专利名称：一种富硅复合生物肥的制备方法
技术领域：
一种富硅复合生物肥的制备方法，属于生物化学领域。富硅复合生物肥包括以胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌为主的硅酸盐细菌，并富有活性硅。发明人利用胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌能分解硅酸盐矿物中硅的特性及吸附吞硅的特性，在发酵培养胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌时，在培养基中加入适量经研磨过筛的热电厂炉渣、粉煤灰，让其在发酵生长过程中分解炉渣、粉煤灰中的非活性硅，使其转变为可溶性、枸溶性硅，供植物生长利用。本发明探索出了胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌在富硅条件下的最佳发酵条件，该条件包括培养基配方，炉渣、粉煤灰加入量，发酵温度等。该益生菌发酵产物经过加工配制，可制成即可补钾又可补硅的富硅复合生物肥。
背景技术：
胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌能 分解铝硅酸盐类的原生态矿物，使难溶性S1、K、P、等转变为可溶性物质供植物生长利用，同时还可以产生多种生物活性物质促进植物生长。以胶质芽孢杆菌为主要成份的生物肥在缺钾土壤上对各种农作物表现出较好的增产效
果O硅被称为植物生长需要的第四大营养元素，是水稻、甘蔗等作物健康生长发育所必需的元素。水稻一生中所需要的硅比氮磷钾的总和还多。我国4. 5亿亩水稻土中约有一半以上缺硅，潜在硅肥需求量为每年I千万吨。其它禾本科作物如麦类作物、玉米、高粱等以及一些葫芦科作物如黄瓜、西瓜、冬瓜等的需硅量也很大。为了用硅酸盐细菌给作物补钾肥的同时也补充硅肥，本发明人在胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌发酵培养基中加入了含有硅酸盐成分的热电厂炉渣、粉煤灰，利用胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌对硅的转化作用，获得活性硅酸盐成分，提高菌肥中活性硅的含量。本发明研制的富硅复合生物肥，可对作物同时补充钾和硅，促进增产增收，同时有效利用了当地资源，变废为宝，具有良好的经济及社会效益。
发明内容
本发明人利用胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌对硅酸盐矿物中硅的分解和吸附吞硅能力，通过微生物发酵技术，把热电厂炉渣、粉煤灰中的非活性硅转化为活性硅，变废为宝。富硅微生物发酵产物经过加工，制出即可补充作物钾元素又可补充硅元素的高效肥料。该肥料的发酵加工工艺为首创。采用液态发酵法培养胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌，应用粮油加工厂副产物豆柏、麸皮、玉米渣浸出液为培养基，实现了资源有效利用。在发酵培养过程中，我们对培养基配方、炉渣及粉煤灰加入量、接种量、温度、PH值、发酵时间等参数均进行了优化，每批细菌的发酵培养时间为34小时-38小时，每2000升发酵罐可得发酵产物60公斤，可配制富硅复合生物肥20吨。
图1富硅复合生物肥制备工艺流程图。
具体实施例方式胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌发酵在研制的培养基中加入占培养基总量1% -2%的热电厂炉渣、粉煤灰、混合、灭菌后，接种胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌，让其在一定条件下发酵生长。通过胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌的分解、吸附吞硅作用把热电厂炉渣、粉煤灰中的非活性硅转化为活性硅。经检测，发酵产物中活性硅的含量比发酵前增加60%以上。胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌经过以上发酵条件获得的发酵产物，经除杂、减压蒸发后，加入载体、有机质、粘合剂、防霉剂，混合造粒，即生产出富硅复合生物肥。实施例一富硅条件下胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌的发酵培养1、发酵培养基配方(按重量百分比配制)玉米渣浸出液10%、麸皮浸出液10%、豆柏粉 O. 6%，葡萄糖 O. 2%，K2HPO4 O. 2%, MgSO41. 5%, (NH4)2SO4 O. 5% g, CaCO31. 0%,FeCl3 0.02%，酵母膏0.4%。热电厂炉渣2 %，粉煤灰2 %，剩余部分用蒸馏水补齐至100%。2、移种情况在2000L发酵罐加入培养基约1300kg，灭菌、降温后，由2级500L发酵罐移种(菌落湿重约40kg，连培养基总重约400kg)胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌至2000L发酵罐，补充培养基至1800L刻度。3、发酵培养条件 pH值控制在7. 2左右，通气量IOmVmin,发酵温度控制在36°C，搅拌在发酵的头8个小时可开启为120转/分，8小时后不开搅拌，可加大通气量在12m3/min-20m3/min。发酵时间，根据菌落生长情况而定，约为36小时。发酵过程中检验发酵液中可溶硅含量及菌落中的硅含量，可知发酵终点时发酵液中含可溶硅为1600mg/L-2500mg/L，菌落中的硅含量为2% -4%。通过发酵，可有效的将非活性硅转化为活性硅。发酵后处理及肥料加工把发酵产物转移到减压旋转蒸发器中，减压蒸发除去水分，蒸发温度不超过38°C。处理后的发酵菌产物按占肥料成品总重的O. 2% -O. 5%的比例投料，其余投入粘合剂O. 1% -O. 5%,防霉剂O.1 % -O. 4%，有机质30%，腐殖酸钾20%，其余添加载体至100%。载体可以为硅藻土、含碘硒凹凸棒土、含腐殖质粘土等材料。以上原料经混合、造粒后检验胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌活菌数和活性硅含量，达到肥科标准要求后分装，即为成品。