵产物进行干燥，粉碎，即得有益菌含量丰富的猪粪生物有机肥。
对本实施例制得的猪粪生物有机肥进行检测，检测的实验结果为：
制得的生物有机肥的有效活菌数按照NY/T 2321—2013《微生物肥料产品检验规程》中的方法进行测定，有效活菌数为5.3×108CFU·g-1。生物有机肥产品有机质含量和pH值等指标按照NY884—2012《生物有机肥》中的方法测定，有机质含量为56.7%，pH7.5，符合生物有机肥产品技术指标要求。
实施例6：
一种猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，包括以下步骤：
（1）猪粪的氧化处理：向新鲜猪粪中加入0.5g氧化剂、0.3g激活剂，充分混合均匀，室温下搅拌60min后，得到有机物稳定化和腐殖化程度较高的猪粪初步转化产物；
其中，氧化剂由过硫酸钠、氢氧化钙与氧化镁按质量比4：1：2混合制得；激活剂通过以下工艺制备：将1.5 g FeSO4·7H2O 溶于50 mL 的脱氧水，加入0.5 g生物活性炭，用0.5 mol/L NaOH和HCl 调节体系pH为6，摇床中振荡18h，以充分吸附Fe2+，随后，滴加0. 2mol /L KBH4溶液（滴速5 mL /min ），同时持续通入N2并搅拌7h，用无水乙醇和脱氧水迅速洗涤生物活性炭3遍，干燥，即得负载了零价铁的激活剂；
（2）猪粪初步转化产物的微生物发酵：向步骤（1）获得的1000g猪粪初步转化产物中喷洒10mL实施例3制得的猪粪复合发酵菌剂c，充分混合均匀，调节猪粪初步转化产物的含水量至60%，常温发酵，每隔16h翻堆1次，发酵7天后，猪粪初步转化产物呈黑褐色，温度降至常温，预示发酵完成，停止发酵，获得猪粪完全发酵产物；
（3）猪粪生物有机肥的制备： 将步骤（2）获得的猪粪完全发酵产物进行干燥，粉碎，即得有益菌含量丰富的猪粪生物有机肥。
对本实施例制得的猪粪生物有机肥进行检测，检测的实验结果为：
制得的生物有机肥的有效活菌数按照NY/T 2321—2013《微生物肥料产品检验规程》中的方法进行测定，有效活菌数为4.1×108CFU·g-1。生物有机肥产品有机质含量和pH值等指标按照NY884—2012《生物有机肥》中的方法测定，有机质含量为50.3%，pH7.3，符合生物有机肥产品技术指标要求。
实施例7：
玉米生产中应用本发明中制备的生物有机肥的实施案例
供试作物：玉米“丰乐358”
供试肥料：实施例4-6中制备的生物有机肥，传统堆肥方法制备的有机肥，施用量均为3000 kg/hm2，肥料均作为底肥一次性施入土壤耕层，整个玉米生育期内不再追肥。其他管理措施与当地保持一致。设置空白对照，即不施加任何肥料。
测定指标：玉米收获期每小区采集长势一致的连续30株的果穗，测定地上部分生物量、玉米产量和产量构成因素。同时，玉米收获后采集表层土壤(0 - 20cm)样品，测定土壤养分含量和酶活性。
实验结果如下表1所示：
从表1中数据我们可以看出，本发明实施例4-6所得的生物有机肥肥料试验组，玉米产量远高于传统堆肥的有机肥和空白试验组，对于土壤关键酶的生物活性的调节也十分显著。改变氧化剂和激活剂的配比及组成，或者复合菌剂的比例，无论是肥效还是对土壤的调节效果，均呈现了明显的变化。因此，本发明中复合菌剂的组成和制备工艺，是实现本发明稳定肥效和土壤调节作用的关键所在，缺一则效弱。
图1为菌株Bacillus.sp HZ3对禾谷镰刀菌、辣椒疫霉等病原真菌生长的抑制效果图；从图中可以看出，Bacillus.sp HZ3菌株周围出现明显的抑菌圈，表明其产生的生防活性物质抑制了禾谷镰刀菌、辣椒疫霉等病原真菌的生长。
图2为猪粪采用氧化剂处理前（A）和氧化剂处理后（B）的三维荧光光谱分析对比图；从图中可以看出，氧化剂处理后，出现激发波长/发射波长为330–360/400–460 nm的特征峰，表示有腐殖酸类物质生成（黑色箭头所示）。
图3为氧化剂处理+微生物发酵后制备的生物有机肥的三维荧光光谱分析图；从图中可以看出，经过氧化剂处理+微生物发酵后制备的生物有机肥中含有非常丰富的腐殖酸（黑色箭头所示）。
图4 氧化剂处理耦合复合菌剂发酵对猪粪堆肥总腐殖酸含量的影响图；从图中可以看出，经过氧化剂处理+接种复合菌剂的方式制备的生物有机肥中含有的总腐殖酸含碳量远高于不接种菌堆肥和只接种复合菌剂堆肥方式制备的生物有机肥。
