CN116622519A - 一种复合微生物菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合微生物菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种复合微生物菌剂及其应用，属于微生物技术领域。本发明的复合微生物菌剂包括黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌，所述复合微生物菌剂的总活菌浓度为2×108～2×1010cfu/ml。本发明提供的复合微生物菌剂对木质纤维素具有较强降解能力且菌株间不存在拮抗作用，能够加速农业有机废物堆肥进程，促进堆肥腐熟和提高堆肥产品质量。

Description

一种复合微生物菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种复合微生物菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
全球人口的增长以及生活条件的改善，导致对粮食生产的需求不断增加，给农业生产带来了巨大的压力，据统计全球范围内每年会产生1400亿吨木质纤维素相关的农业有机废物，而中国产生农业废物就占其1/10。作为一种可再利用资源，大量的农业副产品得不到正确的处理不仅造成资源的浪费，还会对地表水和地下水造成污染，以及产生大量的温室气体，造成空气的污染，因此农业有机废物如何正确安全地处理是一个全球性挑战。
为了实现资源循环利用，将农业有机废物接种微生物菌剂后经过堆肥处理使其成为富含营养物质的有机肥料。接种微生物菌剂处理农业有机废物最早可以追溯到19世纪90年代，Yang等人将Trametes hirsuta S13和Pleurotus ostreatus S18接种至烟草秸秆中使木质素的降解率从23.7％提升到了41.1％。Chu等人以Phanerochaete chrysosporium、Trametes ersicolor和Pleurotus ostreatus构建复合菌株，对木质素、纤维素和半纤维素的降解率分别为43.36％、31.29％和48.36％。Kumar等筛选的假单胞菌(Pseudoxanthomonas sp)R-28发酵5d后，对滤纸和纯纤维素废料的降解效率分别为96％和95％；Billings等从热带雨林土壤中分离得到以木质素为主要碳源的甲苯单胞菌属(Toluomonas)新种，且具有较强的木质素过氧化物酶活力。Wan等人在堆肥期间添加微生物菌剂，发现能够明显的加快对有机废物的降解速度。
农业有机废物中木质纤维素的牢固特性是其难以降解的原因，通过接种能够降解木质纤维素的微生物菌剂是促进农业有机废物循环利用的重要措施。对于降解农业有机废物的微生物菌剂的研究已有数十年，但是市面上存在的大多数降解木质纤维素的微生物菌剂在实际的应用存在许多问题，比如在堆肥环境中易造成降解微生物的失活，接种的微生物与堆体内土著微生物发生拮抗反应。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂对农业有机废物堆肥环境具有更强的适应能力，具有较强降解能力，能够加速农业有机废物堆肥进程。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂包括黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌；
所述黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌的体积比为1～2：3～5：1～3：4～8：2～5。
优选地，所述复合微生物菌剂总活菌浓度为2×108～2×1010cfu/ml。
本发明还提供了一种所述复合微生物菌剂的制备方法，包括如下步骤：将各菌株接种于液体培养基中培养至浑浊获得各自种子液，将所获得的种子液于富集培养基中培养12～16h后按体积比1～2：3～5：1～3：4～8：2～5混合即可。
优选地，所述富集培养基为牛肉膏蛋白胨液体培养基和/或马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基。
优选地，所述培养条件为于35～40℃，220rpm条件下培养。
本发明还提供了一种降解农业有机废物的方法，包括如下步骤：每千克堆肥材料接种1～3％所述的复合微生物菌剂，堆肥发酵50～75天即可。
优选地，堆肥发酵前，所述堆肥材料的含水量为60～70％。
