本发明涉及微生物培育领域，具体地涉及一种包含生物基磺酸盐的微生物高效培养基及其应用，进一步涉及包含生物基磺酸盐的微生物栽培营养液及微生物培养料。
背景技术：
：食用菌是依靠菌丝体自身或其它微生物分解有机物获得养料，是异养生物。微生物在生长过程中需要碳源、氮源、钙、磷、镁、锌、铁、铜、硫、钾、锰、硒、生长因子等有机和无机营养元素的补充，生长速度受制于可溶性营养成分的供给能力和营养平衡。常用木屑、秸秆、玉米芯、棉子壳、大豆饼、麦麸、石膏等作为食用菌培养料，存在资源无法保证，与动物争饲料，生长周期长，生长量少的问题。因此，现有食用菌培养基不能很好满足微生物快速生长的平衡营养和可溶性成分的供应速度要求。虽然加入氮磷钾养分、维生素、激素等成分虽然可促进菌丝体的生长，增加食用菌子实体的产量，但存在食品安全问题。因此，开发新型高效绿色食用菌培养基很有价值。我们以秸秆及各种生物质干粉为原料通过新工艺(zl201210104042.0“一种生物基硫酸酯的简便合成工艺”)生产了生物基磺酸铵盐和生物基磺酸钙盐，破解了生物质和矿物质营养物水溶性难题，合成的纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐以及木质素磺酸盐具有全溶、全元、络合助溶、调节盐度和ph，更有利于微生物生长的特性，有开发为微生物营养基质的巨大潜力。技术实现要素：本发明开辟了生物基磺酸盐作为微生物培养基质的新领域。我们发现生物基磺酸铵盐和生物基磺酸钙盐复合物不但可作为微生物营养基质用于制备微生物菌种，而且可作为微生物培养基质添加到代料栽培食用菌的培养料中，生物基磺酸盐可大幅度提高食用菌的产量和品质，缩短培养周期。生物基磺酸盐除了对食用菌的产量和品质具有提高作用，而且对益生菌、固氮菌、促生菌、解磷解钾菌或生防菌的生长具有促进作用。本发明提供了生物基磺酸盐用作微生物营养基中的营养成分的用途。优选的，上述用途中，所述生物基磺酸盐是以秸秆、牧草、腐殖酸和木质素中的一种或多种原料通过磺化中和制备的生物基磺酸盐的混合物。优选的，上述用途中，所述生物基磺酸盐为生物基磺酸钙或生物基磺酸铵，或者为生物基磺酸钙和生物基磺酸铵的混合物。优选地，当生物基磺酸盐为生物基磺酸钙和生物基磺酸铵的混合物时，其中生物基磺酸钙和生物基磺酸铵的重量比为(1-4)∶(2-5)。优选的，上述用途中，所述微生物营养基为液体培养基或固体培养基。优选的，上述用途中，所述微生物为食用真菌、益生菌、固氮菌、促生菌、解磷解钾菌或生防菌中的一种或多种。为实现本发明的目的，本发明还提供了一种包含生物基磺酸盐的微生物营养基，其特征在于所述微生物营养基为传统营养基中的碳源、氮源和钙源用生物基磺酸盐替代或部分替代获得，生物基磺酸盐占微生物营养基的重量百分比为6-18％。上述微生物营养基中，优选的，所述营养基中还包含磷酸二氢钾，磷酸二氢钾占营养基的0.01-0.2％。上述微生物营养基中，优选的，所述营养基中用粉煤灰替代磷酸二氢钾，粉煤灰占营养基重量的0.1-3％，微生物营养基的ph为6-8。上述微生物营养基中，优选的，所述生物基磺酸盐是以秸秆、牧草、腐殖酸、木质素中的一种或多种为原料制备的包含生物基磺酸盐的混合物。上述微生物营养基中，优选的，所述牧草选自高蛋白含量的高丹草、苏丹草、巨菌草中的一种或多种，所述牧草替代或部分替代豆饼和麦麸。上述微生物营养基中，优选的，所述生物基磺酸盐为生物基磺酸钙或生物基磺酸铵，或为生物基磺酸钙和生物基磺酸铵的混合物。上述微生物营养基中，优选的，当生物基磺酸盐为生物基磺酸钙和生物基磺酸铵的混合物时，其中生物基磺酸钙和生物基磺酸铵的重量比为(1-4)∶(2-5)。