CN111661933B - 一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,包括外包衣、内壳体、微生物菌剂和营养基质,营养基质填充于内壳体内,微生物菌剂的菌群产生细菌膜,细菌膜附着并包裹于内壳体外,外包衣包裹于细菌膜外,营养基质的质量百分占比为60%~75%,内壳体包括细菌纤维素和纳米活性炭,微生物菌剂包括光合菌,以及丁酸梭菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或几种的组合;本发明的微生物菌剂通过生成的细菌膜附着并包裹于内壳体外,形成的细菌膜有助于细菌之间的信息传导和营养传递,加快了有益菌群的增殖速度,促使有益菌群尽快成为优势菌种发挥效力,同时有助于多种菌种协同作用,提高菌群间的协同净化性能,也加强了菌群的抗逆能力。
Description
技术领域
本发明涉及生物制剂技术领域,尤其是一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂及其制备方法。
背景技术
随着水产养殖产业的迅猛发展和集约化经营的不断提高,许多养殖池中化学毒素、有害藻类及病原菌大量繁殖,使养殖生态环境遭到严重破坏,导致养殖病害频发。此外,在水产养殖中抗生素的大量使用也导致了动物中的药物残留和水体环境的生态失衡等问题。因此,控制水体中氨氮、亚硝酸盐的含量,解决水体污染,并减少抗生素使用是水产养殖生产中迫切需要解决的问题。
微生物制剂作为一种新型的绿色、环保产品,在调节动物机体微生态平衡、预防疾病、提高饲料转化率、促进动物健康和保护生态环境等方面有着不可替代的作用。目前微生态制剂作为绿色饲料添加剂在国内已被接受,在畜禽和水产养殖中得到了广泛的应用。
市面上最广泛应用的微生态制剂中就是以酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌类等的益生菌制剂。尽管采用了多种菌株协同作用的的复合制剂,但单一的益生菌制剂在水产养殖中的降解效果仍然并不能达到很好的净化作用,因此实际生产中,常常配合多种化学制剂协同使用,但效果仍然不甚理想。
究其原因,包括多个方面的问题:
1、目前市场上复配的微生态产品基本上是盲目混合而成,因此菌株特性导致缺乏协同性能;
2、由于污染水体内有害菌群众多,生态复杂,有益菌群难以快速的成长为优势菌种发挥效力,导致净化效果差,效率低;
3、常见的微生物制剂在净水方面起到的更多是一种广泛且广义的调节作用,对于改善水体环境的各项指标缺乏确实有效的针对性;
4、微生物制剂和某些化学制剂配合使用,不仅无法达到协同效果,甚至有时还会起到拮抗作用,导致二者的净水效果均受到影响。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种能够快速成长为优势菌种,协同净化效果好,受到化学制剂影响较小,作用针对性强的用于调节水体营养及预防病害的生物制剂及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的:本发明提供了一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,包括外包衣、内壳体、微生物菌剂和营养基质,营养基质填充于内壳体内,微生物菌剂的菌群产生细菌膜,细菌膜附着并包裹于内壳体外,外包衣包裹于细菌膜外,营养基质的质量百分占比为60%~75%。
在以上技术方案的基础上,优选的,内壳体包括细菌纤维素和纳米活性炭,细菌纤维素和纳米活性炭的质量比为(5~8):1。
在以上技术方案的基础上,优选的,微生物菌剂包括光合菌,以及丁酸梭菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或几种的组合,其中光合菌的质量百分占比为55%~65%。
在以上技术方案的基础上,优选的,外包衣包括聚丙烯酸树脂、羟丙基甲基纤维素和无水乙醇,外包衣各组分按照重量百分比为,聚丙烯酸树脂35%~40%、羟丙基甲基纤维素20%~25%和无水乙醇35%~45%。
在以上技术方案的基础上,优选的,营养基质的各组分按照重量份包括蛋白胨5份、胰蛋白胨10份、牛肉膏5份、酵母粉5份、葡萄糖20份、吐温-80为0.1份、硫酸锰0.25份、硫酸镁6份、磷酸二氢钾2份、乙酸钠5份和琼脂10份。
更进一步优选的,营养基质还包括肥水膏、解毒安和亚硝净中的一种或几种,其合计质量百分占比为10%~25%。
在以上技术方案的基础上,优选的,生物制剂为条状颗粒剂。
第二方面,提供了一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂的制备方法,包括以下步骤,
S1将营养基质各组分按照配比均匀混合后造粒;
S2将内壳体各组分配按照配比均匀混合后制成糊浆;
S3将微生物菌剂各菌种按 照配比均匀混合后制成混合菌液,按10%的接种量接种至装有液体培养基的发酵罐内,培养24h,重复上述操作继代培养至三代菌液;
S4将外包衣各组分按照配比均匀混合后制成包被溶液;
