本发明属于生物发酵
技术领域：
，具体涉及一种生产海藻酸肥料的方法。
背景技术：
：海藻酸是一种天然多糖，其化学组成为卢-d-甘露糖醛酸(m)和a-l-古罗糖醛酸(g)经过1，4键合形成的线型共聚物，g和m在海藻酸中的含量对纤维的成胶性能有明显的影响。海藻酸在自然状态下存在于胞质中，起着强化细胞壁的作用。海藻酸与海水中各种阳离子结合成为各种海藻酸盐。从海藻中得到的提取物通常是海藻酸钠。海藻酸钠具有增稠、悬浮、乳化、稳定、形成凝胶、形成薄膜和纺制纤维的特性，在食品、造纸及化妆等工业有悠久及广泛的用途。近年来发现，海藻酸在肥料领域现有重要用途。海藻的有效成分与含有的活性物质达66种以上，能为蔬菜提供各种营养元素、多种氨基酸、多糖、维生素以及细胞分裂素等等。能帮助蔬菜建立健壮的根系，增进其对土壤养分、水分与气体的吸收利用，同时可增大茎秆维管束细胞，加快水分、养分与光合有机产物的运输；含有的细胞分裂素等能促进细胞分裂，延缓细胞衰老，有效地提高光合效率，从而达到产量、品质的提高；抗寒、抗旱、抗病能力的提高。另外，海藻酸还具有破除土壤板结、延缓盐渍化的作用。目前用于肥料生产的主要有褐藻、红藻、绿藻三个门类，其中最常用的海藻肥原料为褐藻门的泡叶藻、海带、昆布、马尾藻等野生或养殖海藻，不同海藻生长环境不同，富含的活性物质也有很大区别。目前生产海藻肥的工艺主要是采用物理破碎、化学提取的方法。化学提取是使用酸、碱及有机溶剂处理海藻细胞，使细胞消解或内源物质增溶，该方法操作简单容易实现，但化学试剂对海藻细胞内的活性物质破坏很大，严重影响后期加工制作肥料的效果，残留的试剂也容易对环境造成潜在危害。物理提取的方法主要是利用高压低温冷却技术破碎海藻细胞壁，对仪器设备要求严苛，成本较高，难以实现大规模生产并且释放的海藻活性物质大多数以大分子存在，不易被作物吸收利用。生物酶解法是利用微生物发酵产生的多种酶类将海藻大分子物质降解为植物容易吸收利用的小分子物质，该方法生产条件温和、产物安全环保无毒副作用无污染，并且可以最大限度地保留海藻中的生物活性成分和营养物质，是最为理想的海藻肥生产方法。专利技术“cn110183266a”公开了一种包含海藻酸的生物肥料，其采用了果胶酶、纤维素酶、海藻酸裂解酶、蛋白酶和几丁质酶等复合酶联合酶解的方式来制备海藻酸，并没有记载海藻酸酶解的程度，而且酶制剂价格昂贵，成本较高，不利于肥料中使用。中国专利“cn103710281a”公开了一种通过胶冻样芽孢杆菌降解海藻制备得到的海藻肥，并且检测了各活性物质的含量，其中，海藻酸在6-7g/l，含量偏低。技术实现要素：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种生产海藻酸肥料的方法。本发明是通过如下技术方案来实现的。一种生产海藻酸肥料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1）将海藻晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后进行蒸汽爆破预处理，再进行蒸汽爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5-10倍重量的水中，再添加终浓度为10-20g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；2）将短小芽孢杆菌种子液按照4-6%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养4-8h，然后按照8-12%的接种量接入红平红球菌种子液，继续发酵培养20-30h，得到液体海藻酸肥料。进一步地，所述蒸汽爆破预处理的参数为：压力1.2mpa、停留时间10min。进一步地，所述短小芽孢杆菌种子液的浓度为1×109cfu/ml。进一步地，所述红平红球菌种子液的浓度为1×109cfu/ml。进一步地，所述发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。进一步地，所述方法进一步包括：将液体海藻酸肥料经过冷冻干燥制备成肥料干粉。进一步地，所述海藻选自裙带菜或海带。本发明取得的有益效果包括但是并不限于以下几个方面：蒸汽爆破处理简单可行，能够快速破坏藻类结构，藻类破壁率达到90%以上。本发明通过对爆破后的藻粉进行生物处理，配合氯化铵作为无机氮源，使得藻类细胞内的有效物质充分释放。通过单一菌株、不同菌株组合、菌株接种时机等因素进行测试发现，采用短小芽孢杆菌+红平红球菌先后接种的方式最佳，海藻酸、赤霉素以及吲哚乙酸主要指标明显优于对比例1-5。具体实施方式本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的产品及方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
发明内容、精神和范围内对本文所述的产品及方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细说明。实施例1一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将裙带菜晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.2mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为10g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将短小芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）按照5%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养6h，然后按照10%的接种量接入红平红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml），继续发酵培养24h，得到液体海藻酸肥料；发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。实施例2一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将海带晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.1mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为12g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将短小芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）按照6%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养8h，然后按照10%的接种量接入红平红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml），继续发酵培养30h，得到液体海藻酸肥料；发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为160rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.05mpa。