用于降解植物纖維性廢棄物的組合物或復合菌劑的制作方法
【專利摘要】用于降解植物纖維性廢棄物的組合物或復合菌劑。本申請?zhí)峁┮环N組合物、復合菌劑及其應用。所述組合物或復合菌劑包含植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、膠凍樣芽孢桿菌和米曲霉，其應用包括降解植物纖維性廢棄物或改良土壤板結。
【專利說明】
用于降解植物纖維性廢棄物的組合物或復合菌劑
技術領域
[0001] 本申請屬于農(nóng)業(yè)技術領域。具體地，本申請涉及用于降解植物纖維性廢棄物的組 合物或復合菌劑。
【背景技術】
[0002] 土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎，是農(nóng)作物賴以生存的關鍵，土壤質(zhì)量直接影響農(nóng)作物的 生長發(fā)育。目前耕地土壤質(zhì)量惡化現(xiàn)象日趨突出，農(nóng)田可耕性變差，耕地板結嚴重，地力越 種越薄，導致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)等受到嚴重影響。其主要原因是土壤表層缺乏有機質(zhì)，結構 不良，從而耕地土壤板結，透氣性變差，土壤團粒結構難以形成，使農(nóng)田質(zhì)量下降。這將嚴重 制約農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時也對糧食生產(chǎn)造成一定程度的威脅。
[0003] 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品加工過程中會產(chǎn)生大量的植物纖維性廢棄物，對其進行合理 利用，可以變廢為寶，獲得更大的經(jīng)濟效益。其中，秸桿作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要附屬產(chǎn)物，隨著 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷增收，其產(chǎn)量也不斷增加，因此如何合理處置也是現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 的一個重要方面。通過焚燒的方式處理，不僅會嚴重污染大氣，同時也對人們的生產(chǎn)生活造 成嚴重的影響，違背可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
[0004] 秸桿含有豐富的纖維素、半纖維素和一定量的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和糖等。在微生物的 作用下，這些物質(zhì)經(jīng)發(fā)酵、腐熟和分解轉(zhuǎn)化之后，可以轉(zhuǎn)化成為植物生長需要的有機質(zhì)。因 此秸桿返田不僅有效改善了土壤結構和農(nóng)田肥力，還有效防治土壤侵蝕，增加土壤透水性 和水分利用率。另外，秸桿中所含有的部分微量元素也會隨著秸桿返田再次被農(nóng)作物利用， 成為作物生長的重要元素。秸桿返田對提升耕地肥力具有很好的促進作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -方面，本申請?zhí)峁┮环N組合物，包含植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、 枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis)、黑曲霉（Aspergillus nige)、膠凍樣芽孢桿菌 (Bacillus mucilaginosus)和米曲霉（Aspergillus oryzae)。
[0006] 另一方面，本申請?zhí)峁┮环N復合菌劑，其活性成分包含植物乳桿菌 (Lactobacillus plantarum)、枯草芽抱桿菌（Bacillus subtil is)、黑曲霉（Aspergillus nige)、膠凍樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus)和米曲霉(Aspergillus oryzae) 〇
[0007] 在一個實施方案中，所述復合菌劑由上述五種菌株組成。
[0008] 在一個實施方案中，所述復合菌劑包含上述五種菌株的培養(yǎng)物。
[0009] 另一方面，本申請還涉及一種復合菌劑的制備方法，包括：
[0010] 將植物乳桿菌（Lactobac i 1 lus p 1 antarum)、枯草芽抱桿菌（Bac i 11 us subtilis)、黑曲霉(Aspergillus nige)、膠凍樣芽抱桿菌（Bacillus mucilaginosus)和米 曲霉(Aspergillus oryzae)分別進行培養(yǎng)；以及
[0011] 獲得所述菌株的各自的培養(yǎng)物，并將所述培養(yǎng)物按照上述組合進行混合，得到所 述復合菌劑；
[0012] 任選地，上述培養(yǎng)為固體培養(yǎng)、半固體培養(yǎng)或液體培養(yǎng)。
[0013] 另一方面，本申請還涉及一種降解或輔助降解植物纖維性廢棄物的方法，包括：
[0014] 將所述組合物或所述復合菌劑加入待處理植物纖維性廢棄物中進行發(fā)酵至少10 天、至少15天，至少20天、至少25天、至少30天、至少35天或至少40天，得到生物有機肥； [0015]任選地，所述植物纖維性廢棄物為植物秸桿、果實外殼、玉米芯、紅薯渣、樹葉、樹 枝、木肩或竹肩。
[0016] 在一個實施方案中，向所述待處理植物纖維性廢棄物中可加入動物糞便和/或尿 素。
[0017] 在一些實施方案中，所述組合物或所述復合菌劑相對于所述待處理植物纖維性廢 棄物的接種量為至少〇. 1 %、至少〇. 15%、至少0.25%、至少0.5%、至少0.75%或至少1 %w/ Wo
[0018] 在一個實施方案中，將所述組合物或所述復合菌劑加入到動物糞便中進行培養(yǎng)， 得到擴培后的組合物或擴培后的復合菌劑，然后將所述擴培后的組合物或擴培后的復合菌 劑加入到待處理植物纖維性廢棄物中進行發(fā)酵至少10天、至少15天，至少20天、至少25天、 至少30天、至少35天或至少40天，得到生物有機肥；
[0019]任選地，所述植物纖維性廢棄物為植物秸桿、果實外殼、玉米芯、紅薯渣、樹葉、樹 枝、木肩或竹肩。
[0020]在一個實施方案中，向所述待處理植物纖維性廢棄物中可加入尿素。
[0021 ]發(fā)酵時間與環(huán)境溫度相關，當環(huán)境溫度較高時，發(fā)酵時間短，溫度較低時，發(fā)酵時 間會延長。
[0022]在一些實施方案中，春夏季環(huán)境溫度較高時，發(fā)酵時間為至少15天或至少20天;秋 冬季環(huán)境溫度較低時，發(fā)酵時間為至少20天、至少25天或至少30天。
[0023] 在一個實施方案中，將所述組合物或所述復合菌劑加入到動物糞便中進行培養(yǎng)， 得到擴培后的組合物或擴培后的復合菌劑，然后將所述擴培后的組合物或擴培后的復合菌 劑加入到待處理植物纖維性廢棄物中進行發(fā)酵至少30天，得到生物有機肥。
[0024] 在一些實施方案中，所述組合物或所述復合菌劑加入到所述動物糞便的接種量為 占所述動物奠便的至少1 %、至少3%、至少5%、至少7%或至少10%w/w。
[0025] 在一個實施方案中，所述組合物或所述復合菌劑加入到所述動物糞便的接種量為 占所述動物奠便的至少5 % w/w。
[0026] 在一些實施方案中，所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待 處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少1 %、至少 3%、至少5%、至少7%或至少10%w/w。
[0027] 在一些實施方案中，3~5月份所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入 到所述待處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少3% w/w或至少5%w/w;6~8月份所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待 處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少l%w/w; 9~ 11月份所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待處理植物纖維性廢棄 物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少5%或至少7%w/w;所述擴培后的 組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述 待處理植物纖維性廢棄物量的至少10 % w/w。
