专利名称：一种侧耳素发酵液生产植物营养剂及其方法
技术领域：
本发明涉及一种生物发酵废液资源化再利用技术，具体为一种侧耳素发酵液生产植物营养剂及其方法。
背景技术：
截短侧耳素(Pleuromutilin)是由侧耳菌(Pleurotus mutilus)经过生物发酵产生的二萜烯类广谱抗生素。从截短侧耳素经半合成可得到泰妙菌素，截短侧耳素和泰妙菌素(Tiamulin)作为抗生素类药物，能够有效抑制大部分革兰氏阳性菌以及部分革兰氏阴性菌，被广泛用作兽药。
我国截短侧耳素生产企业发酵废液产出量巨大(数十万吨/年)，目前作为废水处理掉。但因其化学需氧量较高(约25000mg/l左右)，欲处理达标需较高处理费用。因此，把上述截短侧耳素发酵废液资源化利用，对于减缓侧耳素发酵工业污水处理压力、实现清洁生产和循环经济具有重要意义。
微生物发酵结束后，发酵废液中含有大量的发酵代谢物和未被完全利用的培养基，如果把发酵废水中的有用物质进行再利用，将具有显著的经济效益。侧耳素生物发酵的主要原料包括葡萄糖、玉米浆、黄豆饼粉、豆油、硫酸镁、磷酸钾、碳酸钙、硝酸盐、氯化钠、 铁盐等，发酵结束后，经过滤回收菌体后，剩余滤液中含有许多植物生长所需的营养物质， 如速效氮磷钾、多种微量元素、大量氨基酸和多糖等，可以把它用来生产作物营养剂。但是， 因为该发酵液中含有高浓度的侧耳素组分，此前国内外研发人员尚未曾尝试将其再利用。发明内容
本发明的目的在于提供一种以侧耳素发酵废液为主要原料，生产植物营养剂以及方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为(
—种侧耳素发酵液生产植物营养剂，将去除侧耳素的二次发酵液与营养元素混合 O
将去除侧耳素的二次发酵液与营养元素混合，即为植物营养剂；营养元素为大量元素、微量元素、硝化抑制剂中的一种或几种；所述去除侧耳素的二次发酵液为在侧耳素发酵液中接种侧耳素降解菌，经过1-10天培养后的发酵液。
将去除侧耳素的二次发酵液与营养元素混合，在混合物中再添加吸附性材料吸附发酵液，经风干或烘干后，即制成固体植物营养剂；营养元素为大量元素、微量元素、硝化抑制剂中的一种或几种。
所述侧耳素降解菌株包括假单胞菌属的荧光假单胞菌ATCC 13525、芽孢杆菌属的蜡状芽孢杆菌ATCC 10987、球菌属的善变副球菌ATCC25364中的一种或几种。所述接种于侧耳素发酵液中的侧耳素降解菌浓度为105-I OltlCf u/ml。所述添加吸附性材料为植物碎屑，吸附材料与发酵液的体积比为1 0.01-20。所述植物碎屑为锯末、玉米芯碎粒、稻壳粉、花生壳粉、秸秆粉、文冠果果皮碎屑中的一种或几种。
所述大量元素为氮、磷和钾，其添加比例以侧耳素发酵液为基准，按质量百分比计 0-50% ；微量元素为硼、锰、铁、锌、铜、钼或钴，其添加比例以侧耳素发酵液为基准，按质量百分比计0-10%;硝化抑制剂为双氰胺(DCD)或3，4-二甲基吡唑磷酸(DMPP)，其添加比例以侧耳素发酵液为基准，按质量百分比计0-10%。
侧耳素发酵液生产植物营养剂的制备方法，在侧耳素发酵液中接种侧耳素降解菌株，经过1-10天培养，获得去除侧耳素的发酵液，而后将把此发酵液与营养物质混合，即成为液态植物营养液；而后将把此发酵液与营养物质混合，再添加吸附性材料，经风干或烘干后，即制成固体植物营养肥。
所述侧耳素降解菌株包括假单胞菌属的荧光假单胞菌ATCC 13525、芽孢杆菌属的蜡状芽孢杆菌ATCC 10987、球菌属的善变副球菌ATCC. 25364中的一种或几种。
本发明具有如下优点
1.侧耳素发酵液营养丰富，发酵液中含有大量速效氮磷钾、多种微量元素、大量氨基酸和多糖等，均可以作为作物生长的营养物质，促进植物生长和产量提高。
2.主要原料价廉易得。目前，侧耳素发酵液作为废水排放掉，把其作为本发明产品的主要原料，量大易得、价格低廉。
3.本发明设备要求不高、操作简便，适于大规模、集约化生产。
4.侧耳素降解菌对侧耳素的降解效率高，可以使发酵液中侧耳素含量达到液相色谱仪未检出的水平，从而使该产品不存在抗生素外排的环境风险。
