專利名稱：微生物菌劑及其鹽堿地改良的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及微生物組合物，在基本不降低由其產(chǎn)生的菌劑穩(wěn)定性和適應(yīng)性的情況下，減少了菌種數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，但是發(fā)酵產(chǎn)生的鹽堿地改良劑能夠支持植物在鹽堿地上生長，從而對鹽堿地進行改良。另外，本發(fā)明還涉及通過上述微生物組合物發(fā)酵產(chǎn)生的鹽堿地改良劑及應(yīng)用和方法等。
背景技術(shù)：
鹽堿地(鹽潰土)廣泛分布于世界上100余個國家和地區(qū)，全世界面積近10億公頃，其中僅中國就達3630萬公頃，占我國可利用土地的近5%，廣泛分布在濱海、西北內(nèi)陸、黃淮海平原、東北松嫩平原、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙等地區(qū)。中國已僅有576. 6萬公頃鹽堿地被開墾種植，但是絕大部分面積還有待利用。我國的濱海鹽堿地涉及沿海11個省、市、自治區(qū)，主要位于長江口以北諸省，占我國鹽堿地面積的7%左右。尤其是我國北方環(huán)渤海沿岸地區(qū)，屬于淤泥質(zhì)海岸為主的平原風(fēng)、潮、旱、澇、鹽、堿地區(qū)，這一地區(qū)的基本特征是由黃河、海河、遼河等沖積而成的三角洲沖積平原或海積平原，海岸線平直，灘面寬闊，地勢平坦，鹽堿澇洼，立地條件差，地下水位高，地下水礦化度大，由此導(dǎo)致相應(yīng)地區(qū)農(nóng)田產(chǎn)量低，適宜造林的樹種少，沿海防護林?jǐn)鄼n嚴(yán)重，這更加惡化了海水灌泡的后果，使得該地區(qū)的前沿形成大片的重鹽堿地地帶，而內(nèi)側(cè)則是廣闊的鹽堿荒灘地或低產(chǎn)田。目前，改良鹽堿地的措施有，灌溉排水方法(如，“井灌井排”法、“強排強灌”法)，其需要建立的水利設(shè)施投資巨大，維護費用也高；通過客土改良、秸桿覆蓋等物理方法，但是這不但需要運輸大量的客土和/或秸桿，而且往往會給客土來源地的農(nóng)田造成巨大的破壞；化學(xué)方法，即利用一些酸性鹽類物質(zhì)來改良鹽堿地。然而，這些方法對于濱海地區(qū)而言，由于直接面對大海而在治理前后將不斷受到侵蝕，因此效果非常有限，難以推廣。本發(fā)明人的中國專利CN101643718 B和CN101629156 B分別公開了作為有機肥料和土壤改良劑的微生物菌劑，其采用25種微生物菌種復(fù)合而成，因此在面對來源不同、批次不同的有機肥料發(fā)酵的原料時，能夠很好地適應(yīng)其中碳氮含量、PH值、無機鹽、微量元素等所存在的差異，適應(yīng)大規(guī)模商品化生產(chǎn)所需的穩(wěn)定性，尤其是在后者文獻中，提出了用土壤改良劑來治理鹽堿地，種植植物。然而，本發(fā)明人在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，過多種類的微生物菌種會帶來制備流程復(fù)雜，制備成本高的問題。但是，多種微生物構(gòu)成了極為復(fù)雜的共生關(guān)系，不同微生物的生長環(huán)境要求也有很大差異，甚至其中某些菌種會分泌抗生素，需要其他菌種配合而產(chǎn)生協(xié)同耐受性，這些共生關(guān)系的解構(gòu)并沒有現(xiàn)有技術(shù)的明確教導(dǎo)。所以，貿(mào)然減少菌種種類，會導(dǎo)致整個菌劑中菌種的失衡，例如，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，如果去除纖維單胞菌，菌劑中的乳桿菌、鏈霉菌和根霉也基本無法存活(可能是缺乏纖維單胞菌形成的生長微環(huán)境，也可能失去協(xié)同耐受抗生素的能力)，最終發(fā)酵產(chǎn)生的產(chǎn)品難以支持鹽堿地上的植物生長，無法適合鹽堿地改造；如果去除點青霉，生產(chǎn)的菌劑有時會有大量雜菌產(chǎn)生，從而抑制菌劑中添加的菌的生長，造成各批次之間的菌劑的質(zhì)量極為不穩(wěn)定，從而根本無法作為商品推廣，如此等等，不一而足。為此，本發(fā)明人經(jīng)過長期的艱苦研究，結(jié)合了一些運氣，發(fā)現(xiàn)了如果采用豆纖維單 胞菌{CelIulomonasfabia)這一特定菌種,可以在菌劑中不添加黑曲霉和枯草芽孢桿菌,從而降低生產(chǎn)成本，但是仍舊能夠保持菌劑的穩(wěn)定性以適于工業(yè)化生產(chǎn)，并且使得發(fā)酵產(chǎn)生的鹽堿地改良劑足以支持植物在鹽堿地上生長，從而阻止鹽堿地(尤其是濱海鹽堿地)繼續(xù)受到侵蝕并加以改良，更加令人驚訝的是，由該菌劑發(fā)酵產(chǎn)生的鹽堿地改良劑的施用，可以不再使用客土，從而保護了客土來源地的環(huán)境，減少了運輸成本，更難得的是，只需要一次施用，可以支持植物的多年生長，而且存活率逐年提高，形成良性循環(huán)，極大地降低了施用工程的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于發(fā)酵生產(chǎn)鹽堿地改良劑的微生物組合物和/或菌劑，在基本不降低穩(wěn)定性和適應(yīng)性的情況下，減少了菌種數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，但是發(fā)酵產(chǎn)生的鹽堿地改良劑能夠支持植物在鹽堿地上生長，從而對鹽堿地進行改良，特別是能夠形成良性循環(huán)，一次施用，逐年提高植物存活率并改善土質(zhì)。