[0028] 在一個實施方案中，所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待 處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少3 %、至少5 % 或至少10%w/w。
[0029] 另一方面，本申請還涉及一種增加土壤肥力或改良土壤板結的方法包括：
[0030] 將用本文公開的方法處理所述待處理植物纖維性廢棄物后得到的生物有機肥施 入土壤中進行處理至少1個月、至少3個月、至少6個月、至少9個月或至少12個月。
[0031] 在一個實施方案中，生物有機肥的施入量為每畝地至少0.1噸、至少0.3噸、至少 0.5噸、至少0.7噸或至少1噸。
[0032] 詳述
[0033] 提供以下定義和方法用以更好地界定本申請以及在本申請實踐中指導本領域普 通技術人員。除非另作說明，術語按照相關領域普通技術人員的常規(guī)用法理解。本文所引用 的所有專利文獻、學術論文及其他公開出版物，其中的全部內(nèi)容整體并入本文作為參考。
[0034] 定義
[0035] 如本文所用術語"組合物"，是指包含兩種或兩種以上微生物菌種的混合物，或者 由所述微生物菌種組成。如果需要，所述組合物還可以包括其他的有利于所述菌株存放或 活性的物質(zhì)，例如，培養(yǎng)基、微量元素、維生素、氨基酸、肉湯等。
[0036]如本文所用術語"復合菌劑"，是指包含兩種或兩種以上且互不拮抗的微生物菌種 制成的微生物制劑，所述復合菌劑以所述菌種為活性成分，還可以另外包含載體或賦形劑， 也可以包含其他的有利于所述菌株存放或活性的物質(zhì)，例如，培養(yǎng)基、微量元素、維生素、氨 基酸、肉湯等。在一個實施方案中，所述菌劑一般配伍合理。
[0037] 如本文所用術語"培養(yǎng)物"，是指在特定工藝條件控制下由微生物菌種在特定的培 養(yǎng)基上經(jīng)過發(fā)酵后形成的微生物制品，它主要包含經(jīng)過發(fā)酵后微生物菌種細胞群、微生物 菌種細胞外代謝產(chǎn)物和培養(yǎng)基。
[0038] 如本文所用術語"植物纖維性廢棄物"，是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生 的含植物纖維的廢棄物，植物纖維是指廣泛分布在于種子植物中的一種厚壁組織，在植物 體中主要起機械支持作用，是一種不能被消化的物質(zhì)，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠 質(zhì)、樹膠質(zhì)和一些非纖維素糖。
[0039]如本文所用術語"秸桿"，是指成熟農(nóng)作物莖葉（穗)部分的總稱，通常指小麥、水 稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農(nóng)作物在收獲籽實后的剩余部分;農(nóng)作物光合作用 的產(chǎn)物有一半以上存在于秸桿中，秸桿富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質(zhì)等，粗纖維含量高 (30%~40%)，并含有木質(zhì)素等，是一種具有多用途的可再生的生物資源。
[0040]如本文所用術語"生物有機肥"，是指特定功能微生物與主要以動植物殘體(如畜 禽糞便、農(nóng)作物秸桿等)為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的一類兼具微生 物肥料和有機肥效應的肥料。
[0041] 如本文所用術語"土壤板結"，是指土壤表層因缺乏有機質(zhì)，結構不良，在灌水或降 雨等外因作用下結構破壞、土料分散，而干燥后受內(nèi)聚力作用使土面變硬。
[0042] 如本文所用術語"有機質(zhì)"，含碳的有機化合物，包括動植物殘渣，微生物以及其分 解合成的化合物。
[0043] 如本文所用術語"總氮"，是指土壤水解性氮或稱堿解氮，也叫有效氮，能反映土壤 近期內(nèi)氮素供應情況，包括無機態(tài)氮(銨態(tài)氮、硝態(tài)氮)及易水解的有機態(tài)氮(氨基酸、酰胺 和易水解蛋白質(zhì)）；用堿液處理土壤時，易水解的有機氮及銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨，硝態(tài)氮則先經(jīng) 硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化為銨。
【具體實施方式】
[0044] -方面，本申請?zhí)峁┮环N組合物，包含植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、 枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis)、黑曲霉（Aspergillus nige)、膠凍樣芽孢桿菌 (Bacillus mucilaginosus)和米曲霉（Aspergillus oryzae)。
[0045] 另一方面，本申請?zhí)峁┮环N復合菌劑，其活性成分包含植物乳桿菌 (Lactobacillus plantarum)、枯草芽抱桿菌（Bacillus subtil is)、黑曲霉（Aspergillus nige)、膠凍樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus)和米曲霉(Aspergillus oryzae) 〇
[0046] 在一個實施方案中，所述復合菌劑由上述五種菌株組成。
[0047] 在一個實施方案中，所述復合菌劑包含上述五種菌株的培養(yǎng)物。
[0048] 在一些實施方案中，所述組合物中或所述復合菌劑中總有效活菌數(shù)為（1 X 107~1 X 101())cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101())cfu/g。
[0049] 在一些實施方案中，以所述菌株培養(yǎng)物的重量計，其中所述組合物中或所述復合 菌劑中所述植物乳桿菌培養(yǎng)物、枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物、黑曲霉培養(yǎng)物、膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng) 物和米曲霉培養(yǎng)物的重量份為：
[0050] 植物乳桿菌培養(yǎng)物1~3 [00511枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物2~6 [0052]黑曲霉培養(yǎng)物2~6
[0053]膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物1~3
[0054] 米曲霉培養(yǎng)物2~6，
[0055] 任選地，所述培養(yǎng)物包含菌株和載體；
[0056] 任選地，所述植物乳桿菌培養(yǎng)物中所述植物乳桿菌的有效活菌數(shù)為（1 X 107~1 X 101())Cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101())Cfu/g;所述枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述枯草芽孢桿 菌的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇7~1 X l〇1())cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101())Cfu/g;所述黑曲霉 培養(yǎng)物中所述黑曲霉的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇7~1 X l〇1())cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101()) Cfu/g;所述膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述膠凍樣芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為（1 X 107~1 X 101())Cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101())Cfu/g;所述米曲霉培養(yǎng)物中所述米曲霉的有效活菌 數(shù)為（1 X 1〇7 ~1 X l〇1Q)cfu/g，優(yōu)選為（1 X109 ~1 X 101Q)cfu/g;
[0057] 任選地，所述載體包含固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基或液體培養(yǎng)基。
