专利名称：一种制作微生物肥料高浓度菌粉的方法
技术领域：
本发明涉及一种制作微生物肥料高浓度菌粉的方法。
背景技术：
胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一种能分解硅酸盐矿物的细菌，国 内一些学者也把它称为硅酸盐细菌。这种细菌的形态特征为菌体粗长呈杆状，有厚荚膜； 芽孢大，孢囊壁厚，成熟孢囊不膨大；在硅酸盐细菌专用培养基平板上菌落为圆形，无色透 明，5-6天后中部有浑浊点，边缘透明，表面光滑，粘稠，弹性大，可拉成丝状。胶冻样芽孢杆菌的重要特性是具有转化土壤中的无效钾、磷及镁、铁、钼等微量元 素的机能，改善植物钾、磷和某些微量元素的营养水平，同时产生多种生理活性物质，促进 植物生长发育，改善品质，增强植株的抗寒耐旱和抵御病虫害的作用。目前，在促进土壤无 效磷钾的转化、增加土壤磷钾的供给、提高作物产量的生物肥料中，这类细菌是最好的菌 种。侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)属于芽孢杆菌属，革兰氏染色阳性，可变 为阴性，芽孢为椭圆形，侧生、中生或近中生，孢囊膨大，游离芽孢一边比另一边厚(独木舟 形)。侧孢芽孢杆菌能促进植物根系生长，增强根系吸收能力，从而提高作物产量；抑制 植物体内外病原菌繁殖，减轻病虫害，降低农药残留；改良疏松土壤，解决土壤板结现象，从 而活化土壤，提高肥料利用率；增强植物新陈代谢，促进光合作用和强化叶片保护膜，抵抗 病原菌；增强光合作用，提高化肥利用率，降低硝酸盐含量。固化若干重金属，降低植物体内
重金属含量。目前，对于微生物肥料含菌浓度低，使用不方便，运输不便捷等缺陷，因此如何得 到高浓度菌粉成为如何得到高效、方便的微生物肥料的重要技术之一。
发明内容
本发明的目的是通过设计采用一套参数合理、工艺稳定、工业化程度高且符合生 物菌种特点的生产设备和生产工艺方法，利用成熟的、已商品化的胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽 孢杆菌来生产复合生物肥料用芽孢菌粉。本发明提供的芽孢菌粉生产投资成本低；技术工 艺要求低；生产灵活机动，使用方便快捷；菌粉生物稳定性好，浓度高，运输方便，耐贮藏。本发明是这样实现的胶冻样芽胞杆菌发酵工艺流程将胶冻样芽孢杆菌种接种在适宜的斜面培养基上，待菌种生长完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌种。取少量菌种，转接至克氏瓶斜面培养基上，进行扩大培养 (30°C恒温培养2-5天)，待菌种生长完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面 菌种。将菌种于30°C恒温培养2-5天，加40-50ml无菌水洗涤，制成芽孢悬液。将500L种 子罐中培养基于0. llMPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟，将芽孢悬液接种到种子罐中，30°C培养15-20h，罐压0. 05MPa，通气比1 lV/Vm，菌体培养至对数生长后期。将5m3发酵罐中培 养基于0. llMPa,蒸汽压力实罐消毒30分钟。将菌体及培养液一并转移至5m3发酵罐中， 30°C培养30-40h，罐压0. 05MPa，通气比1 0. 7_1V/Vm，菌体90%以上形成芽孢后，芽孢脱 落50-60%，发酵结束，最终得到芽孢含量在6-7亿/克的发酵液。
