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CN112080442A - 一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂及其制备方法 - Google Patents

一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂及其制备方法 Download PDF

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CN112080442A
CN112080442A CN202010815807.6A CN202010815807A CN112080442A CN 112080442 A CN112080442 A CN 112080442A CN 202010815807 A CN202010815807 A CN 202010815807A CN 112080442 A CN112080442 A CN 112080442A
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microbial inoculum
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ectopic
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潘高尚
潘高志
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Shanghai Original Biotechnology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂及其制备方法，包括以下质量份数的原料：重金属钝化菌3‑5份、芽孢杆菌4‑6份、草分枝杆菌3‑8份、枯草芽孢杆菌6‑10份、粪肠球菌8‑15份、深海红螺菌10‑20份、就地堆肥地芽孢杆菌2‑6份、诱导剂10‑25份、稳定剂30‑50份。本发明中，异位发酵床专用菌剂包含可以有效将粪污中有机质分解转化为腐殖质、钝化粪污中重金属的微生物菌株。通过异位发酵床发酵处理，将粪污中包含的重金属转化为生物有效性差、低毒的形态，从而大大降低发酵床垫料中重金属的含量和危害性。使用该异位发酵床专用菌剂处理粪污，可以使得最终的垫料符合农业部有机肥料标准，成为优质的有机肥生产原料。

Description

一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂及其制备方法。
背景技术
畜禽养殖是我国农业经济的支柱产业，多元化的生产模式以及巨大的消费市场，极大地推动了畜禽养殖行业的发展。随之而来养殖行业排放的污染物对环境造成的威胁已不容视。我国每年产生的畜禽粪污总量近40亿吨，是工业固体废弃物的1.29倍，主要污染物排放化学需氧量、总氮、总磷、铜、锌分别占农业污染源排放量的95.78％、37.89％、56.34％、94.03％和97.83％，已经成为我国农业面源污染的重要来源之一。异位发酵床是一种新的粪污处理模式，集粪污源头减量化、养殖废弃物无害化及畜禽粪污资源化再利用于一体，粪污资源全部利用，真正做到了“零排放”。其主要工艺原理为好氧复合微生物菌剂(多为枯草芽自类杆菌、链霉属、解磷脱氮菌类复合菌剂)以粪污和发酵床垫料内的有机物为营养物质，大量繁殖并快速分解有机物，从而将垫料、养殖粪污通过微生物降解转化为腐殖质，成为优质的有机肥生产原料。与此同时，粪污中的水分通过发酵产生的热量得以挥发，粪污中的病原体如大肠杆菌、虫卵等有害微生物在发酵形成的高温环境下丧失活性和再致病性，从而实现养殖粪污零排放和资源化利用。因此，异位发酵床模式因其无害化处理较彻底、发酵周期短、可提高粪污附加值、建设成本相对较低等优点，成为国家发改委、农业部联合总结推广的9种畜禽粪污资源化利用主推技术模式之一，在全国多个省市得到了推广应用。
随着异位发酵床模式的推广应用，一些影响其运行效果和推广应用的问题也逐渐显现，其中最主要的一个问题，就是垫料重金属含量超标的问题。出于节约成本的考虑，大多数的养殖场垫料使用一年后才加以清理利用，造成了粪污中包含的重金属成分长时间在垫料中留存富集，从而使得垫料中铬、铅等重金属超标严重，导致正规有机肥厂不敢收取，舍弃又会再次对环境造成污染，从而极大的影响了异位发酵床的推广应用。因此，亟需研发可以钝化发酵床垫料中重金属的新技术，从而减轻重金属含量超标引起的负面效应，提高养殖场采用异位发酵床技术处理粪污的积极性，从而进一步促进异位发酵床的大规模推广应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂，包括以下质量份数的原料：重金属钝化菌3-5份、芽孢杆菌4-6份、草分枝杆菌3-8份、枯草芽孢杆菌6-10份、粪肠球菌8-15份、深海红螺菌10-20份、就地堆肥地芽孢杆菌2-6份、诱导剂10-25份、稳定剂30-50份。