[0058] 在一個實施方案中，在所述組合物中或所述復合菌劑中，上述植物乳桿菌培養(yǎng)物、 枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物、黑曲霉培養(yǎng)物、膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物和米曲霉培養(yǎng)物之間的干重 比為 1:2:2:1:2。
[0059] 另一方面，本申請還涉及一種復合菌劑的制備方法，包括：
[0060] 將植物乳桿菌（Lactobac i 1 lus p 1 antarum)、枯草芽抱桿菌（Bac i 11 us subtilis)、黑曲霉(Aspergillus nige)、膠凍樣芽抱桿菌（Bacillus mucilaginosus)和米 曲霉(Aspergillus oryzae)分別進行培養(yǎng)；以及
[0061] 獲得所述菌株的各自的培養(yǎng)物，并將所述培養(yǎng)物按照上述組合進行混合，得到所 述復合菌劑；
[0062] 任選地，上述培養(yǎng)為固體培養(yǎng)、半固體培養(yǎng)或液體培養(yǎng)。
[0063] 在一些實施方案中，所述復合菌劑的制備方法中，以所述菌株的各自的培養(yǎng)物的 干重計進行混合，混合時所述植物乳桿菌培養(yǎng)物、枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物、黑曲霉培養(yǎng)物、膠 凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物和米曲霉培養(yǎng)物的重量份為：
[0064]植物乳桿菌培養(yǎng)物1~3 [0065]枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物2~6 [0066]黑曲霉培養(yǎng)物2~6 [0067]膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物1~3
[0068] 米曲霉培養(yǎng)物2~6，
[0069] 任選地，所述培養(yǎng)物包含菌株和載體；
[0070] 任選地，所述植物乳桿菌培養(yǎng)物中所述植物乳桿菌的有效活菌數(shù)為（1 X 107~1 X 101())Cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101())Cfu/g;所述枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述枯草芽孢桿 菌的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇7~1 X l〇1())cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101())Cfu/g;所述黑曲霉 培養(yǎng)物中所述黑曲霉的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇7~1 X l〇1())cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101()) Cfu/g;所述膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述膠凍樣芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為（1 X 107~1 X 101())Cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~1 X 101())Cfu/g;所述米曲霉培養(yǎng)物中所述米曲霉的有效活菌 數(shù)為（1 X 1〇7 ~1 X l〇1Q)cfu/g，優(yōu)選為（1 X109 ~1 X 101Q)cfu/g;
[0071] 任選地，所述復合菌劑中總有效活菌數(shù)為（1 X 107~1 X 101())Cfu/g，優(yōu)選為（1 X 109~lX1010)cfu/g;
[0072] 任選地，所述載體包含固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基或液體培養(yǎng)基。
[0073] 在一個實施方案中，所述復合菌劑的制備方法中，以所述菌株的各自的培養(yǎng)物的 干重計進行混合，混合時上述植物乳桿菌培養(yǎng)物、枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物、黑曲霉培養(yǎng)物、膠 凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物和米曲霉培養(yǎng)物之間的干重比為1:2:2:1: 2。
[0074]本申請所用菌種均為已知菌種，可通過常規(guī)篩選、商業(yè)手段或其它途徑獲得。
[0075] 在一個實施方案中，可通過商業(yè)途徑獲得本文所述的菌種，例如植物乳桿菌可以 是植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)，可選擇地，可從西安紫瑞生物科技有限公司 (地址:陜西省眉縣濱河新區(qū)眉塢大道東段，郵編:722300)獲得上述菌株。
[0076] 在一個實施方案中，可通過商業(yè)途徑獲得本文所述的菌種，例如枯草芽孢桿菌可 以是枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)，可選擇地，可從西安紫瑞生物科技有限公司（地 址:陜西省眉縣濱河新區(qū)眉塢大道東段，郵編:722300)獲得上述菌株。
[0077] 在一個實施方案中，可通過商業(yè)途徑獲得本文所述的菌種，例如黑曲霉可以是黑 曲霉(Aspergillus nige)，可選擇地，可從西安紫瑞生物科技有限公司（地址：陜西省眉縣 濱河新區(qū)眉塢大道東段，郵編:722300)獲得上述菌株。
[0078] 在一個實施方案中，可通過商業(yè)途徑獲得本文所述的菌種，例如膠凍樣芽孢桿菌 可以是膠凍樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)，可選擇地，可從西安紫瑞生物科技有 限公司(地址:陜西省眉縣濱河新區(qū)眉塢大道東段，郵編:722300)獲得上述菌株。
[0079] 在一個實施方案中，可通過商業(yè)途徑獲得本文所述的菌種，例如米曲霉可以是米 曲霉(Aspergillus oryzae)，可選擇地，可從西安紫瑞生物科技有限公司（地址：陜西省眉 縣濱河新區(qū)眉塢大道東段，郵編:722300)獲得上述菌株。
[0080] 在一些實施方案中，用于培養(yǎng)所述菌種的固體培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基可為麩皮培養(yǎng) 基、馬鈴薯培養(yǎng)基、米糠培養(yǎng)基、豆餅粉培養(yǎng)基或花生餅粉培養(yǎng)基。
[0081] 在一些實施方案中，用于培養(yǎng)所述菌種的液體培養(yǎng)的液體培養(yǎng)基可為牛肉膏蛋白 胨液體培養(yǎng)基、PDA液體培養(yǎng)基或乳酸菌液體培養(yǎng)基(組成為：牛肉膏10g、蛋白胨10g、酵母 膏10g、番前汁200g、葡萄糖10g、吐溫0.5mL、碳酸^17g、溴甲酸綠0. lg和水1000mL)。
[0082] 在一個實施方案中，用于培養(yǎng)所述菌種的半固體培養(yǎng)的半固體培養(yǎng)基可為在液體 培養(yǎng)基中加入少量的凝固劑(如〇. 2 %~0.5 %的瓊脂)制備而成。
[0083] 培養(yǎng)物主要包含發(fā)酵后微生物菌種細胞群、微生物菌種細胞外代謝產(chǎn)物(例如酶、 多糖、脂類、有機酸等）以及培養(yǎng)基。
[0084] 在一個實施方案中，復合菌劑的制備方法包括以下至少一種方法或步驟：
[0085] (1)試管培養(yǎng):將植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、膠凍樣芽孢桿菌和米曲霉分 別進行試管培養(yǎng)，分別獲得植物乳桿菌試管培養(yǎng)菌種、枯草芽孢桿菌試管培養(yǎng)菌種、黑曲霉 試管培養(yǎng)菌種、膠凍樣芽孢桿菌試管培養(yǎng)菌種和米曲霉試管培養(yǎng)菌種；
[0086]植物乳桿菌所用培養(yǎng)基配方為：牛肉膏10g、蛋白胨10g、酵母膏10g、番茄汁200g、 葡萄糖l〇g、吐溫〇. 5mL、碳酸溴甲酸綠0. lg、瓊脂15g和水1000mL，培養(yǎng)條件:厭氧培 養(yǎng)，40 °C，培養(yǎng)48小時；
[0087]枯草芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)基配方均為：牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化鈉 5g，瓊脂15g和水1000mL，pH調(diào)節(jié)為7~8，培養(yǎng)條件:好氧培養(yǎng)，37°C，培養(yǎng)24小時；
