CN106747934A - 一种富含壳寡糖有机肥的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物技术领域,特指一种富含壳寡糖有机肥的生产方法。其技术方案为:利用植物秸秆、畜禽粪便、虾皮、蟹壳下脚料,通过添加一定比例含有绿色木霉的腐熟菌,达到腐熟的效果,在后置腐熟过程中添加淡紫拟青霉腐熟。发酵物料满足NY‑525有机肥要求,且将虾皮蟹壳直接转化成壳寡糖,腐熟后的物料壳寡糖含量超过0.1%,适合工业化生产。本发明工艺合理,成本低廉,易于实施,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉生物技术领域,特指一种富含壳寡糖有机肥的生产方法。
背景技术
壳寡糖是壳聚糖经水解生成的一类低聚物,是指由2~12个单糖通过糖苷键连接而形成的直链或支链的低度聚合物。因具有较高的溶解度,很容易被吸收利用,特别是分子量低于10000的壳寡糖更展现出独特的生理活性和功能性质。
由于壳寡糖本身含有丰富的碳和氮,可被微生物分解利用并作为植物生长的养分。壳寡糖可改变土壤微生物区系,促进有益微生物的生长而抑制一些植物病原菌。壳寡糖可刺激植物生长,使农作物和水果蔬菜增产丰收。壳寡糖可诱导植物的抗病性,对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用,对小麦花叶病、棉花黄萎病、水稻稻瘟病、番茄晚疫病等病害具有良好的防治作用。同时,壳寡糖对多种植物病原菌具有一定程度的直接抑制作用,使壳寡糖在农业上的应用越来越广泛。
但目前市场上多数壳寡糖生产采用酸降解或氧化降解方法,酶法生产近年也得到了很大发展,许多生产商采用纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶等非专一性酶降解壳聚糖,生产周期长、得率低。专一性壳聚糖酶也已得到了商业化的应用,但是由于原始的菌株产壳聚糖酶能力仍然较低,使得壳聚糖酶的来源有限,生产成本较高,严重限制了壳寡糖在农业板块的应用。
基于上述原因,发明一种壳寡糖的新的生产方法就显得尤为重要。
发明内容
针对养殖下脚料综合利用技术,本发明提供一种富含壳寡糖有机肥的生产方法。本
发明采用专用腐熟菌将虾皮、蟹壳下脚料中的几丁质类物质转为为壳寡糖,且满足NY-525
有机肥的要求,增加了壳寡糖成分,且成本低廉。
为了实现上述目的,本申请采取的技术方案如下:
一种富含壳寡糖有机肥的生产方法,具体步骤如下:
1)物料整合
取15-20份畜禽粪便,70-80份植物秸秆,2-5份虾皮、蟹壳等下脚料,混合均匀,调节物料的水分50-60%之间,碳氮比在25-35之间,得混合物料;
2)高温腐熟
添加步骤1)所得的混合物料干重0.05-0.2%(W菌剂/W物料)腐熟菌及腐熟菌质量2-20倍的活化成分,加入到腐熟菌质量100倍的水中,混合均匀,均匀泼洒到步骤1)所得的混合物料中,混合均匀后,开始高温腐熟,待温度高于50℃开始翻堆,正常情况下一天翻堆一次,超过60℃必须翻堆,维持10-15天,待温度下降后,开始后置发酵;
3)后置发酵
待温步骤2)所得的高温腐熟后的物料,转移到后置发酵车间,添加0.05-0.2%(W菌剂/W物料)淡紫拟青霉菌剂,混合均匀后发酵5-10天,经烘干控制物料水分15%以下,包装。
所述的步骤1)物料整合过程中,在整合之前需要对物料进行预处理,植物秸秆,需要粉碎或切成10cm以下的长度;虾皮、蟹壳需要打碎,粒度小于5mm;
畜禽粪便可以是鸭粪、鸡粪、牛粪、羊粪、猪粪等粪便中的一种或几种混合物;
植物秸秆可以是小麦秸秆、稻草、棉花秸、玉米秸、芦苇秸秆中的一种或几种混合物;
