CN111499434A - 抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法。该制备方法以米酒蒸馏后剩余酒糟为原料，先进通过酶制剂对米酒糟进行酶解，之后对米酒糟中的酶制剂进行灭酶处理，再在灭活处理后的米酒糟中接种菌剂，通过上述的菌剂可以发酵得到具有脂肽类抗生素的溶液，应用该溶液可抑制土壤中腐败菌的生长，尤其是对软腐病的致病菌胡萝卜软腐欧文氏杆菌，从而促进植物的生长。本发明的技术方案利用米酒糟先酶解后发酵的方式产生水溶肥，解决了米酒糟大量囤积造成的环境污染以及利用率低的问题，提高了米酒糟的经济价值，降低了抑制软腐病菌的成本。

Description

抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法

技术领域

本发明涉及化肥技术领域，具体而言，涉及一种抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法。

背景技术

十字花科蔬菜软腐病又称水烂、烂疙瘩，全国各地都有发生。为白菜和甘蓝包心后期的主要病害之一。北方地区个别年份可造成大白菜减产50%以上，甚至绝收。而且在运输、销售、贮藏过程中，均可发生腐烂，损失极大。除危害十字花科蔬菜外，还可危害马铃薯、番茄、莴苣、黄瓜、胡萝卜、芹菜、葱类等蔬菜，引起不同程度的损失。

胡萝卜软腐欧文氏杆菌（Erwinia carotovora subsp.Carotovora）是蔬菜软腐病的主要致病菌，易感染蔬菜主要包括辣椒、黄瓜、白菜和洋葱等，不仅危害生长期的蔬菜，还会在蔬菜运输和存储期间繁殖，影响蔬菜的产量和质量。

防治软腐病一般是采用生物防治和化学防治相结合的方式，但是大量化学农药的使用导致病原菌抗药性增强，土壤板结，进一步影响植物的生长。肽类抗生素是一类具有广谱活性的活性肽，可以抵抗外界微生物的侵害，具有广谱高效的抗微生物作用，对于真菌和细菌类病原菌都存在不同程度的抑制作用。向亚萍曾报道解淀粉芽孢杆菌中的脂肽类成分对番茄枯萎病具有抑制作用，杨琪瑶也发现肽类抗生素对辣椒疫霉病的病原菌也具有很强的抑制作用。

目前，肽类抗生素的生产一般以脱脂乳为原料，然后通过一系列的发酵工艺来进行生产，该生产方式导致肽类抗生素的生产成本较高，应用于防治软腐病的经济性较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抑制软腐病菌用的酒糟水溶肥，以解决现有技术中采用现有技术中生产的肽类抗生素防治软腐病的经济性较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，包括：S10:按照既定比例在米酒糟中加入纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶中的一种或者多种作为酶制剂进行酶解；S20:对酶解后的米酒糟进行灭酶处理；S30:在灭活处理后的米酒糟中接种出芽短梗霉、地衣芽孢杆菌、黑曲霉和节杆菌中的一种或多种作为菌剂进行发酵，得到具有脂肽类抗生素的溶液。

在一个实施方式中，在S10前，制备方法还包括S00：对米酒糟进行pH值调节。

在一个实施方式中，在S00中，将米酒糟的pH值调节至4.5~5.0。

在一个实施方式中，制备方法还包括S40:对具有脂肽类抗生素的溶液进行复配，添加寡糖和/或营养元素。

在一个实施方式中，在S40中，寡糖包括壳寡糖、海藻寡糖、氨基寡糖素、大豆低聚糖和棉子低聚糖其中的一种或多种。

在一个实施方式中，在S40中，营养元素包括氮、磷、钾、硼、锌、钼、铁、锰和铜其中一种或多种。

在一个实施方式中，制备方法还包括S50:对复配后的溶液进行浓缩处理。

在一个实施方式中，在S10中，选择纤维素酶和木聚糖酶作为酶制剂，纤维素酶和木聚糖酶的比例为1:1~3:1，其中纤维素酶大于4000 U/g，木聚糖酶大于20万 U/g，添加量为米酒糟重量的0.01~0.3%，酶解时间为4~6 h。

在一个实施方式中，在S20中，采用90~100℃的温度进行为10~20 min的灭酶处理。

在一个实施方式中，在S30中，在接种菌剂前，先在酶解后的米酒糟中添加黄豆饼粉6~8 g/L，玉米粉5~7 g/L，硫酸锰5~9 mg/L，硫酸亚铁0.3~0.5 mg/L。

在一个实施方式中，在S30中，选择芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌作为菌剂，比例分别为1~2:2~3:1~2，其中单个菌株活菌量大于108个/mL，接种量为米酒糟重量的1~5 %，发酵温度为25~40℃，发酵时间为3~5天。

