CN107473850A - 一种提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明要求保护一种提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法，所用的木霉菌为木霉菌(Trichoderma sp.HZD‑1)，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保存，保藏号：CGMCC No.10928，保存时间：2015年06月01号。本发明与已有技术相比，生产方法简单、产品生物活性高，可有效的增加腐植酸基质中水溶性腐植酸的含量，提高其生物活性和利用率，而且具有无化学残留的优点，不会产生二次污染。

Description

一种提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法
技术领域
本发明属于农业微生物肥料技术领域，具体为一种提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法。
背景技术
腐植酸广泛存在于土壤、水体和煤炭等沉积物中，是动植物残体(主要是植物残体)在微生物参与下经过复杂的化学、生物分解及合成反应而形成的一类有机物质。腐植酸对自然界中的碳循环，有机、无机化合物的分布、转化，及土壤肥力有非常重要的影响，已经广泛应用到工业、农业、牧业、医学等方面。在农业应用方面，腐植酸类物质作为土壤有机质的主要组成成分，是植物营养物质的主要提供者，可促进植物生长，促进根系发育、提高根系活力，使植物吸收更多的水分和养料，同时，可以提高多种酶活性，增强光合作用，并通过络合作用提高植物对微量元素的吸收与转运能力和提高农药药效、减少农药使用量。由于腐植酸类物质中水溶性的组分可以直接被植物吸收利用，因此为了满足特定用途的需求和提高农业中的使用效率，人们通过氨水铵化、硝酸氧化、碱液溶解等方法增加褐煤、风化煤等天然腐植酸基质中的水溶性腐植酸含量，但是这些化学方法对腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的提高水平有限且产物的生物活性低，同时，生产过程使用的强酸、强碱或其他化学活化剂还会对环境产生严重的污染，这限制了腐植酸的利用率和使用价值。
发明内容
针对现有腐植酸利用存在的问题，本发明的目的是提供一种新型的提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法；
为实现上述目的，具体技术方案为：
本发明使用的木霉菌(Trichoderma sp.HZD-1)，是由本申请人山西浩之大科技有限公司在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保存，保藏号：CGMCC No.10928，保存时间：2015年06月01号。本申请使用的木霉菌具有以下特点：生长速度快，具有木质素降解酶活性，同时纤维素酶活性高，可快速的降解腐植酸大分子释放其中水溶性的腐植酸。(在之前申请CN105175085 A 20151223中已经提交保藏证明，因此在本申请中并没有再次提交保藏证明)。
将所述木霉菌接种到种子罐发酵24-36小时再移种到发酵罐培养24-48小时后得到木霉菌培养液，其中，种子液培养基组成为：麦麸20g/L，玉米淀粉20g/L，硫酸铵0.5g/L，余者为水，pH 6.2。
发酵液培养基组成为：麦麸20g/L，玉米淀粉20g/L，硫酸铵0.5g/L，余者为水，pH6.2。
培养条件为常规方法，例如：
先将菌株于斜面培养基的斜面上30-37℃培养24-96h后，接入含种子培养基的种子培养罐中30-37℃、200-280rpm培养24-36小时。按1-10％的接种量接入含发酵培养基的发酵培养罐中于30-37℃、200-280rpm下培养48-120h。
其中，所述木霉菌培养液含菌丝干重为2.5-3.0g/L。一种提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法，其特征在于，是用以下重量份的原料发酵制成：腐植酸基质60-70份、麦麸3-5份、豆粕粉3-5份、膨松剂20-30份、尿素1-2份、磷酸二氢钾1-2份、水50-60份、木霉菌培养液5-8份。
其中，所述腐植酸基质为褐煤、风化煤、铵化褐煤、铵化风化煤、硝化褐煤、硝化风化煤、低水溶性的腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸铵、硝基腐植酸等，细度为60-100目。
所述膨松剂为发菌后的蘑菇菌棒、锯末、秸秆、中药渣等，粒径1.5mm，即各种原料切碎为1.5mm以下的长度。
本发明所述提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法，是按下述步骤进行：
将腐植酸基质、麦麸、豆粕粉、膨松剂按比例混匀，再将尿素和磷酸二氢钾以水溶解后加入木霉菌培养液，与前述物料混匀后，在20-30℃温度下发酵10-15天。
本发明的优良效果在于：
大部分腐植酸基质中含有的腐植酸水溶性低，而非水溶性腐植酸在生理活性、络合能力等方面性能远低于水溶性腐植酸，通过木霉菌降解腐植酸基质中的木质纤维素成分，水溶性腐植酸含量的同时有助于腐植酸基质中水溶性成分的释放，提高其生物活性和利用率；麦麸可提供木霉菌生长所需的碳源，豆粕粉可提供木霉菌生长所需的长效氮源，尿素提供木霉菌生长所需的速效氮源，磷酸二氢钾提供木霉菌生长所需的磷元素；膨松剂有通风透气的作用，为木霉菌的生长提供好氧环境，同时，膨松剂可吸附腐植酸基质，增加木霉菌与腐植酸基质的接触面积，促进木霉菌对腐植酸基质中木质纤维素成分的降解作用。利用上述方法可有效的增加腐植酸基质中水溶性腐植酸的含量，提高其生物活性和利用率，实现腐植酸资源的高效利用。
本发明选用的木霉菌(Trichoderma sp.HZD-1)具有较高的木质纤维素降解能力，可降解腐植酸基质中的木质纤维素成分增加其中的水溶性腐植酸含量同时使腐植酸基质中的水溶性腐植酸更好的释放出来，便于植物吸收利用。
本发明与已有技术相比，生产方法简单、产品生物活性高，可有效的增加腐植酸基质中水溶性腐植酸的含量，提高其生物活性和利用率，而且具有无化学残留的优点，不会产生二次污染。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的水溶性腐植酸含量测定参照中华人民共和国化工行业标准HG/T 3276-2012标准执行。
实施例1
将木霉菌(保藏号：CGMCC No.10928，下同)按常规方法接种到种子罐发酵24小时再移种到发酵罐培养24小时后得到的菌体发酵液，菌体发酵液含菌丝干重为2.5g/L，备用。
取600kg的铵化褐煤、30kg的麦麸、30kg的豆粕粉、250kg的蘑菇菌棒经粉碎后混匀加入发酵池内，将10kg尿素+10kg磷酸二氢钾用500kg水溶解后加入上述制备的50kg木霉菌培养液搅拌均匀后拌入发酵池的原料中，在20-30℃发酵10天，测定水溶性腐植酸含量为22.3％，发酵前水溶性腐植酸含量为4.6％，经发酵后水溶性腐植酸含量增加4.85倍。
实施例2
将木霉菌按常规方法接种到种子罐发酵36小时再移种到发酵罐培养48小时后得到的菌体发酵液，菌体发酵液含菌丝干重为3.0g/L，备用。
取700kg的腐植酸钠、50kg的麦麸、50kg的豆粕粉、300kg的玉米秸秆经粉碎后混匀加入发酵池内，将10kg尿素+20kg磷酸二氢钾用600kg水溶解后加入上述制备的80kg木霉菌培养液搅拌均匀后拌入发酵池的原料中，在20-30℃发酵15天，测定水溶性腐植酸含量为29.1％，发酵前水溶性腐植酸含量为6.5％，经发酵后水溶性腐植酸含量增加4.48倍。
实施例3
将木霉菌按常规方法接种到种子罐发酵24小时再移种到发酵罐培养36小时后得到的菌体发酵液，菌体发酵液含菌丝干重为2.7g/L，备用。
取650kg的风化煤、50kg的麦麸、30kg的豆粕粉、200kg的锯末经粉碎后混匀加入发酵池内，将15kg尿素+15kg磷酸二氢钾用550kg水溶解后加入上述制备的60kg木霉菌培养液搅拌均匀后拌入发酵池的原料中，在20-30℃发酵15天，测定水溶性腐植酸含量为13.6％，发酵前水溶性腐植酸含量为2.3％，经发酵后水溶性腐植酸含量增加5.91倍。
实施例4
将木霉菌按常规方法接种到种子罐发酵30小时再移种到发酵罐培养30小时后得到的菌体发酵液，菌体发酵液含菌丝干重为2.8g/L，备用。
取650kg的硝化风化煤、40kg的麦麸、40kg的豆粕粉、250kg的苦参药渣经粉碎后混匀加入发酵池内，将20kg尿素+10kg磷酸二氢钾用600kg水溶解后加入上述制备的70kg木霉菌培养液搅拌均匀后拌入发酵池的原料中，在20-30℃发酵15天，测定水溶性腐植酸含量为28.7％，发酵前水溶性腐植酸含量为6.9％，经发酵后水溶性腐植酸含量增加4.16倍。

