一种微生物菌肥制作方法、制得的微生物菌肥及复合微生物制剂

摘要

本发明提供一种微生物菌肥制作方法，以抗生素菌渣为基料，采用复合微生物对物料进行固体发酵，其中：所述物料包括富含植物纤维的废弃物和抗生素菌渣；所述复合微生物包括纤维素分解菌和选自纳豆芽孢杆菌(Bacillus？natto)、啤酒酵母菌(Saccharomyces？cereviseae)和植物乳杆菌(Lactobacillus？plantarum)中的一种或多种。本发明可以解决目前药厂对发酵类抗生素菌渣的难处理问题，进一步地，还可将其中的有益成分充分利用转化为微生物菌肥，用于解决目前土壤板结、肥力下降的问题。

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域，特别涉及一种微生物菌肥制作方法，其以抗生素菌渣为基料。进一步地，还涉及由该微生物菌肥制作方法制得的微生物菌肥，该微生物菌肥可用于土壤修复；以及一种复合微生物制剂。

背景技术

我国是全球抗生素原料药生产的第一大国。针对发酵法生产抗生素产生的菌渣，大部分药厂采用焚烧、填埋等方法处理，但这些方法均会对大气、土壤、地下水造成不同程度的污染，菌渣中残留的抗生素使动植物产生了抗药性，间接影响人体健康。发酵类抗生素菌渣中含有丰富的营养成分与各种微量元素，干基中粗蛋白含量为30％-52％、粗脂肪含量为2％-20％、粗纤维含量为1.85％-7.97％，干基中还有部分钙、镁等微量元素，此外还含有多种氨基酸，如天门冬氨酸、谷氨酸、缬氨酸、白氨酸等。直接焚烧、填埋会造成资源的巨大浪费，不符合国家倡导的"循环经济、变废为宝"的理念。基于目前这一现状，本发明结合微生态工程与发酵工程，从抗生素菌渣无害化及资源化再利用两方面进行研究，利用微生物发酵技术将抗生素菌渣转化为微生物菌肥，主要用于治理目前土壤板结，导致土壤肥力下降的问题。

近年来，土壤盐渍化、贫瘠化与土壤板结问题日益突出，加之不科学施肥、农药大量残留、化肥的不合理施用等，导致耕地质量逐年下降。此外，随着农业机械化程度的提高，农民普遍使用旋耕耙犁地，地耕层浅，在板结的土壤下播种困难，严重制约产量的提高。土壤板结已成为农业生产的主要障碍之一，严重地区每年造成减产损失达10％-30％，个别地块甚至造成绝收或弃耕，直接影响到农作物产量、农产品质量和农民增产增收。

化肥造成土壤板结的原因：化肥中只有阳离子或阴离子元素，这是植物所需要的元素，植物单方面选择吸收了有用的离子，造成土壤酸化或盐碱化。土壤团粒结构的破坏致使土壤保水、保肥能力及通透性降低，造成土壤板结。

土壤有机质的含量是土壤肥力和团粒结构的一个重要指标及重要组成部分，土壤有机质的分解是以微生物的活动来实现的。向土壤中施入微生物肥料，微生物的分泌物能溶解土壤中的磷酸盐，将磷素释放出来，同时，也将钾及微量元素阳离子释放出来，以键桥形式恢复团粒结构，消除土壤板结。

本发明优选通过将抗生素菌渣中残留的抗生素和有害微生物灭活(无害化处理)，解决目前药厂对发酵类抗生素菌渣的难处理问题，还可将其中的有益成分充分利用转化为微生物菌肥，用于解决目前土壤板结、肥力下降的问题，达到土壤生态修复的目的。处理过程中需要添加大量的富含纤维的农业废弃物，亦可同时解决大量秸秆的处理问题，缓解由于焚烧秸秆造成的大气污染问题，实现资源的循环利用。

发明内容

本发明的目主要在于：

提供一种以抗生素菌渣为基料的微生物菌肥制作方法，从而在利用所述菌渣和富含植物纤维废弃物的同时，利用复合微生物制作出高效微生物菌肥。优选地，先对抗生素菌渣进行无害化处理。

优选地，还提供一种高效微生物菌肥(如通过本发明的方法制作出的)(主要用于土壤修复)，其中所述菌肥的有效活菌总数2亿/克以上，腐植酸含量25％以上，有机质含量30％以上。

优选地，还提供一种复合微生物制剂，其中所述复合微生物制剂包括：纤维素分解菌(如产黄纤维单胞菌、链霉菌、纤维素诺卡氏菌、绿色木霉、热纤梭菌等)、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌中的至少一种。

进一步地，本发明还提供一种利用高温气爆技术对抗生素菌渣进行无害化处理的方法，该方法能够去除抗生素菌渣中的抗生素残留及有害有毒的污染微生物、无机盐等物质。无害化后的菌渣与富含植物纤维废弃物一同作为本发明复合微生物的固体发酵培养基生产高效微生物菌肥。

优选地，物料中优选使用粒度为20-80目的富含植物纤维废弃物，从而更好地控制物料的湿度达到30％-50％，以起到无能耗脱水的作用。

进一步地，本发明优化了物料中抗生素菌渣和富含植物纤维废弃物(碳源)的配比，优选为抗生素菌渣45-100重量份，富含植物纤维废弃物45-100重量份，从而更利于固体发酵。