优选地，所述诱导剂为木糖、酒石酸钾钠和MgSO4中的一种或者数种。
优选地，所述稳定剂为经121℃高温灭菌的麦饭石。
一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂的制备方法，包括以下具体步骤：
S1，重金属钝化菌株选育：
a、从重金属污染农田中采集土壤，过200目筛，取0.1-0.2g土壤，放入盛有90mL无菌水的三角瓶，150-200rpm震荡1h，制成土壤悬液；
b、制备含重金属离子的筛选培养基YEP：其中YEP培养基由牛肉粉3g，蛋白胨10g，酵母粉10g，氯化钠2g，维生素VB1010mg，琼脂粉12g，纯水1000mL制成，121℃灭菌20min，每升YEP培养基中加入1-10mL初始浓度为10000ppm的CdCl2溶液，K2Cr2O7溶液，PbCl2溶液和CuCl2溶液，调节Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为10-100ppm，倒平板，冷却；
c、吸取1mL土壤悬液，采用灭菌水梯度稀释101-109倍，分别吸取各稀释度土悬液0.1mL，均匀涂布于Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为10-100ppm的YEP培养基固体平板，28℃恒温培养2-3d；
d、待平板上长出单菌落后，挑取单菌落至Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为10-100ppm的YEP培养基固体平板，划线培养。重复此步骤，连续划线纯化3-4次，直至获得对Cd2 +，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+均具有一定耐受性的纯菌；
e、获得的纯菌进行保存；
S2，功能菌株单株发酵：将芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株分别单独进行发酵，获得发酵菌液，具体如下：
芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和就地堆肥地芽孢杆菌，采用改良LBG培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
粪肠球菌采用MRS培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
草分枝杆菌采用培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
深海红螺菌采用改良红螺菌培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
S3，复合菌液制备：上述各单菌株发酵结束后，将芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株新鲜发酵液按照1-3:5-8:4-7:6-8:1-2:2-3的体积比混合，制得复合菌液，其中有效活菌数为1.9×109-3.1×109cfu/ml；
S4，新鲜培养基添加：按质量浓度0.5％-1.5％向复合菌液中加入新鲜培养基质-甘蔗糖蜜，其含糖分50％以上，锤度Bx85％以上；
S5，诱导剂添加：按质量浓度0.1-1％向S3中得到的复合菌液中加入木糖、酒石酸钾钠和MgSO4中的一种或者数种，振荡培养1-2h；
S6，稳定剂添加：按质量浓度1％-3％向S4中得到的复合菌液中加经121℃高温灭菌的麦饭石，搅拌均匀，即可制得可以有效钝化粪污重金属的异位发酵床专用菌剂。
优选地，在步骤S1的a中，所述三角瓶底部盛有灭菌玻璃珠。
优选地，在步骤S2中，所述改良LBG培养基由葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，牛肉浸膏5g，氯化钠5g，纯水1000ml组成。
优选地，在步骤S2中，所述MRS培养基由蛋白陈10g，牛肉粉5g，酵母膏4g，葡萄糖20g，吐温80mL，磷酸氢二钾2g，乙酸钠5g，柠檬酸三铵2g，硫酸镁0g，硫酸锰0.05g，纯水1000mL组成，所述草分枝杆菌采用培养基由牛肉浸膏10g，蛋白胨20g，葡萄糖5g，氯化钠5g，纯水1000ml组成，所述海红螺菌采用改良红螺菌培养基采用NH4Cl 1g，MgCl2 0.2g，酵母膏0.1g，K2HPO4 0.5g，NaCl 2g，纯水1000ml组成。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明提供的有效钝化粪污重金属的异位发酵床专用菌剂利用六种功能微生物菌株的协同作用，同时通过微生物菌株吸附、还原，将粪污中包含的重金属转化为生物有效性差、低毒的形态，从而大大降低发酵床垫料中重金属的含量和危害性。同时，快速分解禽畜粪污和垫料中的有机质，并转化为腐殖质，从而成为有机肥生产的优质原料。该方法解决了传统堆肥方法对重金属的处理效果差，粪污中包含的重金属成分长时间在垫料中留存富集，从而使得垫料中铬、铅等重金属超标严重，不能作为有机肥生产原料的缺点，从而大大降低了畜禽粪便的处理成本，促进粪便等养殖废弃物的资源化利用，具有非常重要的经济和生态效益。
