CN105622176A

CN105622176A - 糖厂滤泥资源化生产生物有机肥的方法

Info

Publication number: CN105622176A
Application number: CN201410576331.XA
Authority: CN
Inventors: 白志辉; 欧慈玉; 吴尚华; 孙海曙; 庄国强; 陈思化
Original assignee: GUANGXI LAIBIN TIANREN BIOLOGICAL ORGANIC FERTILIZER CO Ltd; Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Current assignee: GUANGXI LAIBIN TIANREN BIOLOGICAL ORGANIC FERTILIZER CO Ltd; Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority date: 2014-10-26
Filing date: 2014-10-26
Publication date: 2016-06-01

Abstract

本发明涉及一种资源化利用糖厂滤泥生产生物有机肥的方法，属于生物肥料和节能减排技术领域。本发明将糖厂滤泥进行简单预处理后，配制成微生物培养基，接种高效植物促生菌——枯草芽孢杆菌（<i>Bacillussubtilis</i>）SZX11菌株，通过大规模高温液态和固态联合好氧发酵，获得有效活菌数含量较高的生物有机肥，该工艺生产成本低廉，操作简单，可以使糖厂滤泥得到充分的资源化利用，减少污染排放。本发明生产的生物有机肥应用于蔬菜的生产，不仅可以显著提高产量，而且可以明显改善蔬菜的品质，显示出广阔的应用前景。

Description

糖厂滤泥资源化生产生物有机肥的方法

技术领域

本发明涉及一种资源化利用糖厂滤泥生产生物有机肥的方法，属于生物肥料和节能减排技术领域。

背景技术

我国糖料蔗生产成本显著高于世界主要产糖国，制糖生产成本明显高于国际平均水平。提高蔗糖生产效率、充分利用制糖生产的各种资源、延长甘蔗产业链，是我国甘蔗制糖企业发展的必由之路。甘蔗糖厂在生产中会产生三大副产物，即滤泥、蔗渣和废蜜。目前糖厂对于三大副产物的治理和综合利用还处于较低水平，相对于蔗渣和废蜜，滤泥的综合利用水平更低。目前对糖厂滤泥的研究与综合利用主要有利用滤泥生产复合肥，加工成动物饲料，提取蔗蜡及植物固醇，制备材料及添加剂，作为生物质燃料等5个方面（企业科技与发展，2014年14期，19-21页）。

糖厂滤泥中含有大量有机物、磷酸盐、钙盐等从甘蔗汁中沉淀出来的物质，其中，有机质主要包括：蛋白质、粗纤维、粗脂肪和蔗糖等，这些有机质可以为微生物的生长提供良好的营养。如果将滤泥随意堆放，会在缺氧的条件下被环境中的微生物分解释放出大量恶臭气体，污染环境；如果接种植物促生菌进行好氧发酵，也可以生产出优质的生物肥料；滤泥资源化的同时消除污染，是本发明的技术思路。

中国发明专利（申请号：201010611937.4）中公开了一种生物有机药肥及其制造方法，它是由发酵的有机肥和弗氏链霉菌菌剂混合制成；其中有机肥原料包括制糖产出的糖厂滤泥、腐植酸粉和木薯渣，在此原料中加入磷矿粉和有机物料腐熟剂发酵6～12天制成有机肥。中国发明专利（申请号：201110332656.X）中公开了一种水稻专用有机肥的制备方法，是由稻草秸秆10％～20％、米糠（麸）25％～30％、菜籽饼（粕）25％～35％、糖厂滤泥5％～20％、蔗渣灰5％～10％、酵素菌0.1%混合后，经堆沤、发酵制成；但该方法中使用的酵素菌的菌种名称不详。中国发明专利（申请号：201310078222.0）中公开了一种包含糖厂酒精废液、滤泥或泥炭的生物土壤调理剂，它是由酸碱处理的糖厂酒精废液、泥炭和微生物发酵的糖厂滤泥制备得到；其中，微生物发酵的糖厂滤泥的制备方法为：将糖厂滤泥与微生物发酵剂混合发酵7-15天，即得微生物发酵的糖厂滤泥，其中微生物发酵剂包含枯草芽胞杆菌、铜绿假单胞菌、黑曲霉、米曲霉和细黄链霉菌；但该发明中使用的微生物都没有提供保藏或存活证明文件。

枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）是一类好氧型、内生抗逆孢子的杆状细菌，大小(0.8~1.2)μm×(1.5~4.0)μm，革兰氏染色阳性，可产荚膜，芽孢中生或近中生，菌落粗糙，能液化明胶，胨化牛奶，还原硝酸盐，水解淀粉，为典型好氧菌广泛存在于土壤、湖泊、海洋和动植物的体表，自身没有致病性。枯草芽孢杆菌可通过成功定殖于植物根际、体表或体内，同病原菌竞争植物周围的营养、分泌抗菌物质抑制病原菌生长，同时诱导植物防御系统抵御病原菌入侵，从而具有生防的效果。枯草芽孢杆菌还能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质，促进植物的生长。例如：美国AgraQuest公司用枯草芽孢杆菌QST713菌株开发出活菌制剂杀菌剂SerenadeTM，并于2000年通过美国环保局(EPA)的登记，用于防治多种作物的白粉病、霜露病、疫病、灰霉病等病害。枯草芽孢杆菌MBI600在英国的MicroBioGroupLtd.、日本的IdemistuKosanCo.,Ltd.等均已获得注册登记，并进行产业化生产，用于防治叶部病害(灰霉病、白粉病)和根部病害（枯萎病、根腐病、黑斑病等）。枯草芽孢杆菌FZB24在德国、美国等国家进行了注册，并在德国Bayer公司投入生产，用于防治番茄晚疫病、灰霉病和小麦白粉病，还可作为增产促进剂。随着对枯草芽孢杆菌研究的不断深入，发现其在工业、农业、医药卫生、食品保健、水产养殖等方面具有广泛应用价值。

中国发明专利（申请号：201210328716.5）中公开了一枯草芽孢杆菌T-500菌株，保藏编号为CGMCCNo.6058，对水稻稻瘟菌、水稻纹枯菌、水稻白叶枯病菌、水稻稻曲病菌、水稻细菌性条斑病菌、禾谷镰刀菌、黄曲霉及黑曲霉菌等病原菌，表现出较强的抑菌活性，并对其引起的病害有较好的防控作用，发酵培养基组成包括：碳源（蔗糖或淀粉）、氮源（黄豆粉、豆饼粉、玉米桨中的一种或几种种混合）、微量元素（牛肉浸出膏、酵母膏或者鱼粉中一种或两种混合）。中国发明专利（申请号：201210229066.9）中公开了一株具有抑菌活性的枯草芽孢杆菌CX31菌株，保藏编号为CCTCCNo.M2012138，该菌株的培养采用牛肉膏蛋白胨培养基。中国发明专利（申请号：201110205587.6）中公开了一株内生枯草芽孢杆菌，保藏编号为CGMCCNo.4844，对胡椒瘟病有良好的防治效果，培养该菌株采用的培养基为：PDA培养基。

综上所述，具有促进植物生长和拮抗植物病害的枯草芽孢杆菌的菌株较多，其培养方法也各不相同，但是，未见利用糖厂滤泥为主要原料，好氧发酵枯草芽孢杆菌SZX11菌株生产生物有机肥的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种资源化利用糖厂滤泥生产具有拮抗植物病原菌、促进植物生长的生物有机肥的方法。

本发明所使用的菌株是由发明人从松树的叶片上分离筛选出来的一株具有促进植物生长、拮抗植物病原菌功能的枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）SZX11菌株，该菌株于2013年9月16日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo.8188，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。

本发明所述的利用糖厂滤泥生产生物有机肥的方法如下：

1、植物促生菌液体培养基的配制：将糖厂新鲜滤泥、糖厂废糖蜜与自来水按照重量比7:3:90混合，再按照重量比加入0.1%～0.5%的尿素，再用石灰水或磷酸调节其pH为7.2～7.8，于90～110℃加热3～15分钟，得到植物促生菌液体培养基。

2、液体种子制备：向装有步骤1得到的植物促生菌液体培养基的三角瓶中接种斜面保藏的枯草芽孢杆菌SZX11菌株，于45～55℃，120～200转/分振荡培养24～36小时，得到枯草芽孢杆菌液体种子。

3、液态发酵：向装有步骤1得到的植物促生菌液体培养基的发酵罐中接种体积比为2％～15％的第2步得到的液体种子，于35～45℃，通无菌空气培养12～30小时；将培养好的发酵液经平板细菌计数，活菌数都达到2×10⁹～9×10⁹CFU/毫升，得到枯草芽孢杆菌液体菌剂。

4、固态发酵：将糖厂新鲜滤泥和蔗渣按照重量比2:1混合均匀，按照重量比用自来水调节其含水量为60％～70％，按照重量比为1％～10％接种步骤3得到的液体菌剂，混合均匀，通空气好氧发酵6～12天，制成富含植物促生菌的生物有机肥，其中有效活菌数达到3×10⁸～5×10⁹CFU/克，含水率按照重量比为25％～30％。

5、生物有机肥的使用方法：按照每亩50～500公斤的用量作为基肥施入土壤中，或者与化肥或有机肥联合施用。

具体实施方式

由本发明提供的生物有机肥能够促进作物对养分的吸收和利用，并且能有效防治多种植物病害，减少化肥和农药的使用量，从而改善农田环境质量，提高农产品的品质；而且其生产过程使糖厂滤泥得到资源化利用，降低生产成本，减少污染物排放。具体实施方式如下：

