本發(fā)明涉及一種微生物堆肥的方法，特別是一種低值水產(chǎn)品發(fā)酵制備微生物堆肥的方法。

背景技術：

堆肥就是在一定溫度、濕度和ph的條件下，利用專性或兼性好養(yǎng)微生物使廢棄物中的新鮮有機物發(fā)生生物化學降解，使有機物由不穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過程。有機物降解之后產(chǎn)生的腐殖質(zhì)具有改良土壤、增進肥效、調(diào)節(jié)作物生長、提高作物的抗逆性和改善作物品質(zhì)等功能。因此堆肥法可以作為養(yǎng)殖業(yè)廢棄物無害化處理的重要方法之一。

現(xiàn)有制備堆肥方法中大多采用購買外來菌種，且發(fā)酵腐熟期在25-30天之間。本實驗從堆體發(fā)酵不同時期進行優(yōu)勢微生物的分離篩選，最大限度降低微生物間拮抗作用，加快腐熟速度。

隨著水產(chǎn)加工業(yè)的迅速發(fā)展，水產(chǎn)品的捕撈量也迅速增加，由于一些體積較小，身長在2-3cm左右的小魚小蝦的收集及加工難度太大，故經(jīng)常被廢棄在海邊。研究資料表明，這些捕撈廢棄低值水產(chǎn)品的化學組成是水分占70-80%，粗蛋白占20%左右，脂肪占6.5-30%，糖類1%以下，灰分1-2%，且其成分含量隨魚的種類，體積大小，魚蝦比例不同而不同，若直接以廢物形式廢棄在海邊，腐爛后會有臭味，吸引蒼蠅飛蟲等，造成極大的環(huán)境污染。并且不利于企業(yè)的經(jīng)濟效益提高。如果能充分利用，不僅提高魚類加工的附加值，同時可減少環(huán)境的污染。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用低值水產(chǎn)品發(fā)酵制備微生物堆肥的方法，將低值水產(chǎn)品進行堆肥化處理，進行廢物利用。同時解決低值水產(chǎn)品處理難、污染環(huán)境的問題，發(fā)酵成為堆肥后可解決土壤因化學肥料引起的板結(jié)且化學肥料營養(yǎng)素單一問題，提高土壤的有機質(zhì)量。

本發(fā)明提供的一種利用低值水產(chǎn)品制備微生物堆肥的方法，將低值水產(chǎn)品與稻糠粉混合后，調(diào)節(jié)堆體碳氮比在30-50%，含水量在50-60%，ph呈弱堿性，建立堆肥，在堆肥發(fā)酵1、3、5、7、15、21天過程中，提取優(yōu)勢微生物進行復合擴大培養(yǎng)，用于制備微生物菌劑；將菌劑與低值水產(chǎn)品原料混合，制備堆肥，待其發(fā)酵腐熟后于105℃條件下烘干處理，即得到堆肥成品；堆肥發(fā)酵成品的顯著特征為可溶性蛋白質(zhì)含量≧200mg/g。

本發(fā)明方法包括如下步驟：

（1）原料采集：將海邊采回的低值水產(chǎn)品進行絞碎處理，采用稻糠粉為發(fā)酵基質(zhì)，兩者添加重量比例為4：1；

（2）發(fā)酵用菌種提取自堆肥發(fā)酵體，經(jīng)菌種鑒定分別為蠟狀芽孢桿菌(bacilluscereus.frankland)、糞產(chǎn)堿菌(alcaligenesfaecalis)、原生節(jié)桿菌(arthrobacter)、彭氏變形菌(proteuspenneri)；

（3）制備混合菌液活化液時，4種菌的接種量分別為每種1環(huán)；擴大培養(yǎng)的最適溫度為30℃，ph為6，搖床培養(yǎng)12h，轉(zhuǎn)速為160r/min；混合菌液的接菌量為5%（v/v），最佳培養(yǎng)基為蔗糖20g/l，酵母浸粉30g/l，硫酸鎂0.15g/l，氯化鈉0.13g/l，磷酸二氫鉀0.13g/l；

（4）發(fā)酵菌劑的制備：將復合菌種擴大培養(yǎng)液500ml與50g稻糠粉進行混合，補充20g葡萄糖，發(fā)酵24h后進行烘干既得；

（5）堆肥發(fā)酵：將步驟(4)中得到的復合發(fā)酵菌劑作為發(fā)酵基質(zhì)與磨碎處理的低值水產(chǎn)品進行混合發(fā)酵，發(fā)酵周期為10-20天；