Claims (5)

1.一种提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法，所用的木霉菌为木霉菌(Trichoderma sp.HZD-1)，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保存，保藏号：CGMCC No.10928，保存时间：2015年06月01号。
2.一种提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法，其特征在于：是以以下重量份的原料发酵而成：腐植酸基质60-70份、麦麸3-5份、豆粕粉3-5份、膨松剂20-30份、尿素1-2份、磷酸二氢钾1-2份、水50-60份、木霉菌培养液5-8。
3.一种如权利要求2所述的提高腐植酸基质中水溶性腐植酸含量的方法：(1)将木霉菌接种到种子罐发酵24-36小时再移种到发酵罐培养24-48小时后得到木霉菌培养液；(2)将腐植酸基质、麦麸、豆粕粉、膨松剂按比例混匀，再将尿素和磷酸二氢钾以水溶解后加入木霉菌培养液，与前述物料混匀后，在20-30℃温度下发酵10-15天。
4.一种如权利要求2、3所述所述腐植酸基质为褐煤、风化煤、铵化褐煤、铵化风化煤、硝化褐煤、硝化风化煤、低水溶性的腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸铵、硝基腐植酸等，细度为60-100目。
5.一种如权利要求2、3所述所述膨松剂为发菌后的蘑菇菌棒、锯末、秸秆、中药渣等，粒径1.5mm，即各种原料切碎为1.5mm以下的长度。
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