CN107652077A - 一种批量化、连续化的农用酵素生产方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

一种批量化、连续化的农用酵素生产方法，包括以下步骤：(1)选择秸秆和废弃菌棒为主要发酵主材料，按质量比1:7‑1:9混匀；(2)将均匀的物料加入无菌水搅拌，加入酵素菌进行混合均匀随后放入密闭发酵室发酵，pH值7.0‑7.5，发酵室温度37℃，湿度80％，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌1次；(3)继续发酵，控制发酵室温度55℃，pH7.2‑7.5湿度80％，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌1次；(4)物料在pH7.5,湿度80％，遮光,固体发酵20天；(5)将发酵产物放入挤压机中渗滤出液体，即为酵素提取液。本发明的农用酵素生产过程简单，成本低，可作为叶面肥及灌溉充施肥，有效增加作物产量。

Description

一种批量化、连续化的农用酵素生产方法及其用途
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种农用酵素生产方法以及相应的用途。
背景技术
酵素菌是由细菌、放线菌和酵母菌组成的有益微生物群，他是几十种菌和酶组成了有益生物活性的功能团。具有很强的发酵分解能力，提高农作物产量，改善农产品品质，控制病虫害发生。可以催化分解各种作物秸秆、树皮、锯末等。酵素菌肥含有机质25％以上，氮、磷、钾总量6%以上，能改善土壤理化性状，酵素菌肥作基肥和追肥均可，采用沟施或穴施，勿与植株根部直接接触，以免烧根。也可大田撒施，通过翻耕，使肥料均匀与耕层土壤混合。使用时应避免阳光直射。一般作育苗基质，每吨营养土添加酵素菌肥250公斤。叶菜类每亩酵素菌肥用量为100-150公斤，果菜类、甘蔗、西瓜、茶叶等每亩200-250公斤，果树每株用量5-８公斤。并根据不同土壤和作物补施氮、磷、钾化肥。
酵素菌堆肥通常用作基肥，施入土壤后，能够控制土壤的各种病害传播，克服作物的重茬病害，并能产生大量的腐殖质，改善土壤的理化性状；能够增强土壤的保水保肥能力，提高地温3-5℃，对各种保护地栽培的作物十分有利。
酵素菌农业应用法，广泛应用于种植业、养殖业、环保业和人体保健食品业等领域，它不仅是先进的，克服无机化弊端的有效微生物肥料，也是应用生物技术使传统农业走向生态农业，形成农业产业化、规模化，生产"无公害绿色食品"的有效途径。有关专家称之为农业技术的第二次革命，21世纪已有20多个国家和地区推广使用。
使用酵素菌在农业领域的好处主要有以下几点。由于长期使用化肥、农药，造成了土壤状况的恶习性循环，最突出的是土壤板结，通透性差，所施化肥农作物只能吸收三分之一，另三分之二的N P K及作物所需的微量元素被土壤固化，而施用酵素菌能使土壤疏松，通透性好，形成土壤的团粒结构，保水保肥，抗旱耐涝，增强作物的适应能力，从而使地方肥效提高，产量稳定增加，在日本施用酵素菌的大棚栽培情况是：黄瓜亩产22吨，施用化肥亩产12吨；芹菜为亩产10吨，每棵重达2。5公斤，施用化肥的芹菜每亩产5吨；西红柿亩产22吨，施用化肥亩产10吨。在我国潍坊的昌邑，施酵素菌的黄瓜亩产24吨，黑龙江省五常市施用酵素菌种植水稻，从6月2日手插秧到8月10日，平均每穗110粒，而施化肥的只有92粒。
形成有益微生物群体优势，抑制有害微生物的繁殖，减少病虫害发生。同时，还解决了农作物重茬病的问题，在日本受重茬病危害严重的西红柿黄瓜西瓜等农作物施用酵素菌肥后，在原地种十五、六年后,其产量、质量均不断提高。山东潍坊市实验种植的西瓜、西红柿等均已解决了重茬病问题.