优选地，所述农业有机废物为农业秸秆。
本发明还提供了一种所述复合微生物菌剂在番茄秸秆堆肥发酵中的应用。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明获得的复合微生物菌剂能够加速农业有机废物堆肥进程。经对比试验表明，本发明获得的复合微生物菌剂添加的堆体在温度、营养物质含量、木质纤维素的降解率及其酶活等方面均优于商业微生物菌剂EM的堆肥效果。本发明获得的复合微生物菌剂更加适应堆体环境，微生物菌株之间不存在拮抗反应，在很大程度上降低了接种菌株与堆体内原著菌株间的拮抗作用。本发明获得的复合微生物菌剂对农业有机废物堆肥具有较好的促进作用。
附图说明
图1为不同处理下堆体的理化性质变化图，其中，a～d分别代表堆肥过程中温度、含水率、pH以及EC值的变化；
图2为不同处理下堆体中木质纤维素含量变化图，其中，a～c依次为代表纤维素、半纤维素和木质素含量的变化情况；
图3为不同处理下堆体中有机质含量变化图；
图4为不同处理下堆体中铵态氮和硝态氮变化图，其中，a代表氨态氮，b代表硝态氮；
图5为不同处理下堆体的X-射线衍射分析图；
图6为不同处理下堆肥发酵过程纤维素酶酶活变化曲线图；
图7为不同处理下堆肥发酵过程脲酶酶活变化曲线图；
图8为不同处理下堆肥发酵过程木聚糖酶酶活变化曲线图；
图9为不同处理下堆肥发酵过程木质素过氧化物酶酶活变化曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂包括黑曲霉菌(Aspergillus niger)、伪苍白杆菌(Falsochrobactrum ovis)、解木聚糖类芽孢杆菌(Paenibacillusxylanilyticus)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilissubsp.)、解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)；
所述黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌优选的体积比为1～2：3～5：1～3：4～8：2～5；更优选的质量比为1：4：2：6：3。在本发明中，所述黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌均购自常规市售产品。
在本发明中，所述复合微生物菌剂总活菌浓度优选为2×108～2×1010cfu/ml；更优选的总活菌浓度为2×109cfu/ml。
本发明还提供了一种所述复合微生物菌剂的制备方法，包括如下步骤：将各菌株接种于液体培养基中培养至浑浊获得各自种子液，将所获得的种子液于富集培养基中培养12～16h后按体积比1～2：3～5：1～3：4～8：2～5混合即可；更有选地，培养时间为14～15h。本发明的培养时间可使菌株培养至对数期，此时菌株生长能力最强。
在本发明中，所述富集培养基为牛肉膏蛋白胨液体培养基和/或马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基。在本发明的具体实施例中，将伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中培养至对数期；将黑曲霉菌接种于马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基中培养至对数期。在本发明的具体实施例中，所述牛肉膏蛋白胨液体培养基制备方法为：取蛋白胨10g/L，牛肉膏5g/L，(NH4)2SO42g/L，NaCl 5g/L，加蒸馏水1000mL，用NaOH调节pH至7.0±0.2，采用高压灭菌锅设定温度为121℃的条件下进行灭菌处理30分钟；所述马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基制作过程如下：取马铃薯汁1L(即将去皮的马铃薯200g，切成小块后加水煮沸30分钟后，滤去马铃薯块，加蒸馏水，将滤液补充至1L)，葡萄糖20.0g/L，调节pH至7.2～7.4。同样用高压灭菌锅121℃的温度下进行灭菌处理30分钟。
在本发明中，所述培养条件优选为于35～40℃，220rpm条件下培养；更优选地为于37℃，220rpm条件下培养。
