CN102524305A - 利用甘薯淀粉废水和蘑菇渣生产木霉生防剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用甘薯淀粉废水和蘑菇渣为主要原料来生产木霉生防剂的方法，属于微生物农药和环境保护技术领域。木霉菌种为常规农用生防菌种如：绿色木霉(Trichodermaviride)、哈茨木霉(Trichoderma harziamum)、黄绿木霉(Trichoderma auxeoviride)等，其菌剂的生产方法包括4个步骤：种子制备、液态发酵、固态发酵，后处理技术，以甘薯淀粉废水提供发酵培养基的主要碳源和水，以蘑菇渣为微生物的载体，制备固体菌剂。本发明技术方案不仅为高浓度甘薯淀粉废水的资源化利用提供了一条新途径，而且生产的木霉生防菌剂可用于田间施用，对多种植物真菌病害起到较好的防治作用。

Description

利用甘薯淀粉废水和蘑菇渣生产木霉生防剂

技术领域

本发明属于微生物农药和环境保护技术领域。

技术背景

甘薯易腐烂，不宜长期存放。甘薯的深加工，可以解决因贮存鲜薯不当而导致大量烂薯的现象，甘薯精制淀粉经过不同深度的加工，可生产出数百种有价值的产品，增值10-30倍左右。但是，目前的加工工艺，每生产1吨甘薯淀粉大约产出6吨高浓度有机废水，这些废水的COD值高达10000mg/L以上，主要含有溶解性淀粉、蛋白质、果胶、有机酸及少量的油脂，易腐败发酵，使水质发黑发臭，排入河流会消耗水中的溶解氧，促进藻类及水生植物繁殖，量大时河流严重缺氧，发生厌氧腐败，散发恶臭，鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡。而采用一般污水处理工艺将如此高浓度的废水处理达标，消耗惊人。从另一个角度考虑，甘薯淀粉废水中的有机质(包括：蛋白质、果胶、糖类等)是微生物生长的良好营养底物，可以做成微生物培养基，发酵生产微生物产品。蘑菇渣是生产蘑菇过程中产生的有机固体废物，富含木质纤维素和几丁质，常用堆肥的方法进行处理。

木霉菌(Trichoderma sp.)在自然界中分布广泛，是一种重要的生防菌，对多种植物真菌病害均有较好的防治作用。木霉菌生防作用的生化机制主要包括：代谢几丁质酶、β-1，3-葡聚糖酶、蛋白酶等多种胞外酶，强烈水解植物病原真菌的细胞壁，从而杀灭病原菌；降解真菌细胞壁释放出诱导剂，激发植物的防御反应；代谢产生戊酮、辛酮、萜类、氨基酸衍生物、木霉菌素、胶霉毒素、绿木霉素、抗菌肽等抗菌素类物质，抑制病原菌的生长；产生植物防御反应的激发子，诱导植物抗病性；增强植物组织过氧化物酶、超氧化物歧化酶与过氧化氢酶、多酚氧化酶活性，保护膜脂不被氧化；产生毒性蛋白，或以多种机制的协同拮抗作用，抑制病原菌生长与繁殖。

文献报道的木霉菌的生产方法所采用的培养基以粮食及其副产品为主要营养物质来源。如：中国专利(公开号：CN 1554242A)中公开了一种木霉菌的生产方法，其培养基主要是颗粒直径在1-5毫米之间的小米、稻米、玉米、大麦、小麦或高梁。中国专利(公开号：CN 1422946A)中公开了一种木霉菌的生产方法，其生产原料主要是大麦、麸皮、莜麦等。而以甘薯淀粉废水和蘑菇渣作为培养基来生产木霉菌的方法还未见报道。木霉菌可以分泌纤维素酶、半纤维素酶和几丁质酶，能有效利用各种生物质。甘薯淀粉废水中含有大量蛋白质、果胶、淀粉等有机物，蘑菇渣中含有木质纤维素和真菌菌丝体，两者可以为木霉菌生长提供多种营养。因此，用甘薯淀粉废水和蘑菇渣来生产木霉菌不仅可以降低生产成本，而且可以有效处理高浓度废水和有机固体废弃物。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用甘薯淀粉废水和蘑菇渣为主要原料来生产木霉生防剂的方法。本发明所述的木霉生防剂的生产方法如下：

1、种子制备：木霉菌种为常规农用生防菌种如：绿色木霉(Trichoderma viride)、哈茨木霉(Trichoderma harziamum)、黄绿木霉(Trichoderma auxeoviride)等。将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，冷却后接种木霉菌种，接种浓度10⁶-10⁷个孢子/毫升培养基，于20-35℃，摇瓶120-200转/分钟培养24-48小时，即得液态种子。