实施例3一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将裙带菜晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.2mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为10g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将短小芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）按照5%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养6h，然后按照10%的接种量接入红平红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml），继续发酵培养24h，得到液体海藻酸肥料；将液体海藻酸肥料经过冷冻干燥制备成肥料干粉，即得。发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。实施例4一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将海带晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.1mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为12g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将短小芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）按照6%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养8h，然后按照10%的接种量接入红平红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml），继续发酵培养30h，得到液体海藻酸肥料；将液体海藻酸肥料经过冷冻干燥制备成肥料干粉，即得。发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为160rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.05mpa。对比例1一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将裙带菜晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.2mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为10g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将短小芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）按照5%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养30h，得到液体海藻酸肥料；发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。对比例2一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将裙带菜晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.2mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为10g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；按照10%的接种量接入红平红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml），发酵培养30h，得到液体海藻酸肥料；发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。对比例3一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将裙带菜晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.2mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为10g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将短小芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）、红平红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）分别按照5%、10%的接种量依次接入到发酵原料中，发酵培养30h，得到液体海藻酸肥料；发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。对比例4一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将裙带菜晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.2mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为10g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将解淀粉芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）按照5%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养6h，然后按照10%的接种量接入红平红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml），继续发酵培养24h，得到液体海藻酸肥料；发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。对比例5一种生产海藻酸肥料的方法，其包括如下步骤：将裙带菜晾干，置于粉碎机中进行粉碎，然后置于压力1.2mpa、停留时间10min的条件下进行蒸汽爆破预处理，再进行爆破，收集爆破物；将爆破物添加到5倍重量的水中，再添加终浓度为10g/l的氯化铵，搅拌均匀，得到发酵原料；将短小芽孢杆菌种子液（浓度为1×109cfu/ml）按照5%的接种量接入到发酵原料中，发酵培养6h，然后按照10%的接种量接入马红球菌种子液（浓度为1×109cfu/ml），继续发酵培养24h，得到液体海藻酸肥料；发酵培养的参数为：发酵温度为32℃，控制ph为7.0，搅拌转速为180rpm。通气量为1:0.8，罐压为0.04mpa。实施例5不同菌株及组合对液体肥料中各组分的影响。检测了海藻酸、赤霉素以及吲哚乙酸主要指标，具体见表1：表1海藻酸g/l赤霉素ppm吲哚乙酸ppm实施例18.9436679对比例15.1345521对比例24.3336506对比例37.8395633对比例47.5401618对比例56.9416594通过单一菌株、不同菌株组合、菌株接种时机等因素进行测试发现，实施例1采用短小芽孢杆菌+红平红球菌先后接种的方式最佳，海藻酸、赤霉素以及吲哚乙酸主要指标明显优于对比例1-5。实施例6取实施例-2制备的液体肥料进行肥效测试。以红薯为例，在呼市农作物试验种植基地进行试验，选取30亩土壤条件完全相同的区域，在水肥管理条件完全相同的前提下，10亩地喷施实施例1液体肥料，10亩地喷施实施例2液体肥料，对照组为：10亩地喷施等量水。每亩地喷洒50kg，喷洒时间为盛叶期。使用实施例1-2液体肥料的红薯种植区，产量较对照组提高了10-12%，以对照组亩产2500kg计算，每亩产量提高了250-300kg，提高了农民收入。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12