在一个实施方式中，在S30中，对发酵后的米酒糟进行过滤，收集滤液得到具有脂肽类抗生素的溶液。

应用本发明的技术方案，以米酒蒸馏后剩余酒糟为原料，先进通过酶制剂对米酒糟进行酶解，之后对米酒糟中的酶制剂进行灭酶处理，再在灭活处理后的米酒糟中接种菌剂，通过上述的菌剂可以发酵得到具有脂肽类抗生素的溶液，应用该溶液可抑制土壤中腐败菌的生长，尤其是对软腐病的致病菌胡萝卜软腐欧文氏杆菌，从而促进植物的生长。本发明的技术方案利用米酒糟先酶解后发酵的方式产生水溶肥，解决了米酒糟大量囤积造成的环境污染以及利用率低的问题，提高了米酒糟的经济价值，降低了抑制软腐病菌的成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法的实施例的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，酒糟是制酒行业的副产物，中国是饮酒大国，每年产生数千万吨的酒糟，其中米酒酒糟占很大一部分，米酒糟是制作米酒的废弃物，主要以糯米为主，发酵过后的酒糟中纤维和糖类占有很大一部分。由于酒糟水分含量高，处理空间较大，如果不能及时处理，将引起变质，造成环境污染。目前酒糟的主要利用方式是饲料，但仅适合反刍类动物，所以大量酒糟依然作为废弃物处理，造成了一定的环境污染。

本发明以米酒蒸馏后剩余酒糟为原料，首先利用纤维素酶、木聚糖酶或半纤维素酶进行酶解，产生部分单糖，接入混合菌株，发酵分泌产生脂肽类抗生素，该类物质可抑制土壤中腐败菌的生长，尤其是对软腐病的致病菌胡萝卜软腐欧文氏杆菌，从而促进植物的生长，然后再复配寡糖和营养元素，最终水溶肥产品中包含寡糖和脂肽类抗生素两种活性物质。

如图1所示，本发明的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，包括：

S10:按照既定比例在米酒糟中加入纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶中的一种或者多种作为酶制剂进行酶解；

S20:对酶解后的米酒糟进行灭酶处理；

S30:在灭活处理后的米酒糟中接种出芽短梗霉、地衣芽孢杆菌、黑曲霉和节杆菌中的一种或多种作为菌剂进行发酵，得到具有脂肽类抗生素的溶液。

应用本发明的技术方案，以米酒蒸馏后剩余酒糟为原料，先进通过酶制剂对米酒糟进行酶解，之后对米酒糟中的酶制剂进行灭酶处理，再在灭活处理后的米酒糟中接种菌剂，通过上述的菌剂可以发酵得到具有脂肽类抗生素的溶液，应用该溶液可抑制土壤中腐败菌的生长，尤其是对软腐病的致病菌胡萝卜软腐欧文氏杆菌，从而促进植物的生长。本发明的技术方案利用米酒糟先酶解后发酵的方式产生水溶肥，解决了米酒糟大量囤积造成的环境污染以及利用率低的问题，提高了米酒糟的经济价值，降低了抑制软腐病菌的成本。

更为优选的，在本实施例的技术方案中，在S10前，所述制备方法还包括S00：对米酒糟进行pH值调节。通过调节米酒糟的pH值，可以让米酒糟的pH值更适合酶制剂的生长繁殖。优选的，经过实验，在S00中，将米酒糟的pH值调节至4.5~5.0，更符合纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶的生长繁殖。

更为优选的，在本实施例的技术方案中，所述制备方法还包括S40:对具有脂肽类抗生素的溶液进行复配，添加寡糖和/或营养元素。寡糖又称为低聚糖是一类功能性糖源，可以抑制腐败菌的生长，同时有文献报道可作为信号传导分子促进营养元素的吸收，可以促进植物尤其是叶菜类植物的生长。营养元素的添加，也可以有助于植物的生长。优选的，在S40中，寡糖包括壳寡糖、海藻寡糖、氨基寡糖素、大豆低聚糖和棉子低聚糖其中的一种或多种。优选的，在S40中，营养元素包括氮、磷、钾、硼、锌、钼、铁、锰和铜其中一种或多种。复配后的水溶肥功能更加齐全，在抑制腐败菌生长的同时，还可以有助于植物的生长。

经过菌剂的发酵作用，产生的抗生素最容易从滤液中获得。因此在本实施例的技术方案中，在S30中，对发酵后的米酒糟进行过滤，收集滤液得到具有脂肽类抗生素的溶液。

作为一种更为优选的实施方式，如图1所示，所述制备方法还包括S50:对复配后的溶液进行浓缩处理，以便于运输和使用。作为一种可选的实施方式，可以将复配后的溶液浓缩为浓缩液，使用时稀释或者直接使用即可。作为另一种可选的实施方式，也可以将复配后的溶液浓缩为颗粒或粉末。