S5将步骤S1中获得的颗粒和步骤S2中获得的糊浆混合均匀,然后烘干造粒,再用步骤S3中的三代菌液的菌浓度调节至OD600为2.0,按1:100的比例稀释后充分喷雾于造粒产物,置于37℃下恒温静置厌氧培养24h,使微生物菌群充分发育至细菌膜包裹于造粒产物外,最后用步骤S4中获得的包被溶液对造粒产物进行喷雾包被,充分烘干处理后即可包装。
本发明的一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果:
(1)本发明的微生物菌剂通过生成的细菌膜附着并包裹于内壳体外,形成的细菌膜有助于细菌之间的信息传导和营养传递,加快了有益菌群的增殖速度,促使有益菌群尽快成为优势菌种发挥效力,同时有助于多种菌种协同作用,提高菌群间的协同净化性能,另外细菌膜也加强了菌群的抗逆能力,降低了某些化学制剂以及水体内的毒素对其造成不良的影响。
(2)本发明的微生物菌剂配方经过长期试验研究获得,配方结构和配比更合理,效果较好,且光合菌、丁酸梭菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌均具有加快分解氮磷元素,调节水体酸碱平衡的针对性效果。
(3)本发明的内壳体起到了支撑颗粒形状,并为细菌膜提供附着面的作用,且透气透水,不会妨碍内壳体内的物质扩散至污染水体发挥效力,其中细菌纤维素组分相比普通纤维素,其生物相容性和适应性更好,具有很强的亲水性、黏稠性和稳定性,以及良好的生物可降解性,避免造成制剂残留导致污染水体,而活性炭组分还能够成为微生物菌群的载体,并加强了细菌膜的附着强度,另外条状颗粒形状有助于扩大细菌膜的覆盖面积。
(4)本发明的内壳体内填充的营养物质能够为有益菌群的增殖提供充足的养分,加快有益菌群的增殖效率,而肥水膏、解毒安和亚硝净起到净化水体效果的同时,也不会对有益菌群造成不良影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
本发明提供了一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,包括外包衣、内壳体、微生物菌剂和营养基质,营养基质填充于内壳体内,微生物菌剂的菌群产生细菌膜,细菌膜附着并包裹于内壳体外,外包衣包裹于细菌膜外,营养基质的质量百分占比为75%。
其中,内壳体包括细菌纤维素和纳米活性炭,细菌纤维素和纳米活性炭的质量比为8:1,起到了支撑颗粒形状,并为细菌膜提供附着面的作用,且透气透水,不会妨碍内壳体内的物质扩散至污染水体发挥效力。
微生物菌剂包括光合菌,以及丁酸梭菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或几种的组合,其中光合菌的质量百分占比为65%。
外包衣包括聚丙烯酸树脂、羟丙基甲基纤维素和无水乙醇,外包衣各组分按照重量百分比为,聚丙烯酸树脂40%、羟丙基甲基纤维素25%和无水乙醇35%。
营养基质的各组分按照重量份包括蛋白胨5份、胰蛋白胨10份、牛肉膏5份、酵母粉5份、葡萄糖20份、吐温-80为0.1份、硫酸锰0.25份、硫酸镁6份、磷酸二氢钾2份、乙酸钠5份和琼脂10份。
本发明为了扩大细菌膜的覆盖面积,优选生物制剂为条状颗粒剂。
其制备方法,
实施例二:
将实施例一中的营养基质的质量百分占比替换为65%,其他条件保持不变。
实施例三:
除实施例一条件保持不变外,还包括肥水膏、解毒安和亚硝净,其合计质量百分占比为10%。
试验方法及结果分析:
1、试验一的目的是为了验证实施例1的生物制剂对对虾养殖的水体净化效果。
选取规模化对虾养殖池三块,池内的对虾均为1个月左右的幼虾。
试验组施用本发明的生物制剂;对照组施用与本发明的生物剂同等总活菌浓度的市售微生物制剂;空白组不施用任何产品。
试验组和对照组每天各施用20克,连续施用2天,施用时间为每日晴天上午,每次施用前先将两种制剂产品分别放入容器,加入养殖水体,放入曝气头或搅拌器以利于快速活化,每次活化2h;活化好后在相应的试验组与对照组的池塘内均匀泼洒,泼洒完毕后开增氧机2h。
定期观察水色变化,并根据水质情况降低换水比例。试验期间不添加任何影响结果的其他生物类、化学类、消毒剂类等产品。
通过试验,技术人员可以明显的发现,施用试验组的池水水体透明度随时间逐步提高,在施用第2天时,池换水量由原来的35%下降至15%,后续3天总换水量继续减少25%;而对照组第2天换水量没有明显下降,后续3天总换水量减少量在10%至15%之间。
2、试验二的目的是为了验证实施例1的生物制剂对对虾养殖成活率和产量的影响效果。
选取规模化对虾养殖池三块,池内的对虾均为1个月左右的幼虾。试验组施用本发明的生物制剂;对照组施用与本发明的生物剂同等总活菌浓度的市售微生物制剂;空白组不施用任何产品。
首先记录各养殖池内的对虾放苗体重平均为4.2克/尾,养殖面积0.5亩/塘,养殖天数90天。
试验组在养殖前期,即放苗至养殖60天时,每周同一时间施用一次实施例1的生物制剂,每次20克/亩;在养殖后期,即养殖61天至进行捕捞,每周同一时间施用一次实施例1的生物制剂,每次40克/亩;对照组按照相同时间和规律施用。
