CN103409338A - 养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法 - Google Patents

养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法 Download PDF

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汪松林
李羽
郭锐
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Abstract

本发明公开了一种养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法,该微生物水质净化剂由复合异养菌液、光合菌液和浓缩硝化菌液混合而成;其中,各组分的重量份数为:复合异养菌液75~85份;光合菌液10~15份;浓缩硝化菌液5~10份。该菌株固化方法包括向养殖池塘用微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量3%~5%的菌株固定化原料,从而制得初级固定化菌液;再向初级固定化菌液中加入占该初级固定化菌液总重量1%~2%的氯化钙。本发明实施例的实施不仅能够增加水质净化剂中的菌株种类和菌株数量、增强了菌株活性,而且能够大幅提高菌株在水体中定植能力,进而能够实现对水质进行硝化和反硝化的深层次全面净化。

Description

养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法
技术领域
本发明涉及水质净化技术领域,尤其涉及一种养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法。
背景技术
众所周知,养殖水体的水质直接关系到水产动物能否正常的生长、存活。水质恶化会导致水产动物发生养殖疾病,因此会增加防病治病的养殖成本。近几年来,养殖水体的水质恶化已经成为威胁养殖业生存发展的重大问题。目前,养殖业所采用的水质净化剂大多为微生物水质净化剂,但现有微生物水质净化剂所采用的微生物种类单一,只能对水质进行初步的净化,无法对养殖水体的水质实现全方位的深层次净化;同时,单菌群微生物水质净化剂所含菌株数量较低、生存能力差,并且这些菌株很难在水体中定植,因此现有的微生物水质净化剂对水质的净化效果较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法,不仅能够增加水质净化剂中的菌株种类和菌株数量、增强了菌株活性,而且能够大幅提高菌株在水体中定植能力,进而能够实现对水质进行硝化和反硝化的深层次全面净化。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种养殖池塘用微生物水质净化剂,由复合异养菌液、光合菌液和浓缩硝化菌液混合而成;其中,各组分的重量份数为:
复合异养菌液:75~85份;
光合菌液:10~15份;
浓缩硝化菌液:5~10份;
所述的复合异养菌液是活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液,由蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌混合而成;其中,各菌种的活菌数量比为:
蜡样芽孢杆菌:0.8~1.2,枯草芽孢杆菌:0.8~1.2,荧光假单胞菌:0.8~1.2,
地衣芽孢杆菌:0.8~1.2,径阳链霉菌:0.8~1.2,产朊假丝酵母:0.8~1.2,
黄胞原毛平革菌:0.8~1.2,李氏木霉:0.8~1.2,凝结芽孢杆菌:0.8~1.2,
植物乳杆:0.8~1.2;
所述的光合菌液是活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液,由红假单胞菌、红螺菌按照任意比例混合而成;
所述的浓缩硝化菌液是活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液,由亚硝酸菌属细菌和硝酸菌属细菌按照任意比例混合而成。
优选地,所述的复合异养菌液由蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌以等同的每毫升活菌数量混合而成。
一种养殖池塘用微生物水质净化剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤A1:分别制取活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液、活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液,以及活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液;
步骤A2:将75~85重量份的复合异养菌液、10~15重量份的光合菌液与5~10重量份的浓缩硝化菌液混合在一起,即可制得微生物水质净化剂。