图5添加激活剂B对氧化剂处理后猪粪中水溶性腐殖酸含量的影响图，从图中可以看出，添加激活剂后制备的生物有机肥中水溶性腐殖酸含碳量远高于不添加激活剂制备的生物有机肥。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种猪粪复合发酵菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：单菌株发酵：将芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌分别进行发酵，获得五株菌的新鲜发酵菌液；所述芽孢杆菌Bacillus.spHZ3的保藏编号为CCTCC NO：M 20221472；所述嗜热脂肪地芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1865；所述产碱菌的保藏编号为CGMCC 1.3420；所述链霉菌的保藏编号为CGMCC 4.71；所述米曲霉的保藏编号为CGMCC 3.13905；
S2：制备复合菌剂：将步骤S1获得的芽孢杆菌Bacillus.spHZ3、嗜热脂肪地芽孢杆菌、产碱菌、链霉菌和米曲霉五株菌新鲜发酵菌液按照3-5：1-3：1-2：2-3：1-3的体积比混合，获得复合菌剂；
S3：添加菌群促进剂：向步骤S2中获得的复合菌剂中添加菌群促进剂，即制得猪粪复合发酵菌剂；所述菌群促进剂由茶多酚和生物素按照质量比3-5：1-3混合制得。
2.根据权利要求1所述的猪粪复合发酵菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中按照质量体积百分比1-2％的比例向步骤S2中获得的复合菌剂中添加菌群促进剂。
3.采用如权利要求1-2任一项的制备方法制备的猪粪复合发酵菌剂。
4.一种猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)猪粪的氧化处理：向新鲜猪粪中加入氧化剂、激活剂，充分混合均匀，室温下搅拌一段时间后，得到猪粪初步转化产物；
(2)猪粪初步转化产物的微生物发酵：向步骤(1)获得的猪粪初步转化产物中喷洒如权利要求1-2任一项的制备方法制得的猪粪复合发酵菌剂，充分混合均匀，调节猪粪初步转化产物的含水量，常温发酵，每隔一段时间翻堆1次，发酵数天后，待猪粪初步转化产物呈黑褐色，温度降至常温时，停止发酵，获得猪粪完全发酵产物；
(3)猪粪生物有机肥的制备：将步骤(2)获得的猪粪完全发酵产物进行干燥，粉碎，即得猪粪生物有机肥。
5.根据权利要求4所述的猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的氧化剂为过硫酸钠、硫酸亚铁、氢氧化钙、氧化镁中的两种或两种以上的混合。
6.根据权利要求4所述的猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的激活剂通过以下工艺制备：将FeSO4·7H2O溶于脱氧水中，加入生物活性炭，调节溶液pH，振荡，然后在滴加KBH4溶液的同时，持续通入N2并搅拌，洗涤，干燥，即得；所述FeSO4·7H2O的质量与脱氧水的体积比为3g/100mL；所述生物活性炭与FeSO4·7H2O的质量比为3-5：15。
7.根据权利要求4所述的猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌的时间为30-60min。
8.根据权利要求4所述的猪粪生物有机肥的快速腐熟制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中猪粪复合发酵菌剂的用量为：每1000g猪粪初步转化产物中喷洒5-10mL猪粪复合发酵菌剂；调节猪粪初步转化产物的含水量至50-60％；每隔8-16h翻堆1次。
9.采用如权利要求4-8任一项所述的制备方法制备的猪粪生物有机肥。
10.采用如权利要求4-8任一项所述的制备方法制备的猪粪生物有机肥在农业生产中的应用。
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