实施例二富硅条件下胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌的发酵培养1、发酵培养基配方(按重量百分比配制)玉米渣浸出液10%、麸皮浸出液10%、豆柏粉 O. 6%，葡萄糖 O. 2%，K2HPO4 O. 2%, MgSO41. 5%, (NH4)2SO4 O. 5% g, CaCO31. 0%,FeCl3 0.02%，酵母膏0.4%。热电厂炉渣I %，粉煤灰I %，剩余部分用蒸馏水补齐至100%。2、移种情况在2000L发酵罐加入培养基约1300kg，灭菌、降温后，由2级500L发酵罐移种(菌落湿重约40kg，连培养基总重约400kg)胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌至2000L发酵罐，补充培养基至1800L刻度。3、发酵培养条件pH值控制在7. 5左右，通气量10m3/min，发酵温度控制在38°C，搅拌在发酵的头8个小时可开启为120转/分，8小时后不开搅拌，可加大通气量在12m3/min-20m3/min。发酵时间,根据菌落生长情况而定,约为34小时左右。发酵过程中检验发酵液中可溶硅含量及菌落中的硅含量，可知发酵液中含可溶硅为1500mg/L-2200mg/L，菌落中的硅含量为2% -4%。通过发酵可有效的将非活性硅，转化为活性硅。发酵后处理及肥料加工把发酵产物转移到减压旋转蒸发器中，减压蒸发除去水分，蒸发温度不超过38°C。处理后的发酵菌产物按占肥料成品总重的O. 2% O. 5%的比例投料，其余投入粘合剂O. 1% O. 5%、防霉剂O. 1% O. 4%，有机质30%，速效氮磷钾肥2%，粉煤灰2% 5%，其余添加载体至100%。载体可以为硅藻土、含碘硒凹凸棒上、含腐殖质粘土等材料。以上原料经混合、造粒后检验胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌活菌数和活性硅含量，达到肥料标准要求后分装，即为成品。以上两个实施例表明，在胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌的发酵培养基中加入含硅酸盐成分的热电厂炉渣、粉煤灰，利用此菌对硅的转化作用，可获得活性硅酸盐成分，提高菌肥中活性硅的含量。以此法生产的富硅复合生物肥，经施用后，可有效补充作物所需的钾元素及硅元素，促进作物增 产。
权利要求
1.胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌在富硅条件下的发酵培养方法。
发明人利用胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌能分解硅酸盐矿物中硅的特性及吸附吞硅的特性，在发酵培养胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌时，在培养基中加入适量经研磨过筛的热电厂炉渣、粉煤灰，让其在发酵生长过程中分解炉渣、粉煤灰中的非活性硅，使其转变为可溶性、枸溶性硅，供植物生长利用。本发明探索出了胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌在富硅条件下的最佳发酵条件。
培养基配方玉米渣浸出液10 %、麸皮浸出液10 %，豆柏粉0. 6 %，葡萄糖0.2%，K2HPO40.2%, MgSO41. 5%, (NH4)2SO4 0. 5% g, CaCO31. 0%, FeCl3 0. 02%，酵母膏 0. 4%。炉渣I % 2%，粉煤灰I % 2%，剩余部分用蒸馏水补齐至100%。
发酵培养条件在2吨罐中经约34小时 38小时发酵培养，控制pH值在7. 2-7. 5之间，控制通气量在10m3/min 20m3/min的范围内，控制温度在36°C _38°C，以菌落生长时间曲线拐点前3小时为终点控制指标，在此条件下菌落生长旺盛，通过发酵可有效的将非活性硅，转化为活性硅。
2.根据权利要求1生产的胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌发酵产物，经除杂、减压蒸发去水后，加入其他成分及载体、助剂，经科学配比后，混合造粒，可生产出高效富硅复合生物肥。
肥料配方处理后的发酵菌产物按占肥料成品总重的0. 2% 0. 5%的比例投料，其余投入粘合剂0.1 % 0. 5 %、防霉剂0.1 % 0. 4 %，有机质30 %，速效氮磷钾肥2 % (或腐殖酸钾20%)，粉煤灰2% 5% (视作物需硅程度加入)，其余添加载体至100%。载体可以为硅藻土、含碘硒凹凸棒上、含腐殖质粘土等材料以上原料经混合、造粒后检验胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌活菌数和活性硅含量，达到肥料标准要求后分装，即为成品。
全文摘要
本发明涉及一种富硅复合生物肥的制备方法。富硅复合生物肥包括以胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌为主的硅酸盐细菌，并富有活性硅及其他有效成分。发明人利用胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌能分解硅酸盐矿物中硅及吸附吞硅的特性，在发酵培养胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌时，在培养基中加入1％～2％经研磨过筛的热电厂炉渣、粉煤灰，让其在发酵生长过程中分解、吸附炉渣、粉煤灰中的非活性硅，使其转变为可溶性、枸溶性硅，供植物生长利用。本发明探索出了胶质芽孢杆菌和环状芽孢杆菌在富硅条件下的最佳发酵条件，该条件包括培养基配方，炉渣、粉煤灰加入量，发酵温度，pH值、发酵终点控制等。该益生菌发酵产物经除杂、减压蒸发去水后，加入其他成分及载体、助剂，经科学配比后，混合造粒，可生产出能高效富硅复合生物肥，该肥料可给作物有效补充钾元素、硅元素，促进作物生长。
文档编号C12R1/09GK103045650SQ20111030780
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者徐波勇, 方文胜, 孙建亮, 张玉亮, 范飞飞, 王磊磊, 孙海霞, 吕胜春, 张盼盼 申请人:徐波勇, 方文胜, 孙建亮