CN113736704A - 一种改善水体富营养的复合微生态菌剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善水体富营养的复合微生态菌剂及其制备方法，属于微生物发酵技术领域，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基。本发明提供的降低水体富营养的复合微生态菌剂，以降低养殖水体氨氮、硫化氢和有机磷，维持水质适宜为主要研发方向，合理配制不同菌种生产与干燥工艺，综合枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌，阿氏芽孢杆菌和硫杆菌代谢特征，使其能够协同作用，达到减轻氨氮硫磷过度富集，降低环境污染风险的目的，维持水质适宜，减少环境污染。

Description

一种改善水体富营养的复合微生态菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，特别涉及一种改善水体富营养的复合微生态菌剂及其制备方法。
背景技术
在水产养殖，尤其是特种水产的养殖中，由于养殖密度的不断提高，饲料残余及水产本身代谢物导致的氨氮、硫沉积和为抗病害而施用的水体消毒剂等药物的残留也大量增加，养殖水体负荷也因此加重，引发变色、异味、藻潮等一系列水质风险，并严重影响产量及水产生物安全，因此，一种能够减轻水体污染、改善水体富营养的复合微生态菌剂是目前的现实需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善水体富营养的复合微生态菌剂及其制备方法，本发明提供的降低水体富营养的复合微生态菌剂，各菌种能够协同作用，降低水体氨氮，减少有机磷和硫化氢毒害，维持水质适宜，减少环境污染，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基。
进一步地，所述芽孢杆菌属培养基为：蛋白胨5.0g、酵母膏15.0g、磷酸氢二钾3.0g、葡萄糖2.0g、琼脂20.0g，调pH至7.2，蒸馏水定容1000ml。
进一步地，所述硫杆菌培养基为：(NH4)2SO4 0.30g、K2HPO43.50g、MgSO4·7H2O0.50g、CaCl2 0.25g、FeSO4·7H2O 0.01g、S 10.00g，调pH 2.0，定容1000ml。
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别取所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌和硫杆菌菌种，制得种子液；
(2)以枯草芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌：阿氏芽孢杆菌：硫杆菌＝2：2：1:1的比例混合所述各种子液制得复合芽孢杆菌菌种液；
(3)选取豆糠与所述复合芽孢杆菌菌种液混合发酵制得初级湿菌剂；
(4)将所述硫杆菌种子液扩培，并与脱脂乳粉混合制得硫杆菌菌粉；
(5)将所述初级湿菌剂烘干制得初级干菌剂，粉碎后与所述硫杆菌菌粉以初级干菌剂：硫杆菌菌粉＝10：1比例充分混匀；
(6)分包。
进一步地，所述初级湿菌剂中豆糠和所述复合芽孢杆菌菌种液的比例为9：1，豆糠和所述复合芽孢杆菌菌种液在37℃的条件下发酵培养。
进一步地，所述硫杆菌种子液接种至硫杆菌属培养基，在30℃的条件下扩大培养，制得硫杆菌菌液，将所属硫杆菌菌液按照1：1的比例与脱脂乳粉混合，喷雾干燥制得硫杆菌粉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以降低养殖水体氨氮、硫化氢和有机磷，维持水质适宜为主要研发方向，合理配制不同菌种生产与干燥工艺，综合枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌，阿氏芽孢杆菌和硫杆菌代谢特征，使其能够协同作用，达到减轻氨氮硫磷过度富集，降低环境污染风险的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基，采用抗逆性更强的阿氏芽孢杆菌，可在更恶劣的水体条件下使用，同时引入了排硫硫杆菌降低水体硫化氢浓度，在高密度养殖条件下降低水体污染物的毒害作用，以降低养殖水体氨氮、硫化氢和有机磷，维持水质适宜为主要研发方向，合理配制不同菌种生产与干燥工艺，综合枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌，阿氏芽孢杆菌和硫杆菌代谢特征，使其能够协同作用，达到减轻氨氮硫磷过度富集，降低环境污染风险的目的。