[0088]黑曲霉和米曲霉培養(yǎng)基配方均為：馬鈴薯200g，葡萄糖20g，瓊脂15g和水1000mL， 培養(yǎng)條件:好氧培養(yǎng)，30°C，培養(yǎng)48小時。
[0089] (2)搖瓶培養(yǎng):將步驟(1)中各菌株試管培養(yǎng)菌種分別接種至搖瓶培養(yǎng)基中進行搖 瓶培養(yǎng)，分別獲得植物乳桿菌搖瓶培養(yǎng)菌液、枯草芽孢桿菌搖瓶培養(yǎng)菌液、黑曲霉搖瓶培養(yǎng) 菌液、膠凍樣芽孢桿菌搖瓶培養(yǎng)菌液和米曲霉搖瓶培養(yǎng)菌液；
[0090] 植物乳桿菌所用培養(yǎng)基配方為：牛肉膏l(xiāng)〇g、蛋白胨l〇g、酵母膏l(xiāng)〇g、番茄汁200g、 葡萄糖l〇g、吐溫〇.5mL、碳酸^lig、溴甲酸綠0. lg和水1000mL，培養(yǎng)條件:厭氧培養(yǎng)，40°C， 培養(yǎng)48小時；
[0091 ]枯草芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)基配方均為：牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化鈉 5g和水1000mL，pH調(diào)節(jié)為7~8,培養(yǎng)條件:好氧培養(yǎng)，37°C，培養(yǎng)24小時；
[0092]黑曲霉和米曲霉培養(yǎng)基配方均為：馬鈴薯200g，葡萄糖20g和水1000mL，培養(yǎng)條件： 好氧培養(yǎng)，30°C，培養(yǎng)48小時。
[0093] (3)種子罐培養(yǎng):將步驟(2)中各菌株的搖瓶培養(yǎng)菌液分別接入種子罐培養(yǎng)基中進 行種子罐培養(yǎng)，分別獲得植物乳桿菌種子液、枯草芽孢桿菌種子液、黑曲霉種子液、膠凍樣 芽孢桿菌種子液和米曲霉種子液；
[0094]植物乳桿菌種子罐發(fā)酵培養(yǎng)基為：經(jīng)水煮后的玉米粉經(jīng)淀粉酶（106萬U/g(玉米 粉)）糖化，培養(yǎng)條件同搖瓶培養(yǎng)；
[0095]枯草芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、黑曲霉和米曲霉的培養(yǎng)條件同搖瓶培養(yǎng)。
[0096] (4)規(guī)?；l(fā)酵罐培養(yǎng)，將步驟(3)中各菌株的種子液按10%的體積比接種到發(fā)酵 罐中進行液體發(fā)酵培養(yǎng)，分別獲得植物乳桿菌發(fā)酵菌液、枯草芽孢桿菌發(fā)酵菌液、黑曲霉發(fā) 酵菌液、膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵菌液和米曲霉發(fā)酵菌液，各菌株培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件同種子罐 培養(yǎng)。
[0097] (5)麩皮固體培養(yǎng):將步驟(4)中各菌株的發(fā)酵菌液分別按10 %重量比加入到麩皮 培養(yǎng)基(組成為:麩皮，如小麥麩皮）中，調(diào)節(jié)水分為50%，室溫堆放，進行固體培養(yǎng)，溫度超 過40°C翻堆降溫，24小時后發(fā)酵完成，分別獲得植物乳桿菌固體培養(yǎng)物、枯草芽孢桿菌固體 培養(yǎng)物、黑曲霉固體培養(yǎng)物、膠凍樣芽孢桿菌固體培養(yǎng)物和米曲霉固體培養(yǎng)物；
[0098] 植物乳桿菌固體培養(yǎng)物中含有植物乳桿菌細胞群、植物乳桿菌代謝產(chǎn)物(例如乳 酸、乙酸)和發(fā)酵后的麩皮培養(yǎng)基;枯草芽孢桿菌固體培養(yǎng)物中含有枯草芽孢桿菌細胞群、 枯草芽孢桿菌代謝產(chǎn)物(例如蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、α-淀粉酶、乳酸等)和發(fā)酵后的麩 皮培養(yǎng)基;黑曲霉固體培養(yǎng)物中含有黑曲霉細胞群、黑曲霉代謝產(chǎn)物(例如淀粉酶、酸性蛋 白酶、纖維素酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶、檸檬酸、葡糖酸和沒食子酸)和發(fā)酵后的麩皮培養(yǎng) 基;膠凍樣芽孢桿菌固體培養(yǎng)物中含有膠凍樣芽孢桿菌細胞群、膠凍樣芽孢桿菌代謝產(chǎn)物 (例如，請發(fā)明人補充該菌株的代謝產(chǎn)物)和發(fā)酵后的麩皮培養(yǎng)基;米曲霉固體培養(yǎng)物中含 有米曲霉細胞群、米曲霉代謝產(chǎn)物(例如淀粉酶、蛋白酶、果膠酶和曲酸)和發(fā)酵后的麩皮 培養(yǎng)基。
[0099] (6)固體菌劑的制備:將上述植物乳桿菌固體培養(yǎng)物、枯草芽孢桿菌固體培養(yǎng)物、 黑曲霉固體培養(yǎng)物、膠凍樣芽孢桿菌固體培養(yǎng)物和米曲霉固體培養(yǎng)物進行干燥，干燥可為 噴粉干燥、室溫自然干燥和流化床干燥，分別得到植物乳桿菌固體菌劑、枯草芽孢桿菌固體 菌劑、黑曲霉固體菌劑、膠凍樣芽孢桿菌固體菌劑和米曲霉固體菌劑；
[0100] 植物乳桿菌固體菌劑中植物乳桿菌的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇9~1 X 101())cfu/g，枯 草芽孢桿菌固體菌劑中枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇9~1 X 1〇1()) cf u/g，黑曲霉固 體菌劑中黑曲霉的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇9~1 X 1〇1()) cf u/g，膠凍樣芽孢桿菌固體菌劑中凍 樣芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為（1 X 1〇9~1 X l〇1())cfu/g，米曲霉固體菌劑中米曲霉的有效活 菌數(shù)為(1 X 1〇9 ~1 X 101Q)cfu/g。
[01 01 ] (7)復合菌劑的制備:將步驟(6)中的植物乳桿菌固體菌劑、枯草芽孢桿菌固體菌 劑、黑曲霉固體菌劑、膠凍樣芽孢桿菌固體菌劑和米曲霉固體菌劑進行混合得到復合菌劑。
[0102] 在一個實施方案中，將植物乳桿菌固體菌劑、枯草芽孢桿菌固體菌劑、黑曲霉固體 菌劑、膠凍樣芽孢桿菌固體菌劑和米曲霉固體菌劑按照1:2:2:1:2的重量百分比進行混合， 得到復合菌劑;復合菌劑中總有效活菌數(shù)為(1 X 1〇9~1 X l〇1())cfu/g。
[0103] 另一方面，本申請還涉及一種降解或輔助降解植物纖維性廢棄物的方法，包括：
[0104] 將所述組合物或所述復合菌劑加入待處理植物纖維性廢棄物中進行發(fā)酵至少10 天、至少15天，至少20天、至少25天、至少30天、至少35天或至少40天，得到生物有機肥。
[0105] 在一個實施方案中，向所述待處理植物纖維性廢棄物中可加入動物糞便和/或尿 素。
[0106] 在一些實施方案中，所述組合物或所述復合菌劑相對于所述待處理植物纖維性廢 棄物的接種量為至少〇. 1 %、至少〇. 15%、至少0.25%、至少0.5%、至少0.75%或至少1 %w/ Wo
[0107] 在一個實施方案中，將所述組合物或所述復合菌劑加入到動物糞便中進行培養(yǎng)， 得到擴培后的組合物或擴培后的復合菌劑，然后將所述擴培后的組合物或擴培后的復合菌 劑加入到待處理植物纖維性廢棄物中進行發(fā)酵至少10天、至少15天，至少20天、至少25天、 至少30天、至少35天或至少40天，得到生物有機肥。
[0108] 在一個實施方案中，向所述待處理植物纖維性廢棄物中可加入尿素。
[0109] 任選地，所述植物纖維性廢棄物為植物秸桿、果實外殼、玉米芯、紅薯渣、樹葉、樹 枝、木肩或竹肩。
[0110] 發(fā)酵時間與環(huán)境溫度相關，當環(huán)境溫度較高時，發(fā)酵時間短，溫度較低時，發(fā)酵時 間會延長。
[0111] 在一些實施方案中，春夏季環(huán)境溫度較高時，發(fā)酵時間為至少15天或至少20天;秋 冬季環(huán)境溫度較低時，發(fā)酵時間為至少20天、至少25天或至少30天。
[0112] 在一個實施方案中，將所述組合物或所述復合菌劑加入到動物糞便中進行培養(yǎng)， 得到擴培后的組合物或擴培后的復合菌劑，然后將所述擴培后的組合物或擴培后的復合菌 劑加入到待處理植物纖維性廢棄物中進行發(fā)酵至少30天，得到生物有機肥。
[0113] 在一些實施方案中，所述組合物或所述復合菌劑加入到所述動物糞便的接種量為 占所述動物奠便的至少1 %、至少3%、至少5%、至少7%或至少10%w/w。