另外，本發(fā)明的目的還在于提供通過上述微生物組合物和/或菌劑發(fā)酵產(chǎn)生的鹽堿地改良劑及應(yīng)用和方法等。具體而言，在第一方面，本發(fā)明的目的在于提供用于發(fā)酵生產(chǎn)鹽堿地改良劑的活的微生物組合物，其特征在于，所述微生物組合物由豆纖維單胞菌{Cellulomonasfabia、、嗜熱脂肪芽抱桿 1MiBacillus sterothermophiIus)> 乳桿 ^Lactobacillus')、甲燒桿 HMethanobacterium)、硫桿 HThiobacillus')、地衣芽抱桿 1MiMacilluslicheniformis、、多粘芽抱桿菌{Bacillus poIymyxa )> 鏈霉菌{Streptomyces')、高溫放線菌(Jhermoactinomyces')、高溫單抱菌iThermonospora')、固氮菌(Azotobacter)、硝化單胞菌OV/ trosomonas ) >硝化桿菌{Ni trobactor)、根瘤菌{Rh iz obi urn)、米曲霉{Aspergillus酵母(Saccharomyces)> iPeniciIlium)、腐質(zhì)霉 iHumicola、、根霉(Mdzopus')和菌根菌組成。菌種可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過常規(guī)菌種鑒定分離方法方便地從自然界分離得到的，但是為了便于控制發(fā)酵生產(chǎn)質(zhì)量，優(yōu)選采用的菌種是所屬菌屬的模式種或常見的菌種，如可通過商業(yè)渠道公開購買的菌種，如可通過國內(nèi)外菌種培養(yǎng)公司購買，也可通過生物材料保藏中心(如，國內(nèi)的CGMCC和CCTCC、以及美國的ATCC等)購買。在本發(fā)明的具體實施方式
中，各菌種可購自大慶鮑斯生物科技有限責(zé)任公司。在本發(fā)明第一方面中，采用的菌種可以是上述提及各菌種或者各菌屬中的菌種，尤其是代表菌種。因此，在本發(fā)明的第一方面中，所述微生物組合物中，優(yōu)選乳桿菌是常見的菌種，最優(yōu)選選自干酪乳桿菌iLactobacillus casei),其尤其適于在弱酸性pH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選甲烷桿菌是諸如專利文獻US2008282733A、JP3250000A和US2008282733A等中公開的那些，更優(yōu)選選自蟻甲燒桿菌iMethanobacterium formicium')和反會甲燒桿菌iMethanobacterium ruminant ium')之一種或多種，最優(yōu)選是蟻甲燒桿菌(Methanobacterium formicium)取反告 ψ‘像妖舊(Methanobacterium ruminant ium')的 t昆合物，其尤其適于在中性至弱堿性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選硫桿菌是常見的菌種，更優(yōu)選選自氧化硫硫桿菌( io6aci77w5· thiooxidans)和氧化亞鐵硫桿菌(JrJrW1S ferrooxidans)之一種或多種,更優(yōu)選是氧化硫硫桿菌{Thiobacillus iAioiorii/a/75·)和氧化亞鐵硫桿菌( ioAaci77w5· ferrooxidans)的混合物，其尤其適于在酸性pH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選鏈霉菌是專利文獻US6399055B和JP3022921A中公開的那些，最優(yōu)選是嗜熱鏈霉菌iStreptomyces這樣能加強本發(fā)明的微生物菌劑在高溫(55_65°C )下發(fā)
酵的能力，其尤其適于在中性至弱堿性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選高溫放線菌是常見的菌種，最優(yōu)選選自普通高溫放線菌ra&aris )，其尤其適于在弱堿性pH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選高溫單孢菌是諸如JP2108609A和JP59082085A等專利文獻中公開的那些，最優(yōu)選選自彎曲高溫單孢菌( er o/ o577ora carraia),其尤其適于在弱堿性pH環(huán)境下的發(fā)酵；優(yōu)選固氮菌是常見的菌種，最優(yōu)選選自棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii),其尤其適于在中性的PH環(huán)境下的固氮；