进一步地，所述芽孢杆菌属培养基为：蛋白胨5.0g、酵母膏15.0g、磷酸氢二钾3.0g、葡萄糖2.0g、琼脂20.0g，调pH至7.2，蒸馏水定容1000ml。
进一步地，所述硫杆菌培养基为：(NH4)2SO4 0.30g、K2HPO43.50g、MgSO4·7H2O0.50g、CaCl2 0.25g、FeSO4·7H2O 0.01g、S 10.00g，调pH 2.0，定容1000ml。
枯草芽孢杆菌对水产养殖中的弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害微生物有很强的抑制作用，能分泌大量几丁质酶，分解养殖池中的有毒有害物质，净化水质，同时能分解池中的残饵、粪便、有机物等，具有很强的清理水中垃圾小颗粒的作用；枯草芽孢杆菌也被广泛应用在饲料中，它具有较强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，能促进饲料中营养素的降解，使水产动物对饲料的吸收利用更加充分；枯草芽孢杆菌可以减少对虾病害发生，可以大大提高对虾产量，从而提高经济效益，生物环保，刺激水产动物免疫器官的发育，增强机体免疫力，减少对虾病害发生，明显提高对虾产量，从而提高经济效益，净化水质，无污染，无残留。
巨大芽孢杆菌作为一种重要解磷细菌被广泛应用于农业生产中，将其优化培养制成菌剂肥料使用，可以提高土壤肥质，增产增收；近年来，随着微生物肥料在农业上的广泛应用，巨大芽孢杆菌以其在土壤中的解磷作用而被深入研究，是工业上生产解磷固钾肥的常用菌种，同时在水体处理和提高烟叶发酵增香效果上有独特作用，巨大芽孢杆菌能降解有机磷农药和黄曲霉毒素；张广志等人从长期受有机磷农药污染的土壤中分离出3株能降解甲胺磷和甲基对硫磷的芽孢杆菌，其中2株为巨大芽孢杆菌，孙丰芹发现巨大芽孢杆菌TRS-3对黄曲霉毒素AFB1有去除作用，其发酵上清液降解AFB1的能力达到78.55％。
阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)，是芽孢杆菌属的一种，经过对菌株进行耐高温、耐盐、耐酸碱、溶血安全性试验，菌株与常用农药混配存活率试验、产孢率试验、刺激作物根系生长等试验，微生物研发团队最终从206株具有解硅能力的菌株中优选出一株MB35-5菌株进行商品化开发，MB35-5菌株的16s序列与阿耶波多杆菌16s rDNA序列同源性高达99％以上，经国家菌种鉴定中心鉴定为阿氏芽孢杆菌。
硫杆菌的特点是：革兰氏阴性、短杆菌，0.4-1.0×0.6-4.0微米，单生，偶有对生，不运动。在LB平板上菌落为淡黄色、隆起，湿润，圆形，直径1-2mm。好氧，兼性自养。
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别取所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌和硫杆菌菌种，制得种子液；
(2)以枯草芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌：阿氏芽孢杆菌：硫杆菌＝2：2：1:1的比例混合所述各种子液制得复合芽孢杆菌菌种液；
(3)选取豆糠与所述复合芽孢杆菌菌种液混合发酵制得初级湿菌剂；
(4)将所述硫杆菌种子液扩培，并与脱脂乳粉混合制得硫杆菌菌粉；
(5)将所述初级湿菌剂烘干制得初级干菌剂，粉碎后与所述硫杆菌菌粉以初级干菌剂：硫杆菌菌粉＝10：1比例充分混匀；
(6)分包。
所述初级湿菌剂中豆糠和所述复合芽孢杆菌菌种液的比例为9：1，豆糠和所述复合芽孢杆菌菌种液在37℃的条件下发酵培养，所述硫杆菌种子液接种至硫杆菌属培养基，在30℃的条件下扩大培养，制得硫杆菌菌液，将所属硫杆菌菌液按照1：1的比例与脱脂乳粉混合，喷雾干燥制得硫杆菌粉。
实施例二
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基。