[0114] 在一個實施方案中，所述組合物或所述復合菌劑加入到所述動物糞便的接種量為 占所述動物奠便的至少5 % w/w。
[0115] 在一些實施方案中，所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑中植物乳桿 菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、膠凍樣芽孢桿菌和米曲霉的總有效活菌數(shù)為（1 X 1〇9~1 X 10， cfu/g〇
[0116] 在一些實施方案中，所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待 處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少1 %、至少 3%、至少5%、至少7%或至少10%w/w。
[0117] 在一些實施方案中，3~5月份所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入 到所述待處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少3% w/w或至少5%w/w;6~8月份所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待 處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少l%w/w; 9~ 11月份所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待處理植物纖維性廢棄 物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少5 % w/w或至少7 % w/w;所述擴培后 的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所 述待處理植物纖維性廢棄物量的至少10 % w/w。
[0118] 在一個實施方案中，所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待 處理植物纖維性廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少3 %、至少5 % 或至少10%w/w。
[0119] 在一個實施方案中，復合菌劑和動物糞便擴培的條件為，復合菌劑和動物糞便混 合物的含水量為約30~70%，例如為55% ;發(fā)酵時間為約1~5天，例如3天，得到擴培后的復 合菌劑。
[0120] 在一個實施方案中，擴培后的復合菌劑加入植物纖維性廢棄物的方式為，一層植 物纖維性廢棄物，一層擴培后的復合菌劑，或者將植物纖維性廢棄物和擴培后的復合菌劑 混合后直接進行發(fā)酵。
[0121] 在一個實施方案中，植物秸桿可為玉米秸桿、水稻秸桿、小麥秸桿、高粱秸桿、谷子 秸桿等;動物糞便可為雞糞、牛糞、豬糞、羊糞、鴨糞、馬糞或其混合物。
[0122] 在一個實施方案中，動物糞便為新鮮豬糞和羊糞按重量比為1:2進行混合的混合 物。
[0123] 在一個實施方案中，也可先將秸桿進行粉碎，可選擇地，粉碎的秸桿為長度5cm。
[0124] 在一些實施方案中，將擴培后的復合菌劑加入到植物纖維性廢棄物進行堆積發(fā) 酵，堆成方垛約1.5m高。
[0125] 腐熟標準如下：1)顏色變?yōu)樯詈稚?，沒有惡臭，甚至略帶芳香氣味;2)pH值近中性， 為6.5~8.5;3)當發(fā)酵物料的含水量降至30%、35°C下密封時不會再自動升溫（即不再發(fā)生 分解和合成化學反應）；4)蛔蟲卵死亡率達到95~100%; 5)大腸菌值為0.1~0.2;和/或6) 植物纖維性廢棄物變軟，變黑，易斷。
[0126] 對發(fā)酵待處理植物纖維性廢棄物后獲得的生物有機肥進行效果檢測，分別測定生 物有機肥中的有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)、總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀）的質(zhì)量分數(shù)、水分(鮮 重）的質(zhì)量分數(shù)、酸堿度(pH)、蛔蟲卵死亡率和糞大腸桿菌數(shù)，測定方法按照農(nóng)業(yè)部有機肥 料標準(NY525-2012)和生物有機肥標準要求(NY884-2012)中的方法進行測定。其中有機質(zhì) 含量測定有所不同，由于本申請主要用于分解植物纖維素，所以在檢測有機物含量時剔除 纖維素而單獨檢測，以求更能體現(xiàn)本申請中的復合菌劑分解纖維素的能力。
[0127] 有機肥NY525-2012中的相關標準值如下：
[0129] 農(nóng)業(yè)部生物有機肥標準要求(NY884-2012)中的標準值如下：
[0131 ]本申請還涉及一種增加土壤肥力或改良土壤板結的方法包括：
[0132] 將用本文公開的方法處理所述待處理植物纖維性廢棄物后得到的生物有機肥施 入土壤中進行處理至少1個月、至少3個月、至少6個月、至少9個月或至少12個月。
[0133] 在一些實施方案中，生物有機肥施入土壤中進行處理的時間主要由土壤板結情 況和每畝添加有機肥的量而定，而且在栽種植物后有機肥仍然在發(fā)揮作用，在施入有機肥 后1個月就可以栽種作物了。
[0134] 在一個實施方案中，生物有機肥的施入量為每畝地至少0.1噸、至少0.3噸、至少 0.5噸、至少0.7噸或至少1噸，施入后進行正常耕作。一年后參照NY525-2012中的測定方法 對土壤中有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)、總氮含量、P2〇5含量和K 20含量進行測定。
[0135] 因此，本申請?zhí)峁┑挠糜诮到庵参锢w維性廢棄物的組合物或復合菌劑，具有以下 至少一種優(yōu)勢：
[0136] (1)本申請的組合物或復合菌劑中，各菌株能適應自然環(huán)境，接種到動物糞便或秸 桿中，所選育菌株均可以存活，進行代謝活動和原料發(fā)酵。
[0137] (2)本申請的組合物或復合菌劑中，各菌株能快速生長繁殖，在接種到動物糞便中 3天后，各菌株的有效活菌數(shù)即可達到（1Χ109~lX101())Cf U/g;在接種到待處理秸桿中10 天，各菌株的有效活菌數(shù)即可達到IX l〇8cfu/g以上，能夠達到快速發(fā)酵、節(jié)省處理時間的 目的。
[0138] (3)本申請的組合物或復合菌劑中，各菌株均為優(yōu)勢菌株，能適應原料的發(fā)酵環(huán) 境，其代謝產(chǎn)物，例如乳酸、乙酸、檸檬酸、曲酸、淀粉酶、酸性蛋白酶、纖維素酶等能夠抑制 其他雜菌的生長，更有利于發(fā)酵的進行。
[0139] (4)本申請的組合物或復合菌劑中，各菌株配比合理，能夠發(fā)揮各自的降解優(yōu)勢。
[0140] (5)本申請的組合物或復合菌劑中，相對于自然慪肥，降解速度增快，縮短場地占 用周期，節(jié)約用地。
[0141] (6)本申請在微生物功能菌劑的作用下，秸桿中的纖維素、半纖維素等大分子難降 解物質(zhì)被有效降解，獲得生物有機肥富含氮、磷和有機質(zhì)，從而實現(xiàn)了廢物利用、污染物降 解和物質(zhì)的循環(huán)與轉(zhuǎn)化等綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
[0142] (7)本申請獲得的生物有機肥能有效地改善土壤板結狀況，提高土壤肥力，推動了 綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0143] (8)本申請發(fā)酵堆肥依據(jù)的原理是生化反應，過程溫和，相對于廢料常見的焚燒處 理，避免產(chǎn)生大量有害氣體和懸浮顆粒造成的環(huán)境污染，具備環(huán)保、經(jīng)濟雙重效益。
[0144] 在一些實施方案中，本申請?zhí)峁┑挠糜诮到庵参锢w維性廢棄物的組合物或復合菌 劑，獲得以下至少一種效果：
[0145] (1)使用本申請的組合物或復合菌劑降解植物纖維性廢棄物得到生物有機肥各項 指標均達到NY525-2012和NY884-2012中的標準，并且優(yōu)于對照組，具體數(shù)據(jù)參見實施例。相 對于對照組1，實驗組中有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(干重，除去纖維素)升高至少5%，實驗組中糞大 腸桿菌數(shù)降低至少95%，纖維素含量降低至少15%。
[0146] (2)使用本申請的組合物或復合菌劑降解植物纖維性廢棄物得到生物有機肥，相 對于對照組1，實驗組生物有機肥無臭味，松軟，呈棕色。
[0147] (3)本申請的組合物或復合菌劑降解植物纖維性廢棄物得到生物有機肥改善了土 壤板結度，提高了土壤肥力，具體數(shù)據(jù)參見實施例。相對于對照組，實驗組土壤中P2〇5增加至 少35%，Κ20增加至少10%。
[0148] 以下實施例僅用于說明而非限制本申請范圍的目的。
