混合菌发酵制备液体海藻肥的生产方法与流程

文档序号:13066763阅读:529来源:国知局

本发明涉及一种有益微生物发酵制备液体海藻肥的生产方法,提供了一种同时含有有益微生物和海藻活性物质的用于作物种植的海藻肥的生产方法。



背景技术:

海藻肥通常是以生长在海洋中的大型速生褐藻为原料,通过化学、物理或生物的方法,提取海藻中的有效成分,制成具有活性物质的肥料,并提供植物生长养分。海藻肥料以其营养全面、功效独特、天然无公害的特性和极高的性价比得以快速发展,被誉为继有机肥、化肥、生物肥之后的第4代肥料。

海藻肥料的生产方法:一般可分为化学水解法(即氢氧化钾水解法)、物理提取法、生物发酵法(即生物酶降解法)等,还有从海藻工业的废弃物中提取生物活性物质,再经科学配制而成的肥料。提取方法对于产品活性物质和营养成分含量的影响极大。目前最好的方法是采用生物发酵法,其次是物理法,最差的是用强酸或强碱进行的化学水解法。

1.目前国内外大部分厂家采用化学水解法生产海藻肥。采用化学提取法最大的劣势在于强碱高温会破坏海藻内源物质的活性。海藻的化学提取主要有乙醇提取、酸解、碱解等,不同工艺制备得到的主要成分也有所差异,但其有效成分均具有促进作物生长、增强作物抗逆能力的功效。例如cn1314325a,就公开了一种红藻多酚抗逆生长调节剂的制备方法。酸解与碱解都能有效提取海藻中的植物生长调节剂、多糖、寡糖、氨基酸及腐植酸等物质,并且均能起到促进作物生长的作用。

2.物理提取法是采用高压低温冷却的工艺达到海藻细胞壁破碎的目的,该提取方法优于化学提取法,但目前掌握物理提取技术的企业屈指可数。

3.生物发酵法的原理是利用微生物在以海藻等为养分的代谢过程中产生的多种酶,将构成海藻的大分子物质降解成小分子、水溶性的物质,因为发酵过程没有化学法的强碱和高温,也没有物理法的高压和低温,因此最大限度完整地保留了海藻中的生物活性物质活性和营养物质。

发酵提取海藻肥具有超越肥料的作用,除供给植物提供养分外,还能提供对植物生理过程有显著影响的内源植物生长物质如植物生长素(吲哚有机酸生长素)、细胞分裂素、赤霉素、植物碱以及陆生植物无法比拟的维生素(维生素c、维生素k、维生素e)、40余种矿物元素和17种氨基酸等多种天然生物活性物质,可综合调节作物生长的各种生理机能。发酵法制取的海藻肥还含有植物可直接吸收用作养分的蛋白质氨基酸和其它一些游离氨基酸、肽类、核苷酸,以及海藻多酚、黄酮类化合物、萜类化合物、海藻酸和腐植酸等,这些物质能增强植物的抗旱、抗寒、抗病虫害等抗逆能力。这些对植物有用的物质都是海藻中天然存在的,通过发酵工艺以均衡的比例完整提取出来的,不是人为外加的化学化合物。这些物质具有很高的生物活性,可刺激植物体内非特异活性因子的产生和调节内源激素的平衡,能促进植物生长,提高产量,改善农产品品质,用海藻肥对种子进行处理后能提高种子发芽率,促进幼苗生长。这些物质对环境友好,对人畜无毒。

发酵法生成的海藻肥是集植物营养物质、生物活性物质、植物抗逆因子于一体的纯天然、环保绿色的高活性天然生物有机肥料。它富含植物生长必需的各种营养成份和天然植物生长调节剂,不同于化学植物激素,可从种子处理至收获的多个时期使用。由于发酵海藻肥具有生物产品特有的稳定性,可以作为有机肥原料和营养生物活性添加剂,同其它叶面肥、缓释肥、复合肥、混合肥料、有机肥料和生物肥料混合,提高生物活性,增加肥效;并且可以作为禽畜饲料营养添加剂。比起化学法和物理法生产的海藻肥,发酵型海藻肥具备了生物产品特有的稳定性,而且没有刺鼻的化学气味和海藻腥味,无残留,无毒副作用,是理想的环保型生物有机肥料,特别适用于产品品质要求高的有机农产品如茶叶、中草药、蔬菜水果和环保要求高的室内盆景花卉和高尔夫草坪。

