一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法与流程

本发明涉及微生物发酵，具体为一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法。

背景技术：

1、发酵玉米秸秆微生态制剂配制是利用微生物对玉米秸秆进行发酵处理，制备出一种含有丰富微生物菌群的生物制剂。这种制剂通常包含了多种微生物，如细菌、真菌等，它们在合适的条件下能够有效地分解玉米秸秆中的纤维素、木质素等复杂有机物，转化为更易被土壤生物降解的有机质和养分，从而提高土壤的肥力和改良土壤结构。进行发酵玉米秸秆微生态制剂配制的主要目的包括：玉米秸秆是一种丰富的农业废弃物，通过发酵制剂配制，可以将其转化为有机肥料或土壤改良剂，实现废弃物资源化利用，减少环境污染；发酵制剂中的微生物可以分解玉米秸秆中的难降解物质，释放出养分，并改善土壤结构，提高土壤保水保肥能力，有利于作物生长；发酵制剂中的有机质和养分可以代替部分化学肥料，降低农业生产中的化肥使用量，减少对环境的负面影响；发酵制剂中的微生物可以与土壤中的其他微生物相互作用，促进土壤生态系统的多样性和稳定性，有利于维持土壤健康。发酵玉米秸秆微生态制剂配制旨在通过微生物的作用将农业废弃物转化为有机肥料或土壤改良剂，以提高土壤质量、减少化肥使用、促进土壤生态系统健康，从而实现农业生产的可持续发展。

2、传统方法往往依赖单一微生物菌株，这限制了纤维素和木质素等多种复杂底物的有效分解，因为缺乏对菌株性能的优化，这些方法在底物转化率和最终产物产率上往往不尽如人意，现有技术中的环境条件控制(如温度、ph、氧气供应)往往不够精确，导致微生物活性不稳定，对微生物生长所需营养物质的管理往往不够科学，影响微生物的生长和发酵效率，许多现有方法在原料预处理环节效率低下，无法有效打开纤维结构，导致微生物利用率低，高能耗的物理方法或使用有害化学物质的化学方法增加了生产成本，并对环境造成负担，现有技术中常常缺少对发酵过程中关键参数的实时监控，导致无法及时调整过程条件，即使发现问题，也往往因为缺乏有效的过程控制手段而难以进行有效调整，使用的分离技术往往落后，导致产品回收率低，质量参差不齐，因为产品纯度和性能的限制，其应用范围和市场价值受到限制，高能耗的预处理方法和化学物质的使用对环境造成较大压力，由于原料转化效率低、生产成本高，使得产品的市场竞争力受限。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，解决了技术在微生物选择、发酵条件控制、原料预处理、过程监控、产品回收和环境及经济可持续性方面存在诸多不足，这限制了其应用范围和效率，同时也影响了最终产品市场竞争力的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，具体包括以下步骤：

5、s1.微生物的选择

6、选择能够在ph6.0，35℃条件下，24小时内分解超过30％的纤维素的菌株；

7、s2.发酵条件控制

8、温度维持在30-35℃，ph：保持在6.0-6.5，氧气供应维持在5-10％的氧气浓度，并添加氮源和磷源；

9、s3.原料预处理

10、将玉米秸秆分别进行物理预处理、化学预处理和生物预处理；

11、s4.发酵处理

12、采用批次发酵，每批次持续72小时，每12小时测量一次发酵液的ph值、温度和微生物活性，若必要，调整条件以维持最佳状态；

13、s5.回收处理

14、使用离心机以3000rpm速度离心20分钟，分离出微生物生物量和发酵残渣，将得到的微生态制剂用于土壤改良，用量为每公顷土地500公斤。

15、优选的，所述步骤s1微生物的选择中优选嗜热菌tr ichoderma reesei或白腐真菌phanerochaete chrysospor i um。

16、优选的，所述s3原料预处理中物理预处理为将玉米秸秆研磨至粒径小于2mm。

17、优选的，所述s3原料预处理中化学预处理为使用2％硫酸处理玉米秸秆，温度80℃，处理时间1小时。

18、优选的，所述s3原料预处理中生物预处理为使用酶混合物，如纤维素酶和木聚糖酶，用量为每克干物质10单位，预处理时间24小时。

19、优选的，所述步骤s2发酵条件优化中氮源为尿素，最终浓度为0.5％，磷源为磷酸二氢钾，最终浓度为0.2％。

20、优选的，所述s3原料预处理中还包括粉碎后的玉米秸秆需要通过添加适量的水分进行调湿，以达到最适发酵湿度，粉碎后为原料重量加水后需高于粉碎前原料的150％-160％。