侧孢芽孢杆菌发酵工艺流程将侧孢芽孢杆菌种接种在适宜的斜面培养基上，待菌种生长完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌种。取少量菌种，转接至克氏瓶斜面培养基上，进行扩大培养 (34-35°C恒温培养2-5天)，待菌种生长完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶 斜面菌种。将菌种于34-35°C恒温培养2-5天，加40-50ml无菌水洗涤，制成芽孢悬液。将 500L种子罐中培养基于0. llMPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟，将芽孢悬液接种到种子罐中， 34-36°C培养10-15h，罐压0. 05MPa，通气比1 lV/Vm，菌体培养至对数生长后期。将5m3 发酵罐中培养基于0. llMPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟。将菌体及培养液一并转移至5m3 发酵罐中，34-36°C培养18-25h，罐压0. 05MPa，通气比1 0. 7-lV/Vm，菌体90%以上形成 芽孢，发酵结束，最终得芽孢含量在12-14亿/克的发酵液。上述两种发酵液经高速离心浓缩、混合、喷雾干燥制成菌粉。优选的，上述高浓度菌粉制作过程中，胶冻样芽胞杆菌和侧孢芽孢杆菌菌种分别 是发明者自行从土壤中筛选出的优质菌株。优选的，上述高浓度菌粉制作过程中，胶冻样芽孢杆菌培养中发酵培养基和种子 罐培养基一致，其组成为淀粉5克，豆粉3克，糖1克，CaC03l克，硫铵0. 5克，油2升， 水1升，Ph7.0。斜面培养基和克氏瓶培养基一致，均为硅酸盐细菌培养基，其组成为蔗 糖(C12H220n) 5. 0g,磷酸氢二钠(Na2HP04 12H20) 2. 0g,硫酸镁(MgS04 7H20) 0. 5g，碳酸钙 (CaC03) 0. lg，三氯化铁(FeCl3 6H20) 0. 005g，琼脂 18. 0g，蒸馏水 lOOOmL, pH7. 5 8. 0。优选的，上述高浓度菌粉制作过程中，侧孢芽孢杆菌培养中发酵培养基和种子罐 培养基一致，其组成为豆饼粉4克，玉米粉4克，红薯粉4克，CaC032克，水1升，Ph自然。 斜面培养基和克氏瓶培养基一致，均为营养琼脂，其组成为蛋白胨10. 0g，牛肉膏3. 0g，氯 化钠(NaCl) 5. 0g,琼脂 18. 0g,蒸馏水 1000mL, pH7. 2 7. 5。优选的，上述高浓度菌粉制作过程中，高速离心时，将发酵液用碟片式离心机 (7302转/分钟)，具体控制参数密封时间3秒，密封周期1分钟，排渣时间1秒，排渣周期 10分钟，密封水时间3秒进行浓缩，得到浓缩10倍菌液。优选的，上述高浓度菌粉制作过程中，混合时，将两种菌的浓缩液按照1 1的比 例混合。优选的，上述高浓度菌粉制作过程中，喷雾干燥时，将混合好的菌泥添加按 1/0. 3-0. 4CaC03进行喷雾干燥，当进口温度达到140-150°C，开始喷雾，控制流入离心盘浆 液的速度，使喷雾的干燥塔中层的温度保持在60-65°C。通过以上流程最终达到生产的侧孢、钾芽孢菌粉具有菌种存活率高、活菌含量高 (^ 200亿个/克)达到胶冻样芽孢杆菌70-80亿个/克，侧孢芽孢杆菌120-130亿个/克。
附图1微生物菌粉生产工艺流程图。
具体实施例方式1、胶冻样芽胞杆菌发酵工艺流程将胶冻样芽孢杆菌种接种在适宜的斜面培养基上，待菌种生长完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌种。取少量菌种，转接至克氏瓶斜面培养基上，进行扩大培养 (30°C恒温培养2-5天)，待菌种生长完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面 菌种。将菌种于30°C恒温培养2-5天，加40-50ml无菌水洗涤，制成芽孢悬液。将500L种 子罐中培养基于0. llMPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟，将芽孢悬液接种到种子罐中，30°C培 养15-20h，罐压0.05MPa，通气比1 lV/Vm，菌体培养至对数生长后期。将5m3发酵罐中培 养基于0. llMPa,蒸汽压力实罐消毒30分钟。将菌体及培养液一并转移至5m3发酵罐中， 30°C培养30-40h，罐压0. 05MPa，通气比1 0. 7_1V/Vm，菌体90%以上形成芽孢后，芽孢脱 落50-60%，发酵结束，最终得到芽孢含量在6-7亿/克的发酵液。