CN108863606A - 一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，通过蛋白原料酸解得到的水解产物作为活性氨基酸，尿素和硝酸铵溶液化学反应生成硝铵，利用硝铵溶液和活性氨基酸溶液反应，在反应过程中配比微量元素硼酸、硫酸锌和硫酸锰制得水溶性氨基酸肥料，同时利用氨基酸菌属在种子培养和发酵培养步骤中优选、纯化适宜高浓度的氨基酸菌属，将获得的高浓度氨基酸菌属扩大培养添加到水溶性氨基酸肥料中，得到价格低廉、生物利用度高的氨基酸微生物肥料，本发明提供的氨基酸微生物肥料的制备方法简单，成本低，微量元素含量丰富，氨基酸含量高并且含有大量的微生物，促进作物机体的健康茁壮成长，大幅度促进作物增产，应用前景广阔。

Description

一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法。
背景技术
化肥的施用是农业获得高产的重要手段。目前化肥不合理施用造成的一系列
生态问题导致王壤板结、耕性不良、土壤酸化，土壤有机质下降，大量氮肥、磷肥的径流流失导致河流和湖泊中水生生物的过度繁殖，氮肥的过度施用还会导致大气中氮浓度过高，危害人和动植物的健康，超量化肥使用会导致果蔬生长性状变差,同时容易造成果蔬中硝酸盐、亚硝酸盐含量超标,对人的健康产生威胁，过量施用化肥易加大田间湿度，增加病虫害的繁衍，间接加大农药的使用量，增加农药污染。生物有机肥因养分种类多，施入土壤后能满足多种微生物的营养需求，所有长期使用生物有机肥能够达到培肥效果。随着我国家禽养殖业迅猛发展，每年羽毛副产物产量超过70万吨。羽毛中含有丰富的蛋白质，除赖氨酸和蛋氨酸含量较低外，且含有维生素 B 12 和一些未知生长因子，营养价值很高。现代研究表明，在肥料中添加蛋白质有助于土壤中微生物的生长繁殖，肥料中氨基酸的可以一方面作为养分的供给，另一方面能够和无机养分的金属离子构成络合物和螯合物，提高肥料利用率和作物养分的转化率，提高肥料利用率。但是，目前市场上销售的氨基酸水溶肥料，微量元素含量大于20g/L或中量元素含量大于30g/L，大、中、微量元素未添加完全或合理配比，含有益微生物的氨基酸水溶肥料更是少之又少，作物还需多次施肥补充其它营养物质，不仅使各元素间难以达到相互促进吸收平衡，而且增加施肥成本。因此，据于此，有必要提供一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，以期达到节肥和作物高产的目的。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将动物羽毛、人体毛发等混合物去除杂质，用清水冲洗干净，经阳光晒干后放入50℃的烘箱中干燥，冷却至室温后，将干燥后的羽毛剪碎后放入高速旋转粉碎机中进一步粉碎，将粉碎的混合物与浓盐酸按照固液比1：3混合，然后放入胶体磨中细磨后进行酸水解，控制水解温度为100-115℃；
（2）在常压下对步骤（1）进行加热回流，加热升温到微沸时，开始缓慢搅拌，待羽毛、头发混合物部分溶解后，加快搅拌速度，加热回流反应8-10h，待羽毛、头发混合物全部溶解，此时停止加热，自然冷却至室温，倒出水解液用液氨调节pH值至4.5-6.5，过滤，根据pH值电点进行调节得出所需要的高浓度氨基酸膏；
（3）将硝酸铵和去离子水混合加热，在100-130℃下反应搅拌30-60min得到硝铵溶液，将尿素加热到80-100℃后形成尿素溶液，将尿素溶液加到上述硝酸铵溶液中搅拌反应形成硝铵溶液，把硝铵溶液与步骤（2）得到的氨基酸膏进行混合，在搅拌过程中不断加热，加热温度控制在60-70℃，待混合物完全溶解后加入硼酸，加入时仔细观察加热现状，加热过程中会有气泡产生，通过控制温度抑制气泡的产生，待无气泡产生时且硼酸完全溶解后加入硫酸锌，重复此过程后再加入硫酸锰，所有物质完全溶解后冷却至室温，得到复合氨基酸水溶肥溶液；
（4）将氨基酸杆菌接一环斜面种子于装有30mL种子培养基的药瓶中，于往复式摇床上30℃振荡培养10h，频率100次/min，振幅90mm，接1mL种子液于装有15mL发酵培养基的摇瓶中，于往复式摇床上30℃振荡培养72h，频率150次/min，振幅90mm，将菌种进一步分离纯化，反复进行筛选，得到适应高浓度氨基酸液的菌属；
