CN101585722A - 利用双菌联合固体发酵制备复合生物菌肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用胶冻样芽胞杆菌和巨大芽胞杆菌制备复合生物菌肥的方法，先培养生长二级胶冻样芽胞杆菌种和二级巨大芽胞杆菌种子，然后(1)将固体培养基搅拌均匀后置于灭菌后的固体发酵池中，各组分的重量百分含量为：麸皮15－25％，秸秆25－36％，粉煤灰11－19％，豆饼粉3－9％，CaCO3 0.3－0.9％，草碳7.5－14％，K2HPO40.1－0.6％，蔗糖1－5％，肥土9－15％；(2)将两种二级菌种子接种到固体发酵池中，接种量占总重量的20％，二级胶冻样芽胞杆菌种子是二级巨大芽胞杆菌菌种子的2倍；(3)加水到固体发酵池内使发酵物料的湿度保持在50％，然后密封并控制固体发酵池内温度，发酵生长48－54小时制得成品。本方法采用了双菌联合固态发酵，加快了菌种繁殖速度，缩短了发酵周期，降低了生产成本，使产品的芽胞形成率高。
Description
技术领域
本发明涉及微生物肥料生产技术，具体涉及利用胶冻样芽胞杆菌和巨大芽胞杆菌制备复合生物菌肥的方法。
背景技术
现有技术中，微生物肥料通常是采用单一菌种单独液体发酵后，再与固体附着物搅拌，制成单一性能的微生物肥料。近年来，也有开发复合菌剂的报道，但所采用的发酵生产工艺基本上都是各菌种单独液体发酵后，再与固体附着物共同混合搅拌而成。例如，唐欣昀等人在“微生物肥料及其生产应用中的问题”一文中报道了有关复合微生物肥料在生产应用中的一些问题(《生物学杂志》，2000年2月18卷第1期)。崔正忠等人在“微生物肥料生产、应用中需注意问题”(《北方园艺》，2001年第1期)一文中也报道了类似内容。总起来说，目前所应用的微生物肥料的生产只是购买菌种发酵后用物理搅拌方式与固体附着物混合，不仅菌种发酵周期长，生产成本高，而且由于存在随意复配情况导致产品性能不稳定，使产品的芽胞形成率偏低，质量难以保证。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种利用胶冻样芽胞杆菌和巨大芽胞杆菌进行联合固体发酵制备复合生物菌肥的方法。
本发明的技术方案如下：
本发明的利用双菌联合固体发酵制备复合生物菌肥的方法，包括先利用摇床摇瓶培养胶冻样芽胞杆菌一级菌种子和巨大芽胞杆菌一级菌种子，再将该两种一级菌种子分别接种到种子罐，使其各自生长为二级胶冻样芽胞杆菌种和二级巨大芽胞杆菌菌种子，其特征在于，然后的操作步骤为(1)将固体培养基搅拌均匀后置于固体发酵池中进行常规灭菌处理，自然冷却待用，其中固体培养基各组分的重量百分含量为：麸皮15-25％，秸秆25-36％，粉煤灰11-19％，豆饼粉3-9％，CaCO3 0.3-0.9％，草碳7.5-14％，K2HPO4 0.1-0.6％，蔗糖1-5％，肥土9-15％；(2)将二级胶冻样芽胞杆菌种子和二级巨大芽胞杆菌菌种子接种到上述固体发酵池中，翻拌使固体培养基与二级菌种子充分混合，所述两种二级菌种子的接种量占固体培养基与二级菌种子总重量的20％，其中二级胶冻样芽胞杆菌种子的接种量是二级巨大芽胞杆菌菌种子接种量的2倍；(3)加水到固体发酵池内使发酵物料的湿度保持在50％，翻拌均匀后密封固体发酵池并控制固体发酵池内温度，发酵生长48-54小时制得成品；所述控制固体发酵池内的温度是指，使其在30-40小时以内保持在28-35℃，通风量0.7m3/min；此后的生长后期温度提升至40℃，通风量0.3m3/min。最后对上述成品进行分析检测，并称量包装入库。
