一种国兰专用肥料的制备方法与流程

文档序号:11223021阅读:677来源:国知局

本发明属于生物肥料生产技术领域。



背景技术:

蛹虫草(cordycepsmilitaris),又名北冬虫夏草、是虫草属的模式种。《全国中草药汇编》记载:“蛹虫草的子实体及虫体也可作为冬虫夏草入药”。卫生部发布09年3号公告批准蛹虫草(蛹虫草)为新资源食品。蛹虫草有抗肿瘤、抗菌、抗炎、在抗氧化、抗疲劳、抗衰老等作用,能增强人体免疫功能、造血能力和抗辐射能力,医药保健功能越来越受到人们的重视,与之相关的产业也显现了巨大的发展潜力。

蛹虫草培养基一般以大米、小麦为基本培养基,辅以黄豆、蚕蛹粉、蛋白胨等营养物质,子实体采收后的培养基富含菌丝体和子实体残留以及其他代谢物质,培养基丢弃不仅浪费而且容易污染环境,蛹虫草培养基的综合利用能变废为宝,为企业增加效益。

为了充分利用资源,以往研究有利用蛹虫草培养基开发饲料、发酵酱油等。

中国传统上的兰花,主要是指兰属(cymbidium)植物,也称为中国兰或国兰,其主要包括春兰(cymbidiumgoeringii)、(rchb.f.)rchb.f.)、蕙兰(c.faberirolfe)、建兰(c.ensifolium(l.)sw.)、寒兰(c.kanranmakino)、墨兰(c.sinense(jacksonexandr.)willd.)等约48种。国兰优良品种经济价值高,兰科植物种子的特殊性,在自然条件下必须与一定的真菌共生形成菌根,才能完成种子的萌发乃至生长为健康的成年植株,菌根对国兰吸收营养物质,促进生长和开花十分重要,目前我国国兰优良品种的产业化开发已进入快速发展阶段,开发适宜国兰生长繁育的肥料有很大的市场潜力。



技术实现要素:

本发明目的就是提供利用蛹虫草培养基下脚料变废为宝的生产国兰专用肥料的方法。

本发明包括以下步骤:

1)将子实体采收后的蛹虫草培养基烘干后粉碎,得培养基粉料;粮食储存国家标准含水量要求小于15%,以小麦为主要原料的基质粉碎至2mm左右,过24目筛网。经试验发现基质颗粒过大不易发酵透彻,营养物质浸出性差,培养基粉料的粒径为1mm~2mm,吸水后基质颗粒膨大4mm内,发酵时基间有孔隙,能比粉末状基质发酵更彻底,发酵结束作为固体肥烘干后,体积缩小至1mm左右,作为基肥吸水后膨大至2mm左右,与栽培兰花的基质主料小号松鳞大小相似,基质团粒结构好,浇水前后颗粒大小变化,能增加基质的保水性和透气性,发酵后肥分缓慢释放,因此适宜作为国兰基肥和基质原料。

2)将培养基粉料和超细粉碎纯蒸骨牛骨粉混匀后浸渍于水中,经发酵,得发酵料;所述培养基粉料和超细粉碎纯蒸骨牛骨粉的混合质量比为19∶1。由于培养基原料发酵有机肥钙元素含量较低,国兰人工栽培一般需要常年遮阳,钙元素缺乏会加剧国兰徒长现象。肉骨粉富含磷、钙、蛋白质、粗脂肪、粗纤维、氨基酸等,超细粉碎的纯蒸骨牛骨粉,表面积和孔隙度变大,溶解性、吸附性和流动性增强,能有效提高有机肥中钙和磷元素的浓度,同时使肥料养分更均衡。

3)将38kg水升温至100℃后降温至40℃,溶入2kg白糖和10克em发酵菌种,密封发酵7-8天,得em菌种原液;em发酵菌种中每克活菌总数≥2000亿,是优质em菌的标准。em菌采用日本菌种技术利用独特发酵工艺把经过仔细筛选出来的好气性和嫌气性有益微生物混合培养,em菌为一种混合菌一般包括光合菌、酵母菌、乳酸菌等等有益菌类。接种em菌能有效的抑制蛹虫草培养基中虫草菌丝体和有害菌的的生长,比自然发酵速度更快,提高发酵效率,缩短发酵时间。

4)将先发酵料和em菌种原液混合,日平均温度≥20℃,每3天搅拌1次,30天后加入25l自来水;再发酵6个月,得褐色发酵液;利用em菌有氧发酵,日平均温度≥20℃时,em菌能被充分激活;每3天搅拌1次,能让发酵料有氧发酵更充分,发酵料经过升温到降温到趋于常温的过程说明有氧发酵基本完成,加入25l自来水发酵料进入无氧发酵,经过6个月的无氧发酵,发酵液呈均匀的褐色,无漂浮的杂质、无臭味,有微微的氨气味,说明肥性趋于温和稳定。

