CN114133290A - 一种利用枯草芽孢杆菌制备农作物增产提质生物有机肥料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新型农业肥料技术领域，具体涉及到一种利用枯草芽孢杆菌制备农作物增产提质生物有机肥料及制备方法。该肥料具体通过菌种的筛选，种子液的制备，发酵罐发酵，滤除固体杂质，负压蒸发浓缩，复配混合，稀释叶面肥，添加入尿素颗粒。本发明比使用无机硒的吸收率提高70%以上，使用该肥料后，作物的品质和口感明显好转。本发明将聚谷氨酸、聚赖氨酸等作为肥料增效剂，能够促进作物根系发达，增强作物对有机养分和微量元素的吸收能力，使得农产品中的蛋白质、氨基酸和多种微量元素的含量显著提高。加入适量的植物生长调节剂能够提高作物叶绿素的含量，加快光合速度，调节植物体内养分的平衡，促进果实肥大鲜美。
Description
技术领域
本发明属于新型农业肥料技术领域，具体涉及到一种利用枯草芽孢杆菌制备农作物增产提质生物有机肥料及制备方法。
背景技术
我国是一个肥料生产和消耗大国，化肥对农业的连续增产发挥了重大作用，但由于农民的施肥技术落后，盲目加大施肥量，肥料单一，作物吸收养分的能力受限，虽然农作物产量有所提高，但粮食及蔬菜水果的品质下降，缺乏人体所必需的锌、铜、钙、硒等多种微量元素，影响人们健康水平和免疫力的提高，同时由于过量施肥造成肥效流失，污染环境，因此，研究开发一种提高肥效利用率、增加农产品营养成分的生物有机肥料是十分必要的。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用枯草芽孢杆菌制备农作物增产提质生物有机肥料。
本发明还提供了一种含枯草芽孢杆菌的农作物增产提质生物菌肥的制备方法。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：
本发明提供了一种利用枯草芽孢杆菌制备农作物增产提质生物有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将枯草芽孢杆菌的菌种复活后，移种到经灭菌的摇瓶培养基中，置于摇床内，温度控制45-50℃，枯草芽孢杆菌在养分充足且富硒条件下培养12-16h，达到对数生长期，作为发酵种子液；
（2）将发酵种子液移到发酵罐发酵液中，发酵罐预先进行空罐灭菌，装入发酵液再进行实罐灭菌；发酵过程中温度控制45-50℃，pH6.0-6.5，通气量2vvm，搅拌转速150-200r/min，发酵时间30-36h，得微生物发酵液；
（3）将富硒的微生物发酵液用微滤膜分离器滤除固体杂质后，得滤清液，将滤清液负压低温蒸发浓缩至浓度为80-85%，得发酵浓缩液；
（4）将发酵浓缩液用泵打入搅拌混合罐，用计量泵注入聚谷氨酸（浓度95%），然后加入氯吡苯脲、聚赖氨酸、柠檬酸钙，搅拌，均匀混合得富硒多养分增效剂；
（5）用高压尿液泵将尿液打入造粒塔顶部的喷射器，喷洒成细雾状，同时将增效剂用高压计量泵按尿液的1-2%打入造粒塔顶部的另一喷射器喷射成雾状，两种雾状物随之混合均匀，在下落过程中聚集成较大的固体颗粒，增效剂被包含在尿素颗粒中，得产品。
本发明摇床发酵过程中，摇瓶培养基配方：葡萄糖60g/L，牛肉蛋白胨30 g/L，硫酸铵10 g/L，酵母粉15 g/L，磷酸二氢钾6 g/L，亚硒酸钠15 g/L，微量元素（Fe、Zn、Mg、Ca、Cu）0.2 g/L。
进一步的，步骤（2）中，所述发酵液配方：葡萄糖80%，酵母粉45 g/L，硫酸铵15 g/L，磷酸氢二钾4 g/L，磷酸二氢钾6 g/L，亚硒酸钠15 g/L。
进一步的，步骤（3）中，所述滤清液中微生物含量71-72g/L，含硒代谢物51-52g/L。
进一步的，步骤（3）中，所述低温蒸发为控制负压-0.096MPa，温度80-82℃。
进一步的，步骤（4）中，所述聚谷氨酸的浓度为95%；用计量泵按浓缩液体积的20-40%注入聚谷氨酸，然后按总体积计量每升加入10-20g氯吡苯脲、8-10g聚赖氨酸、3-5g柠檬酸钙。
进一步的，步骤（5）中，所述增效剂占尿液重量的1-2%。
本发明还提供了一种利用上述制备方法制备得到的农作物增产提质生物有机肥料。