优选地,复合异养菌液的制备方法包括:
步骤A1a:将蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌进行混合,从而获得多菌种混合一级种子液;
其中,各菌种的菌株数量比为:
蜡样芽孢杆菌:0.8~1.2;枯草芽孢杆菌:0.8~1.2;荧光假单胞菌:0.8~1.2;
地衣芽孢杆菌:0.8~1.2;径阳链霉菌:0.8~1.2;产朊假丝酵母:0.8~1.2;
黄胞原毛平革菌:0.8~1.2;李氏木霉:0.8~1.2;凝结芽孢杆菌:0.8~1.2;
植物乳杆:0.8~1.2;
步骤A1b:将多菌种混合一级种子液按照3%~5%的接种比例接种到种子罐培养基中进行好氧发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到4.8时发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升10亿株的多菌种混合二级种子液;
其中,所述的种子罐培养基包括3%~5%的红糖、0.2%~0.5%的磷酸二氢钾、0.3%~0.5%的酵母膏、0.3%~0.5%的蛋白胨和余量的水;
步骤A1c:将多菌种混合二级种子液按照5%~10%的接种比例接种到生产发酵罐培养基中进行厌氧发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到5.0时发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液;
其中,所述的生产发酵罐培养基包括5%~8%的红糖、0.2%~3%的磷酸二氢钾、0.3%~0.5%的酵母膏和余量的水。
优选地,步骤A1a中,蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌以等同的菌株数量进行混合。
优选地,步骤A1b中,在将多菌种混合一级种子液接种到种子罐培养基中之前,先在115℃~121℃下对种子罐培养基灭菌25分钟,并冷却至30℃;
步骤A1c中,在将多菌种混合二级种子液接种到生产发酵罐培养基中之前,先在115℃~121℃下对生产发酵罐培养基灭菌20分钟,并冷却至30℃。
优选地,光合菌液的制备方法包括:
将红假单胞菌和红螺菌按任意比例混合接种到设有光合菌培养基的克氏瓶中,并在60瓦白炽灯下以28℃培养5~7天,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液;
所述的光合菌培养基包括1.0~2.0重量份的乙酸钠、0.5~1.0重量份的酵母膏、0.05~0.1重量份的磷酸二氢钾、0.05~0.1重量份的氯化铵、0.05~0.1重量份的硫酸镁、0.1~0.3重量份的氯化钠、0.2~0.5重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水。
优选地,浓缩硝化菌液的制备方法包括:
将亚硝酸菌属细菌和硝酸菌属细菌按照任意比例混合接种到硝化细菌培养基上,并在28℃下进行7天的通气培养,从而制得初级硝化菌液;
按照初级硝化菌液与改性硅藻土的体积比为90~100:0.1的比例,向初级硝化菌液中添加改性硅藻土,并静止沉淀一小时后去除70%体积的上层清液,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液;
其中,所述的硝化细菌培养基包括0.3~0.6重量份的氯化钠、0.5~1.0重量份的硝酸钠、0.3~0.6重量份的磷酸二氢钾、0.3~0.6重量份的硫酸镁、0.5~1.0重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水。
一种菌株固化方法,包括如下步骤:
步骤B1,向上述技术方案中所述的养殖池塘用微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量3%~5%的菌株固定化原料,并充分混匀,从而制得初级固定化菌液;
其中,所述的菌株固定化原料由50~60重量份的固体海藻酸钠与10~15重量份的固体氯化钙充分混合而成;
步骤B2,向初级固定化菌液中加入占该初级固定化菌液总重量1%~2%的固体氯化钙,并混合均匀后,即可完成菌株固化。
优选地,在步骤B1中,向养殖池塘用微生物水质净化剂中添加菌株固定化原料的速率为:每分钟向该微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量0.3%~0.5%菌株固定化原料;