本发明还提供了一种降解农业有机废物的方法，包括如下步骤：每千克堆肥材料优选地接种1～3％上述的复合微生物菌剂，堆肥发酵50～75天即可；更优选地接种1.5～2％上述的复合微生物菌剂，堆肥发酵65～70天。本发明的复合微生物菌剂能够促进农业有机废物的降解，使得堆肥发酵后的农业有机废物的失重率达到31.3％以上。
在本发明中，堆肥发酵前，所述堆肥材料的含水量优选为60～70％；含水量更优选为65～68％。
在本发明中，所述农业有机废物为农业秸秆。在本发明中，所述农业秸秆包括但不限于玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、果蔬秸秆。
本发明还提供了一种上述复合微生物菌剂在番茄秸秆堆肥发酵中的应用。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1
一种复合微生物菌剂，包括黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌；
所述黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌的体积比为1：4：2：6：3。
实施例2
一种复合微生物菌剂，包括黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌；
所述黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌的体积比为2：5：1：8：5。
实施例3
一种复合微生物菌剂，包括黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌；
所述黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌的体积比为2：3：3：4：2。
实施例4
一种复合微生物菌剂的制备方法，包括如下步骤：将黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌接种于液体培养基中培养至浑浊获得各自种子液，将黑曲霉菌种子液接种于马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基培养16h获得黑曲霉菌培养液，将伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和解淀粉类芽孢杆菌种子液接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基培养14h获得各培养液，将黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和解淀粉类芽孢杆菌培养液稀释至相同活菌数后按实施例1体积比混合即得复合微生物菌剂。
实施例5
一种降解农业有机废物的方法，包括如下步骤：每千克玉米秸秆接种1％实施例1所述的复合微生物菌剂，堆肥发酵50天即可。
实施例6
一种降解农业有机废物的方法，包括如下步骤：每千克水稻秸秆接种1.5％实施例1所述的复合微生物菌剂，堆肥发酵75天即可。
实施例7
一种降解农业有机废物的方法，包括如下步骤：每千克小麦秸秆接种2％实施例1所述的复合微生物菌剂，堆肥发酵55天即可。
试验例1
采用均匀实验设计对菌株进行优化组合：
取250mL锥形瓶，加入粉碎过的40目秸秆粉1g，加入固态发酵离子液(固态发酵离子液：离子母液0.1mL，NH4NO31 g，KH2PO41.0 g，CaCl20.1g，蒸馏水1000mL)6mL，121℃高温高压灭菌15min。接种纯化后的菌株至种子培养基中培养后，按表1接种比例接种，40℃，200rpm恒温摇床培养。为了满足微生物生长代谢对于水和微量元素的需求，在堆肥发酵过程中，含水量应该控制在60％左右，每3天向各锥形瓶中补充少量离子母液(离子母液：MnSO4·7H2O 0.016g，ZnSO4·7H2O 0.014g，CoCl20.02 g，FeCl30.1g，蒸馏水100mL)。相应各锥形瓶发酵结束后取出，倒入称过重的玻璃平皿中，烘箱烘干至恒重计算出降解率。
表1菌株配比表
均匀设计 黑曲霉 伪苍白杆菌 解木聚糖类芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌 解淀粉芽孢杆菌
因子 x1 x2 x3 x4 x5
N1 3 1 6 4 2
N2 2 3 4 1 6
N3 6 2 1 3 4
N4 5 5 5 5 5
N5 4 6 3 2 1
N6 1 4 2 6 3
表2秸秆失重检测结果