上述微生物营养基中，优选的，所述微生物营养基中除生物基磺酸盐、磷酸二氢钾、粉煤灰外的其余成分为水，磷酸二氢钾与粉煤灰不同时存在，磷酸二氢钾占微生物营养基的重量百分比为0.01-0.2％，或粉煤灰占微生物营养基的重量百分比为0.1-3％。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种包含上述微生物营养基的微生物培养基，其特征在于所述微生物培养基包含微生物营养基和固体料，微生物营养基和固体料的重量比为1∶0.5-1.5。上述微生物培养基中，优选的，所述固体料主料选自巨菌草、高丹草、甜高粱和玉米芯中的一种或多种。上述微生物培养基中，优选的，所述微生物培养基为微生物培养液或微生物培养菌包。上述微生物培养基中，优选的，所述微生物为食用真菌(简称食用菌)。上述微生物培养基中，优选的，所述微生物培养基为液体培养基或固体培养基，优选的，固体培养基为微生物天然固体培养基，所述天然固体培养基为天然的植物原材料为主要成分的培养基。优选的，上述微生物营养基或微生物培养基中，所述微生物营养基或微生物培养基为用于培养食用真菌、益生菌、固氮菌、促生菌、解磷解钾菌或生防菌中的一种多种。优选的，上述微生物营养基和微生物培养基中，所述微生物为食用真菌、益生菌、固氮菌、促生菌、解磷解钾菌或生防菌，优选的，微生物为食用真菌。本发明还提供了生物基磺酸盐用于提高微生物生长速度、提高微生物干重、提高微生物产量、提高微生物粗蛋白含量、降低微生物粗脂肪含量、降低微生物总糖含量，降低微生物重金属含量中的一种或多种效果的用途，所述微生物为食用真菌、益生菌、固氮菌、促生菌、解磷解钾菌或生防菌中的一种或多种，优选为食用真菌，所述生物基磺酸盐是以秸秆、牧草、腐殖酸和木质素中的一种或多种原料通过磺化中和制备的生物基磺酸盐的混合物，优选所述生物基磺酸盐为生物基磺酸钙或生物基磺酸铵，或者为生物基磺酸钙和生物基磺酸铵的混合物。本发明中，应用上述微生物营养基，通过摇瓶培养，以打孔菌丝块的接种方式，分别接种等量的平菇、灵芝、杏鲍菇等菌种，比较生物基磺酸盐营养基和pda液体培养基培养相同时间后的菌丝体干重。所述生物基磺酸盐营养基培养得到的平菇菌丝体干重比pda液体培养基菌丝体干重增加175％，杏鲍菇菌丝体干重增加45.5％，灵芝菌丝体干重增加553.1％。利用上述包含生物基磺酸盐的微生物营养基摇瓶培养得到的平菇菌丝体，接种在半熟的玉米粒上，与pda液体培养得到的平菇菌球比较菌丝生长速度，试验结果表明菌丝在包含生物基磺酸盐的营养基中培养的菌球生长速度增加39.0％。本发明中，应用包含生物基磺酸盐的营养基，以打孔菌丝块的接种方式，分别接种等量的平菇、灵芝、杏鲍菇菌种于包含生物基磺酸盐的营养基和pda固体营养基平板中央，比较生物基磺酸盐营养基和pda固体营养基培养相同时间后的菌丝生长速度。所述生物基磺酸盐营养基培养的平菇菌丝生长速度比pda固体营养基菌丝体速度21.1％，杏鲍菇菌丝生长速度快4.6％，灵芝菌丝生长速度快274.7％。应用上述微生物营养基与pda液体营养基相比，培养微生物得到的菌丝生物量更多，菌球直径更小，接种后生长速度更快。微生物在包含生物基磺酸盐的固体营养基上的生长速度优于pda固体营养基。试验结果表明包含生物基磺酸盐的新型营养基是比现有营养基更适合微生物生长的全元营养源。本发明还提供了一种食用菌的栽培方法，其特征在于将按照主料和辅料进行配制固体料，然后用上述微生物营养基处理固体料，将固体料与微生物营养液搅拌拌匀，放置在阴暗处24小时进行堆料，使干料充分浸湿，然后进行装袋、灭菌、冷却、接种、菌丝培养和出菇管理。本发明中包含生物基磺酸盐的营养基以及包含该营养基的培养基，在培养微生物的应用中，尤其是栽培食用菌的应用中，一方面能够提高食用菌产量，提前现蕾时间，提高食用菌品质。另一方面，主原料均是农业废弃物，绿色安全。