CN107353049A - 一种多效生物菌酶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多效生物菌酶的制备方法，涉及生物技术领域，解决了现有技术中土壤品质差和种子发芽率低的技术问题。本申请的多效生物菌酶的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、在培养基中培育生物菌；步骤S2、从培养基中提取生物菌；步骤S3、将提取的生物菌在一定温度下保存8个月～14个月，得生物菌酶预制体；步骤S4、将生物菌酶预制体进行液态冻干，得到生物菌酶。本发明应用于改良农田土壤和提高种子的发芽率。

Description

一种多效生物菌酶的制备方法

技术领域

本申请涉及生物技术领域，具体涉及一种多效生物菌酶的制备方法。

背景技术

生物酶普遍用于纺织、食品加工、医药、烟草陈化、饲料等行业，但是应用于土壤和种子处理中的情况还是比较少。

在我国广大的农村，大量农业用肥都是工业化生产的无机化肥，虽然对农业增产效果显著，但是由于长期单施或偏施化肥，抑制了土壤中微生物群体及其生物酶群体的积极作用，导致土壤中有机质严重减少，土壤出现板结，综合肥力下降，生态环境破坏，农作物产品品质降低。

播种的种子在经过常规的种子播种后，由于前期的种子的简单处理，存在种子的发芽率不理想的情况。

发明内容

本申请的目的在于提供一种生物菌酶的制备方法，用于改善农田土壤品质和刺激种子发芽。

本申请的生物菌酶的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、在培养基中培育生物菌；

步骤S2、从培养基中提取生物菌；

步骤S3、将提取的生物菌在一定温度下保存8个月～14个月，得生物菌酶预制体；

步骤S4、将生物菌酶预制体进行液态冻干，得到生物菌酶。

可选地，步骤S1的方法包括：

步骤R1、原料称取和混合，原料包括玉米、黄豆、马铃薯、黄米中的一种或多种；

步骤R2、对混合后的原料进行处理；

步骤R3、在处理后的原料中植入生物菌的菌种，并进行培育。

可选地，原料包括玉米和黄豆，步骤S1中称取玉米10～20份，黄豆25～35份，上述份数均为重量份数。

可选地，在步骤R1和步骤R2之间，对混合后的原料进行粉碎。

可选地，粉碎后的玉米和黄豆的粒径为40～100目。

可选地，步骤R3中的生物菌的菌种为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌中的一种或多种。

优选地，步骤S3中，将生物菌在一定温度下保存12个月，得到生物菌酶预制体。

可选地，将生物菌酶预制体进行液态冻干的方法包括：

步骤T1、将生物菌酶预制体与保护剂进行充分混合后预冻；

步骤T2、将预冻后的生物菌酶预制体进行干燥，得到生物菌酶。

可选地，步骤T1中使用的保护剂为：甘油、蔗糖、海藻糖中的一种或多种。

本申请的生物菌酶的制备方法，提出了培育生物菌酶的具体步骤，经过上述步骤，制得的生物菌酶，一方面，能够改善土壤中微生物群体的数量，改善土壤中的有机质，增强土壤肥力，保护生态环境，提高农作物的产品品质；另一方面，本申请制得的生物菌酶，能够增大种子活性，刺激种子的胚发芽，提高种子的发芽率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的生物菌酶的制备方法的流程图；

图2是本申请的培育生物菌的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提出一种多效生物菌酶的制备方法，图1是本申请的生物菌酶的制备方法的流程图，如图1所示，该生物菌的生物菌酶的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、在培养基中培育生物菌。

图2是本申请的培育生物菌的方法的流程图。如图2所示，培育生物菌的方法包括：

步骤R1、原料称取和混合，原料包括玉米、黄豆、马铃薯、黄米中的一种或多种；

其中，上述各原料可以在生物菌的培育过程中提供充足的蛋白质和多聚糖，而且培育后产生的渣料还可以直接撒放至土壤中，改良土壤外观。

可选地，原料包括玉米和黄豆，步骤S1中称取玉米10～20份，黄豆25～35份，上述份数均为重量份数。

步骤R2、对混合后的原料进行处理；

步骤R2中对混合后的原料进行处理后，原料中的碳、氮析出，且原料中的多聚糖也被分解。可选地，步骤R2具体包括：对混合后的原料进行蒸或者煮，并将其晾凉。进一步地，将蒸或者煮好的原料晾凉至40℃以下，例如晾至室温。进一步地，以步骤R1中称取玉米10～20份，黄豆25～35份为例，对混合后的原材料进行煮时，所加的水的份数为50～70份，上述份数均为重量份数。