在步骤B2中,先将固体氯化钙用水稀释成溶质质量分数为20%的氯化钙溶液,再向初级固定化菌液中添加氯化钙溶液;其添加速率为:每分钟向该初级固定化菌液中添加占该初级固定化菌液总重量0.5%~1%氯化钙溶液。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的养殖池塘用微生物水质净化剂将蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌相混合从而制得复合异养菌液,然后将75~85重量份的复合异养菌液与10~15重量份的光合菌液以及5~10重量份的浓缩硝化菌液充分混合,从而使水质净化剂中包含了起到各种水质净化作用的多种菌株;由于各种菌株的活菌数庞大,并且三者的合理配比更保证了每种菌株都具备较好的活性,因此该微生物水质净化剂能够实现对水质中有机物的降解及水体硝化和反硝化的深层次全面净化。本发明实施例提供的菌株固化方法将40~60重量份的海藻酸钠与10~15重量份的氯化钙充分混合从而制得菌株固定化原料,然后通过向微生物水质净化剂中添加3%~5%的菌株固定化原料,搅均后再添加1%~2%的氯化钙,从而实现了对微生物水质净化剂中每种菌株的有效固化,能够大幅提高菌株在水体中定植能力,进而使微生物水质净化剂中的菌株能够得到更为充分有效的利用,提供了对水质的整体净化能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动行的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所提供的养殖池塘用微生物水质净化剂制备方法的流程示意图;
图2为本发明实施例所提供的菌株固化方法的流程示意图。
具体实施方式
下面面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
下面分别对本发明实施例所提供的养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法作一详细描述。
(一)养殖池塘用微生物水质净化剂
一种养殖池塘用微生物水质净化剂,其具体组成可以包括:由复合异养菌液、光合菌液和浓缩硝化菌液混合而成;其中,各组分的重量份数可以采用下表1中所提供的配比方案(表1的每个单元格中数值的单位均为重量份):
表1:
最宽范围 优选范围 最佳实施值
复合异养菌液 75~85 75-80 75
光合菌液 10~15 12-15 15
浓缩硝化菌液 5~10 8-10 10
具体地,该微生物水质净化剂的各组分的具体要求如下:
(1)所述复合异养菌液最好是活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液,这样才能保证水质净化剂的净水效果。该复合异养菌液由蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌混合而成;其中,各菌种的活菌数量比可以为:
蜡样芽孢杆菌:0.8~1.2,枯草芽孢杆菌:0.8~1.2,荧光假单胞菌:0.8~1.2,
地衣芽孢杆菌:0.8~1.2,径阳链霉菌:0.8~1.2,产朊假丝酵母:0.8~1.2,
黄胞原毛平革菌:0.8~1.2,李氏木霉:0.8~1.2,凝结芽孢杆菌:0.8~1.2,
植物乳杆:0.8~1.2;
但在实际应用中,该复合异养菌液最好是由蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌按照等同的菌株数量混合而成。
(2)所述的光合菌液最好是活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液,这样才能有效分解水体中氨氮、硫化氢等有害物质,并为其它净水微生物提供充足养分,同时提高水体的溶氧量。该光合菌液可以由红假单胞菌、红螺菌按照任意比例混合而成;
(3)所述的浓缩硝化菌液最好是活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液,这样才能有效消除水体中的氨氮、亚硝酸盐等有毒化合物。该浓缩硝化菌液由亚硝酸菌属细菌和硝酸菌属细菌按照任意比例混合而成。
进一步地,该微生物水质净化剂的水质净化原理如下:
(1)在复合异养菌液中,蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌以及地衣芽孢杆菌这四种菌均具有降解有机质、降解氨氮和降解硫化氢的作用,尤其是对污泥的降解作用更加明显;同时,蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌以及地衣芽孢杆菌这四种菌还具有非常好的絮凝作用,这种絮凝作用可以将水体中的有机碎屑粘连在一起构成菌胶团,进而担负氧化分解的任务;此外,蜡样芽孢杆菌和荧光假单胞菌还具有较强的反硝化作用。
在复合异养菌液中,径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌以及李氏木霉这四种菌对养殖水体中难分解的物质(例如:该难分解的物质可以为纤维素、木质素、甲壳素等)具有较强的降解能力,特别是对残留在水体中的农药和化学除草剂也具有很好的降解能;同时,产朊假丝酵母还能吸收水体中氨氮进行自身繁殖,进而成为养殖水体中鱼类的优质饵料,促进了水体中生物链的良性循环;此外,径阳链霉菌在水体中还能抑制养殖水体中的致病菌。
在复合异养菌液中,凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌均能够产生乳酸,这些乳酸能够有效抑制养殖水体中的致病菌。