本发明证明了生物基磺酸盐可以直接培养食用菌，作为新型食用菌液体营养基，可显著增加食用菌生物量，并且液体营养基培养的食用菌菌球直径小，在同等体积下的表面积更大，菌丝的生长点更多。生物基磺酸盐具有保水、保湿、全元营养、可溶易吸收等特性。因此有利于食用菌菌丝生长，且提高食用菌产量和品质效果显著。本发明用富含蛋白质的巨菌草、高丹草、甜高粱为食用菌主料，进一步丰富了食用菌栽培营养库，增加了食用菌产量，提高了食用菌品质，缩短了食用菌菌丝生长时间，对丰富和改善营养结构，拓展脱贫致富渠道，促进资源高效利用意义重大。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要指出的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于证明本发明，并不用于限定本发明。本发明的
发明内容中所述的生物基磺酸盐和以下实施例中所用的生物基磺酸盐可以是任何市场上能够购买得到的生物基磺酸盐，也可以采用例如zl201210104042.0中所公开的生物基磺酸盐的制备方法，例如通过如下方法制备：将三氧化硫的气体、液体或固体在冷却条件下溶于非质子性溶剂1，2-二氯乙烷中，形成三氧化硫/1，2-二氯乙烷溶液。将富含纤维素的植物纤维粉碎至50目～300目，在100～140℃下烘干成为纤维素粉末，且纤维素粉末的含水量低于0.5％。向烘干的纤维素粉末中投入1，2-二氯乙烷，搅拌使纤维素粉末均匀悬浮并加热至10～25℃，再加入配置好的三氧化硫/1，2-二氯乙烷溶液，其中，三氧化硫与纤维素粉末的质量比优选为0.5～0.8，三氧化硫与纤维素粉末混合后，对三氧化硫与纤维素粉末所在的混合液加热并搅拌形成固液混合物，保持反应温度为20～35℃，搅拌时间为搅拌0.5～3h，将反应混合物加入碱水中和溶解至ph为7，分层或蒸馏进一步回收物料中的1，2-二氯乙烷，得到以纤维素硫酸单酯，半纤维素硫酸单酯、木质素磺酸盐为主要成分的生物基磺酸盐混合物。上述方法中，使用氢氧化钙为中和碱则得到生物基磺酸钙，使用氨水则得到生物基磺酸铵。下面实施例中所用的pda液体培养基和固体培养基为本领域常用的培养基，可以按照现有技术中公开的方法制备。本发明实施例中所用的pda培养按照如下制备：pda液体培养基的配方是：葡萄糖20g，去皮马铃薯200g，自然酸碱度，水1000ml。pda固体培养基的配方是：葡萄糖20g，去皮马铃薯200g，琼脂20g，自然酸碱度，水1000ml。灭菌、保存等处理方法按照常规的处理方法进行。实施例1按照配方实施液体菌种摇瓶培养，包括以下步骤：配制液体营养基：称取4.3g生物基磺酸钙，6.0g生物基磺酸铵，0.2g磷酸二氢钾于烧杯中，加入适量水，用玻璃棒搅拌，使其充分溶解调节ph到7，再转移到容量瓶中定容到100ml，最后将溶液倒入250ml锥形瓶中，用透气封瓶膜封口。将配好的培养基放入灭菌锅灭菌，121℃，30分钟。按照如上方法和以下配比配制生物基磺酸钙、生物基磺酸铵和磷酸二氢钾系列液体营养基：表1液体营养基配方表营养基序号生物基磺酸钙(g)生物基磺酸铵(g)磷酸二氢钾(g)14.360.224.320.234.330.244.340.254.350.264.310.274.370.284.380.29060.2104.300.2114.360124.360.05134.360.15144.360.25154.360.3163.54.80.2175.27.20.2186.590.2197.710.80.2208.6120.2灭好的培养基冷却后放入超净工作台，紫外照射20分钟，用6mm打孔器打孔3个菌块放入液体培养基中，摇床培养7天，摇床参数28℃，150转/分钟。