（6）堆肥成品制備：發(fā)酵結(jié)束后，將得到的成品進行干燥、粉碎和包裝，既得到低值水產(chǎn)品堆肥成品。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍不限于此。

實施例1

將15斤海邊采回的低值水產(chǎn)品，包括捕撈廢棄低值雜魚毛蝦，退潮后遺留在岸邊的貝類魚蝦等進行絞碎后備用；3斤稻糠粉過20目篩后置于滅菌鍋中，設置滅菌條件121℃滅菌處理20min?；旌蟽煞N原料，調(diào)節(jié)含水量為56.34%，ph=7.34，進行堆肥模型的建立，置于15-25℃條件下發(fā)酵培養(yǎng)。在發(fā)酵1、3、5、7、15、21天過程中，分別取樣測定樣品中微生物群落組成，通過微生物平板計數(shù)的方法進行堆體中優(yōu)勢微生物的提取，（提取用培養(yǎng)為營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和酪蛋白培養(yǎng)基），然后采用平板劃線法進行分離和純化。經(jīng)pcr測序鑒定得出4株菌分別為蠟狀芽孢桿菌、糞產(chǎn)堿菌、原生節(jié)桿菌和彭氏變形菌；將這4株菌以每種一環(huán)的量接種于含有5ml液體瓊脂培養(yǎng)基的試管中，制備成混合菌種活化液；配置蔗糖15g/l，酵母浸粉25g/l，硫酸鎂0.13g/l，氯化鈉0.11g/l，磷酸二氫鉀0.11g/l的培養(yǎng)基1000ml，調(diào)節(jié)初始ph為5.5，培養(yǎng)溫度為28℃，搖床培養(yǎng)12h，轉(zhuǎn)速為140r/min，菌種活化液接菌量為4%（v/v）進行復合菌種的擴大培養(yǎng)，將得到的復合菌種擴大培養(yǎng)液400ml倒入滅菌處理后的45g稻糠粉中，補充葡萄糖15g，發(fā)酵24h后，105℃條件下烘干處理48h，既得復合菌劑。按照上述工藝制備3斤復合菌劑，與準備好的15斤低值漁獲物樣品進行混合發(fā)酵15-30天，堆肥原料腐熟，于105℃條件下烘干48h、磨碎后過20目篩，包裝既得低值水產(chǎn)品堆肥成品。堆肥發(fā)酵成品的氨基酸態(tài)氮含量為0.31%，可溶性蛋白質(zhì)含量為125.22mg/g有機質(zhì)含量為49.87%，總養(yǎng)分含量為4.07%，蛔蟲卵死亡率為98.45%，大腸菌群數(shù)為35個/g，砷、鎘、鉛、鉻、貢及其化合物含量均達到國標要求。

本發(fā)明涉及的蠟狀芽孢桿菌、原生節(jié)桿菌、彭氏變形菌和糞產(chǎn)堿菌已在文獻中公開發(fā)表。公開發(fā)表的文獻分別是：（1）何月英等.蠟狀芽孢桿菌的分離培養(yǎng)與鑒定[j].中國飼料,2005,(15):15-16+19；（2）韓少鋒.羅非魚腐敗過程菌群結(jié)構(gòu)分析及腐敗菌的分離、鑒定與調(diào)控[d].中國農(nóng)業(yè)科學院,2010；（3）陳燕,等.1株高效聚磷節(jié)桿菌的分離鑒定及其聚磷特性研究[j].安徽農(nóng)業(yè)科學,2011,(01):447-450；（4）邢永秀.甘蔗內(nèi)生固氮細菌的分離、鑒定和生長特性[d].廣西大學,2006。以上4株菌可以在沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院獲得。

