以木霉菌为主的微生物菌群在秸杆降解中的应用制造技术

以木霉菌为主的微生物菌群在秸秆降解中的应用。本发明专利技术涉及一种含有木霉菌、青霉菌微生物菌群在秸秆降解中的应用。现有的秸秆的数量巨大，如果处理不及时，而且会成为玉米螟的越冬场所。本发明专利技术是将木霉菌为主的微生物菌群应用于秸秆降解。本发明专利技术的应用过程中秸秆含水在５０％以上，降解时的温度在５０－６０℃为好，应当在有养的状态下进行。首先将木霉＋青霉＋曲霉＋固氮菌等接入发酵产酶培养基中，制成菌群。然后按秸秆.水分.菌群＝１∶２∶０．００１－０．００３在自然条件下进行发酵，使得秸秆降解。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有木霉菌、青霉菌微生物菌群在秸秆降解中的应用。
技术介绍
现有的我市农村每年所产生的农作物秸秆，仅以玉米秆为例，就达800万吨之多，其中有50′以上的剩余量需要处理·如果对这些玉米秆处理不及时，它们不仅影响正常耕作，而且会成为玉米螟的越冬场所。如果把它们付之一炬，则对环境造成了严重的污染，同时还浪费了秸秆中所蕴藏的宝贵资源和能源。这不符和环保与可持续发展战略的要求，不利于我国社会经济健康、快速的稳定发展。目前的处理方法是将秸秆中一部分被直接还田。秸秆直接还田对增加土壤肥力有一定的效果。但是需要大量的施用氮肥，否则会造成秸秆腐解与农作物生长争水争肥，致使当年作物减产，而且禾经充分腐熟、灭菌处理，带有大量病菌、虫卵的秸秆施入田间，无异埋下一颗定时炸弹。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以木霉菌为主的微生物菌群在秸秆降解中的应用，可以有效的、快速的降解现有秸秆纤维，实现有机肥料的有效利用。上述的目的通过以下的技术方案实现本专利技术是一种以木霉菌为主的微生物菌群在秸秆降解中的应用。本专利技术的应用过程的秸秆含水在50％以上，降解时的温度在50-60℃为好，应当在有养的状态下进行。所述的以木霉菌为主的微生物菌群在秸秆降解中的应用，所述的木霉菌为主的微生物菌群中包括青霉菌和/或曲霉菌，所述的以木霉菌为主的微生物菌群在秸秆降解中的应用，所述的木霉菌为主的微生物菌群中含有固氮菌。1.微生物的收集·分离·纯化在哈尔滨市地区、大兴安岭地区、吉林长白山地区、新疆天山地区等地的腐烂木块上，农田土壤中及秸秆自然降解的残体上采集样品，保湿运回实验室，将样品置于无菌水中采用逐级梯度稀释的方法至10-10，取10-4～10-7-10于马丁培养基上，27℃条件下，培养真菌，区10-8～10-10于牛肉膏细菌培养基上32℃条件下，在上述条件下进行培养细菌。将所分离到的单菌落进行培养以获得纯培养·经过对所采集的，300多个样本进行反复分离、纯化、共获得菌株92个其中包括真菌73个、细菌16个，放线菌1个·固氮菌2个。2.菌株的筛选和鉴定将纯化的92种菌株接种于以玉米秸秆粉为主要基质的固体培养基中进行烧杯实验，在30℃-35℃条件下培养15天，观察菌株的生长状况及培养基的变色程度，选取菌株生长快、培养基变程度大的菌株作为入选菌种菌株，将该菌种菌株接种于两种复筛培养基中，其一为以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为唯一碳源的固体培养基(1％CMC-Na、0.4％(NH4)2SO4、0.2％KH2PO4、0.05％MgSO47H2O、1％蛋白胨、1.6％琼脂)，其二为以滤纸纸浆为主要碳源的固体培养基(0.2％NaNO3、1％KH2PO4、0.05％MgSO4·7H2O、0.05％KCI、0.001％FeSO4、1.6％琼脂，PH7.0-PH7.2)。根据菌株的生长速度及CMC-Na和滤纸的液化程度，选出了纤维素等难降解物的降解菌的优良菌株13种见表1。经初步鉴定，真菌菌株分属于木霉属{Trichoderma sp}曲霉属(Aspergillus sp)、青霉属(Penicilliumsp)、ZJ-005、ZJ-007、ZJ-011、ZJ-012、ZJ-031、ZJ-033、ZJ-037，细菌菌株分别为XJ-003、XJ-006、XJ-007、XJ-008、XJ-011、XJ-012。