5)将所述褐色发酵液置于60co-γ辐照杀菌,得杀除蛔虫卵的发酵液;60co-γ辐照最低吸收剂量为1000gy,辐射灭菌主要杀灭和减少对国兰有害的杀灭肥料中粪大肠菌群和蛔虫卵,为后期兰根菌的生长优势创造环境。

6)将国兰菌根真菌干菌丝诱导子粉末溶解于水中,诱导子和水的质量比为1∶40000,混匀后倒入杀除蛔虫卵的发酵液;蛹虫草培养基料发酵的养分十分适宜真菌的生长,该步骤主要利用有机肥的浓度控制国兰根菌的生长状态,高浓度的有机肥使兰根菌处于休眠状态,使用时经过稀释根菌能正常生长。

其中,国兰菌根真菌干菌丝诱导子粉末的制备方法是:将健康国兰根段表皮灭菌后,用不加琼脂pda培养基培养兰根横切面皮层细胞内真菌,筛选出加入培养基后促进组培材料生长的真菌样品,继续培养后过滤得到的菌丝体,自然风干,用研钵进行粉碎,制成国兰菌根真菌干菌丝诱导子粉末。

7)经过滤,分别得到国兰专用液态肥料和固态肥料;将固态肥料置于60℃条件下烘干至水分含量≤30%。采用以上液态肥与水混合,液态肥中水不溶物≤5%,达到作为国兰叶面肥喷施的标准。

本发明所具有的优点和效果:

1、本发明利用蛹虫草培养基下脚料,结合国兰生理生长的特点,通过一种生物发酵工艺,变废为宝,开发了物美价廉的国兰专用生物有机肥,拓宽了蛹虫草培养基下脚料再利用途径,实现了资源的循环利用,可为企业增加额外效益。

2、本发明选用发酵原料既有植物原料如大麦、黄豆,又有动物性原料如蚕蛹粉、蛋白胨、牛骨粉等,成分多,营养丰富而均衡;发酵后有机肥中ph=5.6~6.5呈弱酸性,适宜国兰生长弱酸性的要求,肥效良好。液态肥中有效活菌数为0.32亿/g、全k含量0.8734%、全p含量0.4633%、全n含量0.7356%,粪大肠菌群数0个/g、蛔虫卵死亡率100%;固态肥中有效活菌数为0.47亿/g、全k含量3.282%、全p含量1.163%、全n含量2.492%、粪大肠菌群数2个/g、蛔虫卵死亡率100%。(全钾含量采用火焰光度法测试得到,全磷含量采用钼锑抗吸光光度法测试得到,全氮含量采用凯氏定氮法测试得到。)

3、本发明通过利用em菌发酵高效的释放了原料的肥分,再利用60co-γ辐照杀菌、杀虫,降低了有机肥潜在的病虫害,有效的控制和保留了有益菌,同时为兰根真菌的生长优势创造了条件,菌根真菌成为有益的优势菌群,释放拮抗物质,可以有效地阻止其它病原菌侵入兰根,大大减轻了兰根遭受病害的危险,从而间接提高幼苗的成活率。

4、本发明固液分离后,获得国兰专用的液态肥和固态肥,液态肥稀释后可作为国兰叶面肥和灌根肥,固态肥可作为基肥与国兰主要栽培基质小号松鳞以1∶5比例混合,固态肥颗粒大小与松鳞匹配,贴根性好;蛹虫草培养基发酵的固态肥,主要为小麦颗粒,吸水性透气性好,有利于国兰根茎生长;固态肥经过有益菌发酵,是很好的缓释基肥,固态肥中培育了大量的国兰根菌,能有效的促进国兰生长,提能使基质有机菌含量平衡,改善基质的肥分。

具体实施方式

一、蛹虫草培养方法:

培养基配方:小麦、蚕蛹粉、20目碎黄豆和营养液(葡萄糖15g,蛋白胨10g,磷酸二氢钾1g,硫酸镁1g,vb11mg,加水定容至1000ml,ph值自然),按质量比(20:2:5:50)加入玻璃瓶中,封口,高温高压121℃灭菌60min,放凉后培养基无菌环境下接蛹虫草菌种,培养子实体。

以上培养基的配方充分考虑了培养蛹虫草各营养成分的均衡,子实体采收后剩余营养物质及残留蛹虫草子实体和菌丝体十分丰富。

二、肥料的制备:

1、待正常生产的蛹虫草子实体采收后,将培养基烘干至含水量小于15%、粉碎,过24目筛网,取得粒径1~2mm的培养基粉料,备用。

2、将培养基粉碎料和不超过100目的超细粉碎纯蒸骨牛骨粉按质量比19:1混匀后,称量5kg倒入50l容量塑料桶,再加入5kg自来水,浸泡发酵24小时,粉料吸水膨胀,直至手握有潮湿感而无多余流水,得发酵料。

3、由正规途径购买优质发酵专用em菌种,em菌种每克活菌总数≥2000亿。配置em菌种原液:

取2kg白糖溶解于38kg烧开放凉至40℃左右的白开水中,再加入10gem菌种,混合均匀后,密封发酵7~8天,打开后有微微的甜味,即得em菌种原液。

4、在每桶发酵料中加入100gem菌种原液,混匀加盖留气孔,日平均温度需保证在20℃以上,每3天搅拌1次。通过培养基料温度的监测,培养料完成升温到降温至稳定的过程,2~3星期完成有氧发酵过程,1月后加入25升自来水。放置6个月,发酵料充分腐熟,至桶内液体呈均匀的褐色,有微微的氨味,无臭味,即完成无氧发酵,得发酵液。

5、将所述褐色发酵液置于60co-γ辐照杀菌,得杀除蛔虫卵的发酵液。60co-γ辐照最低吸收剂量为1000gy,杀灭肥料中粪大肠菌群和蛔虫卵。

6、选择一年生生长健壮、颜色白亮、无任何病斑的国兰新鲜根段,在自来水流水状态下冲洗2小时,在超净工作台上用无菌水冲洗2次,无菌吸水纸吸干水分后,用75%酒精表面消毒30s,然后浸于0.1%的升汞溶液中,消毒8min,无菌水冲洗4~5次。

然后横切面切成1mm的薄片,接种于不含琼脂的pda液体培养基中,25℃下,摇床(120r/min)黑暗培养1周后选择培养液清亮、菌丝均匀的样品,加入国兰组培材料培养基,1月后观察选择与组培材料共生良好、促进组培材料生长的真菌样品。培养低温保存的有益根菌样品,将过滤得到的菌丝体自然风干,并用研钵进行粉碎,制成国兰菌根真菌干菌丝诱导子粉末,于4℃冰箱中保存。

兰科植物种子在自然条件下必须与一定的真菌共生形成菌根,才能完成种子的萌发乃至生长为健康的成年植株。皮层细胞中分布着大量的菌丝团和已消解的菌丝,它们的不断形成与消解为兰花提供了生长所需的营养。兰花植株,特别是无菌培养的兰花组培苗缺少与相应的菌根真菌共生,不仅移栽成活率低,生长发育缓慢,而且开花晚,甚至不开花。国兰根菌一般不均匀的分布在根部皮层细胞中,且较外侧的几层细胞中分布较多。因此分离出国兰根菌十分重要,兰根外表皮的灭菌不彻底容易分离杂菌,灭菌时间过程容易杀灭表皮中的根菌,本发明通过试验掌握了根部表皮杀菌方法,通过横切面薄切的方法,使获得根菌的几率大大增加,利用液体培养的方法能快速培养根菌,及时筛除对兰花危害极大的细菌病害,方法简单,时间短,可以大规模的筛选。通过菌根真菌干菌丝诱导子通过与组培材料共培养,筛选出促进组培材料生长的兰菌根真菌干菌丝诱导子,保障了根菌的质量。

7、取0.5g国兰菌根真菌干菌丝诱导子粉末溶解于20kg水中,然后倒入装有杀除蛔虫卵的发酵液的肥料桶内,搅匀发酵,取得肥料。

8、以30目不锈钢网对肥料进行初滤,然后再用8层纱布再复滤,分别得到国兰专用液态肥料和固态肥料。

将固态肥料置于60℃条件下烘干至水分含量≤30%,即得国兰专用固态肥料,密封避光保存。

三、国兰专用液态肥料和固态肥料的应用:

1、液态肥料的应用:

将液体肥料与水按质量比1:20混合,得到稀释的液体肥料,正常灌根,春秋季每2星期施肥1次,夏冬季每月使用1次。使用1年后统计与对照使用化肥国兰萌芽率提高了189.4%、成苗率提高了29.2%、叶长提高15.4%、叶宽增加了27.8%,国兰植株生长健壮,病虫害少,叶色鲜艳,花香浓郁。

2、固体肥料的应用:

以1:5的质量比将固体肥料与市售小号松鳞混匀,栽培国兰,不施任何其他肥料。使用1年后统计与对照使用化肥国兰萌芽率提高了264.2%、成苗率提高了38.6%、叶长提高17.5%、叶宽增加了31.2%,国兰植株生长健壮,病虫害少,叶色鲜艳,花香浓郁。

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