其中斜面培养基和克氏瓶培养基一致，均为硅酸盐细菌培养基，其组成为蔗 糖(C12H220n) 5. 0g,磷酸氢二钠(Na2HP04 12H20) 2. 0g,硫酸镁(MgS04 7H20) 0. 5g，碳酸钙 (CaC03) 0. lg，三氯化铁(FeCl3 6H20) 0. 005g，琼脂 18. 0g，蒸馏水 lOOOmL, pH7. 5 8. 0。胶冻样芽孢杆菌发酵培养基和种子罐培养基一致，其组成为淀粉5克，豆粉3克， 糖1克，CaC03l克，硫铵0. 5克，油2升，水1升，Ph7. 0。2、侧孢芽孢杆菌发酵工艺流程将侧孢芽孢杆菌种接种在适宜的斜面培养基上，待菌种生长完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌种。取少量菌种，转接至克氏瓶斜面培养基上，进行扩大培养 (34-35°C恒温培养2-5天)，待菌种生长完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶 斜面菌种。将菌种于34-35°C恒温培养2-5天，加40-50ml无菌水洗涤，制成芽孢悬液。将 500L种子罐中培养基于0. llMPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟，将芽孢悬液接种到种子罐中， 34-36°C培养10-15h，罐压0. 05MPa，通气比1 lV/Vm，菌体培养至对数生长后期。将5m3 发酵罐中培养基于0. llMPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟。将菌体及培养液一并转移至5m3 发酵罐中，34-36°C培养18-25h，罐压0. 05MPa，通气比1 0. 7-lV/Vm，菌体90%以上形成 芽孢，发酵结束，最终得芽孢含量在12-14亿/克的发酵液。其中斜面培养基和克氏瓶培养基一致，均为营养琼脂，其组成为蛋白胨10. 0g， 牛肉膏 3. 0g，氯化钠(NaCl) 5. 0g，琼脂 18. 0g，蒸馏水 1000mL, pH7. 2 7. 5。侧孢芽孢杆菌发酵培养基和种子罐培养基一致，其组成为豆饼粉4克，玉米粉4 克，红薯粉4克，CaC032克，水1升，Ph自然。3、高速离心浓缩将发酵液用碟片式离心机(7302转/分钟)，具体控制参数密封时间3秒，密封周 期1分钟，排渣时间1秒，排渣周期10分钟，密封水时间3秒进行浓缩，得到浓缩10倍菌液。4、混合将两种菌的浓缩液按照1 1的比例混合。5、喷雾干燥
将混合好的菌泥添加按1/0. 3-0. 4CaC03进行喷雾干燥，当进口温度达到 140-150°C，开始喷雾，控制流入离心盘浆液的速度，使喷雾的干燥塔中层的温度保持在 60-65 °C。通过以上流程最终达到生产的侧孢、钾芽孢菌粉具有菌种存活率高、活菌含量高 (^ 200亿个/克)达到胶冻样芽孢杆菌70-80亿个/克，侧孢芽孢杆菌120-130亿个/克。
权利要求
一种制作微生物肥料高浓度菌粉的方法，其特征在于利用成熟的、以商品化的胶冻样芽胞杆菌、侧孢芽孢杆菌来生产复合生物肥料用芽孢菌粉。1.1胶冻样芽胞杆菌发酵工艺流程将胶冻样芽孢杆菌种接种在适宜的斜面培养基上，待菌种生长完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制做斜面菌种。取少量菌种，转接至克氏瓶斜面培养基上，进行扩大培养(30℃恒温培养2-5天)，待菌种生长完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面菌种。将菌种于30℃恒温培养2-5天，加40-50ml无菌水洗涤，制成芽孢悬液。将500L种子罐中培养基于0.11MPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟，将芽孢悬液接种到种子罐中，30℃培养15-20h，罐压0.05MPa，通气比1∶1V/Vm，菌体培养至对数生长后期。将5m3发酵罐中培养基于0.11MPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟。将菌体及培养液一并转移至5m3发酵罐中，30℃培养30-40h，罐压0.05MPa，通气比1∶0.7-1V/Vm，菌体90％以上形成芽孢后，芽孢脱落50-60％，发酵结束，最终得到芽孢含量在6-7亿/克的发酵液。1.2侧孢芽孢杆菌发酵工艺流程将侧孢芽孢杆菌种接种在适宜的斜面培养基上，待菌种生长完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制做斜面菌种。取少量菌种，转接至克氏瓶斜面培养基上，进行扩大培养(34-35℃恒温培养2-5天)，待菌种生长完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面菌种。将菌种于34-35℃恒温培养2-5天，加40-50ml无菌水洗涤，制成芽孢悬液。将500L种子罐中培养基于0.11MPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟，将芽孢悬液接种到种子罐中，34-36℃培养10-15h，罐压0.05MPa，通气比1∶1V/Vm，菌体培养至对数生长后期。将5m3发酵罐中培养基于0.11MPa，蒸汽压力实罐消毒30分钟。将菌体及培养液一并转移至5m3发酵罐中，34-36℃培养18-25h，罐压0.05MPa，通气比1∶0.7-1V/Vm，菌体90％以上形成芽孢，发酵结束，最终得到芽孢含量在12-14亿/克的发酵液。1.3上述两种发酵液经高速离心浓缩、混合、喷雾干燥制成菌粉。
2.根据权利要求1，其特征在于胶冻样芽胞杆菌菌种和侧孢芽孢杆菌菌种分别是发 明者自行从土壤中筛选出的优质菌株。
3.根据权利要求1，其特征在于胶冻样芽孢杆菌培养中发酵罐培养基和种子罐培 养基一致，其组成为淀粉5克，豆粉3克，糖1克，CaCO3I克，硫铵0. 5克，油2升，水1 升，Ph7.0。斜面培养基和克氏瓶培养基一致，均为硅酸盐细菌培养基，其组成为蔗糖 (C12H22O11) 5. Og,磷酸氢二钠(Na2HPO4 · 12H20) 2. Og,硫酸镁(MgSO4 · 7H20) 0. 5g，碳酸钙 (CaCO3) 0. lg，三氯化铁(FeCl3 · 6H20) 0. 005g，琼脂 18. 0g，蒸馏水 IOOOmL, ρΗ7· 5 8. 0。
4.根据权利要求1，其特征在于侧孢芽孢杆菌培养中发酵罐培养基和种子罐培养基 一致，其组成为豆饼粉4克，玉米粉4克，红薯粉4克，CaC032克，水1升，Ph自然。斜面 培养基和克氏瓶培养基一致，均为营养琼脂，其组成为蛋白胨10. 0g，牛肉膏3. 0g，氯化钠 (NaCl) 5. Og,琼脂 18. Og,蒸馏水 IOOOmL, ρΗ7· 2 7· 5。
5.根据权利要求1，其特征在于高速离心时，将发酵液用碟片式离心机(7302转/分 钟)，具体控制参数密封时间3秒，密封周期1分钟，排渣时间1秒，排渣周期10分钟，密 封水时间3秒进行浓缩，得到浓缩10倍菌液。
6.根据权利要求1，其特征在于混合时，将两种菌的浓缩液按照1 1的比例混合。
7.根据权利要求1，其特征在于喷雾干燥时，将混合好的菌泥添加按1/0.3-0. 4CaC03进行喷雾干燥，当进口温度达到140-150°C，开始喷雾，控制流入 离心盘浆液的速度，使喷雾 的干燥塔中层的温度保持在60-65°C。
全文摘要
本发明提供一种制作微生物肥料高浓度菌粉的方法。其特征在于利用成熟的、已商品化的胶冻样芽胞杆菌、侧孢芽孢杆菌来生产复合生物肥料用芽孢菌粉。经胶冻样芽胞杆菌、侧孢芽孢杆菌的发酵培养得到其培养液，发酵液经高速离心浓缩、混合、喷雾干燥得到复合生物肥料用芽孢菌粉。本发明提供的芽孢菌粉生产投资成本低；技术工艺要求低；生产灵活机动，使用方便快捷；菌粉生物稳定性好，浓度高，运输方便，耐贮藏。
文档编号C05F11/08GK101863685SQ201010192330
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者王来福 申请人:王来福