一種複合微生物海藻有機液態肥及其製備方法

2023-11-09 13:10:32

專利名稱：一種複合微生物海藻有機液態肥及其製備方法
技術領域：
本發明屬於有機肥料和有機肥料的製造領域，具體涉及一種複合微生物海藻有機液態肥及其製備方法。
背景技術：
在海帶、巨藻、泡葉藻、海囊藻、昆布等海藻中，富含對農作物生長有用的各種無機物、有機物和諸多生物活性物質，是非常好的農業肥料。將海藻在農業上的應用於肥料具有悠久的歷史，世界上許多沿海國家很早以前就採集海藻製做堆肥，即將因風浪衝到海岸上的褐藻堆積成堆或埋於土坑中，使其自然發酵，製成海藻肥，其農業增產效果明顯。在現代工業化條件下，海藻肥的生產方法一般可分為化學水解法(即氫氧化鉀水解法)、物理提取法、生物發酵法(即酶降解法)。海藻肥的生產方法對其活性物質和營養成分含量的影響極大，既使營養成分含量相同，活性不同其肥力差異也很大。目前國內外絕大部分廠家主要採用化學水解法生產海藻肥，採用化學提取法最大的缺點在於強鹼高溫會破壞海藻內源物質的活性；物理提取法是採用高壓低溫冷卻的工藝達到海藻細胞壁破碎的目的，該提取方法所得海藻肥優於化學提取法，但高壓低溫環境仍然會破壞海藻中的生物活性物質和營養物質的，其產品的肥效仍然不盡如人意，而且物理提純技術工藝複雜、成本過高。生物發酵法的原理是利用微生物在以海藻等為養分的代謝過程中產生的多種酶， 將構成海藻的大分子物質降解成小分子、水溶性的物質，因為發酵過程沒有化學法的強鹼和高溫，也沒有物理法的高壓和低溫，因此最大限度完整地保留了海藻中的生物活性物質和營養物質，有利於被植物吸收利用。綜上，生產海藻肥的最好的方法是採用生物發酵法，其次是物理法，最差的是用強酸或強鹼進行的化學提取法。但生物發酵法生產海藻肥也有諸多缺點比如海藻中難降解的海藻纖維、海藻酸鈣、巖藻多糖、蛋白質、果膠等大分子物質的發酵困難，一般發酵14天左右，發酵過時間長，導致生產周期過長；發酵度不高，海藻利用率不高，造成環境汙染和資源浪費等問題。而且生物發酵法生產海藻肥的工藝，由於對其工藝和應用機理缺乏深入的系統研究，目前國內外僅限於實驗室研究摸索階段，並沒有成熟可行的製備工藝應用於規模化生產。目前的各種海藻肥由於各自生產工藝的局限性，海藻肥的有效養分含量不高，其中活性物質缺乏，導致肥力不高，效果不好。

發明內容
本發明的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供一種發酵快，生產周期短，發酵程度高，併合適規模化生產的生物發酵法製備複合微生物海藻有機液態肥的方法。本發明的另一個目的是提供一種採用上述方法製備的複合微生物海藻有機液態肥。為實現上述發明目的，本發明的技術方案是
一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，所述製備方法為生物發酵製備法， 具體包括以下步驟(1)配料處理向100質量份的含水量為70% -90%的海藻粉碎液中，加入 0. 1-0. 6質量份的複合酶和0. 1-0. 4質量份的生物發酵劑，混勻；(2)好氧發酵將步驟(1)所得配料裝入發酵罐中，在溫度為40-60°C，pH為5_7， 好氧發酵5-8天，得發酵液；(3)過濾將步驟( 所得發酵液過濾，得濾液；(4)高溫滅菌對步驟( 所得濾液在120-125°C下高溫滅菌20_40分鐘；(5)復配向步驟(4)所得濾液中添加功能性菌劑，所述功能性菌劑為固氮菌、解磷菌和解鉀菌；或/和向步驟(4)所得濾液中添加枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌；並進行氮、磷、鉀養分的調配，使其氮、磷、鉀含量達到Ν+Ρ205+Κ20彡4%。所述固氮菌為圓褐固氮菌，所述解磷菌為巨大芽孢桿菌，所述解鉀菌為膠凍樣芽孢桿菌，所述圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的有效活菌總數> 0. 2億個/ ml，圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的比例為2 3 5或1 1 1。所述枯草芽孢桿菌加入量大於0. 06億個/ml，所述地衣芽孢桿菌加入量大於0. 14 億個/ml。所述步驟(4)復配中，使用尿素調配N的含量，使用磷酸二氫鉀調配P和K的含量。所述濾液中水不溶物為3%以下。所述海藻粉碎液選自海帶粉碎液、巨藻粉碎液和馬尾藻粉碎液中的至少一種所述複合酶選自纖維素酶、果膠酶和蛋白酶中的兩種以上。