附图说明
图1为本发明实施例3中施用异位发酵床专用菌剂堆体中心温度的变化情况的结果图；
图2为本发明实施例3中施用异位发酵床专用菌剂对重金属Cu的钝化效果的结果图；
图3为本发明实施例3中施用异位发酵床专用菌剂对重金属Cr和Cd的吸附钝化的扫描电镜观察结果图；
图4为本发明实施例3中施用异位发酵床专用菌剂后氮素损失情况的结果图；
图5为本发明实施例3中添加诱导剂，刺激菌体产生蛋白酶，提高菌剂对粪污分解效果的结果图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1
重金属钝化菌株芽孢杆菌的分离筛选，包括以下步骤：
a、从重金属污染农田中采集土壤，过200目筛，取0.1g土壤，放入盛有90mL无菌水的三角瓶(底部盛有灭菌玻璃珠)，180rpm震荡1h，制成土壤悬液；
b、制备含重金属离子的筛选培养基YEP：其中YEP培养基由牛肉粉3g，蛋白胨10g，酵母粉10g，氯化钠2g，维生素VB10 10mg，琼脂粉12g，纯水1000mL制成，121℃灭菌20min，每升YEP培养基中加入1-10mL初始浓度为10000ppm的CdCl2溶液，K2Cr2O7溶液，PbCl2溶液和CuCl2溶液，调节Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为50-100ppm，倒平板，冷却；
c、吸取1mL土壤悬液，采用灭菌水梯度稀释101-109倍，分别吸取各稀释度土悬液0.1mL，均匀涂布于Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为50-100ppm的YEP培养基固体平板，28℃恒温培养3d；
d、待平板上长出单菌落后，挑取单菌落至Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为10-100ppm的YEP培养基固体平板，划线培养。重复此步骤，连续划线纯化3-4次，直至获得对Cd2 +，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+均具有一定耐受性的纯菌；
e、获得的纯菌进行保存。
实施例2，异位发酵床专用菌剂的研制及效果
异位发酵床专用复合菌液的菌株构成：芽孢杆菌1.0×108cfu/ml，草分枝杆菌5.0×108cfu/ml，枯草芽孢杆菌4.0×108cfu/ml，就地堆肥地芽孢杆菌6.0×108cfu/ml，粪肠球菌1.6724、1.0×108cfu/ml，深海红螺菌、2.0×108cfu/ml。
构成方式如上的菌剂由以下步骤制得：
S1，单株菌发酵：芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株分别单独进行发酵，获得发酵菌液。具体步骤如下：
芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和就地堆肥地芽孢杆菌采用改良LBG培养基(葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，牛肉浸膏5g，氯化钠5g，纯水1000ml)培养24h：接种量为1％，摇床转速为180rpm。
粪肠球菌采用MRS培养基(蛋白陈10.0g，牛肉粉5.0g，酵母膏4.0g，葡萄糖20.0g，吐温80 1.0mL，磷酸氢二钾2.0g，乙酸钠5.0g，柠檬酸三铵2.0g，硫酸镁0.2g，硫酸锰0.05g，纯水1000mL)培养24h：接种量为1％，摇床转速为180rpm。
草分枝杆菌采用培养基(牛肉浸膏10g，蛋白胨20g，葡萄糖5g，氯化钠5g，纯水1000ml)培养24h：接种量为1％，摇床转速为180rpm。
深海红螺菌采用改良红螺菌培养基(NH4Cl 1g，MgCl2 0.2g，酵母膏0.1g，K2HPO40.5g，NaCl 2g，纯水1000ml)培养24h：接种量为1％，摇床转速为180rpm。
S2，复合菌液制备：上述各单菌株发酵结束后，将芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株新鲜发酵液按照1:5:4:6:1:2的体积比混合，制得益生菌复合菌液，其中有效活菌数为1.9×109cfu/ml。
S3，新鲜培养基添加：按质量浓度0.5％向复合菌液中加入新鲜培养基质-甘蔗糖蜜(含糖分50％以上，锤度(Bx)85％以上)。