用80目筛子过滤，以自来水冲洗掉残余培养基，将菌丝体转移到干燥的坩埚中，用90℃烘箱烘干至恒重，冷却后，在分析天平上称量菌丝体干重。实施例2采用上述液体营养基1和常规pda液体培养基分别接种等量的平菇、杏鲍菇、灵芝菌种，按实施例1中方法测量菌丝体干重。表2不同培养基对真菌菌丝体干重的影响培养基平菇干重(g)杏鲍菇干重(g)灵芝干重(g)pda液体培养基0.3482±0.04950.3475±0.02900.0488±0.0281液体培养基10.9576±0.07760.5057±0.00290.3187±0.0073生物基磺酸盐的液体培养基1发酵的平菇菌丝体干重比pda发酵平菇干重增加175％，杏鲍菇菌丝体干重增加45.5％，灵芝菌丝体干重增加553.1％。实施例3将包含生物基磺酸盐的液体培养基1中的磷酸二氢钾替换为不同含量的粉煤灰。在煤灰浓度为0g/100ml，0.5g/100ml，1g/100ml，1.5g/100ml，2g/100ml，2.5g/100ml，3g/100ml下，测量平菇菌丝体干重。表3不同粉煤灰浓度对平菇菌丝体表粉煤灰浓度0g/100ml0.5g/100ml1g/100ml1.5g/100ml菌丝体干重0.1728±0.05930.5064±0.07941.0013±0.03910.8796±0.2009粉煤灰浓度2g/100ml2.5g/100ml3g/100ml菌丝体干重1.0095±0.07360.9536±0.06461.0252±0.0531表3的试验结果表明，生物基磺酸盐的络合溶解能力可以将粉煤灰中的金属元素溶解到培养基中，供食用菌菌丝生长。粉煤灰的浓度达到1g/100ml后，菌丝的干重达到峰值，继续增加粉煤灰浓度食用菌菌丝干重不再增加。实施例4将包含生物基磺酸盐的液体培养基1发酵的平菇液体菌种接种在半熟的玉米粒上，测量菌丝的生长速度，与接种同等重量的pda培养基发酵的平菇液体菌种对比。表4不同来源菌种的菌丝生长速度菌种来源1-4天长速(mm/d)4-7天长速(mm/d)平均长速(mm/d)pda9.46±1.585.02±0.677.24液体培养基113.08±1.257.03±0.8410.06表4的试验结果表明，利用液体培养基1培养的平菇菌丝体比利用pda液体培养基得到的平菇菌丝体生长速度快39.0％。实施例5配制包含液体培养基：称取4.3g生物基磺酸钙，6.0g生物基磺酸铵，0.2g磷酸二氢钾于烧杯中，加入2g琼脂，加入适量水，用玻璃棒搅拌，使其充分溶解，调节ph到7，再转移到容量瓶中定容到100ml，最后将溶液倒入250ml锥形瓶中，用透气封瓶膜封口。将配好的培养基放入灭菌锅灭菌，121℃，30分钟得到无菌液体培养基，倒入培养皿中，冷却获得固体培养基1。将配制好的上述固体培养基1以打孔菌丝块的接种方式，分别接种等量的平菇、灵芝、杏鲍菇于生物基磺酸盐固体培养基和pda固体培养基平板中央，比较生物基磺酸盐固体培养基1和pda固体培养基培养相同时间后的菌丝生长速度。表5不同培养基对多种食用菌菌丝生长速度的影响表5的试验结果表明，应用固体培养基1培养的平菇菌丝生长速度比pda固体培养基菌丝体速度21.1％，杏鲍菇菌丝生长速度快4.6％，灵芝菌丝生长速度快274.7％。实施例6栽培试验：实施平菇栽培，用包含生物基磺酸盐的食用菌栽培营养液作为实验组，对照组用水进行拌料，包括以下步骤：1、按照所述配方1-16的食用菌培养干料配方准确称取所需的物料，在容器中将干料搅拌均匀。2、配制食用菌栽培营养液：准确称取39.2g生物基磺酸钙盐，55.6g生物基磺酸铵盐，2g磷酸二氢钾于烧杯中，加入适量水，搅拌至固体完全溶解，调节ph到7，定容到1l，得到包含生物基磺酸盐的食用菌栽培营养液1。