本发明通过将枯草芽孢杆菌在富硒培养基中发酵，制备高浓度富硒菌、硒蛋白及多种养分的发酵液，经浓缩后与高浓度聚谷氨酸等原料混合混合，同时加入适量有机植物生长调节剂，搅拌融合配制成一种增效提质复合型生物有机肥料，可以用水稀释为1‰-3‰的水溶肥用作蔬菜水果的叶面肥，也可作为增效剂以2%—3%的比例加入尿素或复合肥中。
本发明的有益效果为：
（1）本发明通过制备发酵液，其中的富硒菌体、硒蛋白在土壤中破裂和分解后硒元素被作物吸收，比使用无机硒的吸收率提高70%以上，使用该肥料后，作物的品质和口感明显好转。
（2）本发明将聚谷氨酸、聚赖氨酸等作为肥料增效剂，能够促进作物根系发达，增强作物对有机养分和微量元素的吸收能力，使得农产品中的蛋白质、氨基酸和多种微量元素的含量显著提高。加入适量的植物生长调节剂能够提高作物叶绿素的含量，加快光合速度，调节植物体内养分的平衡，促进果实肥大鲜美。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步解释和说明。
本发明一种农作物增产提质生物有机肥料及制备方法，包括如下过程：
（1）菌种的筛选，（2）种子液的制备，（3）发酵罐发酵，（4）滤除固体杂质，（5）负压蒸发浓缩，（6）复配混合，（7）稀释叶面肥，（8）添加入尿素颗粒，（9）添加入复合肥颗粒。
实施例1
（1）购买了枯草芽孢杆菌菌株（BNCC109047），用于生产生物肥料的发酵菌种。
（2）将筛选的保藏菌株，按常规的方法复活后，移种到经灭菌的摇瓶培养基中，置于摇床内，温度控制45-50℃，摇瓶培养基配方：葡萄糖60g/L，牛肉蛋白30 g/L，硫酸铵10g/L，酵母粉15 g/L，磷酸二氢钾6 g/L，亚硒酸钠15 g/L，微量元素（Fe、Zn、Cu）0.2 g/L，pH6-6.5。枯草芽孢杆菌在养分充足且富硒条件下培养12-16h，达到对数生长期，作为发酵种子液。
（3）将过程2获得的种子液移到发酵罐发酵液中，发酵罐预先进行空罐灭菌，装入发酵液再进行实罐灭菌。发酵液配方：葡萄糖80%，酵母粉45 g/L，硫酸铵15 g/L，磷酸氢二钾4 g/L，磷酸二氢钾6 g/L，亚硒酸钠15 g/L，温度控制45-50℃，pH 6.0-6.5，通气量2vvm，搅拌转速150-200r/min，发酵时间30-36h，枯草芽孢杆菌在适宜的温度，溶氧量、pH条件下，吸收充足的碳源、氮源、磷、钾、硒、硫等元素，特别在富硒条件，快速生长繁殖大量富硒微生物，并分泌出大量富硒蛋白质、氨基酸等代谢物。
（4）将过程3得到的富硒微生物发酵液用微滤膜分离器滤除固体杂质后，发酵液中微生物含量72g/L，含硒代谢物52g/L。
（5）将过程4得到的滤清液负压低温蒸发浓缩至浓度为80-85%，控制负压-0.096MPa，温度80-82℃。
（6）将过程5得到的发酵浓缩液用泵打入搅拌混合罐，用计量泵按浓缩液体积的1/5注入聚谷氨酸，然后按总体积计量每升加入12g氯吡苯脲、10g聚赖氨酸、5g柠檬酸钙，搅拌10分钟，均匀混合获得富硒多养分增效剂。
（7）将过程6获得的混合液用纯净水稀释为3‰的溶液作为西瓜、黄瓜等蔬菜叶面肥。
将叶面肥在西瓜苗期喷洒一次，生长中期每15天喷洒一次，共喷洒三次，生长后期每10天喷洒一次，喷洒三次，将西瓜按照常规的方法，进行营养成分的检测，每片试验基地抽样3次，经对比，喷施本发明制备的叶面肥的西瓜，比不施用该增效肥的西瓜产量，每亩增加263kg，营养成分对比如表1所示。
表1
由以上对比其西瓜糖分、氨基酸及微量元素明显提高。
实施例2
该实施例的过程1-5微生物肥料的制备过程与实施一相同，不同的是过程6-7，其过程（6）是：在本发明过程1-5获得的浓缩生物发酵液按体积比7:3加入聚谷氨酸溶液（浓度95%），并加入15g氯吡苯脲、10g聚赖氨酸、5g柠檬酸钙，搅拌混合均匀;
其过程（7）改变为过程（8）在尿素造粒过程中，用高压尿液泵将尿液打入造粒塔顶部的喷射器，喷洒成细雾状，同时将本发明过程6获得的生物有机混合液用高压计量泵按尿液的2%打入造粒塔顶部的另一喷射器喷射成雾状，两种雾状物随之混合均匀，在下落过程中聚集成较大的固体颗粒，生物有机增效剂被包含在尿素颗粒中，形成含富硒多养分生物增效提质剂的新型尿素。大田实验用作水稻追肥，施入土壤后，在水分、空气、温度充足的条件下，尿素颗粒溶解，其中聚谷氨酸作为肥料增效剂，促进水稻根系快速发育，增强对养分的吸收能力，氯吡苯脲作为生长调节剂促进细胞分裂，促进稻米籽粒饱满，富硒微生物和富硒蛋白作为功能性肥料，分解后极易被作物吸收，增效肥料中的养分被作物的吸收率明显提高，同时也加速了土壤中有机物和矿物质的分解，不但提高水稻产量11-15%，而且提高了水稻的品质，通过常规的方法进行营养成分的检测，具体结果见表2。