S4，诱导剂添加：按质量浓度0.1％向S3中得到的液体中加入诱导剂木糖，质量浓度0.1％向3)中得到的液体中加入诱导剂木糖，振荡培养1h。
S5，稳定剂添加：按质量浓度1％向S4中得到的复合菌液中加经121℃高温灭菌的麦饭石，搅拌均匀，即可制得可以有效钝化粪污重金属的异位发酵床专用菌剂。
猪场中应用实施例2制备的异位发酵床专用菌剂试验效果研究
实验材料：猪粪尿，异位发酵床。
实验设计：设置两个处理，均在200m2异位发酵床中进行。
对照组：异位发酵床中不加实施例2制备的异位发酵床专用菌剂，常规添加猪粪尿，常温翻耙发酵。
处理组：异位发酵床中按照1‰用量添加实施例2制备的异位发酵床专用菌剂，常规添加猪粪尿，常温翻耙发酵。
实验结果：施用实施例2制备的异位发酵床专用菌剂，感官效果非常明显，发酵处理过程中，无臭味等刺激性气味产生，而未添加异位发酵床专用菌剂的对照组，仍然可以闻到些许臭味。同时，添加有异位发酵床专用菌剂的处理组，升温更加迅速，3天后堆体中心温度即可达到60℃以上，而对照组需要6天才能达到60℃以上。高温(60℃以上)维持时间比对照组更长，可达到14天左右。处理42天后，检测Cu，Cr等重金属形态及分布情况，添加有异位发酵床专用菌剂的处理组对可交换态Cu和Cr有显著钝化效果。其中，残渣态铜的含量较对照组提高25.1％，对最易迁移、生物有效性最大的弱酸提取态Cu的钝化效果，较对照增加38.9％，而有效态Cr，Cd的含量也分别降低了24.7％和23.8％，重金属钝化效果非常显著。同时，施用实施例2制备的异位发酵床专用菌剂，可堆肥过程中氮素损失减少10.21％。
实施例3，异位发酵床专用菌剂的研制及效果
异位发酵床专用复合菌液的菌株构成：芽孢杆菌2.0×108cfu/ml，草分枝杆菌6.0×108cfu/ml，枯草芽孢杆菌6.0×108cfu/ml，就地堆肥地芽孢杆菌7.0×108cfu/ml，粪肠球菌1.5×108cfu/ml，深海红螺菌2.5×108cfu/ml。
构成方式如上的菌剂由以下步骤制得：
S1单株菌发酵：芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株分别单独进行发酵，获得发酵菌液。具体步骤如下：
芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和就地堆肥地芽孢杆菌采用改良LBG培养基(葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，牛肉浸膏5g，氯化钠5g，纯水1000ml)培养30h：接种量为1.5％，摇床转速为200rpm。
粪肠球菌采用MRS培养基(蛋白陈10.0g，牛肉粉5.0g，酵母膏4.0g，葡萄糖20.0g，吐温80 1.0mL，磷酸氢二钾2.0g，乙酸钠5.0g，柠檬酸三铵2.0g，硫酸镁0.2g，硫酸锰0.05g，纯水1000mL)培养30h：接种量为1.5％，摇床转速为180rpm。
草分枝杆菌采用培养基(牛肉浸膏10g，蛋白胨20g，葡萄糖5g，氯化钠5g，纯水1000ml)培养30h：接种量为1.5％，摇床转速为180rpm。
深海红螺菌采用改良红螺菌培养基(NH4Cl 1g，MgCl2 0.2g，酵母膏0.1g，K2HPO40.5g，NaCl 2g，纯水1000ml)培养30h：接种量为1.5％，摇床转速为200rpm。
S2，复合菌液制备：上述各单菌株发酵结束后，将芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株新鲜发酵液按照2:6:6:7:1.5:2.5的体积比混合，制得益生菌复合菌液，其中有效活菌数为2.5×109cfu/ml。
S3，新鲜培养基添加：按质量浓度1.0％向复合菌液中加入新鲜培养基质-甘蔗糖蜜(含糖分50％以上，锤度(Bx)85％以上)。
S4，诱导剂添加：按质量浓度0.1％向S3中得到的液体中加入诱导剂木糖，质量浓度0.5％向3)中得到的液体中加入酒石酸钾钠，质量浓度0.3％向3)中得到的液体中加入MgSO4，振荡培养2h。
S5，稳定剂添加：按质量浓度2％向S4中得到的复合菌液中加经121℃高温灭菌的麦饭石，搅拌均匀，即可制得可以有效钝化粪污重金属的异位发酵床专用菌剂。
猪场中应用实施例3制备的异位发酵床专用菌剂试验效果研究
实验材料：猪粪尿，异位发酵床。
实验设计：设置两个处理，均在200m2异位发酵床
Figure BDA0002632629490000111
中进行。
对照组：异位发酵床中不加实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，常规添加猪粪尿，常温翻耙发酵。
处理组：异位发酵床中按照1‰用量添加实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，常规添加猪粪尿，常温翻耙发酵。