優(yōu)選硝化單胞菌是諸如W02007104268A等專利文獻中公開的那些，最優(yōu)選選自歐洲亞硝化單胞菌(Α trosomonas其尤其適于在從弱酸性至弱堿性的pH環(huán)境下的固
優(yōu)選硝化桿菌是諸如CN101039692A等專利文獻中公開的那些，最優(yōu)選選自維氏硝化桿菌其尤其適于在從弱酸性至弱堿性的pH環(huán)境下的固氮；優(yōu)選根瘤菌是常見的菌種，更優(yōu)選選自大豆根瘤菌(Mhizobium japonicum)和豌豆根瘤菌iRhizobium Ieguminosarum)之一種或多種，最優(yōu)選是大豆根瘤菌iRhizobiumjaponicum)和豌豆根瘤菌(Mhizobium Ieguminosarum)的混合物,其尤其適于在中性至弱酸性的PH環(huán)境下的固氮；
優(yōu)選酵母是常見的菌種，最優(yōu)選選自啤酒酵母iSaccharomyces cerevisiae),其尤其適于在酸性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選青霉是常見的菌種，最優(yōu)選選自點青霉iPenicillium這樣尤其適于在
弱酸性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選腐質(zhì)霉是常見的菌種，最優(yōu)選選自特異腐質(zhì)霉(Mimicola其尤其適于
在從弱酸性至中性的PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選根霉是常見的菌種，最優(yōu)選選自少孢根霉iRhizopus oligosporus),其尤其適于在弱酸性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
和/或，優(yōu)選菌根菌諸如CN101144066A、CN1307883C等中國專利文獻中公開的那些，更優(yōu)選選自絲核菌),最優(yōu)選選自禾谷絲核菌iRhizoctonia cerea/is),其尤其適于在從弱酸性至弱堿性的PH環(huán)境下的發(fā)酵。優(yōu)選在本發(fā)明的第一方面中，所述微生物組合物由豆纖維單胞菌{Cellulomonasfabia)、嗜熱脂肪芽抱桿菌{Bacillus s tero thermophiIus ) > 干酪乳桿菌(Lac tobaciIlus casei )、蟻甲燒桿菌(Me thanobac terium formicia )、反會甲燒桿菌{Methanobacterium ruminantiu/n)^lif (.Thiobacillus thiooxidans)>￠(,M鐵硫桿菌{Thiobacillus /krroiorii/afls)、地衣芽抱桿菌{Bacillus licheniformis')、多紙芽孢桿菌iBacillus /7o7j j^ra)、嗜熱鏈霉菌iStreptomyces thermophiIus)、普通_高溫_敗線菌(Thermoactinomyces vulgari51)、彎曲高溫單抱菌(Thermonospora curvaia)、掠色固氮菌(如0 tobac ter vinelandii )、歐洲亞硝化單胞菌{Ni trosomonas europeae )、維氏硝化桿菌 iNitrobacter winogradskyi )、大豆根瘤菌 iRhizobium豌豆根瘤菌
{Rhizobium Ieguminosarum)> 米曲霉{Aspergillus oryzae)> P-f - (Saccharomycescerevisiae)^(.Penicillium)、特異腐質(zhì)霉(.Humicola in so lens ) >
霉(Mdzopus)和禾谷絲核菌cerea/is)組成。在第二方面，本發(fā)明的目的在于提供微生物菌劑，其是由本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物和基質(zhì)混合而得的，而且其包括本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物。其中，其包括本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物，表明不會由于拮抗以及雜菌而使得本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物中的任一種菌種失活。因為其中某些菌種會分泌抗生素，如嗜熱鏈霉菌和點青霉，而且如果沒有抗生素壓制，從質(zhì)量難以穩(wěn)定的基質(zhì)帶來的雜菌會干擾菌劑中菌種的穩(wěn)定性，但是在各種菌種大量混合于菌劑基質(zhì)并最終混合于發(fā)酵原料中時，沒有可觀察到的抗生素拮抗效應(yīng)，也沒有觀察到雜菌帶來的不穩(wěn)定性，這可能是因為在菌劑配制和發(fā)酵過程中，抗生素本身對其他菌種的拮抗效應(yīng)有限或是菌種的配合間具有協(xié)同耐受性，這對于減少菌種來說尤其是預(yù)料不到的?？傊瑢嵺`中，在制備的菌劑中所有菌種都有大量存活，而且比例穩(wěn)定，能夠使得發(fā)酵過程正常進行。優(yōu)選在本發(fā)明的第二方面中，所述微生物菌劑包括的基質(zhì)可以是滅菌處理過的，也可以是未經(jīng)過滅菌處理的?