优选地，在固体发酵前对物料进行无害化处理并作为后续固体发酵的培养基，从而确保固体发酵的高效进行，并有效地去除了发酵菌肥所可能产生的二次污染问题。

优选地，本发明中微生物菌种发酵培养基的原料以废弃物土豆渣为主，使废物得到充分的利用，大大降低了企业的生产成本、提高产率、缩短培养时间。

具体地，本发明提供一种微生物菌肥制作方法，其以抗生素菌渣为基料，采用复合微生物对物料进行固体发酵，其中：所述物料包括富含植物纤维的废弃物和抗生素菌渣；所述复合微生物包括纤维素分解菌和选自纳豆芽孢杆菌(Bacillusnatto)、啤酒酵母菌(Saccharomycescereviseae)和植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)中的至少一种；优选地，固体发酵前首先对物料进行无害化处理。

在进一步的实施方式中，所述纤维素分解菌可以是产黄纤维单胞菌(CellulomonasfIavigena)、链霉菌(Streptomycessp.)、纤维素诺卡氏菌(Nocardiacellulans)、绿色木霉(Trichodermaviride)、热纤梭菌(Clostridiumthermocellum)中的至少一种。

在进一步的实施方式中，所述物料中的富含植物纤维的废弃物的重量份为45-100份，抗生素菌渣的重量份为45-100份。

在进一步的实施方式中，所述复合微生物在所述固体发酵起始时的生物量分别为：所述纤维素分解菌为2-8x10¹⁰cfu/kg物料；所述纳豆芽孢杆菌为1-8x10¹¹cfu/kg物料；所述啤酒酵母菌为1-8x10¹¹cfu/kg物料；所述植物乳杆菌为1-80x10¹¹cfu/kg物料，更为优选所述植物乳杆菌2-8x10¹²cfu/kg物料。

在进一步的实施方式中，所述无害化处理为高温汽爆灭菌。

在进一步的实施方式中，所述高温汽爆的条件为：温度180℃-240℃，高压蒸汽的压力0.8-3.4MPa，维压1-8min。

在进一步的实施方式中，在所述无害化处理后，固体发酵前，干燥所述物料，其中优选干燥至含水量为30-50％。

在进一步的实施方式中，所述抗生素菌渣为β-内酰胺类抗生素菌渣(如青霉素类菌渣、头孢菌素类菌渣)、四环素类菌渣(如四环素菌渣)、氨基糖苷类抗生素菌渣(如庆大霉素菌渣)、大环内酯类抗生素菌渣(如红霉素菌渣)中的至少一种。

在进一步的实施方式中，所述物料中所述富含植物纤维的废弃物可以是秸秆、酒糟、果蔬渣、草粉、中药渣、树木、灌木、树枝、藤蔓、树叶、树根、树皮、针叶、草、鱼腥草、甘草、小麦、小麦秸、甘蔗渣、柳枝稷、芒草、玉米、玉米秆、玉米壳、玉米粒、玉米芯、芸苔茎、大豆茎、高粱、谷物、麦麸、废纸、纸浆、燕麦壳中的至少一种。

在进一步的实施方式中，所述物料中所述富含植物纤维的废弃物的粒度为20-80目。

在进一步的实施方式中，所述抗生素菌渣的含水量为60％-90％。

在进一步的实施方式中，在所述固体发酵前(如在配置物料前、无害化所述物料前或所述固体发酵前进行)发酵所述复合微生物菌种。

在进一步的实施方式中，所述发酵所述复合微生物菌种的方法为：首先配制培养基；再分别进行各微生物菌种接种，在无菌的条件下，将各微生物菌种接种于所述培养基中，在90-120rpm，温度为25-35℃，pH为6.5-8的条件下，摇床培养1-3d；得到各菌种的发酵液；将所得到的发酵液按发酵罐中液体培养基体积比的2％-10％分别接种于发酵罐中，曝气，在温度为25-35℃，pH为6.5-8的条件下进行高密度发酵培养3-7d，获得各微生物菌种的菌悬液，其中在所述各菌种的菌悬液中优选纤维素分解菌的数量为约2-8x10⁷cfu/mL、纳豆芽孢杆菌的数量为约1-8x10⁸cfu/mL、啤酒酵母菌的数量为约1-8x10⁸cfu/mL、植物乳杆菌的数量为约1-80x10⁸cfu/mL。

在进一步的实施方式中，复合微生物菌种发酵过程中所述培养基的原料为土豆渣培养基，包括：土豆渣20-100份，蒸馏水40-200份，尿素0.4-2份，KH₂PO₄0.025-0.12份，K₂HPO₄0.1-0.5份。

在进一步的实施方式中，所述固体发酵的具体方法为：取料进行固体发酵，所述抗生素菌渣45-100重量份，所述富含植物纤维的废弃物45-100重量份，所述纤维素分解菌2-8x10¹⁰cfu/kg物料、所述纳豆芽孢杆菌1-8x10¹¹cfu/kg物料、所述啤酒酵母菌1-8x10¹¹cfu/kg物料、所述植物乳杆菌1-80x10¹¹cfu/kg物料，更为优选所述植物乳杆菌2-8x10¹²cfu/kg物料；在通风条件下进行发酵，通气量为0.2-0.8vvm，搅拌，曝气，自然升温，在25-50℃，氧含量为5-15％，pH值为6.5-8的条件下发酵2-5d，得到微生物菌肥；根据需求掺入其他微量元素，进行造粒或者直接包装。