增加农作物基酸和庶糖的含量,产品质量明显提高,施用酵素菌肥种植的蔬菜、水果，不但产量高，且原味、口感好,叶绿素含量高,无任何污染残留,施酵素花卉色泽鲜艳，保鲜期长，不易凋谢，潍坊市施用酵素菌生产的草莓、西瓜、蜜桃糖度堤高2度以上。
基于酵素的优势，在农业领域应用的较多，但是一般都是单批次使用，并没有持续化、连续性的大规模工业化的应用方式，不利于集约化，成本控制性的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用农业废料批量化、连续化的发酵产生农用酵素的方法，生产的酵素作为农作物的有机肥料。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种批量化、连续化的农用酵素的生产方法，包括以下步骤:（1）选择秸秆和废弃菌棒为主要发酵主原材料，其中废弃菌棒为食用菌废菌棒或生产菌棒的下脚料，将废弃菌棒和秸杆粉碎成为100目，并按质量比1:7-1:9混匀；（2）将均匀的物料加入无菌水搅拌，成为湿润松散状原料，随后按照1000kg原料：100g酵素菌进行混合均匀随后放入密闭发酵室发酵，物料填充体积为3/4，pH值7.0-7.5，控制发酵室温度37°C，湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次；（3）将发酵物料一部分转移到新的未发酵的废弃菌棒和秸杆粉碎材料中进行发酵，添加量为1:20重量比；另外一部分继续发酵，控制发酵室温度55°C，pH7.2-7.5湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次，转移部分物料作为菌种用于第二批的第二阶段发酵使用；（4）随后将物料在pH7.5湿度 80 °C，遮光固体发酵20天即发酵完成；（5）将发酵产物放入挤压机中渗滤出液体，即为酵素提取液；（6）将固体发酵产物放入储藏间作为堆肥后续使用。
所述步骤(1)中的废料为秸杆，使用的秸杆为水稻、小麦、玉米秸杆的一种。
所述步骤(2)中还可以补充过加入乳酸菌作为补充，加入量可以为1000kg：10g。
酵素菌为购买自潍坊岛本微生物技术研究所的酵素菌原菌种，产品型号： 20kg/箱，产品规格： 10kg/袋*2袋，产品品牌：岛本。
本发明进一步的提供了步骤（1）中的废弃菌棒和秸杆按质量比1:7混匀。
其中步骤（1）中的废弃菌棒和秸杆按质量比1:8混匀。
其中步骤（1）中的废弃菌棒和秸杆按质量比1:9混匀。
本发明进一步的目的是根据所述方法制备得到的酵素。
本发明进一步的提供了所述的酵素在提高农作物、果树、蔬菜产量中的应用。
有益效果
本发明的大规模、批量化的农用酵素生产方法具有以下技术优势：（1）利用废弃秸杆废原料，成本低廉，辅助以食用菌废菌棒或生产菌棒可以提供丰富的碳源，氮源以及其他的营养物质，二者结合即可为酵素菌发酵提供充足的营养物质，不需要在发酵过程中单独再添加其他营养物质，节省了成本。（2）发酵过程中分以二个阶段，第一个阶段主要是让酵素菌中细菌类的菌种较快的生长，细菌分泌营养物质为后续真菌和放线菌菌类提供营养支持。而后进行共发酵将原料进行充分的分解。而且在最后，堆积贮存时还能继续进行堆肥发酵，充分利用了全部的原料。（3）本发明在二个阶段发酵之后将部分发酵原料直接作为菌种接种到相对应阶段的原料，即继续下一个批次的发酵，不需要再重新接种原始的菌种，一方面节省了成本，另外一方面也提高了发酵的效率，适宜大规模发酵使用。（4）本发明主要的益处是将农业生活垃圾的循环利用，变废为宝，可作为后续食用菌培养、果树栽培、农作物生长的用途中去，具有巨大的市场潜力和应用价值。生产出来的酵素可以作为叶面肥及灌溉充施肥，有效的增加作物产量、品质和植株的抗病能力，酵素产生的残渣可以作为作物种植前的底肥，环保无污染。
附图说明
图1是多批次发酵示意图。
具体实施方式
实施例1 批量化农用酵素的制备
1、选择玉米秸秆和废弃菌棒为发酵材料，将废弃菌棒和秸杆粉碎成为100目，并按质量比1:9混匀；总重量5吨；
2、将均匀的物料加入无菌水搅拌，成为湿润松散状原料，随后按照1000kg原料：100g酵素菌（酵素菌为购买自潍坊岛本微生物技术研究所的酵素菌原菌种，产品型号： 20kg/箱，产品规格： 10kg/袋*2袋，产品品牌：岛本）进行混合均匀随后放入密闭发酵室发酵，物料填充体积为3/4，pH值7.5，控制发酵室温度37°C，湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次；
3、将发酵物料50kg转移到新的未发酵的废弃菌棒和秸杆粉碎材料中进行发酵，添加量为1:20重量比，流程参见图1；另外一部分继续发酵，控制发酵室温度55°C，pH7.2湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次，转移部分物料50kg作为菌种用于第二批的第二阶段发酵使用；（4）随后将物料在pH7.5湿度 80 °C，遮光固体发酵20天即发酵完成；（5）将发酵产物放入挤压机中渗滤出液体，即为酵素提取液，提取的酵素提取液为2450L左右；（6）将固体发酵产物放入储藏间作为堆肥后续使用。