；|(zhì)的主要用途是使微生物附著，分散均勻，因此基質(zhì)中往往有植物纖維(通常是植物纖維性廢棄物)；為了使微生物菌劑中的菌種能夠長期存活，基質(zhì)中優(yōu)選還包括微生物營養(yǎng)成分，如動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和/或單細(xì)胞蛋白等。常見的植物纖維材料有木屑、稻殼、稻糠、秸桿等；常見的動物糞便有人糞便、牛糞、豬糞、雞糞等；常見的動物源性蛋白有魚粉等；常見的植物源性蛋白有豆粉等；單細(xì)胞蛋白通常用于飼料中，但是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)配制微生物菌劑時使用單細(xì)胞蛋白有助于提高菌種的存活量，因此優(yōu)選基質(zhì)中含有單細(xì)胞蛋白，常見的單細(xì)胞蛋白如中國專利申請CN1426460A、CN1607908A等所述的那些，可以通過諸如挪威諾弗姆公司購買。在優(yōu)選的方面，所述基質(zhì)包括植物纖維、動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和單細(xì)胞蛋白之一種或多種，更優(yōu)選所述基質(zhì)包括木屑、稻殼、稻糠、秸桿、牛糞、豬糞、雞糞、魚粉、豆粉和單細(xì)胞蛋白之一種或多種，最優(yōu)選所述基質(zhì)是稻殼、牛糞、魚粉、大豆粉和單細(xì)胞蛋白的混合物。另外，在一個獨立的方面，本發(fā)明的目的還在于提供用于本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑的制備方法，其包括將本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物與基質(zhì)混合的步驟。為了方便操作，優(yōu)選用培養(yǎng)各菌種的菌液等體積混合，也優(yōu)選基質(zhì)中各成分等質(zhì)量混合。優(yōu)選混合的步驟之后，所述制備方法還包括將所得的混合物在室溫下放置的步驟。這樣，可以使菌種在基質(zhì)中增殖并形成穩(wěn)定的比例。在本文中，室溫具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的含義，為了清楚起見，其指的是溫度介于15和30攝氏度，優(yōu)選介于18和25攝氏度，最優(yōu)選為22攝氏度。通常放置的時間為2-10周，直至可以形成穩(wěn)定的菌種存活量比例，放置的時間優(yōu)選為3-8周，更優(yōu)選為4-7周，最優(yōu)選為5周。放置的中優(yōu)選對混合物通氣，可以通過翻動、攪動來通入氣體，如每周翻動1-5次使混合物通氣。
在第三方面，本發(fā)明的目的在于提供鹽堿地改良劑，其通過本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑對動物糞便和植物纖維發(fā)酵而成。在本文中，術(shù)語“鹽堿地”具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的意義，指的是鹽類集積的一種土地，其土壤里面所含的鹽分影響到植物的正常生長。在本文中，術(shù)語“鹽堿地改良劑”指的是對鹽堿地土質(zhì)具有改良作用的制劑，其表現(xiàn)可以是使得或促進植物生長，提高植物的存活率，降低土壤中的鹽分含量，和/或降低土壤的pH值。本發(fā)明的鹽堿地改良劑施用時，可以與鹽堿地的表層土壤混合，優(yōu)選可以與鹽堿地的表面至以下IOOcm的土壤混合，更優(yōu)選可以與鹽堿地的表面至以下50cm的土壤混合，最優(yōu)選可以與鹽堿地的表面至以下20cm的土壤混合?；旌峡梢酝ㄟ^耕翻表層土壤并將本發(fā)明的鹽堿地改良劑加入其中混合。施用量可以根據(jù)植物的種類和生長情況以及鹽堿地的具體情況來確定，通常為每平方米O. 5^50kg,優(yōu)選為每平方米f 20kg，更優(yōu)選為每平方米3 IOkg,如每平方米5kg。優(yōu)選在本發(fā)明的第三方面中，動物糞便是畜禽糞便，優(yōu)選選自牛糞、豬糞、雞糞之一種或多種，最優(yōu)選是牛糞。另外其中，優(yōu)選植物纖維選自木屑、稻殼、稻糠和秸桿之一種或多種，更優(yōu)選是稻殼和/或秸桿，最優(yōu)選是稻殼。經(jīng)本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑質(zhì)量要求可以低于機肥料標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求，如低于NY227-94和/或Y884-2002規(guī)定的質(zhì)量要求，仍舊能發(fā)揮改良鹽堿地改良的作用。例如，本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑的含水量高于有機肥料標(biāo)準(zhǔn)的含水量，如大于20% (w/w)，優(yōu)選為3(T60% (w/w)，如在以下制備方法中不包括干燥造粒的步驟而制備獲得的。當(dāng)然，本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑也優(yōu)選是經(jīng)過干燥造粒的步驟而制備獲得的，這樣可以減少水分的重量，從而更便于運輸和儲存。在第四方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第三方面所述的鹽堿地改良劑的制備方法，其依次包括以下步驟
