利用秸稈和濾泥生產(chǎn)木霉生物有機肥的方法及獲得的產(chǎn)品的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明于農業(yè)集約化生產(chǎn)技術領域,涉及利用秸桿和濾泥生產(chǎn)木霉生物有機肥的 方法及獲得的廣品。
【背景技術】
[0002] 農業(yè)是我國的基礎產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟中一直占據(jù)著重要的位置。三十多年來我國 糧食生產(chǎn)取得了顯著的增長,其中化肥的大量使用是支撐糧食增產(chǎn)的重要因素,我國以占 世界8%的耕地消耗了世界30%以上的化肥。在增加糧食產(chǎn)量的同時,長期過量使用化肥也 帶來了環(huán)境污染、土壤板結、地力衰退、生態(tài)惡化和農產(chǎn)品品質下降等問題(Guo J H,Liu X J, Zhang Y,et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J] .Science,2010,327:1008 -1010)。這種狀況若不能得到改變,一方面不利于農業(yè)資源與環(huán) 境的協(xié)調發(fā)展,另一方面造成了耕地這一基本農業(yè)生產(chǎn)資料的質量降低,不利于農業(yè)的可 持續(xù)發(fā)展。微生物肥料因其環(huán)境友好、資源節(jié)約、綠色安全受到關注。微生物肥料又稱生物 肥料、菌肥或接種劑,是一類以微生物生命活動及其產(chǎn)物導致農作物得到特定肥料效應的 微生物活體制品(葛誠.微生物肥料生產(chǎn)應用基礎[M].北京:中國農業(yè)科技出版社,2000, 1 一 28.)。微生物肥料在培肥地力、提高化肥利用率、抑制農作物對硝態(tài)氮、重金屬、農藥的 吸收,凈化和修復土壤,降低農作物病害發(fā)生,促進農作物秸桿腐熟利用,保護農田環(huán)境以 及提高農作物產(chǎn)品品質和食品安全方面表現(xiàn)了不可替代的作用,是農業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境同 步可持續(xù)發(fā)展的關鍵(張瑞福,顏春榮,張楠,等.微生物肥料研究及其在耕地質量提升中的 應用前景[J],中國農業(yè)科技導報,2013,15(5):8 -16)。
[0003] 秸桿"用則利,棄則害"。當今社會,秸桿資源的開發(fā)利用,既涉及到農業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng) 中的物質高效轉化和能量高效循環(huán),成為循環(huán)農業(yè)的重要實現(xiàn)途徑,也涉及到整個農業(yè)生 態(tài)系統(tǒng)中的土壤肥力、水土保持、環(huán)境安全以及可再生資源高效利用等可持續(xù)發(fā)展問題,又 涉及到農民生活系統(tǒng)中的家居溫暖和環(huán)境清潔,逐步成為農業(yè)和農村社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展 的必然要求(畢于運,秸桿資源評價與利用研究[D].中國農業(yè)科學院.2010.06.)。
[0004] 在制糖生產(chǎn)過程中,由于混合汁所含的蛋白質、果膠質、有機酸等非糖分有機物質 對煮糖結晶不利,因此,須對混合汁進行澄清處理。即向混合汁加入氫氧化鈣、二氧化硫、磷 酸等物質,使蛋白質、果膠質、有機酸等非糖分有機物沉淀下來,沉淀物通過壓濾機或真空 吸濾機或離心分離設備而得到的濾渣,稱為濾泥,它是甘蔗制糖的大宗副產(chǎn)品之一。濾泥是 蔗皮膜、蔗渣、糖汁澄清劑、泥土和糖分等的混合物,富含蛋白質、脂肪、粗纖維、無氮浸出 物、灰分(郭維烈,郭慶華.用甘蔗糖廠廢料發(fā)酵強化基質蛋白[J].農牧產(chǎn)品開發(fā),1996(5): 29-31)。然而,甘蔗糖廠對濾泥的生物利用程度處于較低水平,少量用作肥料,大部分廢棄 (保國裕.甘蔗糖業(yè)資源綜合利用技術經(jīng)濟政策研討[J].甘蔗糖業(yè),1993,( 1): 59-64)。
[0005] 木霉菌是一種具有重要利用價值的拮抗性真菌,對多種植物病原菌具有拮抗作 用,被定義為一種重要的生防因子(Cook R J,Baker K F. The nature and practice of biological control of plant pathogens[J].American Phyto pathological Society, 1983:318)。近十幾年內,國內外對木霉菌在植物病害防治方面的研究取得了大量成果,篩 選出了一些高效菌株用于生防作用、生防機制以及制劑加工的相關研究,在防治植物病害 方面發(fā)揮著越來越重要的作用。如何獲得大量的發(fā)酵產(chǎn)物如分生孢子、菌絲體或厚垣孢子 等是木霉制劑的加工和生產(chǎn)關鍵技術之一。而固體發(fā)酵是目前公認的獲得真菌孢子的最好 方法之一,它不僅產(chǎn)量高,而且質量好。在固體發(fā)酵中,由于菌體在濕度較低的條件下生長, 因而通常得到的孢子對干旱條件更具抗性,而且在干燥的環(huán)境中更穩(wěn)定(弓愛君,孫翠霞, 邱麗娜,等.Bt生物農藥[M].北京:化學工業(yè)出版社,2006)。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于針對生產(chǎn)實踐中的實際問題和需求,開發(fā)研制出利用秸桿和濾 泥固體發(fā)酵研制木霉生物有機肥的配方和工藝,降低生物有機肥的生產(chǎn)成本,生產(chǎn)促生效 果好、抗病能力強的木霉生物有機肥。
