本發明涉及一種微生物菌劑，特別涉及一種低溫發酵有機肥的微生物菌劑及其制備方法和應用
背景技術：
：：在中國，養殖糞污的處理一直是養殖行業的痛點，制約著整個行業可持續發展，隨著近兩年環保力度的加強，糞污處理問題已經上升到決定到養殖企業是否會被關停的高度，解決糞污處理問題刻不容緩。利用微生物發酵技術生產有機肥，不僅能解決糞污的環境污染問題，還能為種植行業提供綠色優質肥料，可謂一舉多得。利用微生物發酵技術生產有機肥，需要在適宜溫度和好氧條件下利用高效微生物進行糞污等有機廢棄物的發酵，從而產生有機質，同時釋放出氮磷鉀等營養元素。在堆肥過程中是否產熱，是有機肥發酵是否成功的重要標志，但在我國北方寒帶地區，冬季過于寒冷，導致大多數微生物進入了休眠狀態，發酵過程終止，有機肥的生產陷入停滯狀態，影響了正常的糞污處理過程。本發明使用的微生物菌劑分離自寒帶冬季自然發酵的堆肥中，且經過長期篩選和馴化，所有菌株不僅可以在低溫下高效分解糞污等有機廢棄物，而且對畜禽和環境沒有任何危害，微生物菌劑可以在-30~-10℃的氣溫條件下實現有機肥發酵的快速升溫，縮短腐熟時間，保證了寒帶地區冬季有機肥的正常生產。技術實現要素：：（一）發明目的：本發明的目的是提供一種用于寒帶地區，冬季極度寒冷條件下對畜禽糞污等有機廢棄物進行有機肥發酵的微生物菌劑。（二）技術方案：本發明的目的可以通過如下技術方案實現：本發明提供一種用于寒帶低溫條件下發酵有機肥的微生物菌劑，其組成為枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79、屎腸球菌WEI-89和產元假絲酵母WEI-107。該五株菌按照環境科學學報第27卷第6期發表的論文城市污泥模擬堆肥過程中高溫菌群的篩選、鑒定及降解效果所提供的方法，從低溫條件下自然發酵的堆肥中，通過多次單菌株堆肥實驗，低溫條件下的多菌株復合后堆肥實驗，及安全性實驗篩選得到的。所述菌株組成比例為：枯草芽孢桿菌：地衣芽孢桿菌：解淀粉芽孢桿菌：屎腸球菌：產元假絲酵母=5:3:7:5:1。本發明還提供了一種應用于低溫發酵有機肥的微生物菌劑的制備方法，包括以下步驟：菌株培養：將枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79、屎腸球菌WEI-89和產元假絲酵母WEI-107分別接種到各自的斜面培養基中，其中屎腸球菌WEI-89使用MRS瓊脂培養基，25℃培養24h，將枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79使用LB瓊脂培養基，30℃培養24h產元假絲酵母WEI-107使用YPD瓊脂培養基，22℃培養48h；微生物菌劑的制備：每株菌先分別用斜面接種到裝有200mL種子培養基的500mL搖瓶單獨培養，其中屎腸球菌WEI-89使用MRS液體培養基，22℃靜置培養40h將枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79使用LB液體培養基，22℃，180rpm培養20h，產元假絲酵母WEI-107使用YPD液體培養基，22℃，180rpm培養40h；再將菌液等體積混合，制成1L種子液；將種子液全部接入裝有160L發酵培養基的200L種子罐中，37℃，100rpm培養20h，之后全部接種到裝有3T發酵培養基的5T發酵罐中，22℃，200rpm培養48h。上述方案中使用的發酵培養基為：玉米粉10g，葡萄糖20g，蛋白胨15g，硝酸鉀2g，七水合硫酸鎂0.5g，三水合磷酸氫二鉀0.2g，碳酸鈣1g，水1000mL，pH7.5，121℃滅菌20min。本發明還提供了一種低溫發酵有機肥的復合菌劑在發酵有機肥中的應用方法，整個發酵過程在養殖場現場實施。