[0149] 實施例
[0150] 實施例1
[0151] 實驗地點選在山西省長治市，該實驗地為玉米收割地，玉米秸桿就地取材，時間為 2015 年 10 月。
[0152] (1)將植物乳桿菌固體菌劑、枯草芽孢桿菌固體菌劑、黑曲霉固體菌劑、膠凍樣芽 孢桿菌固體菌劑和米曲霉固體菌劑按照1:2:2:1:2的重量百分比進行混合，得到復合菌劑。
[0153] (2)將步驟（1)的復合菌劑按照畜禽糞便重量的5%加入到畜禽糞便(新鮮豬糞和 羊糞按重量百分比為1:2進行混合的混合物）中，得到實驗組混合物料。對照組僅為畜禽糞 便(新鮮豬糞和羊糞按重量比為1:2進行混合的混合物）。調(diào)節(jié)實驗組混合物料和對照組畜 禽糞便的含水率為55%左右，露天堆放，早中晚各翻堆一次，由于晚上氣溫較低，所以晚上 加蓋塑料膜。溫度達到50°C以上，發(fā)酵三天，得到實驗組擴培后的復合菌劑和對照組自然發(fā) 酵的畜禽糞便。實驗組擴培后的復合菌劑中植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、膠凍樣芽 孢桿菌和米曲霉的總有效活菌數(shù)為(1 X 1〇9~1 X l〇1())cfu/g。
[0154] (3)將玉米秸桿粉碎，長約5厘米，得到粉碎后的玉米秸桿，按照玉米秸桿重量的 2%~3%加入尿素，混合均勻，得到發(fā)酵物料。將發(fā)酵物料等分為五份，實驗組1為向發(fā)酵物 料中加入玉米秸桿重量的3%的步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑;實驗組2為向發(fā)酵 物料中加入玉米秸桿重量的5%的步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑;實驗組3為向發(fā) 酵物料中加入玉米秸桿重量的10%的步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑;對照組1為向 發(fā)酵物料加入玉米秸桿重量3%的步驟(2)所得對照組自然發(fā)酵的畜禽糞便;對照組2為僅 為發(fā)酵物料。尿素、步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑和步驟(2)所得對照組擴培后的 畜禽糞便的添加方式均為一層玉米秸桿，一層尿素、步驟(2)所得擴培后的復合菌劑或步驟 (2)所得對照組自然發(fā)酵的畜禽糞便，依次再添加一層玉米秸桿，一層尿素、步驟(2)所得擴 培后的復合菌劑或步驟(2)所得對照組自然發(fā)酵的畜禽糞便，混合后得到混合發(fā)酵物料。分 別將實驗組1、實驗組2、實驗組3、對照組1和對照組2的混合發(fā)酵物料進行堆積發(fā)酵，堆成方 垛約1.5米高，發(fā)酵時間為30天。
[0155] 腐熟標準如下：1)顏色變?yōu)樯詈稚?，沒有惡臭，甚至略帶芳香氣味;2)pH值近中性， 為6.5~8.5;3)當發(fā)酵物料的含水量降至30%、35°C下密封時不會再自動升溫（即不再發(fā)生 分解和合成化學反應）；4)蛔蟲卵死亡率達到95~100%; 5)大腸菌值為0.1~0.2;和/或6) 玉米秸桿變軟，變黑，易斷。
[0156] 在發(fā)酵結束后分別獲得實驗組1生物有機肥、實驗組2生物有機肥、實驗組3生物有 機肥和對照組1生物有機肥，對照組2未進行有效發(fā)酵。在檢驗樣品前先對各組生物有機肥 進行預處理，挑出樣品中人眼可見還成型的秸桿碎渣用于檢測纖維素含量，挑出秸桿殘渣 后的剩余生物有機肥再根據(jù)農(nóng)業(yè)部有機肥標準要求(NY525-2012)和生物有機肥標準要求 NY884-2012進行指標測定。各組指標測定結果如表1所示:相對于對照組1，實驗組1的有機 質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(干重，除去纖維素)升高9%，總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀）的質(zhì)量分數(shù) (干重)升高1.3%，蛔蟲卵死亡率升高11%，糞大腸桿菌數(shù)降低98.38%;相對于對照組1，實 驗組2的有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(干重，除去纖維素)升高12%，總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化 鉀）的質(zhì)量分數(shù)(干重)升高1.2%，蛔蟲卵死亡率升高13%，糞大腸桿菌數(shù)降低99.28%;相 對于對照組1，實驗組3的有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(干重，除去纖維素)升高16%，總養(yǎng)分(氮+五氧 化二磷+氧化鉀）的質(zhì)量分數(shù)(干重)升高1.3%，蛔蟲卵死亡率升高15%，糞大腸桿菌數(shù)降低 99.91% 〇
[0157]表1生物有機肥的檢測結果
[0159]發(fā)酵期間，在發(fā)酵的第5天、第10天、第20天和第30天分別抽取各組樣品（每組樣品 4份，每份樣品l〇〇g)以供檢測纖維素含量。從各實驗組和對照組樣品中挑出人眼可見還成 型的秸桿碎渣進行纖維素含量檢測，檢測方法按照農(nóng)業(yè)部有機肥標準NY525-2012中檢測有 機質(zhì)含量的方法進行檢測，測定結果如表2所示:處理結束后，實驗組1的纖維素含量比對照 組1降低20%，實驗組2的纖維素含量比對照組1降低24%，
[0160] 實驗組3的纖維素含量比對照組1降低33%。
[0161]表2發(fā)酵期間各組的纖維素含量(干重，％ )測定
[0163] 各組發(fā)酵期間的溫度變化結果如表3所示：
[0164] 表3發(fā)酵期間各組的溫度變化（°C)

[0166] 在堆肥發(fā)酵的過程中由于微生物的呼吸作用，有C02的釋放造成碳元素的減少。從 表1和表2中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵結束后，各實驗組的纖維素含量均低于對照組1，而有機 質(zhì)（除去纖維素，％)含量均高于對照組1，說明各實驗組中的微生物活性均高于對照組1，分 解有機物的能力更強，對于纖維素的轉(zhuǎn)化率更高。所有加入復合菌劑的實驗組在各個檢測 指標上都達到NY525-2012和NY884-2012中的標準，并且在發(fā)酵結束后秸桿大部分變軟易 斷，物料松軟蓬松并伴有泥土香味，說明本申請中的復合菌劑能夠加快分解秸桿，促進肥料 的腐熟，減少有效發(fā)酵時間。對照組1有機質(zhì)（除去纖維素，％ )和纖維素的含量（％ )之和最 高，但是大部分為植物不可直接應用的纖維素，發(fā)酵堆肥后物料中秸桿物理性狀變化不大， 仍然堅韌不易斷;物料中畜禽糞便成分未經(jīng)過有效微生物的發(fā)酵所以變干板結，并伴有臭 味。表3中結果表明，未加復合菌劑的對照組1升溫緩慢，并且未達到55°C的無害化處理標 準，所以蛔蟲卵死亡率和大腸桿菌數(shù)都未達到檢測標準。
[0167] 根據(jù)土壤板結狀況，實驗組1施加實驗組1生物有機肥、實驗組2施加實驗組2生物 有機肥、實驗組3施加實驗組3生物有機肥，對照組1施加對照組1生物有機肥，各組有機肥的 施加量均相同，為每畝地0.5~1噸生物有機肥，對照組為未施加任何肥料的土地。利用相應 機械進行翻蓋，進行正常耕作，一年后檢測有機質(zhì)含量、總氮、P 2〇5、K20。實驗組1、實驗組2、 實驗組3、對照組1和對照組的實驗結果如表4所示：
[0168] 表4 土壤各理化因子檢測結果
[0171]結果顯示，相對于對照組，實驗組1的有機質(zhì)含量升高0.17%，總氮含量增加 9.60%，Ρ2〇5含量增加38.89%，Κ20增加45% ;相對于對照組，實驗組2的有機質(zhì)含量升高 0.28%，總氮含量增加13.56%，Ρ2〇5含量增加50%，Κ 20增加52.50% ;實驗組3的有機質(zhì)含量 升高0.45%，總氮含量增加15.82%，Ρ2〇5含量增加116.67%，Κ 20增加57.50% ;對照組1的有 機質(zhì)含量升高〇. 08%，總氮含量增加5.08%，Ρ2〇5含量增加16.67%，Κ20增加25.00%。施用 本發(fā)明的復合菌劑后，玉米秸桿被降解較完全，改善了土壤板結度，提高了土壤肥力，達到 了預期效果。
[0172] 實施例2
[0173] 實驗地點選在遼寧省盤錦市，該實驗地為水稻收割地，水稻秸桿就地取材，時間為 2014 年 11 月。
[0174] (1)將植物乳桿菌固體菌劑、枯草芽孢桿菌固體菌劑、黑曲霉固體菌劑、膠凍樣芽 孢桿菌固體菌劑和米曲霉固體菌劑按照1:2:2:1:2的重量百分比進行混合，得到復合菌劑。