实验结果：施用实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，感官效果非常明显，发酵处理过程中，无臭味等刺激性气味产生，而未添加异位发酵床专用菌剂的对照组，仍然可以闻到些许臭味。同时，添加有异位发酵床专用菌剂的处理组，升温更加迅速，3天后堆体中心温度即可达到60℃以上，且高温(60℃以上)维持时间比对照组更长，可达到30天左右。处理42天后，检测Cu，Cr等重金属形态及分布情况，添加有异位发酵床专用菌剂的处理组对可交换态Cu和Cr有显著钝化效果。其中，残渣态铜的含量较对照组提高25.1％，对最易迁移、生物有效性最大的弱酸提取态Cu的钝化效果，较对照增加51.4％，而有效态Cr，Cd的含量也分别降低了32.1％和29.8％，重金属钝化效果非常显著。同时，施用实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，可堆肥过程中氮素损失减少11.87％。
实验结果：
如图1所示，施用实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，在堆肥前期(1-7天)有助于快速升温，第三天堆体中心温度即可达到60℃以上，且可以维持30天以上，升温效果远强于对照组。
如图2所示，施用实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，可以显著增加残渣态Cu的分配率，同时，对最易迁移、生物有效性最大的弱酸提取态Cu具有显著钝化效果，较对照增加51.4％。
如图3所示，施用实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，可以通过微生物的吸附还原作用，将重金属Cd和Cr紧紧固定在细胞表面(形成絮状沉淀，白色箭头所示)，减少重金属Cd和Cr的生物有效性。X射线能谱分析法(EDS)分析结果显示，菌体表面的絮状沉淀，含有重金属Cd和Cr等成分(黑色箭头所示)。
如图4所示，施用实施例3制备的异位发酵床专用菌剂，可以显著减少粪便发酵过程中的氮素损失。
如图5所示，本发明实施例3中添加诱导剂，能够刺激菌体产生蛋白酶(较未添加诱导剂增加38.5％)，从而提高菌剂对粪污分解效果。
实施例4，异位发酵床专用菌剂的研制及效果
异位发酵床专用复合菌液的菌株构成：芽孢杆菌、3.0×109cfu/ml，草分枝杆菌、8.0×108cfu/ml，枯草芽孢杆菌、7.0×108cfu/ml，就地堆肥地芽孢杆菌、8.0×108cfu/ml，粪肠球菌、2.0×108cfu/ml，深海红螺菌、3.0×108cfu/ml
构成方式如上的菌剂由以下步骤制得：
S1，单株菌发酵：芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株分别单独进行发酵，获得发酵菌液。具体步骤如下
芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和就地堆肥地芽孢杆菌采用改良LBG培养基(葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，牛肉浸膏5g，氯化钠5g，纯水1000ml)培养30h：接种量为2％，摇床转速为200rpm。
粪肠球菌采用MRS培养基(蛋白陈10.0g，牛肉粉5.0g，酵母膏4.0g，葡萄糖20.0g，吐温80 1.0mL，磷酸氢二钾2.0g，乙酸钠5.0g，柠檬酸三铵2.0g，硫酸镁0.2g，硫酸锰0.05g，纯水1000mL)培养30h：接种量为2％，摇床转速为200rpm。
草分枝杆菌采用培养基(牛肉浸膏10g，蛋白胨20g，葡萄糖5g，氯化钠5g，纯水1000ml)培养30h：接种量为2％，摇床转速为200rpm。
深海红螺菌采用改良红螺菌培养基(NH4Cl 1g，MgCl2 0.2g，酵母膏0.1g，K2HPO40.5g，NaCl 2g，纯水1000ml)培养30h：接种量为2％，摇床转速为200rpm。
S2，复合菌液制备：上述各单菌株发酵结束后，将芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株新鲜发酵液按照3:8:7:8:2:3的体积比混合，制得益生菌复合菌液，其中有效活菌数为3.1×109cfu/ml。
S3，新鲜培养基添加：按质量浓度1.3％向复合菌液中加入新鲜培养基质-甘蔗糖蜜(含糖分50％以上，锤度(Bx)85％以上)。
S4，诱导剂添加：按质量浓度0.5％向3)中得到的液体中加入诱导剂木糖，质量浓度0.5％向3)中得到的液体中加入酒石酸钾钠，振荡培养2h。
S5，稳定剂添加：按质量浓度3％向4)中得到的复合菌液中加经121℃高温灭菌的麦饭石，搅拌均匀，即可制得可以有效钝化粪污重金属的异位发酵床专用菌剂。
猪场中应用实施例4制备的异位发酵床专用菌剂试验效果研究
实验材料：猪粪尿，异位发酵床。
实验设计：设置两个处理，均在200m2异位发酵床
Figure BDA0002632629490000151