[0007] 本發(fā)明的目的可通過如下技術方案實現(xiàn):
[0008] 利用秸桿濾泥生木霉生物有機肥的方法,包括以下步驟:
[0009] 1)制備木霉孢子液,孢子濃度1 X 107~9X 107個/g;
[0010] 2)將上述木霉孢子液接種到糖蜜培養(yǎng)液,進行液體發(fā)酵生產(chǎn),發(fā)酵生產(chǎn)的條件為: 發(fā)酵溫度28°C,攪拌速度為170~180轉/分鐘,發(fā)酵時間為48~60h,使發(fā)酵產(chǎn)物中生物量干 重為6.0~7. Og/L;所用糖蜜培養(yǎng)液配制方法為,以配制1L培養(yǎng)液為例:糖蜜20g、酵母粉5g、 七水合硫酸亞鐵〇. lg、七水合硫酸鎂1.25g、磷酸二氫鉀4.0g、硫酸銨5.45g,定容至1000ml, 115°C 滅菌 30min;
[0011] 3)將質量比1.5~4:1的秸桿、濾泥混合,按60 %~65 %含水量加水,115°C滅菌 30min;
[0012] 4)將木霉發(fā)酵液接入上述滅菌過的秸桿、濾泥混合物中,攪拌均勻,在淺盤中鋪 平,1~3cm,用八層紗布封口,進行固體發(fā)酵,接種量為10%,固體發(fā)酵溫度22~28°C,發(fā)酵7 天后結束;發(fā)酵產(chǎn)物中木霉孢子含量達到4 X108個/g以上,含水量30%~40% ;將固體發(fā)酵 物與普通有機肥按質量比1:8~1:10混合即得所述的木霉生物有機肥;所述的哈茨木霉生 物有機肥中哈茨木霉孢子數(shù)大于2 X 107個/g,總氮磷鉀養(yǎng)分為2 5%、有機質質量比含量2 45% 〇
[0013] 本發(fā)明中所述的木霉并不局限于特定來源的菌株,目前報道過的或市售的或自行 篩選的對植物病原菌具有拮抗作用得木霉均可適用于本發(fā)明。
[0014] 所述的木霉孢子液通過以下方法制備:將木霉接種到PDA平板上,待其長滿整個平 板,用刀片將菌絲刮下,用無菌紗布過濾,用無菌水沖洗,濾掉菌絲,制成孢子液,孢子濃度 達4 X 107個/g,4°C冰箱保存,接種備用。
[0015] 步驟2)中液體發(fā)酵時間優(yōu)選48~50h,發(fā)酵產(chǎn)物中生物量干重優(yōu)選6.0~6.5g/L。
[0016] 步驟3)中秸桿、濾泥優(yōu)選按照質量比3~4:1混合。
[0017] 步驟4)中固體發(fā)酵物與普通有機肥按質量比1:9混合即得所述的木霉生物有機 肥。
[0018] 按照本發(fā)明所述的方法制備的木霉生物有機肥。
[0019] 本發(fā)明所述的木霉生物有機肥在促進大田作物生長中的應用。
[0020] 有益效果本發(fā)明提供一種利用秸桿和濾泥固體發(fā)酵木霉研制木霉生物有機肥的 配方和工藝。
[0021] 使用該發(fā)明生產(chǎn)的木霉生物有機肥成本低于傳統(tǒng)生物有機肥,使用方便,促生和 抗病效果好的優(yōu)點,適合田間大面積使用。本發(fā)明對于保護生態(tài)環(huán)境,保護人民的身體健 康,提高農產(chǎn)品的附加值具有重要的意義。
[0022] 產(chǎn)品與目前市場上的產(chǎn)品相比具有如下優(yōu)點:
[0023] 1)本發(fā)明利用秸桿和濾泥固體發(fā)酵木霉獲得高濃度木霉孢子發(fā)酵物、再與普通有 機肥混合,研制出了木霉生物有機肥。該配方及工藝能夠大幅度增加該新型木霉生物有機 肥中木霉孢子的數(shù)量,在保證肥料效果的同時,降低了木霉生物有機肥的生產(chǎn)成本,生產(chǎn)的 產(chǎn)品具有極強的市場競爭力。
[0024] 2)肥料中木霉孢子的含量達到2 X 107個/g以上,符合國家標準。該肥料保存期長, 促生效果好。
[0025] 3)試驗結果表明,在底肥中施用本產(chǎn)品,能顯著促進作物生長。
【附圖說明】
[0026] 圖1不同初始含水量對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0027] 圖2不同秸桿與濾泥質量比對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0028] 圖3不同接種量對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0029] 圖4不同發(fā)酵溫度對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0030] 圖5不同發(fā)酵周期對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響 [0031 ]圖6不同初始pH對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響 [0032]圖7是否攪拌對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響 [0033]圖8不同發(fā)酵深度對固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響