(2)在光合菌液中,红假单胞菌和红螺菌均属于自养菌,能在厌氧和光照条件下分解水体中氨氮、硫化氢等有害物质,并能利用水体中的小分子化合物合成糖和氨基酸等营养成分,因而为该水质净化剂的其它净水微生物提供了充足养分,使净化菌群形成良性食物链;此外,光合菌还为水体中的褐藻类增殖提供了养分,进而提高了水体的溶氧量。
(3)在浓缩硝化菌液中,亚硝酸菌属细菌和硝酸盐属细菌均起到了硝化作用,亚硝酸菌属细菌能够有效消除水体中的氨,硝酸盐属细菌能够有效消除水体中亚硝酸盐,而氨氮、亚硝酸盐这两种物质均是水体中的有毒化学物质。
由上述该微生物水质净化剂的水质净化原理可以看出:养殖水体是一个复杂的生态系统,复合异养菌液能够起到直接降解大分子有机物、氨氮和硫化氢的作用,但该复合异养菌液的各菌株若没有光合菌液中的光合菌提供养分,自身很难在水体中扩充繁殖;光合菌液中的光合菌能够提供养分,但若没有其他菌分解的小分子养分,光合菌也不能自身扩充繁殖;光合菌和复合异养菌液的各菌株在生理上协同作用,其净水效果远好于单独使用一类菌株的效果。而亚硝酸菌属细菌能够有效消除水体中的氨,硝酸盐属细菌能够有效消除水体中亚硝酸盐,因此更进一步清楚了水体中的有毒化学物质。
(二)养殖池塘用微生物水质净化剂的制备方法
如图1所示,一种养殖池塘用微生物水质净化剂的制备方法,其具体过程可以包括:
步骤A1:分别制取活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液、活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液,以及活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液。
其中,复合异养菌液、光合菌液和浓缩硝化菌液这三种菌液可以采用如下的方法进行制备:
(1)复合异养菌液的制备方法具体可以包括如下步骤:
步骤A1a:将蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌进行混合,从而获得多菌种混合一级种子液;
其中,各菌种的菌株数量比可以为:蜡样芽孢杆菌:0.8~1.2,
枯草芽孢杆菌:0.8~1.2,荧光假单胞菌:0.8~1.2,地衣芽孢杆菌:0.8~1.2,
径阳链霉菌:0.8~1.2,产朊假丝酵母:0.8~1.2,黄胞原毛平革菌:0.8~1.2,
李氏木霉:0.8~1.2,凝结芽孢杆菌:0.8~1.2,植物乳杆:0.8~1.2;
但在实际应用中,该多菌种混合一级种子液最好由蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌按照等同的菌株数量混合而成。
具体地,蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌可以直接购买需要数量的菌株,也可以先少量购买每类菌的原菌株再分别进行数量扩充培养;为了保证菌株具有较高活性并且尽可能降低生产成本,在实际应用中最好采用后一种方案实施,这些菌株的数量扩充培养可以采用现有技术中的菌株培养方案,因此本申请文件中不再赘述。
步骤A1b:将多菌种混合一级种子液按照3%~5%的接种比例接种到种子罐培养基中进行发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到4.8时(通常情况下,该过程需要48~72小时)发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升10亿株的多菌种混合二级种子液;
具体地,在将多菌种混合一级种子液接种到种子罐培养基中之前,最好先在115℃~121℃下对种子罐培养基灭菌25分钟,并冷却至30℃;相应的种子罐培养基可以由3%~5%的红糖、0.2%~0.5%的磷酸二氢钾、0.3%~0.5%的酵母膏、0.3%~0.5%的蛋白胨和余量的水混合而成,但在实际应用中最好采用如表2中所述的配比方案:
表2:
实施例 红糖 磷酸二氢钾 酵母膏 蛋白胨
实施例一 5% 0.5% 0.3% 0.3% 余量
实施例二 5% 0.3% 0.5 0.3 余量
实施例三 4% 0.3% 0.5 0.4 余量
实施例四 4% 0.5 0.5 0.4 余量
实施例五 5% 0.3 0.3 0.5 余量
步骤A1c:将多菌种混合二级种子液按照5%~10%的接种比例接种到生产发酵罐培养基中进行厌氧发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到5.0时(通常情况下,该过程需要48~72小时)发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液;
具体地,在将多菌种混合二级种子液接种到生产发酵罐培养基中之前,最好先在115℃~121℃下对生产发酵罐培养基灭菌20分钟,并冷却至30℃。相应的生产发酵罐培养基可以由5%~8%的红糖、0.2%~3%的磷酸二氢钾、0.3%~0.5%的酵母膏和余量的水混合而成,但在实际应用中最好采用如表3中所述的配比方案:
表3:
实施例 红糖 磷酸二氢钾 酵母膏
实施例一 6% 0.3% 0.5% 余量