（5）将步骤（4）中得到分离纯化的氨基酸菌属按照10%的接种量接种到液体培养基中，在30℃下以170r/min的转速振荡培养36h，活菌数达到109CFU/mL后停止培养，按照50mL/kg的接种量加到步骤（3）中制备的复合氨基酸水溶肥中得到生物菌氨基酸水溶肥。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（2）中所述的加热升温到微沸时，此时加热温度控制在100-105℃。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（3）中所述的尿素、硝酸铵和去离子水的质量比为20-25：20-30：10-30。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（3）中所述的硝铵溶液与氨基酸膏的重量比为2-2.5：3-5。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（3）中所述的硼酸、硫酸锌和硫酸锰的添加量为硝铵溶液与氨基酸膏混合物重量的1-4wt%、0.5-2wt%和0.5-2wt%。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（4）中所述的种子培养基的配方为葡萄糖25g/L、硫酸铵5g/L、玉米浆35g/L、磷酸二氢钾1g/L、七水硫酸镁0.5g/L、七水硫酸铁0.01g/L、硫酸锰0.01g/L、VB10.1mg、碳酸钙20g/L、琼脂粉15g/L，调节pH值为7.0，在0.1Mpa下灭菌20min。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（4）中所述的发酵培养基的配方为葡萄糖80g/L、硫酸铵30g/L、玉米浆5g/L、磷酸二氢钾1g/L、七水硫酸镁0.5g/L、碳酸钙20g/L、维生素H0.1mg和步骤（2）中制备的氨基膏20mg/L，调节pH值为7.0-7.2，在0.1Mpa下灭菌20min。
本发明的优点是：本发明通过动物羽毛、人体毛发等蛋白原料酸解得到的水解产物作为活性氨基酸，尿素和硝酸铵溶液化学反应生成的硝铵溶液，通过硝铵溶液和活性氨基酸溶液反应，反应过程中配比微量元素硼酸、硫酸锌、硫酸锰制得水溶性氨基酸肥料，同时利用氨基酸菌属利用种子培养和发酵培养步骤优选、纯化适宜高浓度的氨基酸菌属，将获得的高浓度氨基酸菌属扩大培养添加到水溶性氨基酸肥料中，得到价格低廉、生物利用度高的氨基酸微生物肥料，本发明提供的氨基酸微生物肥料的制备方法简单，成本低，微量元素含量丰富，氨基酸含量高并且含有大量的微生物，促进作物机体的健康茁壮成长，大幅度促进作物增产，应用前景广阔。
具体实施方式
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将动物羽毛、人体毛发等混合物去除杂质，用清水冲洗干净，经阳光晒干后放入50℃的烘箱中干燥，冷却至室温后，将干燥后的羽毛剪碎后放入高速旋转粉碎机中进一步粉碎，将粉碎的混合物与浓盐酸按照固液比1：3混合，然后放入胶体磨中细磨后进行酸水解，控制水解温度为100-115℃；
（2）在常压下对步骤（1）进行加热回流，加热升温到100-105℃微沸时，开始缓慢搅拌，待羽毛、头发混合物部分溶解后，加快搅拌速度，加热回流反应8h，待羽毛、头发混合物全部溶解，此时停止加热，自然冷却至室温，倒出水解液用液氨调节pH值至4.5-6.5，过滤，根据pH值电点进行调节得出所需要的高浓度氨基酸膏；
（3）将硝酸铵和去离子水混合加热，在100℃下反应搅拌30min得到硝铵溶液，将尿素加热到80℃后形成尿素溶液，将尿素溶液加到上述硝酸铵溶液中搅拌反应形成硝铵溶液，其中尿素、硝酸铵和去离子水的质量比为20：26：28，把硝铵溶液与氨基酸膏按照质量比2：5进行混合，在搅拌过程中不断加热，加热温度控制在65℃，待混合物完全溶解后加入硝铵溶液与步骤（2）得到的氨基酸膏混合物重量1wt%的硼酸，加入时仔细观察加热现状，加热过程中会有气泡产生，通过控制温度抑制气泡的产生，待无气泡产生时且硼酸完全溶解后加入硝铵溶液与氨基酸膏混合物重量0.5wt%的硫酸锌，重复此过程后再加入硝铵溶液与氨基酸膏混合物重量1.5wt%的硫酸锰，所有物质完全溶解后冷却至室温，得到复合氨基酸水溶肥溶液；
（4）将氨基酸杆菌接一环斜面种子于装有30mL种子培养基的药瓶中，于往复式摇床上30℃振荡培养10h，频率100次/min，振幅90mm，接1mL种子液于装有15mL发酵培养基的摇瓶中，于往复式摇床上30℃振荡培养72h，频率150次/min，振幅90mm，将菌种进一步分离纯化，反复进行筛选，得到适应高浓度氨基酸液的菌属；
（5）将步骤（4）中得到分离纯化的氨基酸菌属按照10%的接种量接种到液体培养基中，在30℃下以170r/min的转速振荡培养36h，活菌数达到109CFU/mL后停止培养，按照50mL/kg的接种量加到步骤（3）中制备的复合氨基酸水溶肥中得到生物菌氨基酸水溶肥。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（4）中所述的种子培养基的配方为葡萄糖25g/L、硫酸铵5g/L、玉米浆35g/L、磷酸二氢钾1g/L、七水硫酸镁0.5g/L、七水硫酸铁0.01g/L、硫酸锰0.01g/L、VB10.1mg、碳酸钙20g/L、琼脂粉15g/L，调节pH值为7.0，在0.1Mpa下灭菌20min。