所用的腐熟菌是一种产酸性腐熟菌由芽孢杆菌、木霉、酵母、放线菌组成,且各个菌种的用量如下芽孢杆菌40-80亿/g,木霉0.5-2亿/g,酵母5-10亿/g,放线菌1-5亿/g。
在步骤2)中高温腐熟过程,所述的高温为50-80℃;
步骤3)中,后置发酵过程中,温度为35-50℃;
所述的腐熟菌木霉孢子数量大于107个/g.木霉在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC No.5612。
所述的活性成分是葡萄糖、蔗糖、玉米粉、玉米淀粉、硫酸铵、尿素的一种或几种混合物。
腐熟剂中的芽孢杆菌产酸及脱乙酰酶,可以将虾皮、蟹壳中的钙质溶解,暴露的甲壳素部分转化成壳聚糖;木霉产有机酸及壳聚糖酶,可以将壳聚糖转化为壳寡糖;同时淡紫拟青霉可以生成几丁质酶,将甲壳素转化成几丁寡糖,结合木霉的壳聚糖酶,也可以转化成壳寡糖。
采用上述工艺生产富含壳寡糖有机肥,具有以下突出的优点:
1、解决了虾皮、蟹壳等下脚料对环境的污染,最大限度的利用下脚料中的营养成分,为植物提供营养,且将下脚料中的甲壳素转化为壳寡糖;
2、通过专用腐熟菌,将虾皮、蟹壳中的甲壳素直接转化为壳寡糖,降低了壳寡糖的生产成本,使壳寡糖大量用于农业成为可能;
3、解决了畜禽粪便、植物秸秆等三农问题,利用废弃物中的有机质、氮磷钾以及大量的微量元素来补充发酵物料的营养成分,做到资源化利用。
具体实施方式
实施例1:
取150kg鸡粪、700kg小麦碎秸秆、20kg虾皮下脚料混合均匀,经检测碳氮比26,调节物料的水分55%,称取1kg腐熟菌、10kg玉米粉加入到100kg的水中,混合均匀后均匀泼洒到混合物料中,混合均匀后,开始高温腐熟,第三天温度达到50℃,开始翻堆,正常情况下一天翻堆二次,超过60℃必须翻堆,第12温度开始下降,将高温腐熟后的物料,转移到后置发酵车间,添加1kg淡紫拟青霉菌剂,混合均匀后发酵,待物料长满淡紫色丝状菌,且物料水分低于40%后停止腐熟,经检测壳寡糖含量0.12%,物料经挤压造粒后,经烘干控制物料水分15%以下,包装。
实施例2:
取150kg鸭粪、800kg小麦碎秸秆、30kg蟹壳下脚料混合均匀,经检测碳氮比29.8,调节物料的水分60%,称取1.5kg腐熟菌、20kg玉米粉加入到150kg的水中,混合均匀后均匀泼洒到混合物料中,混合均匀后,开始高温腐熟,第二天温度达到50℃,开始翻堆,正常情况下一天翻堆二次,超过60℃必须翻堆,第14温度开始下降,将高温腐熟后的物料,转移到后置发酵车间,添加2kg淡紫拟青霉菌剂,混合均匀后发酵,待物料长满淡紫色丝状菌,且物料水分低于35%后停止腐熟,经检测壳寡糖含量0.16%,物料经挤压造粒后,经烘干控制物料水分15%以下,包装。
实施例3
取250kg猪粪、700kg玉米秸秆、50kg虾皮下脚料混合均匀,经检测碳氮比20,调节物料的水分58%,称取1kg腐熟菌、10kg玉米粉加入到100kg的水中,混合均匀后均匀泼洒到混合物料中,混合均匀后,开始高温腐熟,第三天温度达到60℃,开始翻堆,正常情况下一天翻堆二次,超过60℃必须翻堆,第15温度开始下降,将高温腐熟后的物料,转移到后置发酵车间,添加1.5kg淡紫拟青霉菌剂,混合均匀后发酵,待物料长满淡紫色丝状菌,且物料水分低于35%后停止腐熟,经检测壳寡糖含量0.18%,物料经挤压造粒后,经烘干控制物料水分15%以下,包装。
实施例4