在进一步的实施方式中，所获得的微生物菌肥的有效活菌总数2亿/克以上，腐植酸含量25％以上，有机质含量30％以上。

在本发明的另一方面，本发明还提供了一种微生物菌肥，所述微生物菌肥的有效活菌总数2亿/克以上，腐植酸含量25％以上，有机质含量30％以上。优选地，该微生物菌肥可用于土壤修复。

在本发明的另一方面，本发明还提供了一种通过本发明的一种以抗生素菌渣为基料的微生物菌肥制作方法所制备出的微生物菌肥，所述微生物菌肥的有效活菌总数2亿/克以上，腐植酸含量25％以上，有机质含量30％以上。优选地，该微生物菌肥可用于土壤修复。

在本发明的另一方面，本发明还提供了一种复合微生物制剂，所述微生物制剂包括纤维素分解菌(如产黄纤维单胞菌、链霉菌、纤维素诺卡氏菌、绿色木霉、热纤梭菌等)以及选自纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌中的至少一种；

其中，在所述的复合微生物制剂中，单位重量或体积中所述纤维素分解菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌的cfu比分别为1-3：10-20：10-20：100-300；

其中优选的，当所述复合微生物制剂为固体时，所述纤维素分解菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌各菌的生物量均不低于2-8x10¹⁰cfu/kg；当所述复合微生物制剂为液体时，所述纤维素分解菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌各菌的生物量均不低于2-8x10⁷cfu/mL。

进一步地，应当理解，由于本发明已经对抗生素菌渣进行了无害化处理(高温气爆)，成功地去除了抗生素菌渣中的抗生素残留以及其他害有毒的污染微生物、无机盐等物质。因此，本发明对抗生素菌渣的来源不做特别限制，其可以是任何抗生素发酵所产生的抗生素菌渣，包括但不限于β-内酰胺类抗生素菌渣(如青霉素菌渣和头孢菌素类菌渣)、四环素类菌渣(如四环素菌渣)、氨基糖苷类抗生素菌渣(如庆大霉素菌渣)、大环内酯类抗生素菌渣(如红霉素菌渣)等。

进一步地，应当理解，本发明中所述富含植物纤维的废弃物可以是发酵领域中任何富含植物纤维的废弃物，只要其富含能够作为碳源的植物纤维素即可。因此本发明的富含植物纤维的废弃物包括但不限于秸秆、酒糟、果蔬渣、草粉、中药渣、树木、灌木、树枝、藤蔓、树叶、树根、树皮、针叶、草、鱼腥草、甘草、小麦、小麦秸、甘蔗渣、柳枝稷、芒草、玉米、玉米秆、玉米壳、玉米粒、玉米芯、芸苔茎、大豆茎、高粱、谷物、麦麸、废纸、纸浆、燕麦壳或上述物质的各种组合。

进一步地，应当理解，富含植物纤维的废弃物通常以碎渣的形式与抗生素菌渣均匀混合。可以利用粒度和疏松度适宜的绝干植物纤维渣，吸附和均化抗生素菌渣中的水分，使物料湿度达到30％-50％，从而起到无能耗脱水的作用。因此优选破碎至一定粒度的富含植物纤维的废弃物，其中最优选的粒度(但不限于)为20-80目。

进一步地，应当理解，本发明中高温汽爆的原理及过程为：含有纤维的混合物料在高温(180-240℃)、高压(0.8-3.4MPa)介质下汽相蒸煮，甲壳质及腐植酸可从药渣菌丝体中充分解离，半纤维素和木质素产生一些酸性物质，在酸性环境中，半纤维素分解成可溶性糖，可作为营养成分被微生物利用；木质素软化和部分解离，活性化学基团剧增，从而消弱了纤维间的粘结。然后突然减压，物料内的汽相介质喷出，瞬间急速膨胀，同时物料内的高温液态水迅速暴沸形成闪蒸，对外作功，使物料解离成单个纤维，在物料和介质共同作用下完成物理的能量释放。由于高温高压及其酸性环境，蛋白质分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等高级营养成分。

因此本发明中高温汽爆的目的主要是灭活菌渣中残留的抗生素以及有害微生物，使纤维素发生氢键断裂，同时分解菌渣和农业废弃物中的纤维素、半纤维素、木质素、甲壳素以及蛋白质等大分子，并促使大分子物质充分络合菌渣中的无机盐和小分子化学物质，使分解产物和络合物能够成为营养性生产培养基的主要成分，有利于后续生产生物技术产品发酵菌种的利用。因此可以使用任何高温汽爆条件处理物料，只要能够达到上述目的即可。本发明中优选的高温汽爆条件为：温度180℃-240℃，高压蒸汽的压力0.8-3.4MPa，维压1-8min。

进一步地，应当理解，本发明中使用纤维素分解菌的目的在于，其能快速有效地分解无害化后的抗生素菌渣及农业废弃物中的纤维素，同时产生可利用的可溶性糖等物质，从而为纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌提供碳源。因此本发明中的纤维素分解菌可以是任何具有纤维素分解能力的微生物，只要其能够分解物料中的纤维素，并产生可利用的可溶性糖等物质即可。具体地，所述纤维素分解菌包括但不限于：产黄纤维单胞菌、链霉菌、纤维素诺卡氏菌、绿色木霉、热纤梭菌等。

