一种微生物发酵水溶肥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种微生物发酵水溶肥及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 中国是一个农业大国，随着农业的快速发展，水肥资源消耗日趋严重，对环境也造 成影响，因此节水节肥对实现我国农业可持续发展具有十分重要的意义。目前水肥一体化 技术能从根本上解决这一问题，不但实现了高效农业，而且节约了水资源，提高了化学利用 率，减少化肥对环境的污染。
[0003] 水溶性肥料(简称水溶肥)是一种可完全溶于水的高效新型肥料，具有溶解好、无 残渣、见效快、使用方便等显著优点，便于水肥一体化技术的管理与推广，近几年在国内得 到了迅速的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了实现高效农业，节约水资源，提高化学利用率，减少化肥对环 境的污染，而提供一种新型的微生物发酵水溶肥及其制备方法。本发明的水溶肥富含益生 微生物、腐殖酸、氨基酸以及中量元素，特别适合大田作物及瓜果蔬菜等经济作物，能在满 足作物对中量元素需求的同时，具有改良土壤、保肥保水、刺激作物生长、促进作物防病抗 害、提高肥料利用率、增产增收、改良农产品品质等功效。
[0005] 本发明提供下述技术方案解决上述技术问题。
[0006] 本发明提供的技术方案之一是:一种微生物发酵水溶肥，其包括如下原料组分：以 重量份计，复合氨基酸粉70~100份、酵母废液900~950份、分散剂10~30份、螯合中量元素 肥料50~100份、螯合微量元素肥料2~5份、毕赤酵母菌(Pichiapastoris)发酵剂1~3份、 枯草芽胞杆菌(BacillussubtilIs)发酵剂1~3份，所述的毕赤酵母菌发酵剂和所述的枯 草芽孢杆菌发酵剂的用量均以当发酵剂为菌液且菌液的〇D_值为3~4时所接种的菌液的 重量计。
[0007] 其中，所述的复合氨基酸粉为本领域常规所述，其是高效氨基酸营养液定向浓缩 提取物。一般来说，其是以天然角蛋白毛发为原料经水解、脱酸、脱盐及喷雾干燥而成，含有 丰富的游离态氨基酸，还含有作物需要的有机及无机氮、磷、钾等元素，一般的市售复合氨 基酸粉均适用于本发明。优选地，所述的复合氨基酸粉含有谷氨酸、组氨酸、天冬氨酸、脯氨 酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、甘 氨酸和苏氨酸。
[0008] 所述酵母废液(亦称酵母浓缩液)为本领域常规所述，其是酵母生产过程中产生的 废液。一般而言，其含有有机质45 %~55 %、N+P2〇5+K2〇总量大于4.0%、水分40 %~45%，pH 值7.1~8·0〇
[0009] 所述的分散剂为本领域常规所述，主要起使体系均匀、悬浮性能增加、不沉淀的作 用，常规的分散剂如聚乙二醇200、聚乙二醇400和乙烯-丙烯酸共聚物等均适用于本发明， 本发明优选聚乙二醇400。
[0010]所述的螯合中量元素肥料为本领域常规的含义，即将肥料用螯合剂螯合中量元素 而制得，所述的螯合剂为本领域常规，如EDTA、IDHA、HEDP等常规的螯合剂均可。所述的中量 元素为本领域常规的含义，较佳地，所述的中量元素选自钙、镁和硫中的一种或多种。
[0011]所述的螯合微量元素肥料为本领域常规的含义，即将肥料用螯合剂螯合微量元素 而制得，所述的螯合剂为本领域常规，如EDTA、IDHA、HEDP等常规的螯合剂均可。所述的微量 元素为本领域常规的含义，较佳地，所述的微量元素选自铜、锰、锌和铁中的一种或多种。 [0012]所述的毕赤酵母菌(Pichia pastoris)发酵剂为本领域常规所述，如本领域常规， 其一般是将毕赤酵母菌菌种经过活化扩繁得到种子液(优选二级种子液)后再使用，即将种 子液添加入发酵体系进行发酵。
[0013]所述的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtil Is)发酵剂为本领域常规所述，如本领域 常规，其一般是将枯草芽胞杆菌菌种经过活化扩繁得到种子液(优选二级种子液）后再使 用，即将种子液添加入发酵体系进行发酵。