所述生物發酵劑為真菌生物發酵劑或/和細菌生物發酵劑，所述真菌生物發酵劑選自酵母菌、黑麴黴和米麴黴中的至少一種，所述細菌生物發酵劑為枯草芽孢桿菌或/和地衣芽孢桿菌。所述步驟C3)發酵液過濾，使用80-150目的過濾篩網過濾；所述步驟(4)高溫滅菌是在121°C下高溫滅菌30分鐘。一種根據權利要求上述製備方法製備而成的複合微生物海藻有機液態肥。本發明的有益效果是本發明公開的生物法製備複合微生物海藻有機液態肥的方法，可根據海藻中難降解的海藻纖維、海藻酸鈣、巖藻多糖、蛋白質、果膠等大分子物質發酵困難的問題，在配料中加入1%。-6%。的複合酶和1%。_4%。的生物發酵劑，加快海藻的發酵，較普通發酵法可縮短發酵時間4-7天，能明顯降低生產周期，提高生產效率；同時，生物發酵劑將上述發酵困難的物質徹底降解，使之分解為有利於植物吸收的小分子多糖、單糖、含氮化合物等，可提高資源利用率，減輕對環境的汙染和對資源浪費等問題。本發明方法製備的複合微生物海藻有機液態肥，通過發酵使海藻纖維、海藻酸鈣、 巖藻多糖、蛋白質、果膠等大分子物質被分解為有利於植物吸收的小分子多糖、單糖、含氮化合物等，同時還能保留海藻中所含有的細胞激動素、植物生長素、赤黴素、脫落酸、乙烯、 甜菜鹼、多胺等主要活性物質，達到刺激作物生長發育，提高作物抗病、抗旱、抗寒等抗逆能力；海藻有機液態肥中含有較高的有機質，同時復配了具有固氮、解磷、解鉀功能的圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌，和枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌後，可以阻止氮、磷、鉀養分的揮發或流失，肥效期比傳統複合肥延長一倍，有益生物菌群在保證給作物提供氮、磷、鉀營養的同時，還可抑制有害細菌，改良土壤，防止土壤板結，預防作物黑根、爛根、 枯萎病的發生。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。本發複合微生物明海藻有機液態肥的製備，具體包括以下步驟(1)配料處理向100質量份的含水量為70% -90%的海藻粉碎液中，加入 0. 1-0. 6質量份的複合酶和0. 1-0. 4質量份的生物發酵劑，混勻；(2)好氧發酵將步驟(1)所得配料裝入發酵罐中，在溫度為40-60°C，pH為5_7， 好氧發酵5-8天，得發酵液；(3)過濾將步驟( 所得發酵液過濾，得濾液；(4)高溫滅菌對步驟( 所得濾液在120-125°C下高溫滅菌20_40分鐘；(5)復配向步驟(4)所得濾液中添加功能性菌劑，所述功能性菌劑為固氮菌、解磷菌和解鉀菌；或/和向步驟(4)所得濾液中添加枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌；並進行氮、磷、鉀養分的調配，使其氮、磷、鉀含量達到N+P205+K20 ^ 4%。所述固氮菌為圓褐固氮菌，所述解磷菌為巨大芽孢桿菌，所述解鉀菌為膠凍樣芽孢桿菌，所述圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的有效活菌總數> 0. 2億個/ ml，圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的比例為2 3 5或1 1 1。所述枯草芽孢桿菌加入量大於0. 06億個/ml，所述地衣芽孢桿菌加入量大於0. 14 億個/ml。所述步驟(4)復配中，使用尿素調配N的含量，使用磷酸二氫鉀調配P和K的含量。所述濾液中水不溶物為3%以下。所述海藻粉碎液選自海帶粉碎液、巨藻粉碎液和馬尾藻粉碎液中的至少一種所述複合酶選自纖維素酶、果膠酶和蛋白酶中的兩種以上。所述生物發酵劑為真菌生物發酵劑或/和細菌生物發酵劑，所述真菌生物發酵劑選自酵母菌、黑麴黴和米麴黴中的至少一種，所述細菌生物發酵劑為枯草芽孢桿菌或/和地衣芽孢桿菌。所述步驟C3)發酵液過濾，使用80-150目的過濾篩網過濾；所述步驟(4)高溫滅菌是在121°C下高溫滅菌30分鐘。一種根據權利要求上述製備方法製備而成的複合微生物海藻有機液態肥。根據上述製備方法，依據如下實施例1-6的各項指標，製備實施例1-6的複合微生物海藻有機液態肥；作為對比，實施例7-10為傳統發酵工藝及其製備的複合微生物海藻有機液態肥。具體為
權利要求
