CN108821825A

CN108821825A - 一种利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法

Info

Publication number: CN108821825A
Application number: CN201810520530.7A
Authority: CN
Inventors: 李学龙; 杨镇; 刘国宇; 李超; 刘国丽; 曹君; 李跃
Original assignee: Liaoning Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Liaoning Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2018-11-16

Abstract

本发明公开了一种利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法。通过菌糠固态发酵、菌糠活性成分提取、提取物液态发酵等步骤，提取出菌糠固态发酵产物中多糖、多肽、氨基酸等活性成分制备农用生物制剂。本发明采用特定工艺提取固态发酵菌糠中的活性成分，充分利用食用菌菌糠中的营养物质，制备高效生物制剂，使菌糠得到高效利用，解决了菌糠利用效率低下、环境污染等问题；为农业绿色高效、可持续发展提供了一种有效提高作物产量、抗病性、降低化学农药使用量、改良土壤的新型农用生物制剂，具有良好的应用前景。

Description

一种利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法

技术领域

本发明属于食用菌菌糠高效循环利用制备农用生物制剂的技术领域，涉及食用菌菌糠活性成分提取技术、发酵工艺。

背景技术

农用生物制剂是指能够完全溶于水的多元素复合型肥料，起步于上世纪九十年代末期，发展于21世纪初，近年来，水溶肥料产业发展步伐大大加快。与传统的复合肥等相比，水溶肥料具有明显的优势。其主要特点是用量少，使用方便，使用成本低，作物吸收快，营养成分利用率极高。水溶性肥料是一种速效性肥料，可以完全溶解于水中，能被作物的根系和叶面直接吸收利用，采用水肥同施，以水带肥，它的有效吸收率高出普通肥料一倍多；而且肥效快，可解决高产作物快速生长期的营养需求。目前有机水溶肥的兴起，又促成了速效与长效、单效与多效的有机结合，开创了水溶肥技术创新的新潮流。综合来说，水溶肥的发展是科学施肥的要求，是设施施肥的要求。近年来，氨基酸作为小分子有机物质，在植物吸收利用以及生物效应上的研究越来越多，也被证实植物能够直接吸收分子态的氨基酸，且氨基酸能够促进植物生长发育、增强抗逆性、改善土壤状况、提高作物产量和改善品质，还能起到减轻植物重金属离子毒害，钝化病原菌毒素等作用，具有很好的经济和生态效应。因此，氨基酸肥料的研究和应用，是目前肥料发展的重要方向，而氨基酸水溶肥结合了氨基酸和水溶性两大特点，是极好的应用对象。

食用菌采收后剩余的栽培料被称为菌糠，与原始培养料相比，菌糠的营养价值得到显著改善，粗纤维含量大幅度降低，而粗蛋白含量则显著提高，且富含多种微量元素。随着食用菌产业发展的加快，我国食用菌年产量达1.73×10⁸～1.83×10⁸吨，居世界前列，按生物学效率40％和食用菌培养料减重50％计算，菌糠年生产量在2×10⁸吨以上。这些营养丰富的菌糠，除少部分被循环利用为食用菌培养料外，往往被丢弃或燃烧，不但造成资源浪费，同时还导致霉菌和害虫的滋生，污染环境。目前，食用菌菌糠的资源化利用已受到广泛关注，从用作农作物基肥发展到制备活性炭等新用途，已报道的利用途径不下10种，但是大多数用途的研究还不够深入，未在生产实践上得到广泛推广。

菌糠含有大量的粗纤维、木质素和菌丝体，还含有丰富的蛋白质、氨基酸、碳水化合物、维生素和微量元素。我国是世界食用菌生产第一大国，全国食用菌总产量占世界总产量的80％以上。随着食用菌产业的发展，食用菌栽培后产生了大量的菌糠。研究显示，每生产1kg的食用菌，大约可产生5kg的菌糠。食用菌采收后，大部分菌糠得不到及时处理，这不仅给农业生态环境造成污染，而且会给之后的食用菌栽培带来很大隐患。当今世界资源短缺，能源匮乏，因此及时科学地处理食用菌菌糠，实现废物再利用，变废为宝，形成农业经济循环刻不容缓。