实施例二 5% 0.3% 0.5% 余量
实施例三 5% 0.2% 0.5% 余量
实施例四 6% 0.2% 0.4% 余量
实施例五 8% 0.3% 0.4% 余量
(2)光合菌液的制备方法具体可以包括:将红假单胞菌和红螺菌按任意比例混合接种到设有光合菌培养基的克氏瓶中,并在60瓦白炽灯下以28℃培养5~7天,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液;
具体地,相应的光合菌培养基可以由1.0~2.0重量份的乙酸钠、0.5~1.0重量份的酵母膏、0.05~0.1重量份的磷酸二氢钾、0.05~0.1重量份的氯化铵、0.05~0.1重量份的硫酸镁、0.1~0.3重量份的氯化钠、0.2~0.5重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水混合而成,但在实际应用中最好采用如表4中所述的配比方案(表4的每个单元格中数值的单位均为重量份):
表4:
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
乙酸钠 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5
酵母膏 0.5 0.3 0.4 0.5 0.5
磷酸二氢钾 0.1 0.1 0.1 0.05 0.1
氯化铵 0.05 0.05 0.1 0.1 0.05
硫酸镁 0.05 0.05 0.05 0.1 0.05
氯化钠 0.1 0.2 0.1 0.3 0.2
碳酸氢钠 0.5 0.3 0.3 0.3 0.5
1000 1000 1000 1000 1000
(3)浓缩硝化菌液的制备方法具体可以包括:将亚硝酸菌属细菌和硝酸菌属细菌按照任意比例混合接种到硝化细菌培养基上,并在28℃下进行7天的通气培养,从而制得初级硝化菌液;按照初级硝化菌液与改性硅藻土(该改性硅藻土可以经过现有酸化技术的处理,例如:该改性硅藻土可以采用现有技术中云南庆中科技有限公司生产的改性硅藻土-硅藻精土)的体积比为90~100:0.1的比例,向初级硝化菌液中添加改性硅藻土,并静止沉淀一小时后去除70%体积(此处的70%体积是指占混合液整体体积的70%)的上层清液,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液;
具体地,相应的硝化细菌培养基可以由0.3~0.6重量份的氯化钠、0.5~1.0重量份的硝酸钠、0.3~0.6重量份的磷酸二氢钾、0.3~0.6重量份的硫酸镁、0.5~1.0重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水混合而成,但在实际应用中最好采用如表5中所述的配比方案(表5的每个单元格中数值的单位均为重量份):
表5:
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
氯化钠 0.5 0.5 0.6 0.4 0.6
硝酸钠 1 0.8 1 0.6 0.8
磷酸二氢钾 0.5 0.6 0.5 0.4 0.4
硫酸镁 0.5 0.6 0.5 0.4 0.5
碳酸氢钠 1 0.8 0.8 0.8 1
1000 1000 1000 1000 1000
步骤A2:将75~85重量份的复合异养菌液、10~15重量份的光合菌液与5~10重量份的浓缩硝化菌液混合在一起,即可制得微生物水质净化剂。
具体地,在实际应用中,复合异养菌液、光合菌液与浓缩硝化菌液三者可以采用表1中所述的配比方案进行混合。
(三)菌株固化方法
如图2所示,一种菌株固化方法,其具体可以包括如下步骤:
步骤B1,向上述技术方案中所述的养殖池塘用微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量3%~5%的菌株固定化原料,并充分混匀,从而制得初级固定化菌液;
其中,所述的菌株固定化原料可以由40~60重量份的固体海藻酸钠与10~15重量份的固体氯化钙充分混合而成;
具体地,向养殖池塘用微生物水质净化剂中添加菌株固定化原料的速率为:每分钟向该微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量0.3%~0.5%菌株固定化原料。
步骤B2,向初级固定化菌液中加入占该初级固定化菌液总重量1%~2%的固定氯化钙,并混合均匀后,即可完成菌株固化;
具体地,先将固体氯化钙用水稀释成溶质质量分数为20%的氯化钙溶液,再向初级固定化菌液中添加氯化钙溶液;其添加速率为:每分钟向该初级固定化菌液中添加占该初级固定化菌液总重量0.5%~1%氯化钙溶液。
进一步地,该菌株固化方法的原理在于:当将固体海藻酸钠加入到微生物水质净化剂中后,海藻酸钠逐渐溶解为溶液,并渗透到微生物水质净化剂的各个菌株之间;当再向该微生物水质净化剂中加入固定氯化钙后,氯化钙逐渐溶解为溶液,并与海藻酸钠发生化学反应生成海藻酸钙;海藻酸钙是一种凝胶状物质,随着海藻酸钠逐渐变为海藻酸钙凝胶,分布于海藻酸钠溶液之间的各个菌株被固定在海藻酸钙凝胶颗粒的细小空格内,因此起到了良好的微生物菌株固定作用。由于海藻酸钙凝固的颗粒能反复使用,在海藻酸钙凝胶颗粒的细小空格内固定的活菌可与外界不断地进行新陈代谢,因而达到净化水质的目的。