5.产品肥料效果显著，既能提供氮磷钾等大量元素，又能提供微量元素、氨基酸和多糖类物质，使植物营养更为均衡。
具体实施方式
实施例1
取侧耳素发酵液1L，接种IOml 1号侧耳素降解菌株荧光假单胞菌ATCC13525，经过4天培养，获得去除侧耳素的发酵液。把此发酵液与IOg尿素复配，即成为液态植物营养液。
实施例2
取侧耳素发酵液1L，接种IOml 2号侧耳素降解菌株蜡状芽孢杆菌ATCC10987，经过10天培养，获得去除侧耳素的发酵液。把此发酵液与IOg尿素和30g花生壳粉复配，风干后，即成为固态植物营养肥。
实施例3
取侧耳素发酵液10L，接种各2ml的1、2和3号侧耳素降解菌株，1、2和3号侧耳素降解菌株分别为荧光假单胞菌ATCC 13525、蜡状芽孢杆菌ATCC 10987和善变副球菌ATCC 25364，经过2天培养，获得去除侧耳素的发酵液。把此发酵液与IOg尿素、2g钾肥和Ig磷肥混合，即成为液态植物营养剂。经液相色谱仪测定，确定本实施例中发酵液中侧耳素被降解为N-去乙基侧耳素。
实施例4
取侧耳素发酵液10L，接种各aiil的1、2和3号侧耳素降解菌株，1、2和3号侧4耳素降解菌株分别为荧光假单胞菌ATCC 13525、蜡状芽孢杆菌ATCC 10987和善变副球菌 ATCC. 25364，经过2天培养，获得去除侧耳素的发酵液。把此发酵液与IOg尿素、2g钾肥、Ig 磷肥和Ig D⑶混合，即成为液态植物营养剂。
实施例5
取侧耳素发酵液10L，接种各2ml的1、2和3号侧耳素降解菌株，1、2和3号侧耳素降解菌株分别为荧光假单胞菌ATCC 13525、蜡状芽孢杆菌ATCC 10987和善变副球菌ATCC 25364，经过2天培养，获得去除侧耳素的发酵液。把此发酵液与IOg尿素、2g钾肥、Ig磷肥和Ig DMPP混合，即成为液态植物营养剂。
实施例6
取侧耳素发酵液1L，接种IOml 2号侧耳素降解菌株蜡状芽孢杆菌ATCC10987，经过10天培养，获得去除侧耳素的发酵液。把此发酵液与IOg尿素和50g文冠果果皮碎屑复配，风干后，即成为固态植物营养肥。
实施例7
取侧耳素发酵液1L，接种IOml 2号侧耳素降解菌株蜡状芽孢杆菌ATCC10987，经过10天培养，获得去除侧耳素的发酵液。在此发酵液中再添加荧光假单胞菌ATCC 13525、 善变副球菌ATCC 25364、阴沟肠杆菌ATCC 13047和巨大芽孢杆菌ATCC 14581，即可以降解发酵液中的侧耳素降产物(如N-去乙基侧耳素)。在此发酵液中加入IOg尿素、2g钾肥和Ig磷肥及硼、锰、铁、锌、铜、钼和钴微量元素混合物0. 5g，即成为液态植物营养剂。
实施例8
取侧耳素发酵液1L，接种IOml 2号侧耳素降解菌株蜡状芽孢杆菌ATCC10987，经过10天培养，获得去除侧耳素的发酵液。在此发酵液中再添加荧光假单胞菌ATCC 13525、 善变副球菌ATCC 25364、阴沟肠杆菌ATCC 13047和巨大芽孢杆菌ATCC 14581，即可以降解发酵液中的侧耳素降产物，为液态植物营养剂。
应用例1
取实施例1中的植物营养液，稀释50倍，每隔2天浇灌西红柿幼苗，栽培50天后， 与清水对照相比，西红柿植株增重观.3 %。
应用例2
取实施例2中的植物营养肥，施于甜椒苗床土壤中，栽培60天后，与清水对照相比，甜椒植株增重32.5%。
应用例3
取实施例3中的植物营养液，稀释100倍，每隔1天浇灌小白菜幼苗，栽培27天后， 与清水对照相比，小白菜植株增重37.9%。
应用例4
取实施例4中的植物营养液，稀释200倍，每隔1天浇灌小白菜幼苗，栽培27天后， 与清水对照相比，小白菜植株增重38. 4%。
应用例5
取实施例5中的植物营养液，稀释150倍，每隔1天浇灌小白菜幼苗，栽培27天后， 与清水对照相比，小白菜植株增重42. 1%。
应用例6
取实施例6中的植物营养肥，施于甜椒苗床土壤中，栽培60天后，与清水对照相比，甜椒植株增重27.7%。
权利要求