21、(三)有益效果

22、本发明提供了一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法。具备以下有益效果：

23、本发明提供了一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，本发明通过精心筛选和优化的菌株能够更快、更全面地分解纤维素和木质素，显著提升生物质的转化效率和制剂的产量，利用多样化的微生物菌群，形成强大的协同作用，全面分解玉米秸秆的各种成分，大大提高了生物质的综合利用率，通过精确控制发酵环境(如温度、ph值、氧气供应)，为微生物提供了理想的生长条件，从而最大限度地提高了发酵效率，基于微生物需求的科学营养管理策略，确保微生物在整个发酵过程中生长活跃，有效提升了产品的产量和品质，综合运用物理、化学和生物学方法预处理原料，有效打开纤维结构，增加微生物的可利用性，同时降低能耗和化学品的使用，预处理流程不仅提高了效率，还在降低环境影响的同时，减少了生产成本，通过对发酵过程中关键参数的实时监控，可以及时调整环境条件，确保发酵过程始终处于最优状态，有效的监控和调控机制使得及时识别和解决问题成为可能，保障了产品质量的高度一致性和稳定性，采用先进的分离技术，不仅提高了产品的纯度和回收率，还保证了制剂的高质量，制剂在质量和性能上均有所提升，可广泛应用于土壤改良、生物肥料领域，显著扩大了市场应用范围，通过生产流程和减少能耗及化学品使用，显著降低了生产过程对环境的影响，提升原料转化率和降低生产成本，使得制剂产品具有更强的市场竞争力，从而实现经济和环境的双赢，该方法不仅显著提高了玉米秸秆的转化效率和制剂的产量，同时也在环境保护和经济效益方面取得了重大进展，为实现更加可持续的生物质资源利用提供了有效的解决方案。

技术特征：

1.一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，其特征在于：所述步骤s1微生物的选择中优选嗜热菌trichoderma reesei或白腐真菌phanerochaetechrysosporium。

3.根据权利要求1所述的一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，其特征在于：所述s3原料预处理中物理预处理为将玉米秸秆研磨至粒径小于2mm。

4.根据权利要求1所述的一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，其特征在于：所述s3原料预处理中化学预处理为使用2％硫酸处理玉米秸秆，温度80℃，处理时间1小时。

5.根据权利要求1所述的一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，其特征在于：所述s3原料预处理中生物预处理为使用酶混合物，如纤维素酶和木聚糖酶，用量为每克干物质10单位，预处理时间24小时。

6.根据权利要求1所述的一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，其特征在于：所述步骤s2发酵条件优化中氮源为尿素，最终浓度为0.5％，磷源为磷酸二氢钾，最终浓度为0.2％。

7.根据权利要求1所述的一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，其特征在于：所述步骤s3原料预处理中还包括粉碎后的玉米秸秆需要通过添加适量的水分进行调湿，以达到最适发酵湿度，粉碎后为原料重量加水后需高于粉碎前原料的150％-160％。

技术总结本发明提供一种发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，涉及医疗器械领域。该发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法，具体包括以下步骤：S1.微生物的选择；S2.发酵条件控制；S3.原料预处理；S4.发酵处理；S5.回收处理。本发明发酵玉米秸秆微生态制剂配制方法能显著提高资源利用率，转化农业废弃物为有价值的土壤改良剂，减少化肥依赖，降低环境污染，此外，这些方法通过增强土壤生物多样性和肥力，促进作物健康生长，进而支持农业的可持续发展，这种跨学科技术的应用还有助于改良土壤结构，增强土壤对水分和养分的保持能力，为实现环境友好型农业提供了有效途径。技术研发人员：马更尕,王兴俊,孔垂永,王吉成,陈娟正,王红艳,徐玲,徐晓斌,胡勇受保护的技术使用者：武威市畜牧兽医总站技术研发日：技术公布日：2024/8/16