菌糠经好氧、厌氧堆置发酵后具有较好的理化指标，可应用于设施蔬菜的优质高效栽培。利用金针菇菌糠发酵后添加生物活性炭、硅藻土、有益菌等制成新型蔬菜栽培基质，改善土壤的物理性质，促进土壤团聚体形成，促进土壤有益菌群的构建，提高土壤肥力。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，该方法通过浸提法提取固态发酵后的食用菌菌糠中的水溶性氨基酸及其它有效营养成分，以充分利用菌糠中的营养物质，制备高效生物制剂，使菌糠得到高效利用，解决了菌糠利用效率低下、环境污染等问题；为农业绿色高效、可持续发展提供了一种有效提高作物产量、抗病性、降低化学农药使用量、改良土壤的新型农用生物制剂，具有良好的应用前景。

本发明实现上述目的的技术方案为：

一种利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于：选取无污染的新鲜食用菌菌糠，固态发酵至菌糠物料呈黑褐色蓬松状；然后将发酵菌糠置于提取器中，加入纯化水进行提取，过滤提取液，滤渣加入纯化水继续提取，过滤提取液，两次提取液合并混合均匀；最后将菌糠提取物置于发酵罐中进行液态发酵，最终得到农用生物制剂。

其中：所述食用菌菌糠为金针菇菌糠、香菇菌糠、木耳菌糠、杏鲍菇菌糠、平菇菌糠中的一种或几种。

本发明所述利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)菌糠固态发酵：

选取无污染的新鲜食用菌菌糠，调节菌糠含水量50-60％，调节碳氮比为25-28:1，按质量百分比为0.2-0.6％的比例添加复合微生物菌剂进行堆置发酵；菌糠堆中心温度达到65-70℃时进行翻堆，翻堆次数2-3次，直至菌糠物料呈黑褐色蓬松状，发酵结束；

(2)菌糠活性成分提取：

将发酵菌糠置于提取器中，加入10-15倍纯化水，55-65℃提取2-4h，80目筛网过滤提取液，滤渣加入8-12倍纯化水，50-60℃提取1-3h，80目筛网过滤提取液，两次提取液合并混合均匀；

(3)提取物液态发酵：

将菌糠提取物置于发酵罐中，按质量百分比为0.1-0.5％的比例接入复合微生物菌剂，间隔16-18h通入无菌空气一次，2-3d后液体发酵阶段结束。

作为优选的技术方案：

步骤(1)中，采用尿素、豆粕、玉米浆之一种或多种调节碳氮比。

步骤(1)、(3)中，所述复合微生物菌剂内含有芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌。

本发明所述利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于：制备得到的农用生物制剂中多糖含量≥10g/L，多肽含量≥15g/L，氨基酸含量≥120g/L。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用特定工艺提取菌糠中有效成分，制备成氨基酸水溶肥，使菌糠得到高效利用，解决了其利用水平低、浪费严重的问题。

2、本发明充分利用菌糠及菌柄的高蛋白(即氨基酸)含量，通过特定工艺提取作为氨基酸水溶肥的主要原料，为高效生态、有机农业提供了一种明显提高作物产量、改善品质、降低农药残留和保护生态环境的新型肥料。

3、本发明制备方法简单高效，成本低，且易于推广应用，所制备的水溶肥具有营养丰富，成分含量高，集速效与长效，单效与多效于一体，施用方便等特点，能够多方面满足作物生长和施肥要求，如设施施肥灌溉、叶面喷施、底肥追肥冲施。

4、本发明所用腐熟菌糠比新鲜菌糠的理化性质和成分含量更稳定，水溶物质更易于植物吸收。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。如无特殊说明，本发明涉及到的百分数均指质量百分比。

实施例1

一种食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，包括如下步骤：

(1)菌糠固态发酵：

选取无污染的新鲜食用菌菌糠，调节菌糠含水量50％，用尿素、豆粕、玉米浆调节碳氮比为25:1，按0.2％比例添加复合微生物菌剂进行堆置发酵。菌糠堆中心温度达到65℃时进行翻堆，翻堆次数2次，直至菌糠物料呈黑褐色蓬松状，发酵结束。

(2)菌糠活性成分提取：

将发酵菌糠置于提取器中，加入10倍纯化水，55℃提取2h，80目筛网过滤提取液，滤渣加入8倍纯化水，50℃提取1h，80目筛网过滤提取液，两次提取液合并混合均匀。