[0014] 所述的毕赤酵母菌发酵剂和所述的枯草芽孢杆菌发酵剂的用量均以当发酵剂为 菌液且菌液的OD600值为3~4时所接种的菌液的重量计的含义是指该两种发酵剂在使用时 的添加方式不限于菌液(较佳地是种子液，更佳地是二级种子液），也可以是其他本领域常 规的方式，但不论何种添加方式，比如可以是添加固态菌粉，其添加量均相当于以菌液添加 且菌液的OD600值为3~4时所接种的菌液的重量计。
[0015] 本发明的一较佳实例为:一种微生物发酵水溶肥，其包括如下原料组分：以重量份 计，复合氨基酸粉90份、酵母废液900份、分散剂30份、螯合中量元素肥料100份、螯合微量元 素肥料5份、毕赤酵母菌发酵剂2份、枯草芽胞杆菌发酵剂2份，所述的毕赤酵母菌发酵剂和 所述的枯草芽孢杆菌发酵剂的用量均以当发酵剂为菌液且菌液的〇D_值为3~4时所接种 的菌液的重量计。
[0016] 本发明的另一较佳实例为:一种微生物发酵水溶肥，其包括如下原料组分：以重量 份计，复合氨基酸粉70份、酵母废液950份、分散剂30份、螯合中量元素肥料100份、螯合微量 元素肥料5份、毕赤酵母菌发酵剂3份、枯草芽胞杆菌发酵剂3份，所述的毕赤酵母菌发酵剂 和所述的枯草芽孢杆菌发酵剂的用量均以当发酵剂为菌液且菌液的〇D_值为3~4时所接 种的菌液的重量计。
[0017]本发明提供的技术方案之二是:前述微生物发酵水溶肥的制备方法，其包括如下 步骤：
[0018] (1)将复合氨基酸粉与酵母废液混合，调节pH值至6.5~7.5之间，将混合液过滤， 得过滤液；
[0019] (2)在过滤液中接种毕赤酵母菌发酵剂和枯草芽胞杆菌发酵剂，发酵5~7天得发 酵液；
[0020] (3)将分散剂、螯合中量元素肥料、螯合微量元素肥料与发酵液混合均匀，即得。 [0021 ]本发明中，步骤（1)为:将复合氨基酸粉与酵母废液混合，调节pH值至6.5~7.5之 间，将混合液过滤，得过滤液。
[0022]其中，所述调节pH值为本领域常规操作，较佳地为使用NaOH/HCl溶液调节pH值，更 优选使用6mol/L的NaOH/HCl溶液调节pH值。
[0023] 所述过滤为本领域常规，其在具体操作上没有特殊要求，本领域常规的机械过滤 工艺均适用于本发明。
[0024] 步骤(1)中在所述得过滤液后，较佳地将过滤液送入生物反应器中进行步骤(2)的 发酵操作。
[0025] 与此对应地，步骤(2)所述的发酵较佳地在生物反应器中进行。较佳地，所述发酵 的条件为:发酵温度25°C~30°C、搅拌转速150~200r/min、通气量保持1.5~1.8VVM。若发 酵不在发酵罐等生物反应器进行，其反应条件可以作相应调整，但基本与前述条件相当。
[0026] 本发明的微生物发酵水溶肥的技术指标:毕赤酵母(Pichiapastoris)，其菌体浓 度为1 · 0X108~5 · 0X108cfu/mL;枯草芽胞杆菌(Bacillussubtills)，其菌体浓度为1 · 0X 108~5.0X108cfu/mL;腐殖酸含量250~300g/L;氨基酸含量70~100g/L;中量原素养分含 量50~80g/L;微量元素养分含量2~5g/L。
[0027]本发明的微生物发酵水溶肥含有益生微生物、氨基酸、腐殖酸以及中量元素，能增 加作物产量，提高作物抗病妨害的能力，改善农产品品质，既培肥了地力，又减少了环境污 染，是绿色、无公害农产品的首选肥料。中量元素、微量元素是作物生长发育必不可缺的营 养成分，不仅可提高产量，而且对提高农产品的品质非常明显，还可有效增强植物对病害、 低温、高温和干旱的抗逆性;水溶肥中的腐殖酸具有改良土壤理化性质，促进土壤团聚体形 成、降低表土含盐量、提高土壤交换容量、降低盐碱土的酸碱度、促进种子生根发芽等功能； 益生微生物定植于土壤环境中，其生长繁殖及代谢活动使土壤有机质转化形成腐殖质，增 加了土壤保肥保水能力，而且这些益生微生物还能分泌一些促生抗病的物质，提高作物的 抗逆性，减少病害;螯合剂螯合中量元素、微量元素避免了中量元素、微量元素与土壤中的 无机碳酸根离子、磷酸根离子形成不易溶的碳酸盐和磷酸盐，提高了中量元素肥料的利用 率，且氨基酸自身能被植物直接吸收，刺激植物生长。
[0