CN114349179A - 养殖池塘生物改底组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水质改良技术领域，公开了一种养殖池塘生物改底组合物及其制备方法和应用，包括以下组分：固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸盐、硫细菌、丁酸梭菌；所述固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸盐的质量比为1：(4/3‑7)。本发明将固态发酵芽孢杆菌、硫细菌、腐殖酸盐、丁酸梭菌复配，利用固态发酵芽孢杆菌中富含胞外酶、有机酸和抑菌素，协助分解池塘底部有机质，削薄底泥厚度，降低氧债，抑制有害菌的生长，再利用腐殖酸钠作为固态发酵芽孢杆菌的活性剂，促进其毒杀有害细菌。
Description
技术领域
本发明属于水质改良技术领域，具体涉及养殖池塘生物改底组合物及其制备方法和应用。
背景技术
在水产养殖过程中，“水质、体质、底质”是养殖成功的三要素。池塘底质容纳了大量有机物和微量元素，是一把双刃剑，利用的好是聚宝盆，源源不断给水体提供营养，利用不好成为病原生物的温床，不断向水体释放致病生物和有害代谢物，危及鱼虾安全。处理好底质能够减少病害，降低药残，稳定水质，提高产量。由于底质在池塘最底部，不像水质、体质问题易被发现，因此底质问题常常被忽视。
根据成分与功能，可将市场常见的水下改底产品分作以下三类：一、物理型，主要通过吸附、絮凝以及离子交换等作用原理，将一些有机碎屑以及大分子毒素等吸附在一起，暂缓释放，不具备减量作用，治标不治本易反弹；二、化学型，以各种氧化剂为主，通过提高池底氧化还原电位，直接氧化大分子有机物，同时抑制病原菌生长，效果显性化，但是被氧化的有机物最终还是需要通过有益微生物的作用彻底分解，且频繁使用容易破坏池底微生态环境；三、微生物型，主要是通过益生菌的生理活动，在底部形成优势种群，强力分解底部有机物，将其转化为无害的二氧化碳、氮气及有机酸、硝酸盐和硫酸盐等营养物质，实现底泥减量，改善底部环境，同时竞争有害菌的生存空间。
然而，市面上很多的微生物型底改产品质量参差不齐，造成市场混乱和使用效果不佳。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种养殖池塘生物改底组合物及其制备方法和应用，该养殖池塘生物改底组合物可以降低底部有机质含量，降解氨氮、亚硝酸盐或硫化物的含量，提高水体的透明度，间接增加水体溶氧。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种养殖池塘生物改底组合物，包括以下组分：固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸盐、硫细菌、丁酸梭菌；所述固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸盐的质量比为1：(4/3-7)。
优选地，所述养殖池塘生物改底组合物还包括以下组分：粘合剂、沸石粉。
优选地，所述粘合剂为聚乙烯醇、海藻酸钠、凹凸棒土、聚维酮K30或羧甲基纤维素钠的一种。
优选地，所述腐殖酸盐为腐殖酸钠、腐殖酸钾中的一种。
优选地，所述养殖池塘生物改底组合物，包括以下质量份数的组分：固态发酵芽孢杆菌10-30份、腐殖酸盐40-70份、沸石粉10-20份、硫细菌5-10份、丁酸梭菌5-10份、粘合剂3-5份。
优选地，所述丁酸梭菌的菌数为100-130亿CFU/g。
一种养殖池塘生物改底组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、将固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸钠、硫细菌和丁酸梭菌混合，再加入部分粘合剂，造粒，过筛，得到生物改底球形内核；
S2、将所述生物改底球形内核和沸石粉混合，加入剩余的粘合剂，进行包衣，干燥，即得所述养殖池塘生物改底组合物。
本发明在制备养殖池塘的生物改底颗粒采用常温常压制备，减少能源消耗，易控制。
优选地，所述固态发酵芽孢杆菌的制备方法为：将解淀粉芽孢杆菌接种到斜面培养基上，在温度为28～30℃下培养46-48h，得斜面菌种；将斜面菌种接种于营养肉汤培养基中，在35-38℃和180-220r/min条件下，摇床振荡培养20-30h，制得解淀粉芽孢杆菌液体种子；将解淀粉芽孢杆菌液体种子按4-7％的接种量接入固体培养基中，混合均匀，在室温条件下发酵3-5d，即得固态发酵芽孢杆菌。