4、将步骤3中二个阶段的发酵物料作为菌株分别对应着接种到同样条件的5吨发酵原料中，同样的发酵条件之后，得到的酵素提取液为2983L左右，有机物含量与步骤3中得到的提取液基本相同。这说明，采用补料发酵的形式，能够进一步的提高发酵的效率。这比现有技术的酵素制备方法在时间效率上有显著地提高。
实施例2 批量化农用酵素的制备方法
1、选择小麦秸秆和废弃菌棒为发酵材料，将废弃菌棒和秸杆粉碎成为100目，并按质量比1:9混匀；总重量5吨；
2、将均匀的物料加入无菌水搅拌，成为湿润松散状原料，随后按照1000kg原料：100g酵素菌（酵素菌为购买自潍坊岛本微生物技术研究所的酵素菌原菌种，产品型号： 20kg/箱，产品规格： 10kg/袋*2袋，产品品牌：岛本）进行混合均匀随后放入密闭发酵室发酵，物料填充体积为3/4，pH值7.5，控制发酵室温度37°C，湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次；
3、将发酵物料50kg转移到新的未发酵的废弃菌棒和秸杆粉碎材料中进行发酵，添加量为1:20重量比；另外一部分继续发酵，控制发酵室温度55°C，pH7.2湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次，转移部分物料50kg作为菌种用于第二批的第二阶段发酵使用；（4）随后将物料在pH7.5湿度 80 °C，遮光固体发酵20天即发酵完成；（5）将发酵产物放入挤压机中渗滤出液体，即为酵素提取液，提取的酵素提取液为2365L左右；（6）将固体发酵产物放入储藏间作为堆肥后续使用。
4、将步骤3中二个阶段的发酵物料作为菌株分别对应着接种到同样条件的5吨发酵原料中，同样的发酵条件之后，得到的酵素提取液为2897L左右，有机物含量与步骤3中得到的提取液基本相同。这说明，采用补料发酵的形式，能够进一步的提高发酵的效率。这比现有技术的酵素制备方法在时间效率上有显著地提高。
实施例3 酵素提取液的使用效果分析
将实施例1制备得到的酵素汁液按照亩用100L酵素的量，按照1：1000倍进行稀释，2次为叶片施肥，2次为浇水施肥，对照为不施肥处理。经过一季黄瓜的试验结果表明：本发明的冲施肥能显著降低斑枯病、软腐病和灰霉病的发病率，黄瓜基本没有病菌发生，亩产量1200公斤，增产幅度28.9%，与对照相比差异达极显著水平，经济效益显著，而对照却又斑枯病的发生。经过一季的西红柿施肥使用后，植株生长健壮，叶片绿色加深，果实色泽好，平均果茎增加明显，亩增果实800公斤，增产幅度25.2%，没有软腐病的发生，而对照则对应有软腐病的发生。
本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种批量化、连续化的农用酵素的生产方法，包括以下步骤:（1）选择秸秆和废弃菌棒为主要发酵主原材料，其中废弃菌棒为食用菌废菌棒或生产菌棒的下脚料，将废弃菌棒和秸杆粉碎成为100目，并按质量比1:7-1:9混匀；（2）将均匀的物料加入无菌水搅拌，成为湿润松散状原料，随后按照1000kg原料：100g酵素菌进行混合均匀随后放入密闭发酵室发酵，物料填充体积为3/4，pH值7.0-7.5，控制发酵室温度37°C，湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次；（3）将发酵物料一部分转移到新的未发酵的废弃菌棒和秸杆粉碎材料中进行发酵，添加量为1:20重量比，发酵条件同步骤（2）；另外一部分继续发酵，控制发酵室温度55°C，pH7.2-7.5湿度 80 °C，遮光固体发酵30小时，每5小时搅拌一次，转移部分物料作为菌种用于第二批的第二阶段发酵使用，条件同步骤（3）；（4）随后将物料在pH7.5湿度 80 °C，遮光固体发酵20天即发酵完成；（5）将发酵产物放入挤压机中渗滤出液体，即为酵素提取液；（6）将固体发酵产物放入储藏间作为堆肥后续使用。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤(1)中的废料秸杆为水稻、小麦、玉米秸杆的一种。
3.如权利要求1或2所述的方法，所述步骤(2)中加入乳酸菌作为补充，加入量可以为1000kg原料：10g菌种。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤（1）中的废弃菌棒和秸杆按质量比1:7混匀。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤（1）中的废弃菌棒和秸杆按质量比1:8混匀。
6.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤（1）中的废弃菌棒和秸杆按质量比1:9混匀。
7.如权利要求1或2所述方法制备得到的酵素。
8.如权利要求7所述的酵素在提高农作物、果树、蔬菜产量中的应用。
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