表2
经比较，施用本增效剂的稻米中，碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、磷、铁、钾、硒等微量元素明显提高。
对比例1
步骤1-5同实施例2
（6）将过程5得到的发酵浓缩液用泵打入搅拌混合罐，用计量泵按浓缩液体积的1/5注入聚谷氨酸，然后按总体积计量每升加入12g氯吡苯脲，搅拌10分钟，均匀混合获得富硒多养分增效剂。
将尿素粉碎熔融，加入2%（重量比）加入本发明过程6获得的混合增效提质剂，搅拌混合均匀，再经造粒制成增效提质生物有机和无机复合肥，用作小麦基肥。
和实施例2在同等施肥量的情况下，同仅使用尿素作为基肥相比，实施例2每亩增产18%，对比例1 增产11%，同时小麦的品质有了明显的改善，与未施本发明增效剂的比较如表3所示。
表3
增加了小麦的蛋白质、硒、铁、钾等微量元素的含量，面粉食品口感明显提高，对增强人类体质和免疫力、抗衰老具有很好的价值。
Claims (8)
1.一种利用枯草芽孢杆菌制备农作物增产提质生物有机肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将枯草芽孢杆菌的菌种复活后，移种到经灭菌的摇瓶培养基中，置于摇床内，温度控制45-50℃，枯草芽孢杆菌在养分充足且富硒条件下培养12-16h，达到对数生长期，作为发酵种子液；
（2）将发酵种子液移到发酵罐发酵液中，发酵罐预先进行空罐灭菌，装入发酵液再进行实罐灭菌；发酵过程中温度控制45-50℃，pH 6.0-6.5，通气量2vvm，搅拌转速150-200r/min，发酵时间30-36h，得微生物发酵液；
（3）将富硒的微生物发酵液用微滤膜分离器滤除固体杂质后，得滤清液，将滤清液负压低温蒸发浓缩至浓度为80-85%，得发酵浓缩液；
（4）将发酵浓缩液用泵打入搅拌混合罐，用计量泵注入聚谷氨酸（浓度95%），然后加入氯吡苯脲、聚赖氨酸、柠檬酸钙，搅拌，均匀混合得富硒多养分增效剂；
（5）用高压尿液泵将尿液打入造粒塔顶部的喷射器，喷洒成细雾状，同时将增效剂用高压计量泵按尿液的1-2%打入造粒塔顶部的另一喷射器喷射成雾状，两种雾状物随之混合均匀，在下落过程中聚集成较大的固体颗粒，增效剂被包含在尿素颗粒中，得产品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述摇瓶培养基配方：葡萄糖60g/L，牛肉蛋白胨30 g/L，硫酸铵10 g/L，酵母粉15 g/L，磷酸二氢钾6 g/L，亚硒酸钠15 g/L，微量元素（Fe、Zn、Mg、Ca、Cu）0.2 g/L。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述发酵液配方：葡萄糖80%，酵母粉45 g/L，硫酸铵15 g/L，磷酸氢二钾4 g/L，磷酸二氢钾6 g/L，亚硒酸钠15 g/L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述滤清液中微生物含量71-72g/L，含硒代谢物51-52g/L。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述低温蒸发为控制负压-0.096MPa，温度80-82℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述聚谷氨酸的浓度为95%；用计量泵按浓缩液体积的20-40%注入聚谷氨酸，然后按总体积计量每升加入10-20g氯吡苯脲、8-10g聚赖氨酸、3-5g柠檬酸钙。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述增效剂占尿液重量的1-2%。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的农作物增产提质生物有机肥料。
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