利用猪粪和蘑菇渣生产生物有机肥的方法技术

本发明专利技术提供一种高效快速发酵猪粪和蘑菇渣所用的微生物枯草芽孢杆菌Lys-979及其发酵制备生物有机肥的工艺方法；枯草芽孢杆菌Lys-979的保藏编号为CGMCC No.11333，用所述菌株的发酵猪粪和蘑菇渣，18～22天完成发酵基料的快速腐熟，理化指标符合有机肥料新标准；并在此基础上复配以功能性生防菌剂，制成对作物病虫害具有防治功能的生物有机肥，从根本上解决当前生产农牧业粪便和秸秆废渣污染，以及堆肥发酵时间过长，成本高的问题，促进农业生产可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
利用猪粪和蘑菇渣生产生物有机肥的方法
本专利技术涉及利用农牧业废弃物变废为宝、获得生物有机肥的生产方法，属于有机肥生物

技术介绍
养猪是我国最大畜牧支柱产业，猪肉为我国消耗量最大的肉食品，2014年我国生猪出栏73510万头，猪肉产量5671万吨。然而，规模化养猪带来大量的猪粪，每头100公斤的生猪每天粪尿排放达10公斤。猪粪臭气恶心，寄生虫卵超标，不宜直接作为肥料施用，更不能随意排放。目前猪粪的处理方法有沼气发酵法，堆肥发酵法，直接还田法等。如，秦英林使用日本EM菌，公开了一种“一种利用猪粪生产有机肥的方法”，公开号:CN103964942A；黄建国利用太阳能隔离湿室专利技术了“一种处理猪粪生产有机肥的方法”，公开号：CN101279861B。沼气发酵法投资较大，同样面临沼液和沼渣的无害化处理。自然发酵堆肥时间过长，往往需要3-6月以上的时间才能完成；直接还田法力度有限，作用缓慢，会对施肥者心态和身体带来不利影响，若使用不当还会烧苗。可见，高效、快速地资源化、无害化处理猪粪，将猪粪变废为宝，日益成为突出的环境问题。此外，中国蘑菇的产量2002年已经达到了世界蘑菇总产量的70.6％，成为世界上最大的蘑菇生产国、消费国和出口国。2014年，中国蘑菇产量接近900万吨，蘑菇生产后废渣数量巨大，达1500万吨以上，是一种可以变废为宝的有机质资源，蘑菇渣主要有玉米芯、锯木屑、麸皮等组成，纤维素、半纤维素含量较高，质地松梳，经发酵后用于调节土壤的结构，防止土壤板结，具有很好的调理作用。农业废弃物的资源化、市场化研究已是农业应用领域的热点，相关研究报道较多，国内正在逐步积累和形成比较科学、实用、可操作性的工艺、技术、方法。如，湖北省农业科学院植保土肥研究所申请了一项“一种防治作物土传病害的肥药双效生物有机肥及其制作方法”的专利技术专利(申请号，CN201210307075)，这种方法所用菌种种类达10种以上，由于菌株多，很难控制微生物发酵过程中的此消彼长，不便于农业生产实际操作。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种快速高效发酵猪粪和蘑菇渣生产生物有机肥的工艺方法，猪粪和蘑菇渣经枯草芽孢杆菌Lys-979快速腐熟，除臭；再复配具有拮抗或抑制作物有害真菌(如，水稻纹枯病、镰刀菌、黄曲霉、烟草黑胫病等)的益生菌，如，枯草芽孢杆菌CGMCCNo.2495，或枯草芽孢杆菌Lys-67，或昆虫抑制菌株苏云金芽胞杆菌AS1.433。获得既有肥效，又有防治作物病虫害的生物有机肥，使农牧业废弃污染资源变废为宝，并通过以下步骤实现。因此，本专利技术第一个专利技术目的是提供一种枯草芽孢杆菌Lys-979(Bacillussubtilis)，其中所述Lys-979菌株已于2015年09月08日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：CGMCCNo.11333，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。⑴本专利技术提供一种高温快速发酵菌剂。发酵菌株Lys-979的获取：从湖南农业大学耘园高温渥堆的玉米秸秆、稻草、烟杆堆中分离所得，经形态鉴定和16SRNA进化树分子鉴定，菌株Lys-979为枯草芽孢杆菌。枯草芽孢杆菌Lys-979(Bacillussubtilis)已于2015年9月8日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：CGMCCNo.11333。其特征在于：枯草芽孢杆菌Lys-979菌种有效活菌数高，接种固体发酵菌剂大于200亿个/g，或液体发酵菌剂大于100亿个/mL；枯草芽孢杆菌Lys-979发酵堆肥升温快，夏天，堆肥2天，堆内就可达60℃以上，3-5天，堆肥温度达78℃以上，有利于基料快速腐熟。冬天，堆肥3天，堆肥温度就可达55℃以上，4-5天，堆肥温度达65℃以上，有利于基料快速腐熟；枯草芽孢杆菌Lys-979耐温高，在80℃以上保持24小时，存活力保持80％。发酵菌种Lys-979液体生产种的制备：在本专利技术一个优选的发酵菌剂的制备实例中，所述的菌剂可以使用三级种子液体发酵完成。摇瓶种子的制备，将菌株Lys-979试管斜面接种一环至4瓶500mL三角瓶中，培养基配方为酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，pH7.0，水250mL，121℃灭菌25min；40℃，200rpm发酵12～18小时即可，菌数达50～100亿个/mL。一级种子的制备，将菌株Lys-979摇瓶种子液共1000mL，按1:10(v/v)无菌操作接种至15L发酵罐中，培养基配方为酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，GP330消泡剂0.03％，pH7.0，自来水10L，装液量约75％，121℃灭菌25min，通气量(1:1，v/v)，40℃，200rpm发酵12～15小时即可，菌数达50～100亿个/mL。二级种子的制备，将菌株Lys-979一级种子10L，按1:10(v/v)无菌操作管道移种至150L发酵罐中；其培养基配方为酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，GP330消泡剂0.03％，pH7.0，自来水100L，装液量约75％，121℃灭菌30min；通气量(1:1，v/v)，40℃，100rpm发酵12～15小时即可，菌数达80～100亿个/mL。三级种子的制备，将菌株Lys-979二级种子100L，按1:10(v/v)无菌操作管道移种至2000L发酵罐中，培养基配方为酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，GP330消泡剂0.03％，pH7.0，自来水1000L，121℃灭菌30min；通气量(1:1，v/v)，40℃，50rpm发酵12～15小时即可，菌数大于100亿个/mL，即可作为猪粪堆肥发酵液体菌剂。在本专利技术另一个优选的固体发酵菌剂制备实例中，所述的菌剂可以使用摇瓶液体种子和两级固体种子发酵完成。摇瓶种子的制备，将菌株Lys-979试管斜面接种一环至4瓶500mL三角瓶中，若干，培养基配方为酵母膏0.5％，葡萄糖2.0％，pH7.0，水250mL，121℃灭菌25min；40℃，200rpm发酵12～18小时即可，菌数达50～100亿个/mL。一级固体种子的制备，将菌株Lys-979摇瓶种子液1000mL，按1:40(w/w)无菌操作接种至200瓶500mL三角瓶中，每瓶培养基100g；培养基配方为麸皮25％，蘑菇渣25％，水50％，pH自然，121℃灭菌30min；37℃，发酵24～36小时即可，菌数达100～200亿个/g。二级固体种子的制备，将菌株Lys-979一级固体种子，按1:40(w/w)无菌操作接种至200盘40cm×60cm×5cm不锈钢浅盘中，每盘培养基4kg；培养基配方为麸皮25％，蘑菇渣25％，水50％，pH自然，124℃灭菌40min；37℃，发酵36～48小时即可，气流干燥至含水量6％～8％，菌数大于200亿个/g(干重)，即可作为猪粪堆肥固体发酵菌剂。⑵本专利技术提供一种快速高效发酵腐熟猪粪-蘑菇渣的工艺方法。发酵堆场的选取：发酵堆场选择开放式大型发酵遮雨棚，发酵棚净空高4米以上，长宽不限，四周开阔通气；发酵堆肥可以是垄式堆放，地面平坦，便于铲车翻堆，每垄留有人行道40～60cm；或者是有槽式堆放于发酵棚内，槽的两侧上铺设轨道，便于翻堆机来回翻堆混合。发酵基料宽3～6米，高1.2～1.8米，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有耐高温快速降解的枯草芽孢杆菌Lys‑979(Bacillus subtilis)，其中所述菌株已于2015年9月8日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号：CGMCC No.11333。