(1)混合本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑、動物糞便和植物纖維；
(2)使步驟(I)得到的混合物發(fā)酵，直至升溫到60-70°C，優(yōu)選升溫到65°C；
(3)使步驟(2)得到的發(fā)酵產(chǎn)物保溫在60-70°C發(fā)酵5-18天，優(yōu)選發(fā)酵7_15天，最優(yōu)選發(fā)酵10天；和
(4)使步驟(3)得到的發(fā)酵產(chǎn)物保溫在45-55°C發(fā)酵7-20天，優(yōu)選保溫在50±2°C，更優(yōu)選保溫在50°C。由于通常鹽堿地改良劑的發(fā)酵條件無法做到食品或工業(yè)品發(fā)酵的潔凈程度，時刻受著寄生蟲和雜菌的污染，同時發(fā)酵原料中本身就存在著有害的寄生蟲(如，蛔蟲卵)和干擾本發(fā)明的微生物菌劑生長的雜菌，因此需要利用發(fā)酵所產(chǎn)生的高溫殺滅和抑制。但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)高于70攝氏度的高溫同樣也會影響本發(fā)明的微生物菌劑中大多數(shù)菌種的生長、繁殖和發(fā)酵，甚至?xí)氐讱绫景l(fā)明的微生物菌劑中的某些菌種，對發(fā)酵產(chǎn)生極其不利的影響。因此，本發(fā)明的鹽堿地改良劑的制備方法應(yīng)當(dāng)使步驟(3)的殺滅寄生蟲和抑制雜菌繁殖的步驟中溫度應(yīng)當(dāng)控制在70°C以下。在步驟(4)的發(fā)酵過程中也應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)?shù)母邷?50°C左右)，不在本發(fā)明的微生物菌劑中多數(shù)菌種的最適生長、發(fā)酵溫度發(fā)酵，以避免低溫下雜菌過快生長的影響。對于其中步驟(2)，優(yōu)選保溫在65°C ;其升溫時間通常為2-3天。對于其中步驟(4)，優(yōu)選發(fā)酵10-15天，最優(yōu)選發(fā)酵12天。本發(fā)明的鹽堿地改良劑的制備方法中控制溫度可以僅需要通過翻動、攪拌發(fā)酵槽內(nèi)混合物的開啟頻率以及速度，通過控制通入的外界室溫空氣的多寡，就能控制，優(yōu)選是自動化控制。在第五方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物在制備鹽堿地改良劑中的應(yīng)用方法，優(yōu)選其中鹽堿地改良劑是本發(fā)明第三方面所述的鹽堿地改良劑。在第六方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑在制備鹽堿地改良劑中的應(yīng)用方法，優(yōu)選其中鹽堿地改良劑是本發(fā)明第三方面所述的鹽堿地改良劑。在第七方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第三方面所述的鹽堿地改良劑在改良鹽堿地中的應(yīng)用方法。在第八方面，本發(fā)明的目的在于提供鹽堿地改良的方法，其包括將本發(fā)明第三方面所述的鹽堿地改良劑施用到鹽堿地里的步驟。優(yōu)選其還進一步包括，在施用到鹽堿地里的步驟之后，在該鹽堿地上種植植物。其中，植物優(yōu)選是喬木、灌木和/或草本植物，如國槐、白蠟、臭椿和/或火炬等。鹽堿地改良包括降低土壤中的鹽分含量，和/或降低土壤的pH值。在第九方面，本發(fā)明的目的在于提供提高鹽堿地植物存活率的方法，其包括將本發(fā)明第三方面所述的鹽堿地改良劑施用到鹽堿地里的步驟，然后種植植物。其中，植物優(yōu)選是喬木、灌木和/或草本植物，如國槐、白蠟、臭椿和/或火炬等。優(yōu)選提高鹽堿地植物存活率是逐年提高存活率，即一年比上一年的存活率更高。優(yōu)選在本發(fā)明的第八和/或九方面中，施用的次數(shù)可以是每年一到三次，優(yōu)選是每年一次。事實上，對于濱海鹽堿地，本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑可以僅施用一次，以后年份就可以不再施用，這樣極大地減少了施用工作量。因此，也優(yōu)選在本發(fā)明的第八和/或九方面中，施用的次數(shù)是一次。優(yōu)選在本發(fā)明的第五、六、七、八和/或九方面中，鹽堿地是濱海鹽堿地，更優(yōu)選是濱海原生鹽堿地，如天津濱海鹽堿地。優(yōu)選在本發(fā)明的第五、六、七、八和/或九方面中，鹽堿地的改良過程中基本不添加客土，如添加的客土的量不超過本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑的量，優(yōu)選不超過本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑的量的50%，更優(yōu)選不超過本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑的量的30%，更加優(yōu)選不超過本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑的量的10%，最優(yōu)選不添加客土。在本文中，客土，即外地的土地，尤其是能使植物正常生長的外地土地，如外地的農(nóng)田。在常規(guī)的鹽堿地改良中，需要使用大量客土。在本發(fā)明的具體實施方式