中进行。
对照组：异位发酵床中不加实施例4制备的异位发酵床专用菌剂，常规添加猪粪尿，常温翻耙发酵。
处理组：异位发酵床中按照1‰用量添加实施例4制备的异位发酵床专用菌剂，常规添加猪粪尿，常温翻耙发酵。
实验结果：施用实施例4制备的异位发酵床专用菌剂，感官效果非常明显，发酵处理过程中，无臭味等刺激性气味产生，而未添加异位发酵床专用菌剂的对照组，仍然可以闻到些许臭味。同时，添加有异位发酵床专用菌剂的处理组，升温更加迅速，3天后堆体中心温度即可达到60℃以上，且高温(60℃以上)维持时间比对照组更长，可达到30天左右。处理42天后，检测Cu，Cr等重金属形态及分布情况，添加有异位发酵床专用菌剂的处理组对可交换态Cu和Cr有显著钝化效果。其中，残渣态铜的含量较对照组提高21.4％，对最易迁移、生物有效性最大的弱酸提取态Cu的钝化效果，较对照增加40.6％，而有效态Cr，Cd的含量也分别降低了30.3％和27.8％，重金属钝化效果非常显著。同时，施用实施例4制备的异位发酵床专用菌剂，可堆肥过程中氮素损失减少9.4％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂，其特征在于，包括以下质量份数的原料：重金属钝化菌3-5份、芽孢杆菌4-6份、草分枝杆菌3-8份、枯草芽孢杆菌6-10份、粪肠球菌8-15份、深海红螺菌10-20份、就地堆肥地芽孢杆菌2-6份、诱导剂10-25份、稳定剂30-50份。
2.根据权利要求1所述的一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂，其特征在于，所述诱导剂为木糖、酒石酸钾钠和MgSO4中的一种或者数种。
3.根据权利要求1所述的一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂，其特征在于，所述稳定剂为经121℃高温灭菌的麦饭石。
4.一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1，重金属钝化菌株选育：
a、从重金属污染农田中采集土壤，过200目筛，取0.1-0.2g土壤，放入盛有90mL无菌水的三角瓶，150-200rpm震荡1h，制成土壤悬液；
b、制备含重金属离子的筛选培养基YEP：其中YEP培养基由牛肉粉3g，蛋白胨10g，酵母粉10g，氯化钠2g，维生素VB1010mg，琼脂粉12g，纯水1000mL制成，121℃灭菌20min，每升YEP培养基中加入1-10mL初始浓度为10000ppm的CdCl2溶液，K2Cr2O7溶液，PbCl2溶液和CuCl2溶液，调节Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为10-100ppm，倒平板，冷却；
c、吸取1mL土壤悬液，采用灭菌水梯度稀释101-109倍，分别吸取各稀释度土悬液0.1mL，均匀涂布于Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为10-100ppm的YEP培养基固体平板，28℃恒温培养2-3d；
d、待平板上长出单菌落后，挑取单菌落至Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+终浓度为10-100ppm的YEP培养基固体平板，划线培养。重复此步骤，连续划线纯化3-4次，直至获得对Cd2+，Cr2O7 2-，Pb2+和Cu2+均具有一定耐受性的纯菌；
e、获得的纯菌进行保存；
S2，功能菌株单株发酵：将芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株分别单独进行发酵，获得发酵菌液，具体如下：
芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和就地堆肥地芽孢杆菌，采用改良LBG培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
粪肠球菌采用MRS培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
草分枝杆菌采用培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
深海红螺菌采用改良红螺菌培养基培养24-36h，接种量为1％-2％，摇床转速为180-200rpm；
S3，复合菌液制备：上述各单菌株发酵结束后，将芽孢杆菌、草分枝杆菌、枯草芽孢杆菌、就地堆肥地芽孢杆菌、粪肠球菌和深海红螺菌六株菌株新鲜发酵液按照1-3:5-8:4-7:6-8:1-2:2-3的体积比混合，制得复合菌液，其中有效活菌数为1.9×109-3.1×109cfu/ml；
S4，新鲜培养基添加：按质量浓度0.5％-1.5％向复合菌液中加入新鲜培养基质-甘蔗糖蜜，其含糖分50％以上，锤度Bx85％以上；
