[发明专利]一种复合发酵秸秆降解剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及两种不同品种微生物混合培养技术领域，具体涉及一种复合发酵秸秆降解剂、制备方法及应用。

背景技术

木质纤维素是植物细胞壁重要组成成分，因而原材料来源极其广泛，如禾本科作物的秸秆(如水稻、玉米、小麦、荞麦、甘蔗、小米及高粱等)、唇型花科类(如豆角、黄豆、绿豆、红豆等)和十字花科的蔬菜秸秆，是微生物发酵合成抑制寄生性病害、侵染性病原菌物生长的天然生物质材料。但鉴于单一种类菌物因各种微生物胞内水解纤维素的酶的结构差异，酶专一性也不同，对原材料适应性不同，存在分解出的糖化率低，周期长、活力低等不足，必须采取两种以上的微生物菌种的组合，研究高效工艺，才能适合于对大量结构复杂的秸秆的开发应用。

目前已了解木霉孢子制剂处理法制约农田秸秆回田修复土壤结构的瓶颈是效果差、时间长、成本高，基本原因是微生物体内的水解木质纤维素类水解酶较少、活力低、含量低。虽然市场上对土地上秸秆水解用的哈茨木霉颗粒剂已大量出现，许多省农科院土肥所、农业院校及少数重点高校均研制出木霉水解秸秆酶制剂，但实际运用表明，由于使用菌种单调、活力低，菌体中酶的种类少，而秸秆种类多，木质纤维素化学结构复杂，而同种水解酶类因品种菌株来源不同，即使酶活力高，但表现出的酶活力有所不同，效果也不同，不能适应农民对不同季节所收获秸秆及时处理的需要，水解秸秆周期短者约2～3周，长者需一月余甚至更长。怎样选择水解秸秆的菌物，不同菌物交叉组合及固液发酵工艺已成为生物学工作者面临迫切解决的难题。

近年来，蒋立科、程备久、魏练平和余梅等在哈茨木霉植物生长调节剂的抗病、促生长和增加产量应用时发现同一菌株木霉的多向突变株通过调整培养基组合工艺，能实现一菌多用的多元发酵(ZL.201310058602.8)，达到所发酵产物既能有效抗病害，又能增产，还能使作物抗逆(如干旱、盐碱的危害)。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种产不同类型酶的真菌组合多元发酵系统，对能以不同来源秸秆进行分解，多快好省地实现秸秆还田，改良土壤结构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种复合发酵秸秆降解剂，所述秸秆降解剂是里氏木霉与哈茨木霉分别经物理诱变后对峙培养所得的复合菌物。

一种复合发酵秸秆降解剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)从市场购买或自然界分离筛选出野生里氏木霉与哈茨木霉；

(2)用N⁺或Ar⁺或CO₂⁺对里氏木霉和哈茨木霉分别进行离子束的注入，并与对照组比较，分离筛选出里氏木霉突变株和哈茨木霉突变株；

(3)将里氏木霉突变株和哈茨木霉突变株分别在PDA培养基上培养，筛选出发亮、生长旺盛的菌落，然后将里氏木霉突变株接种到纤维素筛选培养基、哈茨木霉突变株接种到几丁质筛选培养基上，筛选纯化出高活力菌株；

(4)将筛选出的高活力里氏木霉突变株和哈茨木霉突变株点在同一平板上对峙培养，用于使两种突变株互相补充对方营养物、相互促进对方生长；重复三次，混合扩大培养，测定其功能性酶活性。

本发明所述的一种复合发酵秸秆降解剂的制备方法，步骤(2)所述离子束的注入剂量为10kev。

本发明所述的一种复合发酵秸秆降解剂的制备方法，步骤(3)所述PDA培养基由以下物质按重量百分比浓度配制：马铃薯2～3％；鱼蛋白粉0.5～3.3％；FeSO₄0.01～0.03％；KH₂PO₄0.02～0.20％；MgSO₄0.05～0.35％；Na₂B₂O₇·10H₂O0.025～0.05％；Na₂SeO₃0.025～0.05％；ZnSO₄0.01～0.02％；余量为水。

一种复合发酵秸秆降解剂的应用，根据不同农作物品种，配制固体发酵培养基，加入待降解秸秆，接种复合发酵秸秆降解剂进行发酵培养。

本发明所述的一种复合发酵秸秆降解剂的应用，所述固体发酵培养基中包括发酵基料、缓冲液、含氮化合物和Tween-20，且干物质的重量占总量的30～50％。

本发明所述的一种复合发酵秸秆降解剂的应用，所述复合发酵秸秆降解剂的接种量为0.5×10⁸～1.5×10⁸个/mL。