取100kg猪粪、100kg牛粪、200kg鸡粪,1500kg打碎的枯枝落叶、50kg经破碎的虾皮下脚料混合均匀,经检测碳氮比24,调节物料的水分52%,称取0.5kg腐熟菌、20kg玉米粉加入到100kg的水中,混合均匀后均匀泼洒到混合物料中,混合均匀后,开始高温腐熟,第三天温度达到53℃,开始翻堆,正常情况下一天翻堆二次,超过60℃必须翻堆,第13天温度开始下降,将高温腐熟后的物料,转移到后置发酵车间,添加0.5kg淡紫拟青霉菌剂,混合均匀后发酵,待物料长满淡紫色丝状菌,且物料水分低于35%后停止腐熟,经检测壳寡糖含量0.11%,物料经挤压造粒后,经烘干控制物料水分15%以下,包装。
Claims (9)
1.一种富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于:利用植物秸秆、畜禽粪便、虾皮、蟹壳下脚料,通过添加含有绿色木霉的腐熟菌高温腐熟,在后置发酵过程中添加淡紫拟青霉腐熟而得产品。
2.如权利要求1所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)物料整合
取15-20份畜禽粪便,70-80份植物秸秆,2-5份虾皮、蟹壳等下脚料,混合均匀,调节物料的水分50-60%之间,碳氮比在25-35之间,得混合物料;
2)高温腐熟
添加步骤1)所得的混合物料干重0.05-0.2%(W菌剂/W物料)腐熟菌及腐熟菌质量2-20倍的活化成分,加入到腐熟菌质量100倍的水中,混合均匀,均匀泼洒到步骤1)所得的混合物料中,混合均匀后,开始高温腐熟,待温度高于50℃开始翻堆,正常情况下一天翻堆一次,超过60℃必须翻堆,维持10-15天,待温度下降后,开始后置发酵;
3)后置发酵
待温步骤2)所得的高温腐熟后的物料,转移到后置发酵车间,添加0.05-0.2%(W菌剂/W物料)淡紫拟青霉菌剂,混合均匀后发酵5-10天,经烘干控制物料水分15%以下,包装。
3.如权利要求2所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,所述的步骤1)物料整合过程中,在整合之前需要对物料进行预处理,植物秸秆,需要粉碎或切成10cm以下的长度;虾皮、蟹壳需要打碎,粒度小于5mm。
4.如权利要求2所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,畜禽粪便可以是鸭粪、鸡粪、牛粪、羊粪、猪粪等粪便中的一种或几种混合物;植物秸秆可以是小麦秸秆、稻草、棉花秸、玉米秸、芦苇秸秆中的一种或几种混合物。
5.如权利要求2所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,所用的腐熟菌是一种产酸性腐熟菌,由芽孢杆菌、木霉、酵母、放线菌组成,且各个菌种的用量如下芽孢杆菌40-80亿/g,木霉0.5-2亿/g,酵母5-10亿/g,放线菌1-5亿/g。
6.如权利要求2所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,在步骤2)中高温腐熟过程,所述的高温为50-80℃。
7.如权利要求2所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,所述的腐熟菌木霉孢子数量大于107个/g.木霉在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC No.5612。
8.如权利要求2所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,所述的活性成分是葡萄糖、蔗糖、玉米粉、玉米淀粉、硫酸铵、尿素的一种或几种混合物。
9.如权利要求2所述的富含壳寡糖有机肥的生产方法,其特征在于,步骤3)中,后置发酵过程中,温度为35-50℃。
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