根据表2可以看出，当黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌接种比例为1:4:2:6:3时，可使堆肥发酵后的番茄秸秆的失重率达到31.3％以上。
试验例2
堆肥实验于2022年9月到11月在陕西杨陵实验基地进行，堆肥时间持续65天。所用材料来自于实验基地附近设施蔬菜温室中的番茄秸秆，将番茄秸秆晾晒后粉碎为1～4厘米的碎片。本实验采用60L的堆肥桶进行堆肥，堆肥材料干重约15kg。堆肥实验分为三种处理，以没有接种微生物菌剂的堆体为对照组(CK)；以接种实施例4获得的10％的复合微生物菌剂为ZS组；以接种10％EM微生物菌剂为EM组。所有处理在堆肥前通过添加蒸馏水，将其含水率调节至60～70％。为保证通风度，实验采用曝气泵间接通气(30分钟通气一次)的方式进行供氧，通风量为0.3L/min。在堆肥罐的三个位置(堆肥罐上、中、下)安装数字温度传感器，同时记录周围环境的温度。在番茄秸秆堆肥期间，为保证堆肥桶内番茄秸秆腐熟程度尽可能一致，在堆肥期间进行人工翻堆来混合堆肥材料。其中，复合微生物菌剂与EM微生物菌剂总活菌浓度均为2×109cfu/ml。
在每次翻堆后，采用五点取样法进行样品采集，一部分保存于-20℃下用于微生物和酶活性的测定。另一部分进行包括pH、EC、GI、含水率、纤维素、半纤维素、木质素、氨态氮和硝态氮等测定。
结果分析：
(1)温度是判断农业有机废物堆肥成熟度的一个重要指标，为升温期、嗜热期、降温期和腐熟期，其主要影响堆肥中微生物的生长速度和活性，进而影响木质纤维素的分解速率和堆肥的成熟度。根据图1a可以看出，ZS比EM和CK分别提前2天和1天进入高温阶段(温度≥50℃)，各处理ZS(63.81℃)、EM(60.17℃)、CK(57.43℃)在第8天左右达到最大值。在高温阶段各处理分别保持9天(ZS)、7天(EM)和7天(CK)，符合堆肥对温度的要求的标准(堆肥的温度保持在50℃以上超过7天)。之后温度开始下降，当堆体温度下降至25℃左右时，堆体温度有小幅上升，可能是由于嗜温微生物重新活跃起来，但是由于所需养分匮乏以及环境温度较低等原因，维持数天温度再次下降，最后趋于环境温度，直至堆肥结束。ZS微生物菌剂的接种提升了堆体的温度(相比于其他堆体提高温度达到3～6℃)，延长了堆肥的高温期(相比于其他处理延长2天)。
水分在微生物降解农业有机废物过程中起着关键作用，因为只有当堆体中有机物质是水溶性时，才能够参与微生物的代谢活动。为使堆体的含水量维持在一个相对适宜的范围，本实验采用堆肥桶进行堆肥，仅通过堆肥桶的顶盖排气阀释放少量的水分。在堆肥初期各处理的含水量在73％左右，在第3天可能由于堆肥温度的升高以及添加的水分未渗入到堆肥材料中，导致各处理的含水量有所下降，随后含水量上升，处于一个动态稳定状态，直至堆肥结束(图1b)。造成堆肥含水量处于动态稳定的原因有：高温产生的大量水蒸气在堆肥桶上方凝结，冷却后重新倒流回堆体中；生物降解有机质的过程中产生了大量的二氧化碳和水分。CK处理含水量波动幅度较小的原因可能是由于，堆体中微生物活性较低，使堆体因高温散失的水分少，其次对有机物质分解能力较差。
根据图1c可以看出，不同处理间pH的变化趋势总体为先迅速上升，然后缓慢下降。在堆肥初期pH在6.7左右，第14天上升至最大值9.5左右，但是在整个堆肥过程pH都维持在有利于微生物生长和代谢的7～9之间。最终pH分别为ZS(7.98)EM(8.14)CK(8.00)，均符合堆肥腐熟标准(pH<9)。
EC值表示堆肥中可溶性盐浓度，堆肥初期各处理的EC均在4.3ms/cm左右。根据图1d可以看出，随着堆肥进行，EC值逐渐增加，然后趋于稳定，最终ZS(5.9ms/cm)的EC值比EM(5.5ms/cm)和CK(5.4ms/cm)高出约0.4ms/cm。ZS处理显著高于其他两个处理，可能是随着温度的降低，堆体中嗜温微生物重新活跃起来，再次对有机质进行降解作用的缘故。在降温阶段，由于温度的下降产生了大量的硝态氮，使堆体的EC值的浓缩作用减弱。直至堆肥结束，堆体的EC值趋于平缓。
(2)根据图2a可以看出，初始ZS、EM和CK中纤维素的含量分别为36.75％、37.92％和37.40％，经过堆肥腐熟后下降至19.61％、21.59％和23.28％。从图中可知在堆肥的0～22天纤维素降解速率是最快的，在22～52天时降解速度开始减缓，最后趋于稳定。与ZS和EM相比，CK处理组纤维素降解速率是相对较慢的，因此外源微生物菌剂的接种是能过促进纤维素的降解的。ZS和EM处理对纤维素的降解能力相差不大，但是ZS处理的降解能力更强一些。