S5，诱导剂添加：按质量浓度0.1-1％向S3中得到的复合菌液中加入木糖、酒石酸钾钠和MgSO4中的一种或者数种，振荡培养1-2h；
S6，稳定剂添加：按质量浓度1％-3％向S4中得到的复合菌液中加经121℃高温灭菌的麦饭石，搅拌均匀，即可制得可以有效钝化粪污重金属的异位发酵床专用菌剂。
5.根据权利要求4所述的一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂，其特征在于，在步骤S1的a中，所述三角瓶底部盛有灭菌玻璃珠。
6.根据权利要求4所述的一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂，其特征在于，在步骤S2中，所述改良LBG培养基由葡萄糖20g，蛋白胨10g，酵母膏5g，牛肉浸膏5g，氯化钠5g，纯水1000ml组成。
7.根据权利要求4所述的一种异位处理禽畜粪污的专用菌剂，其特征在于，在步骤S2中，所述MRS培养基由蛋白陈10g，牛肉粉5g，酵母膏4g，葡萄糖20g，吐温80mL，磷酸氢二钾2g，乙酸钠5g，柠檬酸三铵2g，硫酸镁0g，硫酸锰0.05g，纯水1000mL组成，所述草分枝杆菌采用培养基由牛肉浸膏10g，蛋白胨20g，葡萄糖5g，氯化钠5g，纯水1000ml组成，所述海红螺菌采用改良红螺菌培养基采用NH4Cl 1g，MgCl2 0.2g，酵母膏0.1g，K2HPO4 0.5g，NaCl 2g，纯水1000ml组成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113045156A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 山西农业大学 一种畜禽粪便厌氧处理的方法
CN117143762A (zh) * 2023-07-25 2023-12-01 上海原本生物科技有限公司 具有钝化重金属镉及促生长双重特性的芽孢杆菌及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103787698A (zh) * 2014-02-26 2014-05-14 重庆普天庆能科技有限公司 一种用于粪便堆肥的新型em菌剂
CN104560828A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 宋彦耕 微生物菌剂及钝化土壤中重金属方面的应用
CN107573112A (zh) * 2017-09-30 2018-01-12 福建省农科农业发展有限公司 一种低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂
US20180016608A1 (en) * 2015-01-27 2018-01-18 Anhui Zhengfang Biotechnology Co., Ltd. A strain for production of glucosamine by microbial fermentation, and its methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103787698A (zh) * 2014-02-26 2014-05-14 重庆普天庆能科技有限公司 一种用于粪便堆肥的新型em菌剂
CN104560828A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 宋彦耕 微生物菌剂及钝化土壤中重金属方面的应用
US20180016608A1 (en) * 2015-01-27 2018-01-18 Anhui Zhengfang Biotechnology Co., Ltd. A strain for production of glucosamine by microbial fermentation, and its methods
CN107573112A (zh) * 2017-09-30 2018-01-12 福建省农科农业发展有限公司 一种低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113045156A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 山西农业大学 一种畜禽粪便厌氧处理的方法
CN117143762A (zh) * 2023-07-25 2023-12-01 上海原本生物科技有限公司 具有钝化重金属镉及促生长双重特性的芽孢杆菌及其应用
CN117143762B (zh) * 2023-07-25 2024-06-04 上海原本生物科技有限公司 具有钝化重金属镉及促生长双重特性的芽孢杆菌及其应用

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