[0175] (2)將步驟（1)的復合菌劑按照畜禽糞便重量的5%加入到畜禽糞便(新鮮豬糞和 羊糞按重量比為1:2進行混合的混合物）中，得到實驗組混合物料。對照組僅為畜禽糞便(新 鮮豬糞和羊糞按重量比為1:2進行混合的混合物）。調(diào)節(jié)實驗組混合物料和對照組畜禽糞便 的含水率為55%左右，露天堆放，早中晚各翻堆一次，由于晚上氣溫較低，所以晚上加蓋塑 料膜。溫度達到50°C以上，發(fā)酵三天，得到實驗組擴培后的復合菌劑和對照組自然發(fā)酵的畜 禽糞便。實驗組擴培后的復合菌劑中植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、膠凍樣芽孢桿菌 和米曲霉的總有效活菌數(shù)為（1 X 109~1 X 101Q)cfu/g。
[0176] (3)將水稻秸桿粉碎，長約5厘米，得到粉碎后的水稻秸桿，按照水稻秸桿重量的 2%~3%加入尿素，混合均勻，得到發(fā)酵物料。將發(fā)酵物料等分為五份，實驗組1為向發(fā)酵物 料中加入水稻秸桿重量的3%的步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑;實驗組2為向發(fā)酵 物料中加入水稻秸桿重量的5%的步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑;實驗組3為向發(fā) 酵物料中加入水稻秸桿重量的10%的步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑;對照組1為向 發(fā)酵物料加入水稻秸桿重量3%的步驟(2)所得對照組自然發(fā)酵的畜禽糞便;對照組2為僅 為發(fā)酵物料。尿素、步驟(2)所得實驗組擴培后的復合菌劑和步驟(2)所得對照組自然發(fā)酵 的畜禽糞便的添加方式均為一層水稻秸桿，一層尿素、步驟(2)所得擴培后的復合菌劑或步 驟(2)所得對照組自然發(fā)酵的畜禽糞便，依次再添加一層水稻秸桿，一層尿素、步驟(2)所得 擴培后的復合菌劑或步驟(2)所得對照組自然發(fā)酵的畜禽糞便，混合后得到混合發(fā)酵物料。 分別將實驗組1、實驗組2、實驗組3、對照組1和對照組2的混合發(fā)酵物料進行堆積發(fā)酵，堆成 方垛約1.5米高，發(fā)酵時間為30天。
[0177] 腐熟標準如下：1)顏色變?yōu)樯詈稚?，沒有惡臭，甚至略帶芳香氣味;2)pH值近中性， 為6.5~8.5;3)當發(fā)酵物料的含水量降至30%、35°C下密封時不會再自動升溫（即不再發(fā)生 分解和合成化學反應）；4)蛔蟲卵死亡率達到95~100%; 5)大腸菌值為0.1~0.2;和/或6) 水稻秸桿變軟，變黑，易斷。
[0178] 在發(fā)酵結束后分別獲得實驗組1生物有機肥、實驗組2生物有機肥、實驗組3生物有 機肥和對照組1生物有機肥，對照組2未進行有效發(fā)酵。在檢驗樣品前先對各組生物有機肥 進行預處理，挑出樣品中人眼可見還成型的秸桿碎渣用于檢測纖維素含量，挑出秸桿殘渣 后的剩余生物有機肥再根據(jù)農(nóng)業(yè)部有機肥標準要求(NY525-2012)和生物有機肥標準要求 NY884-2012進行指標測定。各組指標測定結果如表5所示:相對于對照組1，實驗組1的有機 質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(干重，除去纖維素)升高8%，總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀）的質(zhì)量分數(shù) (干重)升高0.2%，蛔蟲卵死亡率升高15%，糞大腸桿菌數(shù)降低99.14%;相對于對照組1，實 驗組2的有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(干重，除去纖維素)升高10%，總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀） 的質(zhì)量分數(shù)(干重)升高0.4%，蛔蟲卵死亡率升高16%，糞大腸桿菌數(shù)降低99.53% ;相對于 對照組1，實驗組3的有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(干重，除去纖維素)升高18%，總養(yǎng)分(氮+五氧化二 磷+氧化鉀）的質(zhì)量分數(shù)（干重）升高0.4%，蛔蟲卵死亡率升高18%，糞大腸桿菌數(shù)降低 99.85%〇
[0179] 表5生物有機肥的檢測結果
[0181] 發(fā)酵期間，在發(fā)酵的第5天、第10天、第20天和第30天分別抽取各組樣品（每組樣品 4份，每份樣品l〇〇g)以供檢測纖維素含量。從各實驗組和對照組樣品中挑出人眼可見還成 型的秸桿碎渣進行纖維素含量檢測，檢測方法按照農(nóng)業(yè)部有機肥標準NY525-2012中檢測有 機質(zhì)含量的方法進行檢測，測定結果如表6所示:處理結束后，實驗組1的纖維素含量比對照 組1降低21 %，實驗組2的纖維素含量比對照組1降低25%，
[0182] 實驗組3的纖維素含量比對照組1降低34%。
[0183] 表6發(fā)酵期間各組的纖維素含量(干重，％ )測定
[0185] 各組發(fā)酵期間的溫度變化結果如表7所示：
[0186] 表7發(fā)酵期間各組的溫度變化(°C)
[0189]在堆肥發(fā)酵的過程中由于微生物的呼吸作用，有C02的釋放造成碳元素的減少。從 表5和表6中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵結束后，各實驗組的纖維素含量均低于對照組1，而有機 質(zhì)（除去纖維素，％)含量均高于對照組1，說明各實驗組中的微生物活性均高于對照組1，分 解有機物的能力更強，對于纖維素的轉(zhuǎn)化率更高。所有加入復合菌劑的實驗組在各個檢測 指標上都達到NY525-2012和NY884-2012中的標準，并且在發(fā)酵結束后秸桿大部分變軟易 斷，物料松軟蓬松并伴有泥土香味，說明本申請中的復合菌劑能夠加快分解秸桿，促進肥料 的腐熟，減少有效發(fā)酵時間。對照組1有機質(zhì)（除去纖維素，％ )和纖維素的含量（％ )之和最 高，但是大部分為植物不可直接應用的纖維素，發(fā)酵堆肥后物料中秸桿物理性狀變化不大， 仍然堅韌不易斷;物料中畜禽糞便成分未經(jīng)過有效微生物的發(fā)酵所以變干板結，并伴有臭 味。表7中結果表明，未加復合菌劑的對照組1升溫緩慢，并且未達到55°C的無害化處理標 準，所以蛔蟲卵死亡率和大腸桿菌數(shù)都未達到檢測標準。
[0190] 根據(jù)土壤板結狀況，實驗組1施加實驗組1生物有機肥、實驗組2施加實驗組2生物 有機肥、實驗組3施加實驗組3生物有機肥，對照組1施加對照組1生物有機肥，各組有機肥的 施加量均相同，為每畝地0.5~1噸生物有機肥，對照組為未施加任何肥料的土地。利用相應 機械進行翻蓋，進行正常耕作，一年后檢測有機質(zhì)含量、總氮、P 2〇5、K20。實驗組1、實驗組2、 實驗組3、對照組1和對照組的實驗結果如表8所示：
[0191] 表8 土壤各理化因子檢測結果
[0193] 結果顯示，相對于對照組，實驗組1的有機質(zhì)含量升高0.27%，總氮含量增加 13.07%，Ρ2〇 5含量增加35.29%，Κ20增加14.89% ;相對于對照組，實驗組2的有機質(zhì)含量升 高0.44%，總氮含量增加19.89%，Ρ2〇5含量增加70.59%，Κ 20增加23.40 % ;實驗組3的有機 質(zhì)含量升高0.50%，總氮含量增加15.91%，Ρ2〇5含量增加117.65%，Κ 20增加27.66% ;對照 組1的有機質(zhì)含量升高0.16 %，總氮含量增加3.98 %，Ρ2〇5含量增加17.65 %，Κ20增加 8.51%。施用本發(fā)明的復合菌劑后，水稻秸桿被降解較完全，改善了土壤板結度，提高了土 壤肥力，達到了預期效果。
[0194] 雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
【主權項】