更为优选的，在S30中，在接种菌剂前，先在酶解后的米酒糟中添加黄豆饼粉6~8g/L，玉米粉5~7 g/L，硫酸锰5~9 mg/L，硫酸亚铁0.3~0.5 mg/L，经过实验，通过上述的营养物质和化学元素的添加有助于出芽短梗霉、地衣芽孢杆菌、黑曲霉和节杆菌的菌剂的生长繁殖。

在本实施例的技术方案中，在S10中，选择纤维素酶和木聚糖酶作为酶制剂，纤维素酶和木聚糖酶的比例为1:1~3:1，其中纤维素酶大于4000 U/g，木聚糖酶大于20万 U/g，添加量为米酒糟重量的0.01~0.3%，酶解时间为4~6 h。作为其他的可选的实施方式，也可以选择纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶中的一种或者多种，实际使用可以根据实际情况做相应的改变。在上述的实施方式中，在S20中，采用90~100℃的温度进行为10~20 min的灭酶处理。可选的，在本实施例的技术方案中，在S30中，选择芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌作为菌剂，比例分别为1~2:2~3:1~2，其中单个菌株活菌量大于108个/mL，接种量为米酒糟重量的1~5%，发酵温度为25~40℃，发酵时间为3~5天。作为其他的可选的实施方式，也可以选择出芽短梗霉、地衣芽孢杆菌、黑曲霉和节杆菌中的一种或多种作为菌剂。

本发明的技术方案利用米酒糟先酶解后发酵，最终复配以其他营养元素形成水溶肥，得到的水溶肥可以抑制土壤中有害菌的繁殖，尤其是软腐病菌的生长和繁殖，原因是此水溶肥中含有大量肽类抗生素。所以，本发明的技术方案不仅可以抑制土壤中或者叶面表面病原菌的生长繁殖，还能提高植物对营养元素的利用率。最为重要的是，本发明的技术方案可以对米酒糟废物利用，利用米酒糟先酶解后发酵的方式产生水溶肥，解决了米酒糟大量囤积造成的环境污染以及利用率低的问题，提高了米酒糟的经济价值。

本发明提供了如下的具体实施方式。

具体实施方式1：

取混合均匀后的米酒糟调节pH值为4.5之后，按照米酒糟重量的0.01 %加入纤维素酶和木聚糖酶，其中纤维素酶和木聚糖酶的比例为2:1；酶解4h，酶解完成之后，采用95℃灭活10 min；接入物料重量2%的出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌，其中出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌的比例为2:3:2，搅拌均匀进行发酵，发酵温度30℃，发酵时间2天，浓缩，复配壳寡糖，海藻寡糖，硫酸铵，氯化钾和过磷酸钙，形成水溶肥。

具体实施方式2：

取混合均匀后的米酒糟调节pH值为4.8之后，按照米酒糟重量的0.1%比例加入纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶，其中纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶的比例为1:1:1；酶解5h，酶解完成之后，采用95℃灭活10 min；接入物料重量1.5%的出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌，其中出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌的比例为1:2:1，搅拌均匀进行发酵，发酵温度35℃，发酵时间3天，浓缩，复配氨基寡糖素，大豆低聚糖，钼酸铵，硼酸，形成水溶肥。

具体实施方式3：

取混合均匀后的米酒糟调节pH值为5.0之后，按照米酒糟重量的0.3%比例加入纤维素酶和木聚糖酶，其中纤维素酶和木聚糖酶的比例为2:1；酶解6 h，酶解完成之后，采用95℃灭活20 min；接入物料重量3%的出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌，其中出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌的比例为2:3:1，搅拌均匀进行发酵，发酵温度40℃，发酵时间2天，浓缩，复配棉子低聚糖、壳寡糖、硫酸铜、硫酸亚铁，形成水溶肥；

具体实施方式4：

取混合均匀后的米酒糟调节pH值为4.7之后，按照米酒糟重量的0.02 %比例加入纤维素酶和木聚糖酶，其中纤维素酶和木聚糖酶的比例为3:1；酶解4 h，酶解完成之后，采用95℃灭活15 min；接入物料重量5%的出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌，其中出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌的比例为2:3:1，搅拌均匀进行发酵，发酵温度36℃，发酵时间5天，复配七水硫酸锌、氨基寡糖素、海藻寡糖和硼酸，造粒，形成水溶肥；