进一步地，应当理解，在本发明的微生物菌肥制作方法中，步骤“发酵所述本发明的复合微生物菌种”的步骤不是必须的，也可以直接使用制备好的复合微生物菌种发酵液或其他产品。当需要该步骤时，该步骤在本发明的微生物菌肥制作方法中的位置可以是变化的，只要在进行本发明的固态发酵前进行该步骤即可。因此，本发明的“发酵所述本发明的复合微生物菌种”步骤可以在配置物料前、无害物料化前以及固体发酵前进行。

进一步地，应当理解，抗生素菌渣中含量大量的蛋白质，无害化后蛋白质被分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等高级营养成分，为纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌提供氮源。因此，当阅读本发明时，所属领域技术人员也能够理解，可以通过调整抗生素菌渣及农业废弃物的比例来调整固体发酵中碳源和氮源的比例，从而达到优化发酵的目的。因此，本发明中，优选的富含植物纤维的废弃物与抗生素菌渣按1-2:1的重量比均匀混合。进一步地，所述领域技术人员也能够理解，还可以通过进一步向物料中添加碳源和氮源或其他有利于复合微生物发酵的物质来优化发酵。

进一步地，应当理解，高活性功能微生物菌种可以快速活化土壤，增加土壤有机质含量，形成团粒结构，提高土壤透气和保水保肥料性能。具体表现为利用啤酒酵母菌的升温特性提高土壤地温，有利于激活土壤中的磷元素，加速矿物养分的转化，增加土壤有机质含量；纳豆芽孢杆菌大量产酶分解土壤中无法被植物利用的无效磷钾，使之成为可被农作物吸收利用的有效磷钾，具有改良土壤结构的作用，能使由化肥引起板结的土壤变疏松，提高土壤通透性；植物乳杆菌，能在酸性土壤环境下生存繁殖，对于调节土壤的酸碱度有独特作用，变废为宝，使菌肥成为正常土壤和酸性土壤的两用菌肥。因此所属领域技术人员应当理解，其他与啤酒酵母菌、纳豆芽孢杆菌以及植物乳酸杆菌功能类似的微生物与纤维素分解菌所组成的微生物制剂也在本发明的保护之列。同样的，所属领域技术人员也应当理解，可以通过调整固体发酵中复合微生物制剂中各微生物的含量来优化固体发酵。因此本发明的复合微生物制剂可以包括纤维素分解菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌，其中单位重量或体积的所述复合微生物菌剂中所述纤维素分解菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌的cfu比分别为1-3：10-20：10-20：100-300。所属领域技术人员也应当理解，所述制剂可以是固体(如菌粉等)或液体(如菌液或其他利于微生物保藏的液体形式)。所属领域技术人员还应当理解，所述复合微生物制剂中的各菌可以分别存在于不同的容器中，也可存在于同一容器中。所属领域技术人员还应当理解，所述复合微生物制剂中的各菌的生物量并不做特别限定，所属领域技术人员可按照本发明中提供的方法或现有技术对各菌进行扩增后使用。进一步地，当本发明的所述制剂为固体时，各菌的生物量优选不低于2-8x10¹⁰cfu/kg；当本发明的所述制剂为液体时，各菌的生物量优选不低于2-8x10⁷cfu/mL。

本发明的实施至少具有以下创新点：

1、本发明利用抗生素菌渣和农业废弃物两类生物质固废生产微生物菌肥，切入视角独特，针对目前抗生素菌渣难处理问题，克服了传统的焚烧、填埋等处理方法的不足和缺点，对处理技术进行了创新。优选地，对抗生素菌渣进行了无害化—资源化处理和处置，此方法不但将抗生素菌渣中残留的抗生素以及有害微生物灭活，减少因抗生素菌渣处理不当而造成的环境问题，还对农业废弃物加以利用，经过微生物发酵技术，生成微生物菌肥，实现以废治废、变废为宝的循环经济理念，大大降低了处理费用，进一步提高企业利润。

2、本发明生产的微生物菌肥的原料容易获取，且成本低廉，所用菌种均经过耐受有害物质的鉴定，是安全、可靠的，能够充分发挥不同的作用，功能互补，既能得到植物易利用的营养成分，又含有有益微生物直接作用于土壤，具有改善土壤结构的功能，增加土壤肥力的作用，并对作物的生长发育具有一定的积极作用。该微生物菌肥的制备方法简单，产品质量可稳定控制，且发酵时间短，有效活菌数、腐植酸含量、有机质含量均较高，适合于工厂化生产，本发明具有较高的实际应用价值，市场前景广阔。

3、微生物菌种发酵培养基原料是以土豆渣为主，固体发酵培养基原料主要是抗生素菌渣与农业废弃物的混合物，两者的原料来源以废弃物为主，大大降低了企业的生产成本、提高产率、缩短培养时间，同时使废物得到充分的利用，发挥废物的最大价值，达到以废治废、资源再利用的目的，符合国家循环经济的理念。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明作进一步的说明，而不是对本发明的限制。