本發明還提供了一種低溫發酵有機肥的制備方法，制備方法如下：在-30~-10℃條件下，將動物糞便與輔料按重量比為2-5:1混勻，調節碳氮比為20-30:1，同時接入低溫發酵有機肥的復合菌劑，接種量按重量比1-5%，加水與沼氣發酵液調節含水量為55-65%，定期監測溫度和含水量，并加水保持堆肥含水量為55-65%，待溫度明顯下降時翻堆，共翻堆2-3次待溫度不再明顯升高后，腐熟5-10天制得有機肥。所述輔料為糖蜜、秸稈和稻殼粉的一種或兩種以上。所述動物糞便為豬糞或雞糞。具體實施方式:以下實例是為了更好地解釋本發明，但本發明絕不僅限于以下實例所述的范圍。實施例一、微生物菌劑的生產菌株篩選：微生物菌劑中的所有菌株均分離自-30~-10℃條件下自然發酵的有機肥，分離到的菌株分別進行了多次單菌株、兩兩組合菌株及多菌株復配對有機肥發酵效果的實驗，篩選到能顯著提升堆肥效率的菌株，又進行了細菌的內毒素，溶血性，細胞毒性及產生物胺等多種安全性篩選實驗。最終確定低溫復合菌劑的組成為，枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79、屎腸球菌WEI-89和產元假絲酵母WEI-107。菌株培養：將枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79、屎腸球菌WEI-89和產元假絲酵母WEI-107分別接種到各自的斜面培養基中，其中屎腸球菌WEI-89使用MRS瓊脂培養基，25℃培養24h，將枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79使用LB瓊脂培養基，30℃培養24h產元假絲酵母WEI-107使用YPD瓊脂培養基，22℃培養48h。微生物菌劑的制備：每株菌先分別用斜面接種到裝有200mL種子培養基的500mL搖瓶單獨培養，其中屎腸球菌WEI-89使用MRS液體培養基，22℃靜置培養40h將枯草芽孢桿菌WEI-62、地衣芽孢桿菌WEI-67、解淀粉芽孢桿菌WEI-79使用LB液體培養基，22℃，180rpm培養20h，產元假絲酵母WEI-107使用YPD液體培養基，22℃，180rpm培養40h。再將菌液等體積混合，制成1L種子液。將種子液全部接入裝有160L發酵培養基的200L種子罐中，37℃，100rpm培養20h，之后全部接種到裝有3T發酵培養基的5T發酵罐中，22℃，200rpm培養48h。上述方案中使用的發酵培養基為：玉米粉10g，葡萄糖20g，蛋白胨15g，硝酸鉀2g，七水合硫酸鎂0.5g，三水合磷酸氫二鉀0.2g，碳酸鈣1g，水1000mL，pH7.5，121℃滅菌20min。上述微生物菌劑，其特征在于，所述菌株組成比例為：枯草芽孢桿菌：地衣芽孢桿菌：解淀粉芽孢桿菌：屎腸球菌：產元假絲酵母=5:3:7:5:1。乳酸菌總數、芽孢總數及酵母總數的檢測結果如表1所示：表1微生物菌劑中活菌數的檢測結果檢測指標芽孢菌總數乳酸菌總數酵母總數菌落形成單位數3.18×1099.38×1081.74×108實施例二、1#有機肥的制備在-30~-10℃的氣溫條件下，取1000kg豬糞混合200kg切碎的秸稈，同時接入本發明的微生物菌劑12L，用鏟車混合均勻，用沼氣發酵液調節含水量為63%。實驗組：開始發酵后，第2天即達到高溫60℃以上，至第8天溫度始終維持在70℃左右，第9天溫度下降到50℃，翻堆后很快溫度重新上升到70℃，到第16天溫度下降到40℃，第二次翻堆后，溫度再次上升并保持在50-60℃之間，第20天溫度降到20℃以下，發酵結束，腐熟10天左右，過程中始終保持含水量在55-65%之間。對照組（不加菌劑）：在開始的3天溫度最高達到30℃左右，之后逐漸降到0℃左右。實施例三、2#有機肥的制備在-30~-10℃的氣溫條件下，取1000kg豬糞混合200kg稻殼粉，同時接入本發明的微生物菌劑12L，用鏟車混合均勻，用沼氣發酵液調節含水量為60%。