发酵法生产海藻肥主要有两类,一是利用生物酶酶解海藻进行生产,这种方法往往成本较高,如cn103145496a,一种生物酶解法制备海藻植物营养生长调节剂的方法。另一种方法是采用海藻与微生物一起进行发酵。中国海洋大学生物工程开发有限公司是依据植物微生态学、营养学等理论,将海藻成分与多种特异功能菌株有机的结合在一起,使其融合了海藻肥和微生物菌肥的双重功效,达到了优势互补,在效果上又超越了单纯的海藻肥和微生物菌肥。也有将新鲜海藻其他有机原料混合,并添加酵母和水进行好氧发酵,然后进行过滤制备液体肥料(de1592577a1)。因此,海藻在微生物的分解作用下,细胞壁能够破裂、溶解,海藻中的有效成分得以完全释放出来,能够供作物吸收利用。再如jp2013028504a,公开了一种海藻肥料,其采用米糠、糖蜜、液状海藻与发酵菌进行混合并堆制发酵,干燥后得到含有海藻的肥料,其能够抑制病原菌的繁殖,减少土壤病害,从而促进作物生长。在微生物发酵生产海藻肥的过程中所用的菌株有淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、植物乳杆菌、酵母菌、灰色链霉菌、固氮醋杆菌、大西洋诺卡氏菌、苏云金芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌等。这些发酵菌株往往用起来种类较多,或采用好氧发酵,培养基和工艺复杂,前处理繁琐等,在生产过程中十分不方便且成本较高。



技术实现要素:

本发明提供了一种利用有益复合微生物发酵制备液体海藻肥的生产方法,提供了一种同时含有有益微生物和海藻活性物质的用于作物种植的海藻肥的生产方法。本产品呈酸性,可以为种植的作物同时补充有益微生物和海藻分解后的活性物质,可以促进各类作物移栽的成活率,缩短缓苗期时间,可促使植株快速萌发新根系,使主根、侧根密集,根毛区增多;可以促进各类作物坐果多,使果实与块茎膨大,起到增产效果,可以在扦插、浸种和育苗期间起到积极作用。同时可以改良土壤,抑制土传病害的发生,抑制土壤中有害菌的繁殖,促进作物抵抗不良环境的能力。显著提高作物的质量和效益,具有广泛的应用推广价值。

本发明解决上述生产中存在问题的技术方案是:微生物发酵法生产液体海藻肥的生产方法,其特征在于:其包括以下步骤:

(1)海带浆液的制备:挑选优质的新鲜海带或泡发的干海带,然后清洗表面的泥土、灰尘,首先经鲜海带粉碎机粗粉,随后均质搅拌机研磨,形成粘稠的海带浆液,然后作为微生物的发酵基质添加到微生物发酵液中。

(2)复合微生物培养基的配制和接种:红糖10-20g/l、废糖蜜5-10g/l、蛋白粉1-2g/l、尿素3-5g/l、氯化钠5g/l、海带浆液15-40g/l、接种量为5-20%、水1l。

(3)培养和发酵:所述液体发酵过程中,液体发酵的温度在30-35℃之间,发酵的时间为3-5天,受温度和发酵时间的影响,海带细胞破碎率在80%以上,微生物在12亿/毫升左右,酸碱度在3.8-4.0之间。