实施例1

1、原料

抗生素菌渣：某药厂的青霉素G菌渣，经检测，其含水量约为75.9％，菌渣中青霉素G的含量为2000ppm；

富含植物纤维的废弃物：鱼腥草和甘草提取后弃渣；

复合微生物菌种：产黄纤维单胞菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌；

微生物菌种培养基：土豆渣、蒸馏水、尿素、KH₂PO₄、K₂HPO₄。

2、微生物菌种的发酵

土豆渣培养基的配制，土豆渣100g，蒸馏水200g，尿素2g，KH₂PO₄0.2g，K₂HPO₄0.5g；微生物菌种接种，在无菌的条件下，将产黄纤维单胞菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌分别接种于土豆渣培养基中，在100rpm，温度为25℃，pH为6.8的条件下，摇床培养2d；得到各菌种的增菌发酵液；将所得到的发酵液按发酵罐中液体培养基体积比的4％，接种于液体发酵罐中，曝气，在温度为35℃，pH为7.0的条件下进行高密度发酵培养3.5d，获得复壮活化增菌后的所述微生物菌种的菌悬液，其中所述复壮活化增菌后的产黄纤维单胞菌的生物量达到约3x10⁷cfu/mL、复壮活化增菌后的纳豆芽孢杆菌的生物量约为3x10⁸cfu/mL、复壮活化增菌后的啤酒酵母菌的生物量约为3x10⁸cfu/mL、复壮活化增菌后的植物乳杆菌的生物量约为3x10⁹cfu/mL。

3、混合发酵原料的准备

鱼腥草和甘草提取后弃渣破碎至40目，并与青霉素G菌渣按1:1的比例均匀混合，即鱼腥草和甘草提取后弃渣共200kg，青霉素G菌渣200kg，均匀搅拌，利用鱼腥草和甘草提取后弃渣的粒度、疏松度以及干燥度，吸附和均化青霉素G菌渣中的水分，使混合物料含水量为50％。将混合物置汽爆机内通入高压蒸汽(温度为220℃，压力1.8MPa)，维压6min后，迅速卸压爆碎，进行汽爆灭菌，出料后送入转筒热风干燥机进行干燥，干燥至物料含水量为40％。

经过上述汽爆工艺，菌渣中残留的青霉素G及有害微生物已完全被灭活，经检测，未检测出青霉素G的残留，同时，混合物料中的纤维素、半纤维素被分解成可溶性糖，蛋白质分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等，使其成为营养性生产培养基的主要成分，有利于固体发酵时发酵菌种的利用。

4、固体发酵

将上述灭菌后的混合物料400kg作为固体培养基置于卧式固体发酵罐中，并添加复壮活化增菌后的产黄纤维单胞菌菌液0.8L(生物量约为3x10⁷cfu/mL)、纳豆芽孢杆菌菌液0.6L(生物量约为3x10⁸cfu/mL)、啤酒酵母菌菌液0.6L(生物量约为3x10⁸cfu/mL)、植物乳杆菌菌液0.6L(生物量约为3x10⁹cfu/mL)进行生物固体发酵，通风、搅拌、曝气、自然升温，维持温度在35℃，氧含量为10％，pH值为6.8的条件下发酵1.5d，发酵完成后得到微生物菌肥，并根据需求，可以添加适量的微量元素，为了方便销售，可将制备的微生物菌肥进行再次粉碎、造粒后包装销售，也可以不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。

5、结果

经过上述条件进行生物转化后，所获得的微生物菌肥中用GB/T20755-2006方法检测，未检测出青霉素G的残留，其中用GT/T6432-1994方法检测，粗蛋白含量为18.8％，用NY/T1971-2010检测腐植酸含量为43.3％，用NY/T304-1995测得有机物含量为80.5％，采用NY/T2321-2013方法测得有效活菌数达到5.1亿/克，且富含氨基酸和微量元素。

实施例2

1、原料

抗生素菌渣：某药厂的头孢菌素C菌渣，经检测，其含水量约为83.9％，菌渣中头孢的含量为1800ppm；

富含植物纤维的废弃物：玉米秸秆；

复合微生物菌种：链霉菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌；

微生物菌种培养基：土豆渣、蒸馏水、尿素、KH₂PO₄、K₂HPO₄。

2、微生物菌种发酵

土豆渣培养基的配制，土豆渣100g，蒸馏水200g，尿素2g，KH₂PO₄0.2g，K₂HPO₄0.5g；微生物菌种接种，在无菌的条件下，将链霉菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌分别接种于土豆渣培养基中，在100rpm，温度为25℃，pH为6.8的条件下，摇床培养2d；得到各菌种的增菌发酵液；将所得到的发酵液按发酵罐中液体培养基体积比的4％，接种于液体发酵罐中，曝气，在温度为35℃，pH为7.0的条件下进行高密度发酵培养3d，获得复壮活化增菌后的所述微生物菌种的菌悬液，其中所述复壮活化增菌后的纤维素分解菌的生物量达到约2x10⁷cfu/mL、所述复壮活化增菌后纳豆芽孢杆菌的生物量约为2x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的啤酒酵母菌的生物量约为2x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的植物乳杆菌的生物量约为2x10⁹cfu/mL。

3、混合发酵原料的准备

玉米秸秆破碎至20目，并与头孢菌渣按1.5:1的比例均匀混合，即玉米秸秆150kg，头孢菌素C菌渣100kg，均匀搅拌，利用玉米秸秆的粒度、疏松度以及干燥度，吸附和均化头孢菌素C菌渣中的水分，使混合物料含水量为40％。将混合物置汽爆机内通入高压蒸汽(温度为180℃，压力1.5MPa)，维压5min后，迅速卸压爆碎，进行汽爆灭菌，出料。

经过上述汽爆工艺，菌渣中残留的头孢菌素C及有害微生物已完全被灭活，经检测，未检测出头孢菌素C的残留，同时，混合物料中的纤维素、半纤维素被分解成可溶性糖，蛋白质分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等，使其成为营养性生产培养基的主要成分，有利于固体发酵时发酵菌种的利用。