(3)提取物液态发酵：

将菌糠提取物置于发酵罐中，按0.1％比例接入复合微生物菌剂，间隔16h通入无菌空气一次，2d后液体发酵阶段结束。

所述复合微生物菌剂包含芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌；所述食用菌菌糠包含金针菇菌糠、香菇菌糠、木耳菌糠。制备的农用生物制剂中多糖含量为11g/L，多肽含量为15g/L，氨基酸含量为125g/L。

实施例2

(1)菌糠固态发酵：

选取无污染的新鲜食用菌菌糠，调节菌糠含水量60％，用尿素调节碳氮比为28:1，按0.6％比例添加复合微生物菌剂进行堆置发酵。菌糠堆中心温度达到70℃时进行翻堆，翻堆次数3次，直至菌糠物料呈黑褐色蓬松状，发酵结束。

(2)菌糠活性成分提取：

将发酵菌糠置于提取器中，加入15倍纯化水，65℃提取4h，80目筛网过滤提取液，滤渣加入12倍纯化水，60℃提取3h，80目筛网过滤提取液，两次提取液合并混合均匀。

(3)提取物液态发酵：

将菌糠提取物置于发酵罐中，按0.5％比例接入复合微生物菌剂，间隔18h通入无菌空气一次，3d后液体发酵阶段结束。

所述复合微生物菌剂包含芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌；所述食用菌菌糠包含金针菇菌糠、香菇菌糠、杏鲍菇菌糠、平菇菌糠。制备的农用生物制剂中多糖含量为12g/L，多肽含量为17g/L，氨基酸含量为131g/L。

实施例3

(1)菌糠固态发酵：

选取无污染的新鲜食用菌菌糠，调节菌糠含水量55％，用豆粕和玉米浆调节碳氮比为26:1，按0.5％比例添加复合微生物菌剂进行堆置发酵。菌糠堆中心温度达到70℃时进行翻堆，翻堆次数3次，直至菌糠物料呈黑褐色蓬松状，发酵结束。

(2)菌糠活性成分提取：

将发酵菌糠置于提取器中，加入12倍纯化水，60℃提取4h，80目筛网过滤提取液，滤渣加入10倍纯化水，55℃提取2h，80目筛网过滤提取液，两次提取液合并混合均匀。

(3)提取物液态发酵：

所述复合微生物菌剂包含芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌；所述食用菌菌糠包含金针菇菌糠、香菇菌糠、杏鲍菇菌糠、平菇菌糠。制备的农用生物制剂中多糖含量为15g/L，多肽含量为21g/L，氨基酸含量为150g/L。

对比例

选取无污染的新鲜食用菌菌糠，调节菌糠含水量50％，进行堆置发酵。菌糠堆中心温度达到70℃时进行翻堆，翻堆次数3次。将发酵菌糠置于提取器中，加入12倍纯化水，60℃提取4h，80目筛网过滤提取液，滤渣加入10倍纯化水，55℃提取2h，80目筛网过滤提取液，两次提取液合并混合均匀。所述食用菌菌糠包含金针菇菌糠、香菇菌糠、杏鲍菇菌糠、平菇菌糠。制备的农用生物制剂中多糖含量为5g/L，多肽含量为9g/L，氨基酸含量为70g/L。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于：选取无污染的新鲜食用菌菌糠，固态发酵至菌糠物料呈黑褐色蓬松状；然后将发酵菌糠置于提取器中，加入纯化水进行提取，过滤提取液，滤渣加入纯化水继续提取，过滤提取液，两次提取液合并混合均匀；最后将菌糠提取物置于发酵罐中进行液态发酵，最终得到农用生物制剂。

2.按照权利要求1所述利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于：所述食用菌菌糠为金针菇菌糠、香菇菌糠、木耳菌糠、杏鲍菇菌糠、平菇菌糠中的一种或几种。

3.按照权利要求1所述利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)菌糠固态发酵：

(2)菌糠活性成分提取：

(3)提取物液态发酵：

4.按照权利要求3所述利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于：步骤(1)中，采用尿素、豆粕、玉米浆之一种或多种调节碳氮比。

5.按照权利要求3所述利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于：步骤(1)、(3)中，所述复合微生物菌剂内含有芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌。

6.按照权利要求3所述利用食用菌菌糠制备农用生物制剂的方法，其特征在于：制备得到的农用生物制剂中多糖含量≥10g/L，多肽含量≥15g/L，氨基酸含量≥120g/L。