实施例1：糖厂滤泥资源化生产生物有机肥。

1、将糖厂新鲜滤泥、糖厂废糖蜜与自来水按照重量比7:3:90混合，再按照重量比加入0.1%～0.5%的尿素，用石灰水或磷酸调节其pH为7.5，于100℃加热10分钟，得到植物促生菌液体培养基。

2、向装有步骤1得到的植物促生菌液体培养基的三角瓶中接种斜面保藏的枯草芽孢杆菌SZX11菌株，于50℃，150转/分振荡培养26小时，得到枯草芽孢杆菌液体种子。

3、向装有步骤1得到的植物促生菌液体培养基的发酵罐中接种体积比为5％的第2步得到的液体种子，于40℃，通无菌空气培养20小时；将培养好的发酵液经平板细菌计数，活菌数都达到2×10⁹CFU/毫升以上，得到枯草芽孢杆菌液体菌剂。

4、将糖厂新鲜滤泥和蔗渣按照重量比2:1混合均匀，按照重量比用自来水调节其含水量为65％，按照重量比为5％接种步骤3得到的液体菌剂，混合均匀，通空气好氧发酵9天，制成富含植物促生菌的生物有机肥，其中有效活菌数达到5×10⁸CFU/克以上，含水率按照重量比为25％～30％。

实施例2：枯草芽孢杆菌生物有机肥应用于油菜生产。

采用蔬菜大棚小区实验，在常年种植蔬菜的大棚中设置8个条件完全相同的实验小区，每个小区100m²，2个小区为1组平行试验，共分成4组，种植油菜，在油菜幼苗期，第1组2个小区不施肥作对照；第2组2个小区按照100公斤/亩的用量以基肥的形式施用本发明生产的生物有机肥；第3组2个小区按照15公斤/亩的施肥量在油菜完全发芽后和3周后各施用尿素一次；第4组2个小区按照100公斤/亩的用量以基肥的形式施用本发明生产的生物有机肥，并按照15公斤/亩的施肥量在油菜完全发芽后和3周后各施用尿素一次，各小区相同的灌溉和管理方式。油菜生长5周后调查产量和品质。单独施用生物有机肥和单独施用尿素的油菜产量基本一致，都比不施肥的对照小区增产50％左右；两种肥料都施用的小区比对照小区增产90％以上，而且油菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量比只施用尿素小区有显著降低，油菜中维生素C的含量也有显著提高。

Claims

1.一种资源化利用糖厂滤泥生产生物有机肥的方法，其特征在于：以糖厂滤泥为主要原料，采用植物促生菌BacillussubtilisSZX11菌株，经液态和固态好氧高温发酵，制备促进植物生长、防治植物病害的生物有机肥。

2.权利要求1所述的生产生物有机肥的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）植物促生菌液体培养基的配制：将糖厂新鲜滤泥、糖厂废糖蜜与自来水按照重量比7:3:90混合，再按照重量比加入0.1%～0.5%的尿素，再用石灰水或磷酸调节其pH为7.2～7.8，于90～110℃加热3～15分钟，得到植物促生菌液体培养基；

（2）液体种子制备：向装有步骤1得到的植物促生菌液体培养基的三角瓶中接种斜面保藏的枯草芽孢杆菌SZX11菌株，于45～55℃，120～200转/分振荡培养24～36小时，得到枯草芽孢杆菌液体种子；

（3）液态发酵：向装有步骤1得到的植物促生菌液体培养基的发酵罐中接种体积比为2％～15％的第2步得到的液体种子，于35～45℃，通无菌空气培养12～30小时；将培养好的发酵液经平板细菌计数，活菌数都达到2×10⁹～9×10⁹CFU/毫升，得到枯草芽孢杆菌液体菌剂；

（4）固态发酵：将糖厂新鲜滤泥和蔗渣按照重量比2:1混合均匀，按照重量比用自来水调节其含水量为60％～70％，按照重量比为1％～10％接种步骤3得到的液体菌剂，混合均匀，通空气好氧发酵6～12天，制成富含植物促生菌的生物有机肥，其中有效活菌数达到3×10⁸～5×10⁹CFU/克，含水率按照重量比为25％～30％。

3.权利要求2所述的生物有机肥的使用方法，其特征在于：按照每亩50～500公斤的用量作为基肥施入土壤中，或者与化肥或有机肥联合施用。

4.权利要求2所述的生物有机肥中的植物促生菌，其特征在于：一株枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）SZX11菌株，该菌株于2013年9月16日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo.8188，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。