上述菌株均在纤维素等难降解物的降解和生物转化过程有突出表现，是组成秸秆降解菌群制剂的主体。本专利技术的微生物菌群的组成菌种菌株的确定a.混合培养方法我们将筛选的3种纤维素降解真菌进行单独或混合培养，以确定大规模培养时的培养方式3种纤维素降解真菌的处理组合如下A-木霉 B-青霉 C--曲霉 D-木霉+青霉(共同接入)E-木霉+曲霉(共同接入)F--木霉+青霉+曲霉+固氮菌(共同接入)2·考察纤维素分解菌的单独或混合培养对纤维素酶活力的影响将6种处理组合分别接入发酵产酶培养基中(1％CMC-Na、0.4％(NH4)2SO4、0.2％KH2PO4、0.05％MgSO47H2O、1％蛋白胨、1.6％琼脂、1％麦芽汁)。隔24小时测量酶活。b.结果如表2所示，72小时时酶活性的差异显著性分析如表3所示，其CMC酶活的动态变化曲线如附图说明图1所示，由表3中可以得出在发酵培养72h时D的纤维素酶同其他处理比较为差异极显著，A除了与F相比较为差异显著，同其他处理比较也为差异极显著，由图1所示可得A、D在发酵培养72h后就出现产酶高峰，虽然在后期A的酶活有所上升，D的酶活有所下降，但高于其它处理组，且变化平稳。E、F在发酵培养96h时出现产酶高峰，后期同A相比较无明显差异，但要优于B和c的产酶效果·c在发酵培养168h时才出现产酶高峰。c.纤维素分解菌单独或混合培养对秸秆降解的影响将6种处理组合分别按1∶10接入玉米秸秆粉中，于28C观察其降解速度和表观变化，共观察30天。用8％的甲酸处理降解剩余物。然后用定性滤纸过滤，过滤时用蒸馏水分数次冲冼，将滤纸置于，50℃下烘干至恒重，进行粗纤维利用率的测定。结果如表6所示·由表4可以看出，所选菌株均可不同程度的降解玉米秸秆中的纤维素，但是木霉与青霉的混合语养表现出明显的协同效应。可以提高纤维素的降解量，玉米秸秆中的纤维素被部分降解后其颜色由黄色转为棕黑色和黑色，产生较强的粘滑感，其中颜色和粘滑感是有机质含量和降解后产糖的一个直观标准，而且加入木霉与青霉混合菌培养的玉米秸秆在经过30天的发酵后已降解至原来体积的32％·而单独加入曲酶或青霉的玉米秸秆则为原来体积的45％左右。这说明采用本专利技术的混合菌株可加速玉米秸秆的分解速度。上述结果表明，木霉和青霉菌株混合培养对纤维素的降解能力要明显强于该菌株的单独培养，具有最大的协同效应和优势效应·它与青霉至独培养的CMC酶活相比较可达到差异极显著。木霉与曲霉，木霉与曲霉+青霉的混合培养虽然同木霉相比差异较小，但比曲霉、青霉的单独培养有较好的降解效果。在实验的过程中，发现培养时间的不同对产酶的影响较大，木霉与青霉的混合培养在72h时达到产酶高峰，而后在近100h内一直保持比较平稳的变化，木霉同曲霉二者混合，木霉同曲霉+青霉三者混合在96h时达到产酶高峰。而后略有上升或下降。这为菌种产酶时间的确定提供了一定的理论依据，防止在实际生产中错过最佳的产酶时机。我们将所远出的优良菌株进行再次复筛，最后确定本专利技术使用的微生物菌群定为三个系列JCJ-01(青霉+木莓+其他)、JGJ-02(青霉加木霉)、JGJ-03(青霉加木霉加固氮再加其他)。这三个系列由均包含木霉和青霉，其中，在第三个系列中增加了固氮菌，用来满足秸秆降解物中氯含量的不足。这个技术方案有以下有益效果一、 通过专利技术的方法可以提供大量的有机肥，降解胶合纤维我国每年农作物秸秆达7亿吨之多，其中玉米秸秆达2.2亿吨。估记每年近有90％的纤维素资源不能被利用，多数被白白地烧掉。近十几年来我国把注意力主要集中在开发植物纤维资源上，以期解决蛋白质资源短缺这一全球问题。目前植物纤维素资源经微生物发酵转化生产蛋白质强化饲料或SCP的研究方面已取得了一定的进展。但这只能利用一小部分的秸秆。剩余的大部分的农作物秸秆都被农民在田里焚烧掉。这样不仅影响环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以木霉菌为主的微生物菌群在秸秆降解中的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨谦，
申请(专利权)人：杨谦，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]