1.一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於所述製備方法為生物發酵製備法，具體包括以下步驟(1)配料處理向100質量份的含水量為70%-90%的海藻粉碎液中，加入0. 1-0. 6質量份的複合酶和0. 1-0. 4質量份的生物發酵劑，混勻；(2)好氧發酵將步驟(1)所得配料裝入發酵罐中，在溫度為40-60°C，pH為5-7，好氧發酵5-8天，得發酵液；(3)過濾將步驟( 所得發酵液過濾，得濾液；(4)高溫滅菌對步驟( 所得濾液在120-125°C下高溫滅菌20-40分鐘；(5)復配向步驟(4)所得濾液中添加功能性菌劑，所述功能性菌劑為固氮菌、解磷菌和解鉀菌；或/和向步驟(4)所得濾液中添加枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌；並進行氮、 磷、鉀養分的調配，使其氮、磷、鉀含量達到Ν+Ρ205+Κ20彡4%。
2.根據權利要求1所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述固氮菌為圓褐固氮菌，所述解磷菌為巨大芽孢桿菌，所述解鉀菌為膠凍樣芽孢桿菌，所述圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的有效活菌總數> 0. 2億個/ml，圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的比例為2 3 5或1 1 1。
3.根據權利要求2所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述枯草芽孢桿菌加入量大於0. 06億個/ml，所述地衣芽孢桿菌加入量大於0. 14億個/ ml ο
4.根據權利要求1所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述步驟⑷復配中，使用尿素調配N的含量，使用磷酸二氫鉀調配P和K的含量。
5.根據權利要求1所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述濾液中水不溶物為3%以下。
6.根據權利要求1所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述海藻粉碎液選自海帶粉碎液、巨藻粉碎液和馬尾藻粉碎液中的至少一種
7.根據權利要求1所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述複合酶選自纖維素酶、果膠酶和蛋白酶中的兩種以上。
8.根據權利要求1所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述生物發酵劑為真菌生物發酵劑或/和細菌生物發酵劑，所述真菌生物發酵劑選自酵母菌、黑麴黴和米麴黴中的至少一種，所述細菌生物發酵劑為枯草芽孢桿菌或/和地衣芽孢桿菌。
9.根據權利要求1所述的一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，其特徵在於 所述步驟C3)發酵液過濾，使用80-150目的過濾篩網過濾；所述步驟(4)高溫滅菌是在 121°C下高溫滅菌30分鐘。
10.一種根據權利要求1-9任一項的製備方法製備而成的複合微生物海藻有機液態肥。
全文摘要
本發明涉及一種複合微生物海藻有機液態肥的製備方法，包括以下步驟(1)配料處理向100質量份的含水量為70％-90％的海藻粉碎液中，加入0.1-0.6質量份的複合酶和0.1-0.4質量份的生物發酵劑，混勻；(2)好氧發酵將步驟(1)所得配料裝入發酵罐中，在溫度為40-60℃，pH為5-7，好氧發酵5-8天，得發酵液；(3)過濾將步驟(2)所得發酵液過濾，得濾液；(4)復配向步驟(3)所得濾液中添加功能性菌劑，所述功能性菌劑為固氮菌、解磷菌和解鉀菌；或/和向步驟(3)所得濾液中添加枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌；並進行N、P、K養分的調配，使其氮、磷、鉀含量達到N+P2O5+K2O≥4％。
文檔編號C05G3/04GK102344315SQ20111018452
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月4日 優先權日2011年7月4日
發明者劉培京, 張樹清 申請人:中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所