在上述制备过程中，所述将固体培养基搅拌均匀后置于固体发酵池中进行常规灭菌处理，即将其密封后，加热到121℃保温2小时；所述固体培养基组分中的秸秆为粉碎后20目粉体，其余固体培养基组分也均为粉末状。
本发明利用双菌联合固体发酵制备复合生物菌肥的方法，由于采用了双菌联合固态发酵，能保证胶冻样芽胞杆菌和巨大芽胞杆菌进行联合固体发酵，与现有物理搅拌方式相比具有明显的技术优势。第一，加快了菌种繁殖速度，缩短了发酵周期，使菌种发酵周期缩短到48-54小时，既减小了菌种生长期长易被杂菌污染的概率，又降低了生产成本。而同类菌种的发酵周期普遍需要72-100小时。第二，通过培养基配方的优化组合，以及控制最佳发酵参数，使产品的芽胞形成率高。根据检测，胶冻样芽胞杆菌和巨大芽胞杆菌菌种联合固态发酵生长平台期芽胞形成率高达90％，而同类菌种仅为50％，最高不超过70％。
下面通过实施例作进一步描述。
实施例1 制备二级胶冻样芽胞杆菌种子
1.通过摇床摇瓶培养胶冻样芽胞杆菌(菌种从中科院北京微生物研究所菌种保藏中心购买)一级种子，摇床温度26-30℃，摇床转速180-200转/分，pH值7.7-7.9，生长周期14-15小时。
一级培养基配方中，各组分的重量百分比含量为：淀粉84％，硫酸铵0.85，NaCL 15％，蔗糖0.15％。
2.在种子罐内放置二级种子培养基并进行灭菌处理，种子罐液灭菌温度为121℃，保温时间为30分钟，种子液灭菌后PH值为7.7-7.9；然后将一级种子接种到种子罐中，使种子罐内温度控制在28-30℃，罐压为0.5kg/cm2，种子罐转速180转/分，通风量10m3/hr，生产周期12小时。
二级培养基配方中，各组分的重量百分比含量为：淀粉84％，硫酸铵0.85，NaCL 15％，蔗糖0.15％，豆饼粉0.3％。
本实施例所述制备过程和所用材料与现有技术大致相同，其中一级培养基配方和二级培养基配方中的各组分均由市场购得。(采用的化工产品为工业级)
实施例2 制备二级巨大芽胞杆菌种子
1.通过摇床摇瓶培养巨大芽胞杆菌(菌种从中科院北京微生物研究所菌种保藏中心购买)一级种子，摇床温度30℃，摇床转速180-200转/分，pH值7.5-7.8，生长周期14小时。
2.在种子罐内放置二级种子培养基并进行灭菌处理，种子罐液灭菌温度为121℃，保温时间为30分钟，种子液灭菌后PH值为7.5-7.8；然后将一级种子接种到种子罐中，接种量为一级种子占总量(一级种子+二级种子培养基)的10％，使种子罐内温度控制在在30℃±1，罐压为0.4-0.6kg/cm2，种子罐转速180转/分，通风量7m3/hr，生产周期12小时。
一、二级培养基的配方中，各组分的重量百分比含量均为：蛋白胨30％，牛肉浸提物9％，NaCl 15％，琼脂45％，轻质碳酸钙0.7％，FeCl3 0.3％。
本实施例所述制备过程和所用材料与现有技术相同。其中一级培养基配方和二级培养基配方中的各组分均由市场购得。(采用的化工产品为工业级)
实施例3
利用胶冻样芽胞杆菌和巨大芽胞杆菌联合固态发酵工艺生产复合生物菌肥
(1)按配方要求称取固体培养基各组分，计100公斤，其中麸皮23公斤，秸秆30公斤，粉煤灰15公斤，豆饼粉6公斤，CaCO3(生石灰)0.7公斤，草碳10公斤，K2HPO4 0.3公斤，蔗糖3公斤，肥土12公斤，所述秸秆为粉碎后20目，其余各组分为粉末状；