4、固体发酵

将上述灭菌后的混合物料250kg作为固体培养基置于卧式固体发酵罐中，并添加复壮活化增菌后的链霉菌菌液0.8L(生物量约为2x10⁷cfu/mL)、纳豆芽孢杆菌菌液0.6L(生物量约为2x10⁸cfu/mL)、啤酒酵母菌菌液0.5L(生物量约为2x10⁸cfu/mL)、植物乳杆菌菌液0.5L(生物量约为2x10⁹cfu/mL)进行生物固体发酵，通风、搅拌、曝气、自然升温，维持温度在35℃，氧含量为10％，pH值为6.5的条件下发酵1.5d，发酵完成后得到微生物菌肥，并根据需求，可以添加适量的微量元素，为了方便销售，可将制备的微生物菌肥进行再次粉碎、造粒后包装销售，也可以不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。

经过上述条件进行生物转化后，所获得的微生物菌肥中未检测出头孢菌素C的残留，其中用GT/T6432-1994方法检测，粗蛋白含量为17.5％，用NY/T1971-2010检测腐植酸含量为42％，用NY/T304-1995测得有机物含量为83.4％，采用NY/T2321-2013方法测得有效活菌数达到4.5亿/克，且富含氨基酸和微量元素。

实施例3

1、原料

抗生素菌渣：某药厂的四环素菌渣，经检测，其含水量约为80.4％，菌渣中四环素的含量为1600ppm；

富含植物纤维的废弃物：酒糟；

复合微生物菌种：纤维素诺卡氏菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌；

微生物菌种培养基：土豆渣、蒸馏水、尿素、KH₂PO₄、K₂HPO₄。

2、微生物菌种发酵

土豆渣培养基的配制，土豆渣100g，蒸馏水200g，尿素2g，KH₂PO₄0.2g，K₂HPO₄0.5g；微生物菌种接种，在无菌的条件下，将纤维素诺卡氏菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌分别接种于土豆渣培养基中，在100rpm，温度为25℃，pH为6.8的条件下，摇床培养2d；得到各菌种的增菌发酵液；将所得到的发酵液按发酵罐中液体培养基体积比的4％，接种于液体发酵罐中，曝气，在温度为35℃，pH为7.0的条件下进行高密度发酵培养4d，获得复壮活化增菌后的所述微生物菌种的菌悬液，其中所述复壮活化增菌后的纤维素分解菌的生物量达到约5x10⁷cfu/mL、所述复壮活化增菌后的纳豆芽孢杆菌的生物量约为5x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的啤酒酵母菌的生物量约为5x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的植物乳杆菌的生物量约为5x10⁹cfu/mL。

3、混合发酵原料的准备

酒糟破碎至40目，并与四环素菌渣按1.3:1的比例均匀混合，即酒糟130kg，四环素菌渣100kg，均匀搅拌，利用酒糟的粒度、疏松度以及干燥度，吸附和均化四环素菌渣中的水分，使混合物料含水量为45％。将混合物置汽爆机内通入高压蒸汽(温度为200℃，压力1.3MPa)，维压3min后，迅速卸压爆碎，进行汽爆灭菌，出料。

经过上述汽爆工艺，菌渣中残留的四环素及有害微生物已完全被灭活，经检测，未检测出四环素的残留，同时，混合物料中的纤维素、半纤维素被分解成可溶性糖，蛋白质分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等，使其成为营养性生产培养基的主要成分，有利于固体发酵时发酵菌种的利用。

4、固体发酵

将上述灭菌后的混合物料230kg作为固体培养基置于卧式固体发酵罐中，并添加复壮活化增菌后的纤维素诺卡氏菌菌液0.3L(生物量约为5x10⁷cfu/mL)、纳豆芽孢杆菌菌液0.2L(生物量约为5x10⁸cfu/mL)、啤酒酵母菌菌液0.2L(生物量约为5x10⁸cfu/mL)、嗜酸乳杆菌菌液0.3L(生物量约为5x10⁹cfu/mL)进行生物固体发酵，通风、搅拌、曝气、自然升温，维持温度在35℃，氧含量为10％，pH值为7.0的条件下发酵1.5d，发酵完成后得到微生物菌肥，并根据需求，可以添加适量的微量元素，为了方便销售，可将制备的微生物菌肥进行再次粉碎、造粒后包装销售，也可以不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。

经过上述条件进行生物转化后，所获得的微生物菌肥中未检测出四环素的残留，其中粗蛋白含量为18.9％，腐植酸含量为43.7％，有机物含量为82.5％，有效活菌数达到4亿/克，且富含氨基酸和微量元素。

实施例4

1、原料

抗生素菌渣：某药厂的庆大霉素菌渣，经检测，其含水量约为85％，菌渣中庆大霉素的含量为2100ppm；

富含植物纤维的废弃物：草粉；

复合微生物菌种：绿色木霉、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌；

微生物菌种培养基：土豆渣、蒸馏水、尿素、KH₂PO₄、K₂HPO₄。

2、微生物菌种的发酵

土豆渣培养基的配制，土豆渣100g，蒸馏水200g，尿素2g，KH₂PO₄0.2g，K₂HPO₄0.5g；微生物菌种接种，在无菌的条件下，将绿色木霉菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌分别接种于土豆渣培养基中，在100rpm，温度为25℃，pH为6.8的条件下，摇床培养2d；得到各菌种的增菌发酵液；将所得到的发酵液按发酵罐中液体培养基体积比的4％，接种于液体发酵罐中，曝气，在温度为35℃，pH为7.0的条件下进行高密度发酵培养5d，获得复壮活化增菌后的所述微生物菌种的菌悬液，其中所述复壮活化增菌后的纤维素分解菌的生物量达到约7x10⁷cfu/mL、所述复壮活化增菌后的纳豆芽孢杆菌的生物量约为7x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的啤酒酵母菌的生物量约为7x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的植物乳杆菌的生物量约为7x10⁹cfu/mL。