施用时间为每日晴天上午,每次施用前先将两种制剂产品分别放入容器,加入养殖水体,放入曝气头或搅拌器以利于快速活化,每次活化2h;活化好后在相应的试验组与对照组的池塘内均匀泼洒,泼洒完毕后开增氧机2h。
定期观察水色变化,测定水体透明度、弧菌等指标。水体透明度采用黑白盘法测定。试验期间不添加任何影响结果的其他生物类、化学类、消毒剂类等产品。
试验结果如表1所示。
可以看出,施用实施例1的试验组水体透明度比对照组提高了12%;通过对水体的现场观察和显微镜镜检发现,施用实施例1的水体中有害菌弧菌大幅降低,试验塘水体内有害弧菌数量比对照组降低了60%。
施用实施例1的试验组水体中的氨氮浓度和亚硝氮浓度明显降低,试验塘水体中氨氮浓度比对照塘降低了34%,亚硝氮浓度比对照塘降低了70%。
施用实施例1的试验组的对虾成活率相较于对照组要高,提高了4%;同时,正常虾体合格率较对照组提高了5%,因此产量有所提升。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,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 (6)
1.一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,其特征在于:所述生物制剂为条状颗粒剂,包括外包衣、内壳体、微生物菌剂和营养基质,所述内壳体包括细菌纤维素和纳米活性炭,所述细菌纤维素和纳米活性炭的质量比为(5~8):1;所述营养基质填充于内壳体内,所述微生物菌剂的菌群产生细菌膜,所述细菌膜附着并包裹于内壳体外,所述外包衣包裹于细菌膜外,所述营养基质的质量百分占比为60%~75%。
2.根据权利要求1所述的一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,其特征在于:所述微生物菌剂包括光合菌,以及丁酸梭菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或几种的组合,其中所述光合菌的质量百分占比为55%~65%。
3.根据权利要求1所述的一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,其特征在于:所述外包衣包括聚丙烯酸树脂、羟丙基甲基纤维素和无水乙醇,所述外包衣各组分按照重量百分比为,聚丙烯酸树脂35%~40%、羟丙基甲基纤维素20%~25%和无水乙醇35%~45%。
4.根据权利要求1所述的一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,其特征在于:所述营养基质的各组分按照重量份包括蛋白胨5份、胰蛋白胨10份、牛肉膏5份、酵母粉5份、葡萄糖20份、吐温-80为0.1份、硫酸锰0.25份、硫酸镁6份、磷酸二氢钾2份、乙酸钠5份和琼脂10份。
5.根据权利要求4所述的一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂,其特征在于:所述营养基质还包括肥水膏、解毒安和亚硝净中的一种或几种,其合计质量百分占比为10%~25%。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种用于调节水体营养及预防病害的生物制剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
S1将所述营养基质各组分按照配比均匀混合后造粒;
S2将所述内壳体各组分配按照配比均匀混合后制成糊浆;
S3将所述微生物菌剂各菌种按 照配比均匀混合后制成混合菌液,按10%的接种量接种至装有液体培养基的发酵罐内,培养24h,重复上述操作继代培养至三代菌液;
S4将所述外包衣各组分按照配比均匀混合后制成包被溶液;
S5将所述步骤S1中获得的颗粒和步骤S2中获得的糊浆混合均匀,然后烘干造粒,再用所述步骤S3中的三代菌液的菌浓度调节至OD600为2.0,按1:100的比例稀释后充分喷雾于造粒产物,置于37℃下恒温静置厌氧培养24h,使微生物菌群充分发育至细菌膜包裹于造粒产物外,最后用所述步骤S4中获得的包被溶液对造粒产物进行喷雾包被,充分烘干处理后即可包装。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: A biological agent and its preparation method for regulating water nutrition and preventing diseases Effective date of registration: 20230421 Granted publication date: 20220816 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN HEYUAN GREEN ORGANISM Co.,Ltd. Registration number: Y2023420000171 |