进一步优选地，所述固态发酵芽孢杆菌的湿料活菌数达到200亿CFU/g，染色后镜检观察芽孢率90％以上。
本发明的固态发酵芽孢杆菌无需经过干燥、粉碎处理，直接用于后续生产工艺，保留了芽孢杆菌及其全部的代谢产物，如：酶类、有机酸、细菌素等。
优选地，所述斜面培养基为营养琼脂培养基。
优选地，所述固体培养基的制备步骤为：将小麦麸、玉米粉、豆粕粉、玉米浆、轻质碳酸钙混合均匀，调节含水重量为40％-44％，进行灭菌，即得固体培养基。
进一步优选地，所述小麦麸、玉米粉、豆粕粉、玉米浆、轻质碳酸钙的质量比为(30-40)：(3-7)：(3-5)：(3-7):1。
本发明采用蛋白酶和脂肪酶的解淀粉芽孢杆菌，以麸皮、玉米等做为主要载体，将植物原料高温灭菌蒸煮，采用固态发酵工艺，芽孢率高，植物原料多孔附着性好。
进一步优选地，所述灭菌的温度为121℃，灭菌的时间为30-50min。
进一步优选地，所述混合前还包括对小麦麸、玉米和豆粕进行粉碎，过80-120目筛，即得。
优选地，所述硫细菌是由生物脱硫塔废水用载体吸附后，干燥，得到。
进一步优选地，所述载体为蒙脱石粉和硅藻土。
优选地，所述造粒的温度为25-40℃。
优选地，所述干燥前还包括将包衣后得到的颗粒进行抛光处理。
优选地，所述干燥的温度为50-60℃，干燥的时间为24～48h。
本发明还提供上述的养殖池塘生物改底组合物在养殖领域中的应用。
优选地，所述养殖领域为水产领域。
进一步优选地，所述水产领域为鱼、龟中的一种。
本发明相对现有技术的有益效果如下：
(1)本发明将固态发酵芽孢杆菌、硫细菌、腐殖酸盐、丁酸梭菌复配，利用固态发酵芽孢杆菌中富含胞外酶、有机酸和抑菌素，协助分解池塘底部有机质，削薄底泥厚度，降低氧债，抑制有害菌的生长，再利用腐殖酸盐作为固态发酵芽孢杆菌的活性剂，促进其毒杀有害细菌，而硫细菌在生长过程中能利用可溶性的硫化合物，从中获得能量，且能把低价硫化物氧化为硫，并再将硫氧化为硫酸盐的细菌，提高水体的透明度，间接增加水体溶氧，再加入丁核酸菌可以分解剩余的饲料，动物产生的粪便以及水产动物的尸体，抑制有害细菌的滋长，上述的物质复配，可以彻底改善池塘的水质，增加水体溶氧，间接提高鱼的存活率。
(2)本发明将固态发酵芽孢杆菌中的固态芽孢以麸皮、玉米等做为主要载体，植物原料包裹性能好，芽孢率高，菌株抗逆性强，货架期长；在使用前未经过干燥和粉碎处理，保留了全部的活菌数和代谢产物，富含胞外酶、有机酸和抑菌素，协助分解池塘底部有机质，削薄底泥厚度，降低氧债，抑制有害菌的生长。
(3)本发明的湿法圆盘造粒是在常温常压下，一边转动一边喷洒粘合剂溶液，形成球形小颗粒内核，结合包衣技术，在表面裹上一层沸石粉，隔绝空气，延长内部核心菌株寿命，并提高底改颗粒耐水性，直达池塘底部，提高在淤泥中的定植能力，缓慢释放其中的活菌和代谢产物，达到去除池底有害物质的目的。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
本实施例提供的鱼养殖池塘生物改底组合物，以质量kg计，包括下述原料：固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg、硫细菌5kg、丁酸梭菌5kg、沸石粉15kg。
本实施例的鱼养殖池塘的生物改底组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：将固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg、硫细菌5kg、丁酸梭菌5kg投入螺带混合机中混合均匀，倒入圆盘造粒机中，边滚动边喷加10％聚乙烯醇，形成的湿颗粒经1.5-2.0mm筛后，得到生物改底球形内核；
S2、湿法圆盘造粒-包衣：将步骤S1得到生物改底球形内核再次在圆盘造粒机中进行包衣，倒入沸石粉15kg后，边滚动边喷加聚乙烯醇，形成的颗粒经3.0mm筛、抛光处理，再在50℃下烘干30h，即为鱼养殖池塘专用生物改底组合物。
实施例2
本实施例提供的鱼养殖池塘的生物改底组合物，以质量kg计，包括下述原料：固态发酵芽孢杆菌30kg、腐殖酸钠45kg、硫细菌5kg、丁酸梭菌5kg、沸石粉15kg。