3、混合发酵原料的准备

草粉破碎至60目，并与庆大霉素菌渣按1.8:1的比例均匀混合，即草粉180kg，庆大霉素菌渣100kg，均匀搅拌，利用草粉的粒度、疏松度以及干燥度，吸附和均化庆大霉素菌渣中的水分，使混合物料含水量为40％。将混合物置汽爆机内通入高压蒸汽(温度为240℃，压力2.0MPa)，维压4min后，迅速卸压爆碎，进行汽爆灭菌，出料。

经过上述汽爆工艺，菌渣中残留的庆大霉素及有害微生物已完全被灭活，经检测，未检测出庆大霉素的残留，同时，混合物料中的纤维素、半纤维素被分解成可溶性糖，蛋白质分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等，使其成为营养性生产培养基的主要成分，有利于固体发酵时发酵菌种的利用。

4、固体发酵

将上述灭菌后的混合物料180kg作为固体培养基置于发酵罐中，并添加活化的绿色木霉菌液0.2L(生物量约为7x10⁷cfu/mL)、纳豆芽孢杆菌菌液0.1L(生物量约为7x10⁸cfu/mL)、啤酒酵母菌菌液0.2L(生物量约为7x10⁸cfu/mL)、植物乳杆菌菌液0.1L(生物量约为7x10⁹cfu/mL)进行生物固体发酵，通风、搅拌、曝气、自然升温，维持温度在35℃，氧含量为10％，pH值为7.2的条件下发酵2d，发酵完成后得到微生物菌肥，并根据需求，可以添加适量的微量元素，为了方便销售，可将制备的微生物菌肥进行再次粉碎、造粒后包装销售，也可以不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。

经过上述条件进行生物转化后，所获得的微生物菌肥中未检测出庆大霉素的残留，其中粗蛋白含量为17.5％，腐植酸含量为41.8％，有机物含量为85％，有效活菌数达到4.2亿/克，且富含氨基酸和微量元素。

实施例5

1、原料

抗生素菌渣：某药厂的红霉素菌渣，经检测，其含水量约为67.6％，菌渣中红霉素的含量为1500ppm；

富含植物纤维的废弃物：油菜秸秆；

复合微生物菌种：热纤梭菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌；

微生物菌种培养基：土豆渣、蒸馏水、尿素、KH₂PO₄、K₂HPO₄。

2、微生物菌种发酵

土豆渣培养基的配制，土豆渣100g，蒸馏水200g，尿素2g，KH₂PO₄0.2g，K₂HPO₄0.5g；微生物菌种接种，在无菌的条件下，将热纤梭菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌分别接种于土豆渣培养基中，在100rpm，温度为25℃，pH为6.8的条件下，摇床培养2d；得到各菌种的增菌发酵液；将所得到的发酵液按发酵罐中液体培养基体积比的4％，接种于液体发酵罐中，曝气，在温度为35℃，pH为7.0的条件下进行高密度发酵培养7d，获得复壮活化增菌后的所述微生物菌种的菌悬液，其中所述复壮活化增菌后的纤维素分解菌的生物量达到约8x10⁷cfu/mL、所述复壮活化增菌后的纳豆芽孢杆菌的生物量约为8x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的啤酒酵母菌的生物量约为8x10⁸cfu/mL、所述复壮活化增菌后的植物乳杆菌的生物量约为8x10⁹cfu/mL。

3、混合发酵原料的准备

油菜秸秆破碎至20目，并与红霉素菌渣按0.8:1的比例均匀混合，即油菜秸秆160kg，红霉素菌渣200kg，均匀搅拌，利用油菜秸秆的粒度、疏松度以及干燥度，吸附和均化红霉素菌渣中的水分，使混合物料含水量为40％。将混合物置汽爆机内通入高压蒸汽(温度为180℃，压力1.0MPa)，维压4min后，迅速卸压爆碎，进行汽爆灭菌，出料。

经过上述汽爆工艺，菌渣中残留的红霉素及有害微生物已完全被灭活，经检测，未检测出红霉素的残留，同时，混合物料中的纤维素、半纤维素被分解成可溶性糖，蛋白质分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等，使其成为营养性生产培养基的主要成分，有利于固体发酵时发酵菌种的利用。

4、固体发酵

将上述灭菌后的混合物料360kg作为固体培养基置于卧式固体发酵罐中，并添加复壮活化增菌后的热纤梭菌菌液0.3L(生物量约为8x10⁷cfu/mL)、纳豆芽孢杆菌菌液0.3L(生物量约为8x10⁸cfu/mL)、啤酒酵母菌菌液0.2L(生物量约为8x10⁸cfu/mL)、植物乳杆菌菌液0.2L(生物量约为8x10⁹cfu/mL)进行生物固体发酵，通风、搅拌、曝气、自然升温，维持温度在35℃，氧含量为10％，pH值为6.5的条件下发酵2d，发酵完成后得到微生物菌肥，并根据需求，可以添加适量的微量元素，为了方便销售，可将制备的微生物菌肥进行再次粉碎、造粒后包装销售，也可以不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。