【技术特征摘要】
1.采用枯草芽孢杆菌Lys-979生产防型生物有机肥的方法，其特征在于通过以下工艺实现：⑴原料配制与接种：含水量65％～80％的鲜猪粪，按6:1～8:1的比例与含水量低于20％的蘑菇渣混合，含水量调配至50％～60％，搅拌的同时，接种枯草芽孢杆菌Lys-979菌种，接种量为1吨混合物料接种1kg枯草芽孢杆菌Lys-979固体菌种，固体菌种中活菌数大于200亿个/g，制成有机肥发酵基料；⑵堆肥发酵：有机肥发酵基料按垄式或槽式堆放于发酵棚内，发酵棚净空高4米以上，长宽不限，四周开阔通气；发酵基料宽4～8米，高1.0～1.5米，长度大于20米；堆肥发酵前2～3天，地膜覆盖发酵基料，保温保湿，加速升温，待堆心温度达45℃以上时，去掉地膜；⑶翻堆增氧与快速腐熟：堆心温度达55℃以上时开始用铲车或轨道式翻堆机翻堆，2～3天翻堆1次，堆温60℃以上维持5天以上；⑷堆肥品质控制：控制堆肥发酵温度，发酵时间，翻堆次数，使堆肥含水量低于30％，色泽发黑，理化指标达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：林元山，方俊，冯波，易旭东，尹翌，刘博伦，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43