具体实施方式5：

取混合均匀后的米酒糟调节pH值为4.5之后，按照米酒糟重量的0.09 %比例加入纤维素酶和木聚糖酶，纤维素酶和木聚糖酶的比例为1:1；酶解6 h，酶解完成之后，采用95℃灭活10 min；接入物料重量2 %的出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌，其中出芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌的比例为1:3:2，搅拌均匀进行发酵，发酵温度35℃，发酵时间3天，复配大豆低聚糖、棉子低聚糖、硫酸铜和钼酸铵，造粒，形成水溶肥；

实施例效果展示1

选用具体实施方式1、3、5中的有机肥进行效果展示

采用抑菌圈法对实施例中所产生的水溶肥进行对多种农作物病原菌进行胡萝卜软腐欧文氏杆菌抑菌试验，根据抑菌圈的大小，呈现抑菌能力，抑菌圈大小为三次数据平均值。

注：胡萝卜软腐欧文氏杆菌和青枯雷尔氏菌阳性对照组使用农用链霉素，尖孢镰孢黄瓜专化型阳性对照组使用多菌灵。

选择3株农作物常见病原菌进行抑菌试验，根据与阳性对照的抑菌圈大小可以看出，本专利产生的水溶肥对三种致病菌存在不同程度的抑制效果，同时对胡萝卜软腐欧文氏杆菌（Erwinia carotovora subsp. Carotovora）抑制效果最佳。

实施例效果展示2

选用具体实施方式1、3、5中的有机肥进行效果展示

样品选择：本次效果对照采用试验田对照法，实验田上茬种植的为番茄，有软腐病的发生，且有发病植株叶子残余，实验田面积为1.5 m²×5块，种植白菜为20株/块，对照组分为两块，一块无任何添加（对照1），另外一块按照普通施肥方式进行正常施肥（对照2），所有肥料最为追肥使用，除对照组之外，所有3块实验田均按照20 kg/亩的量施肥，在8月份进种子播种，保证成活株数为20株，移栽一个月之后观察白菜生长情况，收货后，称量总重量。按照以下级别进行统计：

以下是数据统计

由图表数据统计可以看出，施用具体实施方式中的肥料，白菜产量增加，叶片增厚，病虫害植株减少，由此可以看出，施加本发明的酒糟水溶肥，可以增加作物产量，提高植物病虫害抗逆能力。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，包括：

S10:按照既定比例在米酒糟中加入纤维素酶、木聚糖酶和半纤维素酶中的一种或者多种作为酶制剂进行酶解；

S20:对酶解后的米酒糟进行灭酶处理；

S30:在灭活处理后的米酒糟中接种出芽短梗霉、地衣芽孢杆菌、黑曲霉和节杆菌中的一种或多种作为菌剂进行发酵，得到具有脂肽类抗生素的溶液。

2.根据权利要求1所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S10前，所述制备方法还包括S00：对米酒糟进行pH值调节。

3.根据权利要求2所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S00中，将米酒糟的pH值调节至4.5~5.0。

4.根据权利要求1所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括S40:对具有脂肽类抗生素的溶液进行复配，添加寡糖和/或营养元素。

5.根据权利要求4所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S40中，寡糖包括壳寡糖、海藻寡糖、氨基寡糖素、大豆低聚糖和棉子低聚糖其中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S40中，营养元素包括氮、磷、钾、硼、锌、钼、铁、锰和铜其中一种或多种。

7.根据权利要求1所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括S50:对复配后的溶液进行浓缩处理。

8.根据权利要求1所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S10中，选择纤维素酶和木聚糖酶作为酶制剂，纤维素酶和木聚糖酶的比例为1:1~3:1，其中纤维素酶大于4000 U/g，木聚糖酶大于20万 U/g，添加量为米酒糟重量的0.01~0.3%，酶解时间为4~6 h。

9.根据权利要求8所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S20中，采用90~100℃的温度进行为10~20 min的灭酶处理。

10.根据权利要求1所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S30中，在接种菌剂前，先在酶解后的米酒糟中添加黄豆饼粉6~8 g/L，玉米粉5~7 g/L，硫酸锰5~9 mg/L，硫酸亚铁0.3~0.5 mg/L。

11.根据权利要求1所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S30中，选择芽短梗霉、芽孢杆菌和节杆菌作为菌剂，比例分别为1~2:2~3:1~2，其中单个菌株活菌量大于108个/mL，接种量为米酒糟重量的1~5%，发酵温度为25~40℃，发酵时间为3~5天。

12.根据权利要求1所述的抑制软腐病菌用的米酒糟水溶肥的制备方法，其特征在于，在S30中，对发酵后的米酒糟进行过滤，收集滤液得到具有脂肽类抗生素的溶液。

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