3、将配制好的1l的食用菌栽培营养液1倒入1kg食用菌培养干料中，充分拌匀，放置在阴暗处24小时获得食用菌培养料，放置在阴暗处24小时的目的是减少水分挥发和培养料充分吸收营养液。4、用34mm×17mm聚丙烯塑料袋装入拌好的食用菌培养料，装袋过程保证每个袋装的食用菌培养料重量一样，每个菌包固定质量600g。5、将装好的食用菌培养料放入灭菌锅灭菌，121℃，2小时30分。6、灭菌完成后，取出食用菌培养料，冷却至室温，在移入超净工作台中，紫外照射20分钟，接种平菇菌种。7、将接种好的菌包放在25℃的环境中培养菌丝，期间及时挑选出被污染的菌包。8、菌丝长满后，将菌包移入温室大棚，划口出菇，进行出菇管理，记录菌包产量。对比各个配方实验组和对照组的试验效果。表6不同处理对各个配方产量的影响食用菌培养干料的配方1-16具体成分及含量如下：配方1：玉米芯800g，麸皮180g，石灰10g，碳酸钙10g。配方2：巨菌草980g，石灰10g，碳酸钙10g。配方3：巨菌草500g，玉米芯480g，石灰10g，碳酸钙10g。配方4：巨菌草300g，玉米芯680g，石灰10g，碳酸钙10g。配方5：巨菌草500g，玉米芯380g，麸皮100g，石灰10g，碳酸钙10g。配方6：巨菌草300g，玉米芯580g，麸皮100g，石灰10g，碳酸钙10g。配方7：高丹草980g，石灰10g，碳酸钙10g。配方8：高丹草500g，玉米芯480g，石灰10g，碳酸钙10g。配方9：高丹草300g，玉米芯680g，石灰10g，碳酸钙10g。配方10：高丹草500g，玉米芯380g，石灰10g，麸皮100g，碳酸钙10g。配方11：高丹草300g，玉米芯5680g，麸皮100g，石灰10g，碳酸钙10g。配方12：甜高粱980g，石灰10g，碳酸钙10g。配方13：甜高粱500g，玉米芯480g，石灰10g，碳酸钙10g。配方14：甜高粱300g，玉米芯680g，石灰10g，碳酸钙10g。配方15：甜高粱500g，玉米芯480g，石灰10g，麸皮100g，碳酸钙10g配方16：甜高粱300g，玉米芯5680g，麸皮100g，石灰10g，碳酸钙10g。表6的试验结果表明，配方1实验组比对照组增产45％，配方2实验组比对照组增产40.8％，配方3实验组比对照组增产24.4％，配方4实验组比对照组增产62.7％，配方5实验组比对照组增产16.5％，配方6实验组比对照组增产41.3％，配方7实验组比对照组增产30.3％，配方8实验组比对照组增产27.5％，配方9实验组比对照组增产19.8％，配方比配10实验组比对照组增产32.3％，配方11实验组比对照组增产18.7％，配方12实验组比对照组增产28.9％，配方13实验组比对照组增产17.8％，配方14实验组比对照组增产36.3％，配方15实验组比对照组增产14.7％，配方16实验组比对照组增产17.7％。各个配方平均增加产量29.7％。实验组的平菇现蕾时间比对照平均提前10天。应用食用菌栽培营养液1对多次出菇后的菌包补液，平均能够增加1-2潮菇期。对试验中配方1、配方4、配方8、配方13的实验组和对照组平菇子实体做重金属和粗蛋白、粗脂肪、总糖的分析检测。表7不同处理对平菇品质的影响表7的试验结果表明，应用食用菌栽培营养液1处理食用菌培养料栽培的平菇，平菇干物质量平均增加87.7％，粗蛋白平均增加10％，粗脂肪平均减少24.5％，总糖减少21.1％。表8不同处理对平菇子实体重金属含量的影响表8的试验结果表明，应用食用菌栽培营养液1处理食用菌培养料栽培的平菇，平菇鲜菇子实体中重金属含量均符合国标gb2762标准。铅含量≤1mg/kg，，镉含量≤0.2mg/kg，铬含量≤0.5mg/kg，汞含量≤0.1mg/kg，，砷含量≤0.5mg/kg。当前第1页12