[发明专利]一种多功能高效有机物料腐熟剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤化学领域，具体来说属于有机土壤肥料领域，更具体来说，涉及一种具有多种用途的高效有机物料腐熟菌剂及其制备方法。

背景技术

养殖、种植、污水处理以及食品加工、制药等产业都会产生大量的有机废弃物，如果处理不当会造成周边环境、地下水和农田的污染，影响人们的身体健康。采用高温生物发酵技术，可灭杀其中的虫卵、病原菌等，将纤维素、木质素、蛋白质等大分子有机物转化为腐殖质、氨基酸等，释放其中的氮磷钾和中微量元素，宜于植物吸收利用，同时发酵微生物还代谢产生多种利于植物生长的活性因子，最终将废弃物转化为具有调理土壤生态，利于植物生长的有机肥料。

腐熟菌剂是实现有机废弃物快速无害化循环利用的技术关键。目前，腐熟剂已经成为有机肥产业，以及规模养殖业、种植业、污水处理等产业不可或缺的重要生产资料，是发展循环农业经济，实现废弃物资源化、无害化、功能化再利用不可或缺的关键技术。

目前涉及腐熟菌剂的技术和产品很多，但大多存在如下问题：(1)发酵效率不高。表现为启动慢、除臭慢，添加量大，发酵周期长。(2)不耐低温。大部分为中温型产品，仅适于在环境温度20℃以上时使用，发酵启动时间很长或不发酵，在冬季则难以进行发酵生产。(3)不耐低湿。一般高温好氧发酵菌种对物料含水量有一定要求，适宜的物料水分含量40－60％，超出上述范围则发酵慢或不发酵。(4)用途单一。大多只专用于畜禽粪便发酵或秸秆发酵，导致研发和生产成本较高。

存在上述问题的主要原因在于：(1)发酵剂的菌株组成不合理，有的菌种为简单组合，未考虑组成菌株之间的互利共生问题，致使发酵效率不高。(2)组成菌株的功能单一。如，大多采用中温型微生物，低温下发酵缓慢或不发酵；有的不耐低湿；有的产生的水解酶谱较少，难以适应多种底物的发酵。(3)菌剂的活菌含量不高。细菌原菌的扩繁多采用液体发酵固体吸附工艺，真菌类采用简单堆置发酵，产孢率低，存放一段时间后，活菌量会大幅下降。

发明内容

本发明针对目前现有技术的产品存在的诸多弊端，根据畜禽粪便、作物秸秆等多种有机物料的组成与发酵特点，结合土壤生态和植物生长的需要，发明了一种耐低温、发酵效率高(启动快、发酵周期短)、多功能(预防植物病害、促进生长、提高植物抗逆性)、成本低、多用途(畜禽粪便、作物秸秆等)的复合型高效发酵菌剂。建立了使用技术规范，提高应用效果。

本发明首先提供一种有机物料腐熟剂，其中包括复合菌种、有机物料载体和无机载体。本发明的关键创新之一在于，所述复合原菌种可包括：解淀粉芽孢杆菌、米曲霉、绿色木霉和酿酒酵母。上述四种菌的复配考虑到了各方面的影响因素，在后期的研究中发现可以取得非常优异的预料不到的技术效果。

本发明的腐熟剂中复合原菌种为菌粉形式。优选地，所述腐熟剂含有以下重量份的原料：复合原菌粉10-30份，有机物料载体30-50份，无机载体20-50份。

本发明所述腐熟剂中有机物料载体选自草炭、褐煤粉、麸皮粉、米糠粉、花生壳粉中的一种或多种。

本发明所述无机载体为矿物载体。进一步，所述矿物载体为沸石粉、滑石粉、麦饭石、紫砂页岩等矿粉的一种或两种以上的混合物。

针对同类技术存在的弊端，根据主要废弃物有机质组成特点和土壤生态的需要，遵循微生物生态学、微生态学平衡理论，针对本发明的有机物料腐熟剂制定了如下筛选原则：

互利共生原则：依据生态圈生物多样，食物链中不同种群对养分需求各有侧重等自然规律，因此，本发明主要从细菌、酵母菌、丝状真菌三大微生物类群中筛选腐熟剂的组成菌株。

功能互补原则：组成菌株需具备如下一种或多种功能：①高产纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等分解酶的几种或多种，候选菌种有枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、米根霉以及毛霉属、木霉属等。②可代谢产生利于其他组成菌生长的微生素、生物素等，促进组成菌系的繁殖和生物功能的发挥，提高菌群的抗逆能力(低温、低湿、土著微生物抑制等)，可筛选的菌种包括酿酒酵母、啤酒酵母等酵母菌。③对病原真菌具有重寄生功能，抑制镰刀菌、丝核菌等导致的土传病害的发生，候选菌种有里氏木霉、绿色木霉、哈茨木霉等。④可产生利于植物生长的植物激素、嗜铁素等，促进根系发育，提高植物抗逆性，可从细菌、真菌、放线菌等多种菌种中筛选。

广泛适应性原则：所选菌株具有耐低温特性，可以在15℃条件下启动发酵；具有良好的菌剂生产性能，适于菌剂的规模生产。