进一步地，所述芽孢杆菌属培养基为：蛋白胨2.0g、酵母膏10.0g、磷酸氢二钾2.0g、葡萄糖1.0g、琼脂15.0g，调pH至7.2，蒸馏水定容1000ml。
进一步地，所述硫杆菌培养基为：(NH4)2SO4 0.20g、K2HPO4 3.00g、MgSO4·7H2O0.40g、CaCl2 0.20g、FeSO4·7H2O 0.01g、S 5.00g，调pH 2.0，定容1000ml。
其改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法同实施例一。
实施例三
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基。
进一步地，所述芽孢杆菌属培养基为：蛋白胨8.0g、酵母膏20.0g、磷酸氢二钾4.0g、葡萄糖3.0g、琼脂25.0g，调pH至7.2，蒸馏水定容1000ml。
进一步地，所述硫杆菌培养基为：(NH4)2SO4 0.40g、K2HPO4 4.00g、MgSO4·7H2O0.60g、CaCl2 0.30g、FeSO4·7H2O 0.01g、S 15.00g，调pH 2.0，定容1000ml。
其改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法同实施例一。
实施例四
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基。
进一步地，所述芽孢杆菌属培养基为：蛋白胨3.0g、酵母膏12.0g、磷酸氢二钾2.6g、葡萄糖1.4g、琼脂18.0g，调pH至7.2，蒸馏水定容1000ml。
进一步地，所述硫杆菌培养基为：(NH4)2SO4 0.26g、K2HPO43.30g、MgSO4·7H2O0.43g、CaCl2 0.23g、FeSO4·7H2O 0.01g、S 8.00g，调pH 2.0，定容1000ml。
其改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法同实施例一。
实施例五
一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基。
进一步地，所述芽孢杆菌属培养基为：蛋白胨7.0g、酵母膏19.0g、磷酸氢二钾3.4g、葡萄糖2.3g、琼脂22.0g，调pH至7.2，蒸馏水定容1000ml。
进一步地，所述硫杆菌培养基为：(NH4)2SO4 0.36g、K2HPO43.80g、MgSO4·7H2O0.54g、CaCl2 0.27g、FeSO4·7H2O 0.01g、S 12.00g，调pH 2.0，定容1000ml。
其改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法同实施例一。
对比例
现有的微生态制剂包括植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌，其中植物乳杆菌：枯草芽孢杆菌：酵母菌＝1:2:1。
将按照上述制备方法制备的复合微生态菌剂和现有的微生态制剂均投入水产养殖中，使用一段时间后，其使用情况如下表所示：
Figure BDA0003266477610000071
由此可知，采用上述制备方法制备的复合微生态菌剂在使用时，能降低水体氨氮，减少有机磷和硫化氢毒害，维持水质适宜，减少环境污染，减少水质变色、异味、藻潮等一系列的水质风险，可提高产量和水产生物安全。
对于水质色度、水质气味和水质透明度的实验如下：
1、水质色度检测
铂钴比色法参照采用国际标准ISO 7887—1985《水质颜色的检验和测定》，用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度，即色度。
将样品倒入250mL的量筒中，静置15min，倾取上层液体作为试料进行测定，将一组具塞比色管(3.3.2)用色度标准溶液(3.2.3)充至标线，将另一组具塞比色管用试料(3.5.1)充至标线，将具塞比色管放在白色表面上，比色管与该表面应呈合适的角度，使光线被反射自具塞比色管底部向上通过液柱，垂直向下观察液柱，找出与试料色度最接近的标准溶液，如色度≥70度，用光学纯水(3.2.1)将试料适当稀释后，使色度落入标准溶液范围之中再行测定，另取试料测定pH值，以色度的际准单位报告与试料最接近的标准溶液的值，在0～40度(不包括40度)的范围内，准确到5度，40～70度范围内，准确到10度。