半纤维素在堆肥中降解的趋势与纤维素的降解趋势基本一致，由于半纤维素酶具有较好的热稳定性，因此半纤维素在堆肥的高温阶段降解速率更快一些。根据图2b可以看出，在堆肥初期半纤维素的含量分别为9.42％、9.715％、9.85％，在堆肥结束时，半纤维素的含量显著降低，分别为1.725％、2.145％、2.775％。根据曲线可以判断出，半纤维素的降解速率在第0～14天是最快的，随后降解速度开始减缓，自38天到堆肥结束趋于平缓，直至堆肥结束。在半纤维素的降解中，各处理的变化趋势几乎一致，可能是由于半纤维素与纤维素是交杂在一起的，当纤维素发生降解时，半纤维素也随之水解。
木质素是由酚类化合物组成的，使其难以被微生物降解，木质素降解的产物主要是酚类和醌类，是HS形成重要的前体。根据图2c可以看出，在0～22天，木质素的相对含量迅速上升，各处理在第38天达到最大值ZS(15.78％)、EM(16.01％)和CK(15.12％)，随后开始缓慢的下降，最终木质素相对含量为ZS(14.87％)、EM(13.93％)和CK(13.45％)。造成木质素含量不降反升的原因，在堆肥初期蛋白质、半纤维素、纤维素等有机化合物更容易被微生物利用，降解速度快，导致堆肥早期木质素相对含量增加。随着堆肥的进行，一些易降解物质几乎被降解完毕，虽然木质素的降解速率也变慢，但是相对其他有机物快一些。因此，在第38天开始木质素的相对含量开始降低。
(3)根据图3可以看出，随着堆肥的进行，微生物开始对一些顽抗性的物质进行降解，如木质素和纤维素，就导致有机质在堆肥后期下降的速度开始减慢。直至堆肥结束，有机质的含量达到最低值ZS(370.97g/kg)EM(390.96g/kg)CK(398.05g/kg)。HA/FA是反应堆肥成熟度的重要指标，在整个堆肥过程中HA/FA的比值不断增加。由于堆肥初期相关降解微生物繁殖剧烈，促进FA向HA的转化，导致HA/FA比值增加更快。直至堆肥结束ZS(1.26)的HA/FA高于EM(1.19)和CK(1.12)，说明微生物菌剂的添加使有机腐殖化作用增强，促进堆肥腐熟。
(4)根据图4a可以看出，在堆肥过程中，氨态氮的变化趋势呈现为先上升后下降的趋势。所有处理均在第14天左右达到峰值ZS(5754.665mg/kg)、EM(5420.7mg/kg)和CK(4340mg/kg)。随后氨态氮开始下降，直至堆肥结束。最终氨态氮的含量分别为ZS(550.4mg/kg)、EM(538.66mg/kg)和CK(288.88mg/kg)。在堆肥初期氨态氮含量的增加可能是由于温度和pH的升高促进微生物对氮化合物的矿化作用，促进堆体中铵根的产生和氨气的挥发。在堆肥后期氨态氮含量下降的原因可能是：在堆肥中过量的氮元素会以氨气的形式释放出来；硝化细菌的硝化作用。
根据图4b可以看出，堆肥中大量存在硝酸盐表明堆肥成熟。在整个堆肥过程中硝态氮的总体趋势是不断上升的，直至堆肥结束各处理的硝态氮含量达到最大值ZS(2191.39mg/kg)、EM(1866.715mg/kg)和CK(1486.475mg/kg)。在堆肥的0～8天，硝态氮的含量出现上升趋势，随后下降。可能是由于堆肥早期堆体温度不高，硝化细菌的活性较高。下降的原因是因为在嗜热条件下，硝化细菌的活性受到抑制，堆体的硝化作用减弱。
(5)将堆肥样品用蒸馏水冲洗干净，在室温条件下风干。将干燥的秸秆研磨为粉末，使用X-射线衍射仪进行结晶度分析。连续扫描角度为10～80°，额定电流为40mA，额定电压为40KV；
结晶度的计算公式为：ICR＝(I1-I2)/I1。
结晶指数被证明是纤维素结晶特征的最佳预测指标之一，纤维素结晶区域形成致密的晶体结构使水解酶和水分子难以入侵，是导致农业有机废物中木质纤维素难以降解的主要原因。如图5所示，经过堆肥处理后各处理的结晶度与0CK相比都出现不同程度的降低。其中结晶度下降程度最大的是65ZS(10.25％)，其次是65EM(6.88％)和65CK(6.23％)。
经过堆肥处理不同处理之间X射线衍射峰的位置基本没有发生变化，但是各峰的强度发生了不同程度的变化。与对照组0CK相比，各处理在衍射角22°附近的衍射峰强度出现降低，表明纤维素的结晶结构被破坏，因此在一定程度上可以证明经过堆肥中相关降解木质纤维素的微生物的降解作用，使纤维素的结构发生变化。导致堆肥材料结晶度下降的主要原因是由于堆体中相关水解微生物分泌的水解酶，使纤维素的结晶结构降解成为微生物吸收的葡萄糖。通过不同处理之间结晶度的降低，在一定程度上也证明了在农业有机废物堆肥过程中接种微生物菌剂，能够促进农业有机废物的降解。但是65ZS处理与65EM处理相比，ZS的降解效果更优一些，在一定程度上也证明ZS中微生物更适合于农业有机废物堆肥降解。