以上各组分均由市场采购，K2HPO4为粉状产品。
(2)将各组分混合并搅拌均匀，送入固体发酵池进行灭菌，将固体发酵池密封后，加热到121℃并保温2小时，自然冷却待用；
(3)将实施例1和实施例2种子罐内二级胶冻样芽胞杆菌种子、二级巨大芽胞杆菌菌种子分别接种到固体发酵池内，然后加水，用自动翻料机翻拌使固体培养基与菌种子充分混合，其中二级胶冻样芽胞杆菌种子的用量为16.7公斤，二级巨大芽胞杆菌菌种子的用量为8.3公斤，加水量为18.75公斤；
(4)密封固体发酵池，并控制其内温度在28-35℃，通风量0.7m3/min，40小时后使池内温度提升至40℃，通风量0.3m3/min，50小时得成品。
以下是对本实施例产品的检测数据：
无霉、无味(或有少量氨味)，手握成团，触之即散，含水量25-35％，胶冻样芽胞杆菌活菌数≥1.1亿/克，巨大芽胞杆活菌数≥1.6亿/克、杂菌数≤10％。检测数据说明，本产品符合有关复合生物菌肥的要求。
实施例4
(1)按配方要求称取固体培养基各组分，计180公斤，其中麸皮41.4公斤，秸秆54公斤，粉煤灰27公斤，豆饼粉10.8公斤，CaCO3 1.26公斤，草碳18公斤，K2HPO4 0.54公斤，蔗糖5.4公斤，肥土21.6公斤，所述秸秆为粉碎后20目；
(2)将各组分混合并搅拌均匀，送入固体发酵池进行灭菌，将固体发酵池密封后，加热到121℃并保温2小时，自然冷却待用；
(3)然后将实施例1和实施例2种子罐内二级胶冻样芽胞杆菌种子、二级巨大芽胞杆菌菌种子分别接种到固体发酵池内，同时加入水，用自动翻料机翻拌使固体培养基与菌种子充分混合，其中二级胶冻样芽胞杆菌种子的用量为30公斤，二级巨大芽胞杆菌菌种子的用量为15公斤，加水量为33.75公斤；
(4)，密封固体发酵池，保持湿度50％，并控制其内温度在28-35℃，通风量0.7m3/min，35小时后使池内温度提升至40℃，通风量0.3m3/min，52小时得成品。
Claims (1)
1.一种利用双菌联合固体发酵制备复合生物菌肥的方法，包括先利用摇床摇瓶培养胶冻样芽胞杆菌一级菌种子和巨大芽胞杆菌一级菌种子，再将该两种一级菌种子分别接种到种子罐，使其各自生长为二级胶冻样芽胞杆菌种和二级巨大芽胞杆菌菌种子，其特征在于，然后的操作步骤为(1)将固体培养基搅拌均匀后置于固体发酵池中进行常规灭菌处理，自然冷却待用，其中固体培养基各组分的重量百分含量为：麸皮15-25％，秸秆粉体25-36％，粉煤灰11-19％，豆饼粉3-9％，CaCO3 0.3-0.9％，草碳粉7.5-14％，K2HPO4 0.1-0.6％，蔗糖1-5％，肥土9-15％；(2)将二级胶冻样芽胞杆菌种子和二级巨大芽胞杆菌菌种子接种到上述固体发酵池中，翻拌使固体培养基与二级菌种子充分混合，所述两种二级菌种子的接种量占固体培养基与二级菌种子总重量的20％，其中二级胶冻样芽胞杆菌种子的接种量是二级巨大芽胞杆菌菌种子接种量的2倍；(3)加水到固体发酵池内使发酵物料的湿度保持在50％，翻拌均匀后密封固体发酵池并控制固体发酵池内温度，发酵生长48-54小时制得成品；所述控制固体发酵池内的温度是指，使其在3040小时以内保持在28-35℃，通风量0.7m3/min；此后的生长后期温度提升至40℃，通风量0.3m3/min。
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