本实施例的鱼养殖池塘生物改底组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：将固态发酵芽孢杆菌30kg、腐殖酸钠45kg、硫细菌5kg、丁酸梭菌5kg投入螺带混合机中混合均匀，倒入圆盘造粒机中，边滚动边喷加10％聚乙烯醇，形成的湿颗粒经1.5-2.0mm筛后，得到生物改底球形内核；
S2、湿法圆盘造粒-包衣：将步骤S1得到生物改底球形内核再次在圆盘造粒机中进行包衣，倒入沸石粉15kg后，边滚动边喷加聚乙烯醇，形成的颗粒经3.0mm筛、抛光盘处理，再在50℃下烘干30h，即为鱼养殖池塘专用生物改底组合物。
实施例3
本实施例提供的鱼养殖池塘的生物改底组合物，以质量kg计，包括下述原料：固态发酵芽孢杆菌10kg、腐殖酸钠65kg、硫细菌5kg、丁酸梭菌5kg、沸石粉15kg。
本实施例的鱼养殖池塘的生物改底组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：将固态发酵芽孢杆菌10kg、腐殖酸钠65kg、硫细菌5kg、丁酸梭菌5kg投入螺带混合机中混合均匀，倒入圆盘造粒机中，边滚动边喷加10％聚乙烯醇，形成的湿颗粒经1.5-2.0mm筛后，得到生物改底球形内核；
S2、湿法圆盘造粒-包衣：将步骤S1得到生物改底球形内核再次在圆盘造粒机中进行包衣，倒入沸石粉15kg后，边滚动边喷加聚乙烯醇，形成的颗粒经3.0mm筛、抛光盘处理，再在50℃下烘干30h，即为鱼养殖池塘专用生物改底组合物。
对比例1(未添加硫细菌)
本对比例提供的特种鱼养殖池塘的生物改底组合物，以质量kg计，包括下述原料：固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg、丁酸梭菌5kg、沸石粉15kg。
本对比例的特种鱼养殖池塘的生物改底颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：将固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg、丁酸梭菌5kg投入螺带混合机中混合均匀，倒入圆盘造粒机中，边滚动边喷加10％聚乙烯醇，形成的湿颗粒经1.5-2.0mm筛后，得到生物改底球形内核；
S2、湿法圆盘造粒-包衣：将步骤S1得到生物改底球形内核再次在圆盘造粒机中进行包衣，倒入沸石粉15kg后，边滚动边喷加聚乙烯醇，形成的颗粒经3.0mm筛、抛光盘处理，再在50℃下烘干30h，即为特种鱼养殖池塘专用生物改底组合物。
对比例2(未添加丁酸梭菌)
本对比例提供的特种鱼养殖池塘的生物改底组合物，以质量kg计，包括下述原料：固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg、硫细菌5kg、沸石粉15kg。
本对比例的特种鱼养殖池塘的生物改底组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：将固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg、硫细菌5kg投入螺带混合机中混合均匀，倒入圆盘造粒机中，边滚动边喷加10％聚乙烯醇，形成的湿颗粒经1.5-2.0mm筛后，得到生物改底球形内核；
S2、湿法圆盘造粒-包衣：将步骤S1得到生物改底球形内核再次在圆盘造粒机中进行包衣，倒入沸石粉15kg后，边滚动边喷加聚乙烯醇，形成的颗粒经3.0mm筛、抛光盘处理，再在50℃下烘干30h，即为特种鱼养殖池塘专用生物改底组合物。
对比例3(未添加硫细菌和丁酸梭菌)
本对比例提供的特种鱼养殖池塘的生物改底组合物，以质量kg计，包括下述原料：固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg、沸石粉15kg。
本对比例的特种鱼养殖池塘的生物改底组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料混合：将固态发酵芽孢杆菌20kg、腐殖酸钠55kg投入螺带混合机中混合均匀，倒入圆盘造粒机中，边滚动边喷加10％聚乙烯醇，形成的湿颗粒经1.5-2.0mm筛后，得到生物改底球形内核；
S2、湿法圆盘造粒-包衣：将步骤S1得到生物改底球形内核再次在圆盘造粒机中进行包衣，倒入沸石粉15kg后，边滚动边喷加聚乙烯醇，形成的颗粒经3.0mm筛、抛光盘处理，再在50℃下烘干30h，即为特种鱼养殖池塘专用生物改底组合物。
试验应用：