實施例2

將20斤低值水產(chǎn)漁獲物絞碎后備用，5斤稻糠粉過20目篩后置于滅菌鍋中，設置滅菌條件121℃滅菌處理20min?；旌蟽煞N原料，調(diào)節(jié)含水量為58.70%，ph=7，進行堆肥模型的建立，置于15-25℃條件下發(fā)酵培養(yǎng)。在發(fā)酵1、3、5、7、15、21天過程中，分別取樣測定樣品中微生物群落組成，進行堆體中優(yōu)勢微生物的提?。ㄌ崛∮门囵B(yǎng)為營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和酪蛋白培養(yǎng)基）,再通過平板劃線法進行分離和純化。經(jīng)pcr測序鑒定得出4株菌分別為蠟狀芽孢桿菌、糞產(chǎn)堿菌、原生節(jié)桿菌和彭氏變形菌。將這4株菌以每種一環(huán)的量接種于含有5ml液體瓊脂培養(yǎng)基的試管中，制備成混合菌種活化液；配置蔗糖20g/l，酵母浸粉30g/l，硫酸鎂0.15g/l，氯化鈉0.13g/l，磷酸二氫鉀0.13g/l的培養(yǎng)基1000ml，調(diào)節(jié)初始ph為6，培養(yǎng)溫度為30℃，搖床培養(yǎng)12h,轉(zhuǎn)速為160r/min，接菌量為5%進行復合菌種的擴大培養(yǎng)，將得到的復合菌種擴大培養(yǎng)液500ml倒入滅菌處理后的50g稻糠粉中，補充葡萄糖20g，發(fā)酵24h后，105℃條件下烘干處理48h，既得復合菌劑。按照上述工藝制備5斤復合菌劑，與準備好的20斤低值漁獲物樣品進行混合發(fā)酵15-30天，堆肥原料腐熟后于105℃條件下烘干48h、磨碎后過20目篩，包裝既得低值水產(chǎn)品堆肥成品，堆肥發(fā)酵成品的氨基酸態(tài)氮含量為0.81%，可溶性蛋白質(zhì)含量為207.27mg/g有機質(zhì)含量為53.72%，總養(yǎng)分含量為4.75%，蛔蟲卵死亡率為98.82%，大腸菌群數(shù)為26個/g，砷、鎘、鉛、鉻、貢及其化合物含量均達到國標要求。為最優(yōu)實驗組。

實施例3

將25斤低值水產(chǎn)漁獲物絞碎后備用，7斤稻糠粉過20目篩后置于滅菌鍋中，設置滅菌條件121℃滅菌處理20min?；旌蟽煞N原料，調(diào)節(jié)含水量為56.32%，ph=7.20，進行堆肥模型的建立，置于15-25℃條件下發(fā)酵培養(yǎng)。在發(fā)酵1、3、5、7、15、21天過程中，分別取樣測定樣品中微生物群落組成，通過微生物平板計數(shù)的方法進行堆體中優(yōu)勢微生物的提?。ㄌ崛∮门囵B(yǎng)為營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和酪蛋白培養(yǎng)基）、再通過平板劃線法進行分離和純化。經(jīng)pcr測序鑒定得出4株菌分別為蠟狀芽孢桿菌、糞產(chǎn)堿菌、原生節(jié)桿菌和彭氏變形菌。將這4株菌以每種一環(huán)的量接種于含有5ml液體瓊脂培養(yǎng)基的試管中，制備成混合菌種活化液，配置蔗糖25g/l，酵母浸粉32g/l，硫酸鎂0.17g/l，氯化鈉0.15g/l，磷酸二氫鉀0.15g/l的培養(yǎng)基1000ml，調(diào)節(jié)初始ph為6.5，搖床培養(yǎng)12h,轉(zhuǎn)速為180r/min，接菌量為6%進行復合菌種的擴大培養(yǎng)，將得到的復合菌種擴大培養(yǎng)液取600ml倒入滅菌處理后的55g稻糠粉中，補充葡萄糖25g，發(fā)酵24h后，于105℃條件下烘干48h，既得復合菌劑。將得到的復合菌種擴大培養(yǎng)液600ml倒入滅菌處理后的55g稻糠粉中，補充葡萄糖25g，發(fā)酵24h后，于105℃條件下烘干48h，既得復合菌劑。按照上述工藝制備7斤復合菌劑，與準備好的25斤低值漁獲物樣品進行混合發(fā)酵15-30天，堆肥原料腐熟，于105℃條件下烘干48h、磨碎后過20目篩、包裝既得低值水產(chǎn)品堆肥成品。堆肥發(fā)酵成品的氨基酸態(tài)氮含量為0.56%，可溶性蛋白質(zhì)含量為168.75mg/g有機質(zhì)含量為50.12%，總養(yǎng)分含量為4.05%，蛔蟲卵死亡率為98.54%，大腸菌群數(shù)為54個/g，砷、鎘、鉛、鉻、貢及其化合物含量均達到國標要求。