2、液态发酵：将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，接种2％-20％液体种子，于20-35℃，发酵罐中通气好氧培养24-72小时，即得液态木霉菌产物。

3、固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照2-4倍重量添加到蘑菇渣中，搅拌均匀，于20-35℃，静态培养3-15天，即得固态木霉菌产物。

4、后处理：固态木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使其含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。根据地域情况也可以直接使用于农田土壤，既能增加土壤肥力，又能改良土壤，有效防治土传病害。

具体实施方式：

由本发明技术方案生产木霉生防剂，具有生产成本低，环境友好的特点，产品能明显改善土壤环境质量、提高作物产量、防治多种植物真菌病害。同时为高效处理甘薯淀粉生产过程中产生的大量高浓度有机废水和蘑菇渣找到有效的处理方法。以下通过具体实施例详细说明本发明的实施，目的在于帮助读者更好地理解本发明的精神实质，但不作为对本发明实施范围的限定。

实施例1

甘薯淀粉废水和蘑菇渣液态-固态联合发酵生产绿色木霉生防剂：

种子制备：将甘薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，冷却后接种绿色木霉菌种，接种浓度10⁷个孢子/毫升培养基，于26℃，摇瓶150转/分钟培养36小时，即得液态种子。

液态发酵：将甘薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，接种5％液体种子，于26℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态绿色木霉菌产物。

固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3倍重量添加到甜菜渣中，搅拌均匀，于26℃，静态培养5天，即得固态绿色木霉菌产物。

后处理：固态绿色木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使固体产物含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品孢子含量可以达到8×10⁹个孢子/克。

实施例2

甘薯淀粉废水和蘑菇渣液态-固态联合发酵生产哈茨木霉生防剂：

种子制备：将甘薯淀粉废水于121℃灭菌15分钟，冷却后接种哈茨木霉菌种，接种浓度10⁶个孢子/毫升培养基，于28℃，摇瓶150转/分钟培养48小时，即得液态种子。

液态发酵：将甘薯淀粉废水于121℃灭菌15分钟，接种10％液体种子，于28℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态哈茨木霉菌产物。

固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3倍重量添加到甘蔗渣中，搅拌均匀，于28℃，静态通风培养7天，即得固态哈茨木霉菌产物。

后处理：固态哈茨木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使固体产物含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品的哈茨木霉孢子含量达到5×10⁹个孢子/克。

实施例2

甘薯淀粉废水和蘑菇渣液态-固态联合发酵生产黄绿木霉生防剂：

种子制备：将甘薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，冷却后接种黄绿木霉菌种，接种浓度10⁶个孢子/毫升培养基，于28℃，摇瓶150转/分钟培养48小时，即得液态种子。

液态发酵：将甘薯淀粉废水于115℃灭菌20分钟，接种10％液体种子，于28℃，发酵罐中通气好氧培养36小时，即得液态黄绿木霉菌产物。

固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照3.5倍重量添加到甘蔗渣中，搅拌均匀，于28℃，静态通风培养8天，即得固态黄绿木霉菌产物。

后处理：固态黄绿木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使固体产物含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。产品的黄绿木霉孢子含量达到5.5×10⁹个孢子/克。

Claims (1)

1.利用甘薯淀粉废水和蘑菇渣生产木霉生防剂的方法，其特征在于：发酵培养基以甘薯淀粉废水为主要原料，生产步骤包括：

1、种子制备：木霉菌种为常规农用生防菌种如：绿色木霉(Trichoderma viride)、哈茨木霉(Trichoderma harziamum)、黄绿木霉(Trichoderma auxeoviride)等。将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，冷却后接种木霉菌种，接种浓度10⁶-10⁷个孢子/毫升培养基，于20-35℃，摇瓶120-200转/分钟培养24-48小时，即得液态种子。

2、液态发酵：将甘薯淀粉废水于115℃-126℃灭菌15-30分钟，接种2％-20％液体种子，于20-35℃，发酵罐中通气好氧培养24-72小时，即得液态木霉菌产物。

3、固态发酵：以蘑菇渣为支持物，将培养好的液态种子或液体木霉菌产物按照2-4倍重量添加到蘑菇渣中，搅拌均匀，于20-35℃，静态培养3-15天，即得固态木霉菌产物。

4、后处理：固态木霉菌产物以分生孢子为主，经通风干燥处理，使其含水量小于30％，添加微生物菌肥常用稳定剂和助剂，粉碎，包装。根据地域情况也可以直接使用于农田土壤，既能增加土壤肥力，又能改良土壤，有效防治土传病害。