本发明采用微生物发酵方法破碎海带细胞释放出细胞内容物并和有益微生物形成的混合液,该产品可以为种植的作物同时补充有益微生物和海藻分解后的活性物质,对作物有明显的积极作用。首先将泡发的干海带或新鲜海带清洗干净,然后经鲜海带打碎机粗粉和均质搅拌机均质两道工序将鲜海带粉碎,并破坏部分的细胞壁。粉碎的鲜海带做为发酵的培养基添加到微生物的培养基中,接种微生物后在合适的温度下发酵3-5天,就可利用微生物所产的酶类破碎细胞壁,释放出细胞的内容物,最后形成海带内容物和有益微生物的液体海藻肥。对照现有技术,本发明生产的发酵型的海藻肥不但还有调节植物生长的海带内容物,同时含有大量调节土壤的微生物。该生产方法工艺简单,工序合理,可以促进各类作物移栽的成活率,缩短缓苗期时间,可促使植株快速萌发新根系,使主根、侧根密集,根毛区增多;可以促进各类作物坐果多,使果实与块茎膨大,起到增产效果,具有较为广阔的市场前景和推广价值。

具体实施方式

一种微生物发酵法制备液体生物海藻液体肥的生产方法,其包括以下步骤:

(1)海带浆液的制备:挑选优质的新鲜海带或泡发的干海带,然后清洗表面的泥土、灰尘,首先经鲜海带打碎机粗粉,随后均质搅拌机研磨,形成粘稠的海带浆液,然后作为微生物的发酵基质添加到微生物发酵液中。

(2)复合微生物培养基的配制和接种:红糖10-20g/l、废糖蜜5-10g/l、蛋白粉1-2g/l、尿素3-5g/l、氯化钠5g/l、海带浆液15-40g/l、接种量为5-20%,水1l。

(3)培养和发酵:所述液体发酵过程中,液体发酵的温度在30-35℃之间,发酵的时间为3-5天,受温度和发酵时间的影响,海带细胞破碎率在80%以上,微生物在12亿/毫升左右,酸碱度在3.8-4.0之间。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1:

(1)海带浆液的制备:挑选优质的新鲜海带或泡发的干海带,然后清洗表面的泥土、灰尘,首先经鲜海带打碎机粗粉,随后均质搅拌机研磨,形成粘稠的海带浆液,然后作为微生物的发酵基质添加到微生物发酵液中。

(2)复合微生物培养基的配制和接种:红糖10g/l、废糖蜜10g/l、蛋白粉1g/l、尿素3g/l、氯化钠5g/l、海带浆液40g/l、接种量5%、水1l。

(3)培养和发酵:所述液体发酵过程中,液体发酵的温度在30-32℃之间,发酵的时间为3天,受温度和发酵时间的影响,海带细胞破碎率在83%,微生物在12亿/毫升左右,酸碱度在3.82之间。

实施例2:

(1)海带浆液的制备:挑选优质的新鲜海带或泡发的干海带,然后清洗表面的泥土、灰尘,首先经鲜海带打碎机粗粉,随后均质搅拌机研磨,形成粘稠的海带浆液,然后作为微生物的发酵基质添加到微生物发酵液中。

(2)复合微生物培养基的配制和接种:红糖20g/l、废糖蜜5g/l、蛋白粉2g/l、尿素4g/l、氯化钠5g/l、海带浆液15g/l、接种量15%、水1l。

(3)培养和发酵:所述液体发酵过程中,液体发酵的温度在30-32℃之间,发酵的时间为5天,受温度和发酵时间的影响,海带细胞破碎率在85%,微生物在13亿/毫升左右,酸碱度在4.0之间。

实施例3:

(1)海带浆液的制备:挑选优质的新鲜海带或泡发的干海带,然后清洗表面的泥土、灰尘,首先经鲜海带打碎机粗粉,随后均质搅拌机研磨,形成粘稠的海带浆液,然后作为微生物的发酵基质添加到微生物发酵液中。

(2)复合微生物培养基的配制和接种:红糖15g/l、废糖蜜7g/l、蛋白粉1.5g/l、尿素4g/l、氯化钠5g/l、海带浆液25g/l、接种量20%、水1l。

(3)培养和发酵:所述液体发酵过程中,液体发酵的温度在33-35℃之间,发酵的时间为4天,受温度和发酵时间的影响,海带细胞破碎率在89%,微生物在12.5亿/毫升左右,酸碱度在3.9之间。

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