| 技术名称 | 秸秆与牛粪低温发酵高值化综合利用关键技术研究与产业化应用 |
| 申报单位 | 中晋（内蒙古）资源环境科技有限公司 |
| 推荐单位 | |
| 技术领域 | 固体废物处理处置 |
| 适用范围 | 针对肉牛秸秆饲料质量有限、低温下秸秆与牛粪耦合堆肥难的产业 化发展瓶颈难题，项目基于极地微生物资源，运用营养激活与压力轮回 选择技术，筛选出秸秆饲料调制菌剂和秸秆耐低温发酵堆肥菌群配方， 并扩培加工成有效活菌数载量更高的糠基固态菌剂；基于自主开发的特 异性菌剂，构建肉牛功能性秸秆饲料技术，通过秸秆无尘处理和微生物 调制，开发出具有提高粗蛋白含量、抑制腹泻、提高饲料转化效率、无 抗饲草料等四大类新型功能性节粮型秸秆饲料种类，同时构建秸秆耐低 温自热发酵堆肥技术，通过秸秆与肉牛粪污耦合发酵，开发出具有抑制 枯萎病、猝倒病等常见土传病害的商品化生物有机肥料（NY884-2021）， 形成功能性秸秆饲料和生物有机肥料综合利用产业化示范基地，实现秸 秆等种植业废弃物低成本、低碳化生产及高值化综合利用，减少大气环 境污染，促进土壤培肥和固碳减排，创建可复制、可落地、可推广的产 业化应用模） |
| 技术原理 | 本项目研究运用营养激活和压力选择的菌种筛选方法，扩培生产出各类菌剂；采用二硝基水杨酸法、高锰酸钾滴定法和苯酚-次氯酸钠比色 法等测定滤纸酶、羧甲基纤维素酶、氧化氢酶和脲酶等酶活性，利用 MiSeq高通量测序方法分析微生物菌群结构，利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱(1H-NMR)进行有机质提取液波谱学分析，钼酸铵分光光度法、马弗炉灰化法和凯氏定氮法等仪器和方法测定堆肥过程中温度、pH、EC、有机碳和 GI 等理化、生物参数，进而阐明秸秆等种植业废弃物过程中的物质转化规律和结果，并为高值化利用生产工艺参数和技术构建确定提供理论支撑。 （1）功能性菌群筛选与秸秆不同处理菌剂开发 采集高寒、干燥、低氧的极地环境条件下分离的极地微生物菌系或菌株，经过营养激活、压力选择等技术方法筛选后，采用轮回选择方法 选育出多个稳定菌系组合，并通过低温下自热升温、耐高温或营养转化效率等性能测试，分别筛选出秸秆饲料调制和秸秆耐低温发酵堆菌剂配方，并扩培加工成有效活菌数载量更高的糠基固态菌剂；同时通过分析饲料处理和堆肥不同发酵阶段秸秆微生物种群结构与多样性变化，并结合微生物菌群演替规律分析，探明作物秸秆、蔬菜菜秧处理过程中饲料或堆肥产物随菌群结构变化的产物规律，分别揭示微生物驱动下的饲料营养及堆肥成分变化结果。 （2）肉牛功能性秸秆饲料技术构建与生产 针对当前肉牛秸秆饲料霉变率高、营养转化效率低、深加工成本高等难题，以前期开发的秸秆饲料微生物菌剂为核心，分析微生物调制方 法对饲料营养品质、饲料消化状况、腹泻率和肠胃菌群结构等指标的影响，明确微生物调制的作用效果和与影响因素，并在秸秆收集、二次除尘打包机械化生产基础上，构建肉牛功能性秸秆饲料微生物调制技术，进而开发出具有提高粗蛋白含量、抑制腹泻、提高饲料转化效率、无抗饲草料等不同功能的新型节粮型秸秆饲料种类，并予以生产示范。 （3）秸秆耐低温自热发酵堆肥技术构建与生物有机肥料生产 针对秸秆、菜秧等种植业废弃物在低温下启动发酵难、降解慢等问题，在一定的低成本投入前提下，以前期开发的秸秆耐低温发酵堆肥菌 剂为核心，通过设置不同氮源（牛粪或尿素）添加量下不同菌剂用量的二因素多水平梯度试验，分析不同处理对堆肥发酵温度、堆肥养分含量、失重率、粪大肠菌群数和蛔虫卵死亡率等指标，以及微生物益生菌群结构的影响，明确-30℃以下低温条件下进行秸秆、菜秧等自热启动、及 60℃以上高温发酵所需的适宜菌剂用量、氮素用量等关键工艺参数，并结合纳米膜材料和挖掘机等简易设备，构建秸秆耐低温就地就近发酵堆肥技术，开发出具有抑制枯萎病、猝倒病等常见土传病害的商品化生物有机肥料，并予以生产示范。 |
| 技术主要指标 | （1）特异性秸秆处理菌剂的开发 项目采用特殊碳源营养添加方法开发各种菌剂，开发出秸秆多种功 能性微生物菌剂，以及可在-30℃下实现秸秆、菜秧等自热启动发酵堆肥 的微生物菌剂，为后续秸秆饲料和秸秆堆肥高值化生产奠定必要基础。 （2）秸秆耐高温发酵 秋季秸秆、菜秧等种植业废弃物上附着大量的越冬病虫，堆肥如果 不经过一定时间的高温灭菌处理，难以解决病虫害的流行与传播问题。 项目以专性嗜热菌为基础筛选、扩培制成的自研菌剂，具有较长时间的 耐高温特性，结合纳米膜覆盖实现膜内保温蓄热，来实现膜内物料≥ 60℃、持续 15 天以上的高温发酵，从而彻底解决病菌虫卵传染难题。 |
| 推荐标签 | 工程案例 |
| 案例名称 | |
| 案例详情 | 各种农业微生物菌剂，并构建了农业废弃物耐低温发酵堆肥还田、 养殖粪污耐低温兼性厌氧处理以及富氮秸秆饲料等生物质废弃物资源化 快速处理技术体系，成果广泛应用于吉林、西藏、黑龙江等地企业及乡 村人居环境整治工作中。在吉林省科技厅项目“高寒地区农业废弃物低 温发酵堆肥技术研究与示范”（20200403014SF）。发表中英文期刊论文百 余篇，授权国家发明专利 3 项，出版专著和教材各 1 部。《高寒地区粪污 耐低温发酵与有机堆肥生产技术》发表至《特种经济动植物》|2021 年第 5 期|80-81|共 2 页《高寒地区作物秸秆低温发酵堆肥技术探析》发表《现 代农业科技》2019 年第 12 期；《畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术》 发表《现代农业科技》2019 年第 18 期 |
| 技术资质 | |
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| 组织评审详情 | 乡村人居环境整治工作中，兴安盟肉牛集中产业区，建立生产基地进行秸秆饲料和秸秆堆肥产业化示范。以农村作物秸秆等种植业废弃物 资源化高值利用为总目标，聚焦秸秆饲料营养价值不高、利用率低，以及种植业废弃物低温下自热启动和高温发酵堆肥困难的问题，分别开展秸秆饲料调制菌剂和耐低温发酵菌剂的研发，并分别构建肉牛功能性秸秆饲料微生物调制技术和耐低温自热发酵堆肥技术。 |