经过上述条件进行生物转化后，所获得的微生物菌肥中未检测出红霉素的残留，其中粗蛋白含量为20％，腐植酸含量为45.1％，有机物含量为84.6％，有效活菌数达到4.8亿/克，且富含氨基酸和微量元素。

实施例6

对比试验1

1、原料

抗生素菌渣：某药厂的青霉素G菌渣，经检测，其含水量约为75.9％，菌渣中青霉素G的含量为2000ppm；

富含植物纤维的废弃物：鱼腥草和甘草提取后弃渣；

复合微生物菌种：1-11，如表1所示

表1复合微生物菌种

2、混合发酵原料的准备

鱼腥草和甘草提取后弃渣破碎至40目，并与青霉素G菌渣按1:1的比例均匀混合，即鱼腥草和甘草提取后弃渣共200kg，青霉素G菌渣200kg，均匀搅拌，利用鱼腥草和甘草提取后弃渣的粒度、疏松度以及干燥度，吸附和均化青霉素G菌渣中的水分，使混合物料含水量为50％。将混合物置汽爆机内通入高压蒸汽(温度为220℃，压力1.8MPa)，维压6min后，迅速卸压爆碎，进行汽爆灭菌，出料。

经过上述汽爆工艺，菌渣中残留的青霉素G及有害微生物已完全被灭活，经检测，未检测出青霉素G的残留，同时，混合物料中的纤维素、半纤维素被分解成可溶性糖，蛋白质分解成大量的眎、胨、寡肽和游离氨基酸等，使其成为营养性生产培养基的主要成分，有利于固体发酵时发酵菌种的利用。

3、固体发酵

将上述灭菌后的混合物料400kg作为固体培养基置于卧式固体发酵罐中，并添加相应生物量的表1中的菌种1-11进行生物固体发酵，通风、搅拌、曝气、自然升温，维持温度在35℃，氧含量为10％，pH值为6.8的条件下发酵2d，发酵完成后得到与菌种1-11相对应的微生物菌肥1-11。

4、结果

1)微生物菌肥1-11中生物量的检测

检测方法：NY/T2321-2013

检测结果：见表2

2)微生物菌肥1-11中腐植酸含量的检测

检测方法：NY/T1971-2010

检测结果：见表2

表21-11微生物菌肥的检测结果

结论：由表2可知，由产黄纤维单胞菌、纳豆芽孢杆菌，产黄纤维单胞菌、啤酒酵母菌，产黄纤维单胞菌、植物乳杆菌，三组两种菌种组合发酵得到的复合微生物菌肥中，有效活菌数及腐植酸的含量均显著(p＜0.05)高于产黄纤维单胞菌、木霉菌，产黄纤维单胞菌、地衣芽孢杆菌，产黄纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌，产黄纤维单胞菌、胶质芽孢杆菌，产黄纤维单胞菌、嗜酸乳杆菌的组合；但显著(p＜0.05)低于产黄纤维单胞菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌，产黄纤维单胞菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌，两组三种菌种的组合；而由产黄纤维单胞菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌四种菌种组合的复合微生物，其发酵的复合微生物菌肥中有效活菌数、腐植酸含量又显著高于(p＜0.05)菌种9-10组复合物的微生物菌种。

由此可知，本发明所选的菌种组合(菌种1-3)的效果显著优于其他组合(菌种4-8)；且本发明进一步优选的菌种组合(菌种11)显著地进一步提高了微生物菌肥的效果。

实施例7

对比试验2

实验方法：

1)菌肥的施用

所施用的微生物菌肥为实施例6中所获得的微生物菌肥1-11，其中所述菌肥主要用于基肥，沟施，与土壤充分均匀、覆土、浇水、定植作物，施用量400公斤/亩。施用后28天进行检测。

2)所施用的土壤中检测的具体指标

施用各菌肥处理后的土壤中的有效总活菌数(cfu/cm³土壤)*、土壤中腐植酸含量(g/cm³土壤)、土壤中有机质含量、土壤中pH值

*其中，所述施用各菌肥处理后的土壤中的有效总活菌数(cfu/cm³土壤)是指每立方厘米处理的土壤中所施用的菌肥中的菌种的总cfu数。例如，对于施用菌肥1处理的土壤，所述有效总活菌数指每立方厘米中产黄纤维单胞菌和纳豆芽孢杆菌的总活菌数。又如，对于施用菌肥11处理的土壤，所述有效总活菌数指每立方厘米中产黄纤维单胞菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌和植物乳杆菌的总活菌数。

实验结果：见表3

表3菌肥施用28天后土壤检测结果

结论：由表3的实验结果可知，复合微生物1-3组发酵得到的菌肥处理土壤后，其有效活菌数量、土壤腐植酸含量、有机质含量显著(p＜0.05)高于复合微生物4-8组；但显著(p＜0.05)低于复合微生物9-10组；而复合微生物11组，由于纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、植物乳杆菌三种菌种的协同作用，进一步提高了有效活菌数量、土壤中腐植酸、有机质的含量。因此，本发明选取的四种菌种，具有治理土壤板结，解决土壤肥力下降的问题。

以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施案例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的范围。