2、水质气味检测
取100ml水样置于250ml的锥形瓶中，振摇后从瓶口嗅水的气味，重复实验五次。
3、水质透明度检测
用铁皮剪刀剪取直径20cm的圆白铁皮一块作为圆盘，中心打一个3mm的孔，用锉刀沿铁盘外沿轻轻锉几下，锉去快口和毛刺，在盘的一面过铁盘圆心画2条相互垂直的直径，间隔涂上白漆和黑漆，等漆干后，把一头扎有重物的绳子从未涂漆一面穿过圆盘中心孔，调整重物位置，使圆盘悬空时呈水平状态，然后在绳子贴近盘面处打一个结，使重物与圆盘成为一体，用黑漆在绳子上涂刷，涂10cm，间隔10cm，再涂10....作为长度标记，标记段取150cm左右，选择水质作为测定对象，在水体无直射光照射处将塞氏盘缓缓放入水中，注意观察长度标记，当圆盘下沉到恰好看不见盘面白色时，记录水面以下绳子长度，此数据即代表了水体透明度，重复实验五次。
综上所述，本发明的改善水体富营养的复合微生态菌剂及其制备方法，相比现有同类微生态制剂，本发明采用抗逆性更强的阿氏芽孢杆菌，可在更恶劣的水体条件下使用，同时引入了排硫硫杆菌降低水体硫化氢浓度，在高密度养殖条件下降低水体污染物的毒害作用，以降低养殖水体氨氮、硫化氢和有机磷，维持水质适宜为主要研发方向，合理配制不同菌种生产与干燥工艺，综合枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌，阿氏芽孢杆菌和硫杆菌代谢特征，使其能够协同作用，达到减轻氨氮硫磷过度富集，降低环境污染风险的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，其特征在于，包含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌、硫杆菌及其分别对应的芽孢杆菌属和硫杆菌载体培养基。
2.如权利要求1所述的一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，其特征在于，所述芽孢杆菌属培养基为：蛋白胨5.0g、酵母膏15.0g、磷酸氢二钾3.0g、葡萄糖2.0g、琼脂20.0g，调pH至7.2，蒸馏水定容1000ml。
3.如权利要求1所述的一种改善水体富营养的复合微生态菌剂，其特征在于，所述硫杆菌培养基为：(NH4)2SO4 0.30g、K2HPO43.50g、MgSO4·7H2O 0.50g、CaCl2 0.25g、FeSO4·7H2O0.01g、S 10.00g，调pH 2.0，定容1000ml。
4.一种如权利要求1所述的改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别取所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌和硫杆菌菌种，制得种子液；
(2)以枯草芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌：阿氏芽孢杆菌：硫杆菌＝2：2：1:1的比例混合所述各种子液制得复合芽孢杆菌菌种液；
(3)选取豆糠与所述复合芽孢杆菌菌种液混合发酵制得初级湿菌剂；
(4)将所述硫杆菌种子液扩培，并与脱脂乳粉混合制得硫杆菌菌粉；
(5)将所述初级湿菌剂烘干制得初级干菌剂，粉碎后与所述硫杆菌菌粉以初级干菌剂：硫杆菌菌粉＝10：1比例充分混匀；
(6)分包。
5.如权利要求4所述的一种改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法，其特征在于，所述初级湿菌剂中豆糠和所述复合芽孢杆菌菌种液的比例为9：1，豆糠和所述复合芽孢杆菌菌种液在37℃的条件下发酵培养。
6.如权利要求4所述的一种改善水体富营养的复合微生态菌剂的制备方法，其特征在于，所述硫杆菌种子液接种至硫杆菌属培养基，在30℃的条件下扩大培养，制得硫杆菌菌液，将所属硫杆菌菌液按照1：1的比例与脱脂乳粉混合，喷雾干燥制得硫杆菌粉。
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