可见,本发明实施例提供的菌株固化方法是将40~60重量份的海藻酸钠与10~15重量份的氯化钙充分混合作为菌株固定化原料,然后通过向微生物水质净化剂中添加3%~5%的菌株固定化原料,再添加1%~2%的氯化钙溶液,从而实现了对微生物水质净化剂中每种菌株的有效固化,能够大幅提高菌株在水体中定植能力,进而使微生物水质净化剂中的菌株能够得到更为充分有效的利用,提供了对水质的整体净化能力。
为便于理解本发明实施例提供的养殖池塘用微生物水质净化剂及其制备方法和菌株固化方法,下面以上述表格中所提供的实施例一的数据为例,对其实现过程进行详细描述。
实施例一
一种养殖池塘用微生物水质净化剂的制备方法,其具体过程可以包括:
步骤L1:分别制取活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液、活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液,以及活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液。
具体地,复合异养菌液、光合菌液和浓缩硝化菌液可以采用下述方案进行制备:
(1)复合异养菌液的制备
步骤L1a:将相等菌株数量的蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌进行混合,从而获得多菌种混合一级种子液;
步骤L1b:将多菌种混合一级种子液按照3%~5%的接种比例接种到种子罐培养基中进行发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到4.8时(通常情况下,该过程需要48~72小时)发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升10亿株的多菌种混合二级种子液;
具体地,相应的种子罐培养基可以由5%的红糖、0.5%的磷酸二氢钾、0.3%的酵母膏、0.3%的蛋白胨和余量的水混合而成;在将多菌种混合一级种子液接种到种子罐培养基中之前,最好先在115℃~121℃下对种子罐培养基灭菌25分钟,并冷却至30℃。
步骤L1c:将多菌种混合二级种子液按照5%~10%的接种比例接种到生产发酵罐培养基中进行厌氧发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到5.0时(通常情况下,该过程需要48~72小时)发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液;
具体地,相应的生产发酵罐培养基可以由6%的红糖、3%的磷酸二氢钾、0.5%的酵母膏和余量的水混合而成;在将多菌种混合二级种子液接种到生产发酵罐培养基中之前,最好先在115℃~121℃下对生产发酵罐培养基灭菌20分钟,并冷却至30℃。
(2)光合菌液的制备
将红假单胞菌和红螺菌按任意比例混合接种到设有光合菌培养基的克氏瓶中,并在60瓦白炽灯下以28℃培养5~7天,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液;
具体地,相应的光合菌培养基可以由2.0重量份的乙酸钠、0.5重量份的酵母膏、0.1重量份的磷酸二氢钾、0.05重量份的氯化铵、0.05重量份的硫酸镁、0.1重量份的氯化钠、0.5重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水混合而成。
(3)浓缩硝化菌液的制备
将亚硝酸菌属细菌和硝酸菌属细菌按照任意比例混合接种到硝化细菌培养基上,并在28℃下进行7天的通气培养,从而制得初级硝化菌液;按照初级硝化菌液与改性硅藻土的体积比为90~100:0.1的比例,向初级硝化菌液中添加改性硅藻土,并静止沉淀一小时后去除70%体积的上层清液,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液;
具体地,相应的硝化细菌培养基可以由0.5重量份的氯化钠、1.0重量份的硝酸钠、0.5重量份的磷酸二氢钾、0.5重量份的硫酸镁、1.0重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水混合而成;该改性硅藻土可采用现有技术中云南庆中科技有限公司生产的改性硅藻土-硅藻精土。
步骤L2:将75重量份的复合异养菌液、15重量份的光合菌液与10重量份的浓缩硝化菌液混合在一起,即可制得微生物水质净化剂。
一种菌株固化方法,其具体可以包括如下步骤:
步骤M1,向上述方法所制备的养殖池塘用微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量3%~5%的菌株固定化原料,并充分混匀,从而制得初级固定化菌液;