中，如果全部換用客土，經(jīng)測算，每平方米鹽堿地將需要O. 8^1. 3立方米客土，將天津濱海新區(qū)130平方公里全部改造完畢，將要毀掉9. 76萬畝的農(nóng)田，而且其運輸耗費極高；而施用了本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑，每平方米施用量還不足10kg，無論對于保護農(nóng)田，還是對于減少運輸耗費，都具有顯著的益處。優(yōu)選在本發(fā)明的第五、六、七、八和/或九方面中，鹽堿地在改良后12 48個月(優(yōu)選為2Γ36個月，如30個月)內(nèi)能夠檢測出本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物，即能檢測出該組合物中的所有菌種存活。在本發(fā)明的具體實施方式
中，這些微生物菌種能夠長期在土壤中維持活性，由此這些微生物能夠持續(xù)不斷地代謝產(chǎn)生有機質(zhì)，該有機質(zhì)以及其分解產(chǎn)物中，包括了各種有機酸，使土壤中陰離子溶解度增加，從而有利于持續(xù)脫鹽；同時，微生物持續(xù)不斷的代謝過程中不斷活化鈣鎂鹽離子，有利于離子代換，起到時時中和土壤堿性物質(zhì)的作用，故而形成了良性循環(huán)。由于本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物中大量不存在于天然土壤中，因此能夠檢測出本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物，即能檢測出該組合物中的所有菌種存活，則表明向該土地施用過本發(fā)明第三方面的鹽堿地改良劑、本發(fā)明第二方面的微生物菌劑或者本發(fā)明第一方面的微生物組合物。本發(fā)明取得的優(yōu)異效果包括，本發(fā)明的微生物組合物/菌劑中菌種數(shù)量有所減少，節(jié)約了生產(chǎn)成本；本發(fā)明的微生物組合物/菌劑對發(fā)酵原料的適應(yīng)性佳，適應(yīng)范圍廣，菌種仍舊能夠保持穩(wěn)定，發(fā)酵質(zhì)量穩(wěn)定；本發(fā)明的發(fā)酵生產(chǎn)的方法簡便，而且所需設(shè)備花費低，既易于推廣，也易于自動化生產(chǎn)；本發(fā)明制備得到的鹽堿地改良劑不但改良鹽堿地(尤其是濱海鹽堿地)的土質(zhì)，促進植物生長，提高植物存活率，而且在改良鹽堿地的過程中可以不使用客土，避免了毀壞農(nóng)田，并且自身用量少，運輸負(fù)擔(dān)輕，更可以僅一次施用即多次有效，形成鹽堿地改良的良性循環(huán)。為了便于理解，以下將通過具體的實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)地描述。需要特別指出的是，具體實例僅是為了說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。顯然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本文說明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變也納入本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明引用了公開文獻，這些文獻也是為了更清楚地描述本發(fā)明，它們的全文內(nèi)容均納入本發(fā)明進行參考，就好像它們的全文已經(jīng)在本發(fā)明說明書中重復(fù)敘述過一樣。


圖I顯示了施用本發(fā)明的鹽堿地改良劑并綠化后兩年的濱海鹽堿地的景觀。
具體實施例方式以下通過具體的實施例進行說明，其中未特別詳細(xì)說明的材料、步驟均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，如可參見《Bergey’ s Manual of Determinative Bacteriology》等微生物書籍或?qū)嶒炇謨浴?br> 實施例I微生物菌劑的生產(chǎn)
本實施例使用如下菌種來配制微生物菌劑(I)豆纖維單胞菌{Cellulomonasfabia、、(2)嗜熱脂肪芽抱桿菌{Bacillus s tero thermophi Ius ) > (3)干酪乳桿菌{Lactobacilluscasei ) > (4)蟻甲燒桿舊(Methanobacterium formic ium、、(S)反會甲燒桿菌{Me thanobac teri um ruminan(6) ￠1 it Vi Sil If lif (Thi obaci Ilus thi ooxi dans )、