1. 一種組合物，包含植物乳桿菌（Lactobac i I Ius pIantarum)、枯草芽孢桿菌 (Bacillus subtilis)、黑曲霉（Aspergillus nige)、膠凍樣芽抱桿菌（Bacillus mucilaginosus)和米曲霉（Aspergillus oryzae) 〇2. -種復合菌劑，其活性成分包含植物乳桿菌(Lactobaci Ilus plantarum)、枯草芽孢 桿菌（Bacillus subtilis)、黑曲霉（Aspergillus nige)、膠凍樣芽抱桿菌（Bacillus mucilaginosus)和米曲霉(AspergiIlus oryzae);優(yōu)選地由上述五種菌株組成;或者包含 上述五種菌株的培養(yǎng)物。3. 如權利要求2所述復合菌劑，其中所述復合菌劑中總有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X 1010)cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101())cfu/g; 或者，以所述菌株培養(yǎng)物的干重計，其中所述復合菌劑中所述植物乳桿菌培養(yǎng)物、枯草 芽孢桿菌培養(yǎng)物、黑曲霉培養(yǎng)物、膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物和米曲霉培養(yǎng)物的重量份為： 植物乳桿菌培養(yǎng)物1~3 枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物2~6 黑曲霉培養(yǎng)物2~6 膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物1~3 米曲霉培養(yǎng)物2~6， 優(yōu)選地，上述菌株培養(yǎng)物之間的干重比為1:2:2:1:2; 任選地，所述培養(yǎng)物包含菌株和載體； 任選地，所述植物乳桿菌培養(yǎng)物中所述植物乳桿菌的有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X 1〇1()) cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101())cfu/g;所述枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述枯草芽孢桿菌的 有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X l〇1())cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101())cfu/g;所述黑曲霉培養(yǎng) 物中所述黑曲霉的有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X l〇1Q)cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101Q)cfu/ g;所述膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述膠凍樣芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為（I XIO7~IX 1〇1()) cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101())CfU/g;所述米曲霉培養(yǎng)物中所述米曲霉的有效活菌數(shù)為 (I X IO7~I X 1010)cfu/g，優(yōu)選為(I X IO9~I X 1010)cfu/g; 任選地，所述載體包含固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基或液體培養(yǎng)基。4. 一種復合菌劑的制備方法，包括： 將植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum)、枯草芽抱桿菌（Bacillus subtilis)、黑 曲霉（Aspergillus nige)、膠凍樣芽抱桿菌（Bacillus mucilaginosus)和米曲霉 (Aspergillus oryzae)分別進行培養(yǎng)；以及 獲得所述菌株的各自的培養(yǎng)物，并將所述培養(yǎng)物按照上述組合進行混合，得到所述復 合菌劑； 任選地，上述培養(yǎng)為固體培養(yǎng)、半固體培養(yǎng)或液體培養(yǎng)。5. 如權利要求4所述的方法，其中以所述菌株的各自的培養(yǎng)物的干重計進行混合，混合 時所述植物乳桿菌培養(yǎng)物、枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物、黑曲霉培養(yǎng)物、膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物和 米曲霉培養(yǎng)物的重量份為： 植物乳桿菌培養(yǎng)物1~3 枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物2~6 黑曲霉培養(yǎng)物2~6 膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物1~3 米曲霉培養(yǎng)物2~6， 優(yōu)選地，上述菌株培養(yǎng)物之間的干重比為1:2:2:1:2; 任選地，所述培養(yǎng)物包含菌株和載體； 任選地，所述植物乳桿菌培養(yǎng)物中所述植物乳桿菌的有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X 1〇1()) cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101())cfu/g;所述枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述枯草芽孢桿菌的 有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X l〇1())cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101())cfu/g;所述黑曲霉培養(yǎng) 物中所述黑曲霉的有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X l〇1Q)cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101Q)cfu/ g;所述膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)物中所述膠凍樣芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為（I XIO7~IX 1〇1()) cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~I X 101())CfU/g;所述米曲霉培養(yǎng)物中所述米曲霉的有效活菌數(shù)為 (I X IO7~I X 1010)cfu/g，優(yōu)選為(I X IO9~I X 1010)cfu/g; 任選地，所述復合菌劑中總有效活菌數(shù)為（I X IO7~I X 101())Cfu/g，優(yōu)選為（I X IO9~1 X1010)cfu/g； 任選地，所述載體包含固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基或液體培養(yǎng)基。6. -種降解或輔助降解植物纖維性廢棄物的方法，包括： 將權利要求1所述組合物，或權利要求2或3所述復合菌劑加入待處理植物纖維性廢棄 物中進行發(fā)酵至少10天、至少15天，至少20天、至少25天、至少30天、至少35天或至少40天， 得到生物有機肥； 任選地，所述植物纖維性廢棄物為植物秸桿、果實外殼、玉米芯、紅薯渣、樹葉、樹枝、木 肩或竹肩； 優(yōu)選地，向所述待處理植物纖維性廢棄物中可加入動物糞便和/或尿素； 優(yōu)選地，所述組合物或所述復合菌劑相對于所述待處理植物纖維性廢棄物的接種量為 至少0.1 %、至少0.15%、至少0.25%、至少0.5%、至少0.75%或至少l%w/w。7. 如權利要求6所述的方法，其中所述方法包括： 將權利要求1所述組合物，或權利要求2或3所述復合菌劑加入到動物糞便中進行培養(yǎng)， 得到擴培后的組合物或擴培后的復合菌劑； 然后將所述擴培后的組合物或擴培后的復合菌劑加入到待處理植物纖維性廢棄物中 進行發(fā)酵至少10天、至少15天，至少20天、至少25天、至少30天、至少35天或至少40天，得到 生物有機肥； 任選地，所述植物纖維性廢棄物為植物秸桿、果實外殼、玉米芯、紅薯渣、樹葉、樹枝、木 肩或竹肩； 優(yōu)選地，向所述待處理植物纖維性廢棄物中可加入尿素； 優(yōu)選地，所述組合物或所述復合菌劑加入到所述動物糞便的接種量為占所述動物糞便 的至少1 %、至少3%、至少5%、至少7%或至少10%w/w; 優(yōu)選地，所述擴培后的組合物或所述擴培后的復合菌劑加入到所述待處理植物纖維性 廢棄物的接種量為占所述待處理植物纖維性廢棄物量的至少1 %、至少3%、至少5%、至少 7%或至少10%w/w。8. 權利要求6或7所述的方法處理所述待處理植物纖維性廢棄物后得到的生物有機肥。9. 一種增加土壤肥力或改良土壤板結的方法，包括： 將權利要求8所述的生物有機肥施入土壤中進行處理至少1個月、至少3個月、至少6個 月、至少9個月或至少12個月； 優(yōu)選地，生物有機肥的施入量為每畝地至少O . 1噸、至少O . 3噸、至少O . 5噸、至少O . 7噸 或至少1噸。
【文檔編號】C12R1/07GK105886436SQ201610307467
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】陳五嶺, 薛婷婷
【申請人】福建美家園生物科技股份有限公司