具体地,所述的菌株固定化原料可以由40~60重量份的固体海藻酸钠与10~15重量份的固体氯化钙充分混合而成;向养殖池塘用微生物水质净化剂中添加菌株固定化原料的速率为:每分钟向该微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量0.3%~0.5%菌株固定化原料。
步骤M2,向初级固定化菌液中加入占该初级固定化菌液总重量1%~2%的固定氯化钙,并混合均匀后,即可完成菌株固化;具体地,先将固体氯化钙用水稀释成溶质质量分数为20%的氯化钙溶液,再向初级固定化菌液中添加氯化钙溶液;其添加速率为:每分钟向该初级固定化菌液中添加占该初级固定化菌液总重量0.5%~1%氯化钙溶液。
按照上述的养殖池塘用微生物水质净化剂的制备方法制备出微生物水质净化剂,并按照上述的菌株固化方法分别进行两组应用性实验:
实验1:2010年4月~2010年8月,将上述微生物水质净化剂应用于河南省某鱼塘,鱼塘面积为10亩,养殖品种为草鱼,产量达到1750Kg/亩;与往年相比,饵料系数降低18.2%,净产量提高29.3%,成活率达92.5%。鱼塘的水质净化效果与往年相比:养殖水体的溶氧量提高16.2%,养殖水体的氨氮含量降低了54.4%,养殖水体的亚硝酸盐含量降低了68.5%,养殖水体的透明度提高了39.6,生物耗氧量降低了34.7%,池水呈茶褐色,以褐藻为主。
实验2:2010年5月~2010年10月,将本发明所述的微生物水质净化剂应用于辽宁省大连市某虾场:施用了本发明所述的微生物水质净化剂的池塘对虾产量为120Kg,而未施用本发明所述的微生物水质净化剂的池塘对虾产量仅为15-20Kg。
需要说明的是,本发明所使用的菌株培养设备以及未详细描述的菌株培养工艺均可以采用现有技术中通用的菌株培养设备和菌株培养工艺,在本申请中不再作详细描述。本发明中所述的各种中药在各大中药药房中均可轻易购得,因此对此不再详述。本发明中所述的各种活性益生菌的原菌株均可以从中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)或农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)引进,以确保各菌种的存活状态和存活质量。
可见,本发明实施例的实施不仅能够增加水质净化剂中的菌株种类和菌株数量、增强了菌株活性,而且由于采用细胞固定化技术,因而能够大幅提高菌株在水体中定植能力,进而能够实现对水质进行硝化和反硝化的深层次全面净化。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种养殖池塘用微生物水质净化剂,其特征在于,由复合异养菌液、光合菌液和浓缩硝化菌液混合而成;其中,各组分的重量份数为:
复合异养菌液:75~85份;
光合菌液:10~15份;
浓缩硝化菌液:5~10份;
所述的复合异养菌液是活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液,由蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌混合而成;其中,各菌种的活菌数量比为:
蜡样芽孢杆菌:0.8~1.2,枯草芽孢杆菌:0.8~1.2,荧光假单胞菌:0.8~1.2,
地衣芽孢杆菌:0.8~1.2,径阳链霉菌:0.8~1.2,产朊假丝酵母:0.8~1.2,
黄胞原毛平革菌:0.8~1.2,李氏木霉:0.8~1.2,凝结芽孢杆菌:0.8~1.2,
植物乳杆:0.8~1.2;
所述的光合菌液是活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液,由红假单胞菌、红螺菌按照任意比例混合而成;
所述的浓缩硝化菌液是活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液,由亚硝酸菌属细菌和硝酸菌属细菌按照任意比例混合而成。
2.根据权利要求1所述的养殖池塘用微生物水质净化剂,其特征在于,所述的复合异养菌液由蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌以等同的每毫升活菌数量混合而成。
3.一种养殖池塘用微生物水质净化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤A1:分别制取活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液、活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液,以及活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液;
步骤A2:将75~85重量份的复合异养菌液、10~15重量份的光合菌液与5~10重量份的浓缩硝化菌液混合在一起,即可制得微生物水质净化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,复合异养菌液的制备方法包括:
步骤A1a:将蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌进行混合,从而获得多菌种混合一级种子液;