(7)氧化亞鐵硫桿菌{Thiobacillus ferrooxi dans ) > (8)地衣芽抱桿菌{Bacillus多粘芽抱桿菌{Bacillus polymyxa)>(10)嗜熱鏈霉菌iStreptomycesthermophi Ius ) > (11)普通高溫放線菌 iThermoactinomyces vulgar is、Λ 12)彎曲高溫單抱菌 iThermonospora cur vat a) ^ (13)掠色固氮菌 iAzotobacter vinelandii )、(14)歐洲亞硝化單胞菌(Λ trosomonas europeae )、( 15 )維氏硝化桿菌(Λ trobacter winogradskyi )、(16)大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum_\ (17)豌豆根瘤菌iRhizobium Ieguminosarum)>(18)米曲霉oryzae)> (19)啤酒酵母 iSaccharomyces cerevisiae)^ (20)
存廣霉 QPenici 11 ium notatum)、Q2\)特異腐質(zhì)霉(Mimicola insolens)^ (22)少抱根霉iRhizopus ο I igosporus^AlX)無洛座M潘XRhizoctonia cerealis\ 以上菌種可根據(jù)現(xiàn)有常規(guī)方法培養(yǎng)，為了生產(chǎn)方便，本發(fā)明實施例中所用的各單一菌種的培養(yǎng)液均購自大慶鮑斯生物科技有限責(zé)任公司。各取IL購買的菌種培養(yǎng)液混合，形成微生物組合物，并與經(jīng)過干燥處理的5kg稻殼、5kg新鮮豬糞、5kg魚粉、5kg大豆粉和5kg單細(xì)胞蛋白混合均勻，室溫下放置5周，每周翻動3次使混合物通氣，然后低溫干燥至含水量 20%，粉碎后即得微生物菌劑，其用于此后發(fā)酵生產(chǎn)鹽堿地改良劑。取不同生產(chǎn)批次的微生物菌劑，對其中各菌種進行培養(yǎng)鑒定，結(jié)果見表I. 1，表明微生物菌劑中每種菌種均有存活，而且每種菌種的存活數(shù)量都達到IO6個/克菌劑以上，而且批次間菌數(shù)穩(wěn)定性雖然略差于中國專利CN101643718B所報道的，但是仍舊在穩(wěn)定可控的范圍內(nèi)，仍舊符合工業(yè)化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。表I. I微生物菌劑中菌種的數(shù)量
權(quán)利要求
1.用于發(fā)酵生產(chǎn)鹽堿地改良劑的活的微生物組合物，其特征在于，所述微生物組合物由豆纖維單胞菌(Cellulomonas fabia)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillussterothermophilus)λ 乳桿菌(Lactobacillus)、甲焼桿菌(Methanobacterium)、硫桿菌(Thiobacillus)、地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniformis)、多粘芽抱桿菌(Bacillus polymyxa)、鏈霉菌(Streptomyces)、高溫放線菌(Thermoactinomyces)、高溫單抱菌(Thermonospora)、固氮菌(Azotobacter )、硝化單胞菌(Nitrosomonas)、硝化桿菌(Nitrobacter)、根瘤菌(Rhizobium)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、酵母(Saccharomyces)、青霉(PeniciIIium)、腐質(zhì)霉(Humicola)、根霉(Rhizopus)和菌根菌組成， 優(yōu)選在所述微生物組合物中，乳桿菌選自干酪乳桿菌(Lactobacillus casei);甲烷桿菌選自蟻甲焼桿菌(Methanobacterium formicium)和反會甲焼桿菌(Methanobacteriumruminantium)之一種或多種；硫桿菌選自氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)和氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans)之一種或多種；鏈霉菌選自嗜熱鏈霉菌(Streptomyces thermophilus)；高溫放線菌選自普通高溫放線菌(Thermoactinomycesvulgaris);高溫單孢菌選自彎曲高溫單孢菌(Thermonospora curvata);固氮菌選自掠色固氮菌(Azotobacter vinelandii);硝化單胞菌選自歐洲亞硝化單胞菌(Nitrosomonaseuropeae);硝化桿菌選自維氏硝化桿菌(Nitrobacter