實驗組：開始發酵后，第2天即達到高溫60℃以上，至第11天溫度下降到50℃，翻堆后溫度很快重新上升到70℃，到第17天溫度下降到40℃，第二次翻堆后，溫度保持在60℃左右，第23天溫度降到20℃，發酵結束，腐熟10天左右，過程中始終保持含水量在55-65%之間。對照組（不加菌劑）：第1天溫度在30℃，之后溫度逐漸降至0℃以下。實施例四、3#有機肥的制備在-30~-10℃的氣溫條件下，取1000kg豬糞混合150kg秸稈和100kg糖蜜，同時接入低溫復合菌劑12L，用鏟車混合均勻，用沼氣發酵液調節含水量為66%。實驗組：開始發酵后，第1天即達到高溫60℃以上，至第15天溫度下降到50℃，翻堆后很快溫度重新上升到70℃，到第22天溫度下降到20℃，第二次翻堆后，溫度沒有上升，發酵結束，腐熟10天左右，過程中始終保持含水量在55-65%之間。對照組（不加菌劑）：前5天最高溫達到39℃，隨后逐漸降到0℃左右。實施例五、4#有機肥的制備在-30~-10℃的氣溫條件下，取1000kg雞糞混合500kg稻殼粉，同時接入低溫復合菌劑12L，用鏟車混合均勻，用沼氣發酵液調節含水量為60%。實驗組：開始發酵后，第2天即達到高溫60℃以上，至第13天溫度下降到50℃，翻堆后溫度很快重新上升到70℃，到第18天溫度下降到40℃，第二次翻堆后，溫度保持在60℃左右，第26天溫度降到20℃，發酵結束，腐熟10天左右，過程中始終保持含水量在55-65%之間。對照組（不加菌劑）：第1天溫度在30℃，第3天達到46℃，之后溫度逐漸降至0℃以下。實施例六、有機肥大腸菌群及蛔蟲卵死亡率的測定：有機肥中大腸菌群及蛔蟲卵死亡率的測定方法，按照國家標準《肥料中糞大腸菌群的測定》（GB/T19524.1-2004）和國家標準《肥料中蛔蟲卵死亡率的測定》（GB/T19524.2-2004）執行。有機肥中糞大腸菌群及蛔蟲卵死亡率的結果如表2所示表2有機肥中大腸菌群及蛔蟲卵死亡率的測定結果名稱大腸菌群（個/g）蛔蟲卵死亡率1#有機肥<30100%1#對照>100015%2#有機肥<30100%2#對照4385%3#有機肥30100%3#對照>100020%4#有機肥<30100%4#對照25420%實驗組大腸菌群的測定結果均在30個/g或以下，完全符合農業行業標準《有機肥料》（NY525-2014）的要求（≤100個/g），而對照組大腸菌群數遠超過農業行業標準《有機肥料》（NY525-2014）的要求。實驗組蛔蟲卵死亡率的測定結果均為100%，完全符合農業行業標準《有機肥料》（NY525-2014）的要求（≥95%），而對照組蛔蟲卵死亡率最高僅達到20%，不符合農業行業標準《有機肥料》（NY525-2014）的要求。實施例六、有機肥發芽率及芽和根長度的檢測結果：取油麥菜種子20顆，置于墊好雙層濾紙的培養皿中，加水15mL，室溫浸泡24h，將多余的水控出，加入10mL有機肥浸提液，移至32℃培養箱中培養48h，培養過程中要經常補水以免濾紙被蒸干，每個樣品設3個平行，第48h統計發芽率，芽和根的長度，結果如表3，表4，表5所示。*有機肥浸提液的制備：稱取5g有機肥，加入100mL水中，振蕩均勻后靜置1h，再用三層紗布過濾，該浸提液現用現配。表3有機肥對發芽率的影響發芽率1#2#3#4#平均值實驗組95%90%90%95%92.5%對照組30%45%25%25%31.25%表4有機肥對芽長度的影響（mm）芽長度1#2#3#4#平均值實驗組54.2949.5051.2450.1351.29對照組26.1410.2321.4830.2222.02表5有機肥對根長度的影響（mm）根長度1#2#3#4#平均值實驗組39.1130.1741.5537.2637.02對照組18.4426.1720.8027.3523.19實驗組發芽率比對照組高將近60%，芽的長度比對照組多32.4mm，根的長度比對照組多15.14mm，可見接入本發明的低溫復合菌劑后，在極度寒冷的冬季也能保證有機肥的正常發酵，有機肥肥效強，大腸菌群也能降到安全水平，并且糞便中的蛔蟲卵被徹底殺滅。當前第1頁1 2 3