(6)酶活测定：
根据图6可以看出，纤维素酶活的总体变化趋势是一致的。在堆肥初始阶段，各处理的纤维素酶活性都出现上升趋势。在第8天ZS(1.59U/g)、EM(0.77U/g)和CK(0.64U/g)的纤维素酶活性均达到最大值，主要是由于堆体中易被降解有机物促进了相关微生物的繁殖，促使纤维素酶活性上升。随后，纤维素酶活性开始下降，ZS(0.48U/g)、EM(0.35U/g)和CK(0.50U/g)并在第26天达到酶活性最低值。
根据图7可以看出，在堆肥初期ZS(2002.20U/g)、EM(1845.63U/g)、CK(1706.55U/g)脲酶活性均维持在一个较高水平。随着堆肥的进行，脲酶活性急剧下降，可能是由于微生物产生抑制脲酶活性的有害物质，也有可能由于微生物的活性降低，导致酶的产量减少。直至堆肥结束，ZS(352.71U/g)、EM(299.00U/g)、CK(377.80U/g)脲酶活性均维持在一个较低水平，各处理之间相差不大。
木聚糖酶活主要是参与农业有机废物中半纤维素的主要水解酶。可以将木聚糖水解为木糖和低聚木糖。根据图8可以看出，木聚糖酶活在堆肥初期ZS(12.38U/g)、EM(12.06U/g)、CK(12.15U/g)均保持在一个较高的水平。随着堆肥的进行木聚糖酶活逐渐降低，ZS(4.50U/g)、EM(3.73U/g)、CK(3.68U/g)直至堆肥结束木聚糖酶活维持在一个较低水平。
木质素过氧化酶能够将木质素的芳香化合物氧化形成芳香自由基，其在堆肥中酶活的变化，可以反映堆肥中对农业有机废物中木质素的降解情况。根据图9可以看出，ZS(5.32U/g)、EM(5.21U/g)、CK(5.61U/g)在堆肥初期过氧化物酶活均保持在一个较高的水平。随着堆肥的进行，在第8天各处理的酶活均出现下降，其中EM(72.52％)和CK(76.79％)下降幅度最大，其次是ZS(25.75％)。ZS处理酶活下降幅度较小的原因，可能是由于接种的微生物菌剂增加了耐热微生物的数量。
综上可以看出，本发明获得的复合微生物菌剂能够加速农业有机废物堆肥进程。本发明复合微生物菌剂添加的堆体在温度、营养物质含量、木质纤维素的降解率及其酶活等方面优于商业微生物菌剂EM的堆肥效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂包括黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌；
所述黑曲霉菌、伪苍白杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉类芽孢杆菌的体积比为1～2：3～5：1～3：4～8：2～5。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂总活菌浓度为2×108～2×1010cfu/ml。
3.权利要求1或2所述复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各菌株接种于液体培养基中培养至浑浊获得各自种子液，将所获得的种子液于富集培养基中培养12～16h后按体积比1～2：3～5：1～3：4～8：2～5混合即可。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述富集培养基为牛肉膏蛋白胨液体培养基和/或马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述培养条件为于35～40℃，220rpm条件下培养。
6.一种降解农业有机废物的方法，其特征在于，包括如下步骤：每千克堆肥材料接种1～3％权利要求1或2所述的复合微生物菌剂，堆肥发酵50～75天即可。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述堆肥材料的含水量为60～70％。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述农业有机废物为农业秸秆。
9.权利要求1或2所述复合微生物菌剂在番茄秸秆堆肥发酵中的应用。
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