1.一种侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于将去除侧耳素的二次发酵液与营养元素混合。
2.按权利要求1所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于将去除侧耳素的二次发酵液与营养元素混合，即为植物营养剂；营养元素为大量元素、微量元素、硝化抑制剂中的一种或几种；所述去除侧耳素的二次发酵液为在侧耳素发酵液中接种侧耳素降解菌，经过1-10天培养后的发酵液。
3.按权利要求1、2或3所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于将去除侧耳素的二次发酵液与营养元素混合，在混合物中再添加吸附性材料吸附发酵液，经风干或烘干后，即制成固体植物营养剂；营养元素为大量元素、微量元素、硝化抑制剂中的一种或几种。
4.按权利要求1或2所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于所述侧耳素降解菌株包括假单胞菌属的荧光假单胞菌ATCC 13525、芽孢杆菌属的蜡状芽孢杆菌ATCC 10987、球菌属的善变副球菌ATCC25364中的一种或几种。
5.按权利要求1或2所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于所述接种于侧耳素发酵液中的侧耳素降解菌浓度为IO5-IOltlCfu /ml。
6.按权利要求3所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于所述添加吸附性材料为植物碎屑，吸附材料与发酵液的体积比为1 0.01-20。
7.按权利要求6所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于所述植物碎屑为锯末、玉米芯碎粒、稻壳粉、花生壳粉、秸秆粉、文冠果果皮碎屑中的一种或几种。
8.按权利要求2所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂，其特征在于所述大量元素为氮、磷和钾，其添加比例以侧耳素发酵液为基准，按质量百分比计0-50% ；微量元素为硼、 锰、铁、锌、铜、钼或钴，其添加比例以侧耳素发酵液为基准，按质量百分比计0-10% ；硝化抑制剂为双氰胺(DCD)或3，4_ 二甲基吡唑磷酸(DMPP)，其添加比例以侧耳素发酵液为基准， 按质量百分比计0-10%。
9.一种权利要求1所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂的制备方法，其特征在于在侧耳素发酵液中接种侧耳素降解菌株，经过1-10天培养，获得去除侧耳素的发酵液，而后将把此发酵液与营养物质混合，即成为液态植物营养液；而后将把此发酵液与营养物质混合，再添加吸附性材料，经风干或烘干后，即制成固体植物营养肥。
10.权利要求9所述的侧耳素发酵液生产植物营养剂的制备方法，其特征在于所述侧耳素降解菌株包括假单胞菌属的荧光假单胞菌ATCC13525、芽孢杆菌属的蜡状芽孢杆菌 ATCC 10987、球菌属的善变副球菌ATCC. 25364中的一种或几种。
全文摘要
本发明涉及一种生物发酵废液资源化再利用技术，具体为一种侧耳素发酵液生产植物营养剂及其方法。将去除侧耳素的二次发酵液与营养元素混合，即为植物营养剂；营养元素为大量元素、微量元素、硝化抑制剂中的一种或几种；所述去除侧耳素的二次发酵液为在侧耳素发酵液中接种侧耳素降解菌，经过1-10天培养后的发酵液。本发明设备要求不高、操作简便，适于大规模、集约化生产。
文档编号C05G1/00GK102503649SQ20111039508
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者孔涛, 徐慧, 满都拉, 王力华, 韩斯琴, 马学军 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所