一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，步骤（4）中所述的发酵培养基的配方为葡萄糖80g/L、硫酸铵30g/L、玉米浆5g/L、磷酸二氢钾1g/L、七水硫酸镁0.5g/L、碳酸钙20g/L、维生素H0.1mg和步骤（2）中制备的氨基膏20mg/L，调节pH值为7.0，在0.1Mpa下灭菌20min。

Claims (7)

1.一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将动物羽毛、人体毛发等混合物去除杂质，用清水冲洗干净，经阳光晒干后放入50℃的烘箱中干燥，冷却至室温后，将干燥后的羽毛剪碎后放入高速旋转粉碎机中进一步粉碎，将粉碎的混合物与浓盐酸按照固液比1：3混合，然后放入胶体磨中细磨后进行酸水解，控制水解温度为100-115℃；
（2）在常压下对步骤（1）进行加热回流，加热升温到微沸时，开始缓慢搅拌，待羽毛、头发混合物部分溶解后，加快搅拌速度，加热回流反应8-10h，待羽毛、头发混合物全部溶解，此时停止加热，自然冷却至室温，倒出水解液用液氨调节pH值至4.5-6.5，过滤，根据pH值电点进行调节得出所需要的高浓度氨基酸膏；
（3）将硝酸铵和去离子水混合加热，在100-130℃下反应搅拌30-60min得到硝铵溶液，将尿素加热到80-100℃后形成尿素溶液，将尿素溶液加到上述硝酸铵溶液中搅拌反应形成硝铵溶液，把硝铵溶液与步骤（2）得到的氨基酸膏进行混合，在搅拌过程中不断加热，加热温度控制在60-70℃，待混合物完全溶解后加入硼酸，加入时仔细观察加热现状，加热过程中会有气泡产生，通过控制温度抑制气泡的产生，待无气泡产生时且硼酸完全溶解后加入硫酸锌，重复此过程后再加入硫酸锰，所有物质完全溶解后冷却至室温，得到复合氨基酸水溶肥溶液；
（4）将氨基酸杆菌接一环斜面种子于装有30mL种子培养基的药瓶中，于往复式摇床上30℃振荡培养10h，频率100次/min，振幅90mm，接1mL种子液于装有15mL发酵培养基的摇瓶中，于往复式摇床上30℃振荡培养72h，频率150次/min，振幅90mm，将菌种进一步分离纯化，反复进行筛选，得到适应高浓度氨基酸液的菌属；
（5）将步骤（4）中得到分离纯化的氨基酸菌属按照10%的接种量接种到液体培养基中，在30℃下以170r/min的转速振荡培养36h，活菌数达到109CFU/mL后停止培养，按照50mL/kg的接种量加到步骤（3）中制备的复合氨基酸水溶肥中得到生物菌氨基酸水溶肥。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的加热升温到微沸时，此时加热温度控制在100-105℃。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的尿素、硝酸铵和去离子水的质量比为20-25：20-30：10-30。
4.根据权利要求1所述的一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的硝铵溶液与氨基酸膏的重量比为2-2.5：3-5。
5.根据权利要求1所述的一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的硼酸、硫酸锌和硫酸锰的添加量为硝铵溶液与氨基酸膏混合物重量的1-4wt%、0.5-2wt%和0.5-2wt%。
6.根据权利要求1所述的一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的种子培养基的配方为葡萄糖25g/L、硫酸铵5g/L、玉米浆35g/L、磷酸二氢钾1g/L、七水硫酸镁0.5g/L、七水硫酸铁0.01g/L、硫酸锰0.01g/L、VB10.1mg、碳酸钙20g/L、琼脂粉15g/L，调节pH值为7.0，在0.1Mpa下灭菌20min。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度生物菌氨基酸水溶肥料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的发酵培养基的配方为葡萄糖80g/L、硫酸铵30g/L、玉米浆5g/L、磷酸二氢钾1g/L、七水硫酸镁0.5g/L、碳酸钙20g/L、维生素H0.1mg和步骤（2）中制备的氨基膏20mg/L，调节pH值为7.0-7.2，在0.1Mpa下灭菌20min。
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