winogradskyi);根瘤菌選自大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum)和豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)之一種或多種；酵母選自啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae);青霉選自點青霉(Penicilliumnotatum);腐質(zhì)霉選自特異腐質(zhì)霉(Humicola insolens);根霉選自少孢根霉(Rhizopusoligosporus);和/或，菌根菌選自絲核菌(Rhizoctonia)，更優(yōu)選選自禾谷絲核菌(Rhizoctonia cerealis)， 最優(yōu)選所述微生物組合物由豆纖維單胞菌(Cellulomonas fabia)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillus sterothermophilus)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、蟻甲焼桿菌(Methanobacterium formicium)、反會甲焼桿菌(Methanobacterium ruminantium)、氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)、氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans)、地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniformis)、多粘芽抱桿菌(Bacillus polymyxa)、嗜熱鏈霉菌(Streptomyces thermophilus)、普通高溫放線菌(Thermoactinomyces vulgaris)、彎曲高溫單抱菌(Thermonospora curvata)、掠色固氮菌(Azotobacter vinelandii )、歐洲亞硝化單胞菌(Nitrosomonas europeae)、維氏硝化桿菌(Nitrobacter winogradskyi)、大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum)、豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、點青霉(Penicilliumnotatum)、特異腐質(zhì)霉(Humicola insolens)、少抱根霉(Rhizopus oligosporus)和禾谷絲核菌(Rhizoctonia cerealis)組成。
2.微生物菌劑，其是由權(quán)利要求I所述的微生物組合物和基質(zhì)混合而得的，而且其包括權(quán)利要求I所述的微生物組合物， 優(yōu)選其中所述基質(zhì)包括植物纖維、動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和單細(xì)胞蛋白之一種或多種，更優(yōu)選所述基質(zhì)包括木屑、稻殼、稻糠、秸桿、牛糞、豬糞、雞糞、魚粉、豆粉和單細(xì)胞蛋白之一種或多種，最優(yōu)選所述基質(zhì)是稻殼、牛糞、魚粉、大豆粉和單細(xì)胞蛋白的混合物。
3.鹽堿地改良劑，其通過權(quán)利要求2所述的微生物菌劑對動物糞便和植物纖維發(fā)酵而成， 優(yōu)選其中動物糞便是畜禽糞便，優(yōu)選選自牛糞、豬糞、雞糞之一種或多種，最優(yōu)選是牛糞；和/或，植物纖維選自木屑、稻殼、稻糠和稻桿之一種或多種，優(yōu)選是稻殼， 還優(yōu)選其含水量高于有機肥料標(biāo)準(zhǔn)的含水量，如大于20%(w/w)，優(yōu)選為3(T60%(W/W)。
4.權(quán)利要求I所述的微生物組合物或權(quán)利要求2所述的微生物菌劑在制備鹽堿地改良劑中的應(yīng)用方法。
5.權(quán)利要求3所述的鹽堿地改良劑在改良鹽堿地中的應(yīng)用方法。
6.鹽堿地改良的方法，其包括將權(quán)利要求3所述的鹽堿地改良劑施用到鹽堿地里的步驟。
7.提高鹽堿地植物存活率的方法，其包括將權(quán)利要求3所述的鹽堿地改良劑施用到鹽堿地里的步驟，然后種植植物。
8.權(quán)利要求Γ7之任一所述的方法，其中鹽堿地是濱海鹽堿地，優(yōu)選是濱海原生鹽堿地。
9.權(quán)利要求4 7之任一所述的方法，其中鹽堿地的改良過程中基本不添加客土。
10.權(quán)利要求Γ7之任一所述的方法，其中鹽堿地在改良后12 48個月(優(yōu)選為2Γ36個月，如30個月)內(nèi)能夠檢測出權(quán)利要求I所述的微生物組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于發(fā)酵生產(chǎn)鹽堿地改良劑的活的微生物組合物；另外，本發(fā)明還提供了通過上述微生物組合物發(fā)酵產(chǎn)生的鹽堿地改良劑等，以用于鹽堿地改良以及提高鹽堿地植物存活率等的方法中，尤其適用于濱海原生鹽堿地。
文檔編號C12R1/225GK102925358SQ20121044153
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者宋彥耕 申請人:宋彥耕