其中,各菌种的菌株数量比为:
蜡样芽孢杆菌:0.8~1.2;枯草芽孢杆菌:0.8~1.2;荧光假单胞菌:0.8~1.2;
地衣芽孢杆菌:0.8~1.2;径阳链霉菌:0.8~1.2;产朊假丝酵母:0.8~1.2;
黄胞原毛平革菌:0.8~1.2;李氏木霉:0.8~1.2;凝结芽孢杆菌:0.8~1.2;
植物乳杆:0.8~1.2;
步骤A1b:将多菌种混合一级种子液按照3%~5%的接种比例接种到种子罐培养基中进行好氧发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到4.8时发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升10亿株的多菌种混合二级种子液;
其中,所述的种子罐培养基包括3%~5%的红糖、0.2%~0.5%的磷酸二氢钾、0.3%~0.5%的酵母膏、0.3%~0.5%的蛋白胨和余量的水;
步骤A1c:将多菌种混合二级种子液按照5%~10%的接种比例接种到生产发酵罐培养基中进行厌氧发酵,发酵装置的转速为180r/min,发酵温度为32℃,直至种子罐培养基中的PH值达到5.0时发酵完成,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的复合异养菌液;
其中,所述的生产发酵罐培养基包括5%~8%的红糖、0.2%~3%的磷酸二氢钾、0.3%~0.5%的酵母膏和余量的水。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,步骤A1a中,蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、径阳链霉菌、产朊假丝酵母、黄胞原毛平革菌、李氏木霉、凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌以等同的菌株数量进行混合。
6.根据权利要求3或4或5所述的制备方法,其特征在于,
步骤A1b中,在将多菌种混合一级种子液接种到种子罐培养基中之前,先在115℃~121℃下对种子罐培养基灭菌25分钟,并冷却至30℃;
步骤A1c中,在将多菌种混合二级种子液接种到生产发酵罐培养基中之前,先在115℃~121℃下对生产发酵罐培养基灭菌20分钟,并冷却至30℃。
7.根据权利要求3或4或5所述的制备方法,其特征在于,光合菌液的制备方法包括:
将红假单胞菌和红螺菌按任意比例混合接种到设有光合菌培养基的克氏瓶中,并在60瓦白炽灯下以28℃培养5~7天,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的光合菌液;
所述的光合菌培养基包括1.0~2.0重量份的乙酸钠、0.5~1.0重量份的酵母膏、0.05~0.1重量份的磷酸二氢钾、0.05~0.1重量份的氯化铵、0.05~0.1重量份的硫酸镁、0.1~0.3重量份的氯化钠、0.2~0.5重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水。
8.根据权利要求3或4或5所述的制备方法,其特征在于,浓缩硝化菌液的制备方法包括:
将亚硝酸菌属细菌和硝酸菌属细菌按照任意比例混合接种到硝化细菌培养基上,并在28℃下进行7天的通气培养,从而制得初级硝化菌液;
按照初级硝化菌液与改性硅藻土的体积比为90~100:0.1的比例,向初级硝化菌液中添加改性硅藻土,并静止沉淀一小时后去除70%体积的上层清液,即制得活菌数至少为每毫升20亿株的浓缩硝化菌液;
其中,所述的硝化细菌培养基包括0.3~0.6重量份的氯化钠、0.5~1.0重量份的硝酸钠、0.3~0.6重量份的磷酸二氢钾、0.3~0.6重量份的硫酸镁、0.5~1.0重量份的碳酸氢钠和1000重量份的水。
9.一种菌株固化方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤B1,向权利要求1至2中任一项所述的养殖池塘用微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量3%~5%的菌株固定化原料,并充分混匀,从而制得初级固定化菌液;
其中,所述的菌株固定化原料由50~60重量份的固体海藻酸钠与10~15重量份的固体氯化钙充分混合而成;
步骤B2,向初级固定化菌液中加入占该初级固定化菌液总重量1%~2%的固体氯化钙,并混合均匀后,即可完成菌株固化。
10.根据权利要求9所述的菌株固化方法,其特征在于,
在步骤B1中,向养殖池塘用微生物水质净化剂中添加菌株固定化原料的速率为:每分钟向该微生物水质净化剂中添加占该微生物水质净化剂总重量0.3%~0.5%菌株固定化原料;
在步骤B2中,先将固体氯化钙用水稀释成溶质质量分数为20%的氯化钙溶液,再向初级固定化菌液中添加氯化钙溶液;其添加速率为:每分钟向该初级固定化菌液中添加占该初级固定化菌液总重量0.5%~1%氯化钙溶液;
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