实验例在生鱼养殖塘进行，选择1个对照池塘和6个实验池塘，每个实验池塘的大小均为6亩左右，平均水深2.0m，每个池塘均不重视改底工作，底泥发黑发臭，水体有机悬浮物多，氨氮、亚硝酸盐和硫化氢等超标。将上述实施例1-3和对比例1-3制备得到的生物底改样品均匀投放到7个实验池塘中，投放量为2kg/亩，对照池塘不作处理。检测试验前和试验后第三天各个池塘的氨氮、亚硝酸盐、硫化氢和水体COD(化学需氧量)等指标。实验结果见表1。
表1：试验前后各池塘中的氨氮、亚硝酸盐、硫化氢和水体COD的变化情况
表2池底剩余的饲料、动物产生的粪便以及水产动物的尸体变化情况
从表1结果可得：生鱼塘使用本发明实施例1-3的特种鱼养殖池塘的生物改底颗粒2天后，氨氮、亚硝酸盐、硫化氢和水体COD含量均显著降低，而对照池塘未进行底改，有害指标略有上升。通过未添加硫细菌的对照组和对比例1可知，硫细菌能显著降低池底的硫化氢含量。
通过对比例2和对比例3可知，即使不添加丁酸梭菌干粉，对水体有害指标无显著的影响，但是丁酸梭菌可以分解剩余的饲料，动物产生的粪便以及水产动物的尸体，抑制有害细菌的滋长，改善池塘的水质。本发明生物底改定位于去除底泥中的有害物质，对抑制底泥中的有害细菌未检测。
通过实施例1、实施例2和实施例3对比可知，添加20％的固态发酵芽孢能有效的处理底泥中的有害物质，添加10％的固态发酵芽孢净水效果明显较差，而从成本考虑添加30％固态发酵芽孢完全没有必要。经过使用效果连续追踪，本发明的生物底改颗粒使用1次可保持水体处于较好的状态7-10天，因此每月使用2-3次即可。
以上对本发明进行了详细的介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种养殖池塘生物改底组合物，其特征在于，包括以下组分：固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸盐、硫细菌、丁酸梭菌；所述固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸盐的质量比为1：(4/3-7)。
2.根据权利要求1所述的一种养殖池塘生物改底组合物，其特征在于，所述养殖池塘生物改底组合物还包括以下组分：粘合剂、沸石粉。
3.根据权利要求2所述的一种养殖池塘生物改底组合物，其特征在于，所述粘合剂为聚乙烯醇、海藻酸钠、凹凸棒土、聚维酮K30或羧甲基纤维素钠的一种。
4.根据权利要求2所述的一种养殖池塘生物改底组合物，其特征在于，所述腐殖酸盐为腐殖酸钠、腐殖酸钾中的一种。
5.权利要求2-4任一项所述的养殖池塘生物改底组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将固态发酵芽孢杆菌、腐殖酸钠、硫细菌和丁酸梭菌混合，再加入部分粘合剂，造粒，过筛，得到生物改底球形内核；
S2、将所述生物改底球形内核和沸石粉混合，加入剩余的粘合剂，进行包衣，干燥，即得所述养殖池塘生物改底组合物。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述固态发酵芽孢杆菌的制备方法为：将解淀粉芽孢杆菌接种到斜面培养基上，在温度为28～30℃下培养46-48h，得斜面菌种；将斜面菌种接种于营养肉汤培养基中，在35-38℃和180-220r/min条件下，摇床振荡培养20-30h，制得解淀粉芽孢杆菌液体种子；将解淀粉芽孢杆菌液体种子按4％-7％的接种量接入固体培养基中，混合均匀，在室温条件下发酵3-5d，即得固态发酵芽孢杆菌。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述固体培养基的制备步骤为：将小麦麸、玉米粉、豆粕粉、玉米浆、轻质碳酸钙混合均匀，调节含水重量为40％-44％，进行灭菌，即得固体培养基。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述小麦麸、玉米粉、豆粕粉、玉米浆、轻质碳酸钙的质量比为(30-40)：(3-7)：(3-5)：(3-7):1。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干燥前还包括将包衣后得到的颗粒进行抛光处理。
10.权利要求1-4任一项所述的养殖池塘生物改底组合物在养殖领域中的应用。
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