示例性地，对混合后的原料进行煮的操作过程如下：将原料与水按照一定的重量比加入至加热容器(例如加热釜)中搅拌混合均匀并加热，搅拌速度为80～100r/min，加热温度为90～96℃，加热时间为10～20min。

需要说明的是，在步骤R1和步骤R2之间，对混合物进行粉碎。以使得原料的粒径减小，颗粒破碎，可以有效提高后续处理的效率和效果。示例性地，本发明实施例中选择，粉碎后的玉米和黄豆的粒径为40～100目。可选地，将原料以超微粉碎机粉碎，每次粉碎的原料的量可以根据超微粉碎机的容量进行选择，超微粉碎机转速为5000～10000r/min，粉碎时间为1～5min，得到原料粉末。

本发明实施例中，在步骤R1和步骤R2之间，还可以对混合后的原料进行紫外杀菌处理，消除原料中的杂菌，可有利于提高培育的生物菌的质量，且在杀菌的过程中还不会对多聚糖等营养物质的养分产生损害。可选地，将原料(例如，黄豆、玉米)置于干燥密封容器中进行紫外杀菌，杀菌温度为15～25℃，杀菌时间为20～40min。

步骤R3、在处理后的原料中植入生物菌的菌种，并进行培育。

培育在培养基中进行。植入的生物菌的菌种可以根据生物菌的使用情况以及生物菌的作用进行选择，可选的生物菌的菌种可以为：枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、泾阳链霉菌、菌根真菌、棕色固氮菌、光合菌群、凝结芽孢杆菌、米曲霉、淡紫拟青霉中的一种或多种。

关于加入生物菌的特性，将在后续进行详细解释。

步骤S2、从培养基中提取生物菌。

示例性地，可以通过捞取等方式提取生物菌。提取生物菌后的渣料可以直接播撒放至土壤中，用于改良土壤结构。

步骤S3、将提取的生物菌在一定温度下保存8个月～14个月，得生物菌酶预制体。

优选地，将生物菌在一定温度下保存12个月，得到生物菌酶预制体。将生物菌在一定温度下保存12个月，得到的生物菌酶预制体经液态冻干后的效果较好。

示例性地，步骤S3中的保存生物菌的一定温度的温度范围为0～40℃，优选4～10℃，或者直接在室温、室压下进行保存。这给生物菌酶预制体在常温下就可保存，与现有的生物酶的制备相比，工艺简单、节省成本。

步骤S4、将生物菌酶预制体进行液态冻干，得到生物菌酶。

可选地，将生物菌酶预制体进行液态冻干的方法包括：

步骤T1、将生物菌酶预制体与保护剂进行充分混合后预冻；

优选地，步骤T1选择的保护剂为甘油、蔗糖、海藻糖中的一种或多种。需要说明的是，生物菌酶预制体与保护剂进行混合时，按照生物菌酶预制体17～20份，保护剂0.5～1.5份进行混合，其中，生物菌酶预制体19份，保护剂1份时，制得的生物菌酶的活性较高，上述份数均为重量份数。

其中，预冻温度控制在-20℃～-30℃，预冻时间随菌体量表面积而定。

步骤T2、将预冻后的生物菌酶预制体进行干燥，得到生物菌酶。

生物菌酶的干燥温度在-20℃～-30℃下进行干燥，干燥后的生物菌酶的水分含量低于3％为宜。

本申请的生物菌酶的制备方法，提出了培育生物菌酶的具体步骤，经过上述步骤，制得的生物菌酶，一方面，能够改善土壤中微生物群体的数量，改善土壤中的有机质，增强土壤肥力，保护生态环境，提高农作物的产品品质；另一方面，本申请制得的生物菌酶，能够增大种子活性，刺激种子的胚发芽，提高种子的发芽率。

下面对加入的生物菌的特性，进行详细解释。

植入的生物菌的具有以下特性：枯草芽孢杆菌：增加作物抗逆性、固氮；巨大芽孢杆菌：释放出可溶磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素；地衣芽孢杆菌：抗病、杀灭有害菌；苏云金芽孢杆菌：杀虫，对鳞翅目等节肢动物有特异性的毒杀活性；侧孢芽孢杆菌：促根、杀菌及降解重金属；胶质芽孢杆菌：有溶磷、释钾和固氮功能，分泌多种酶，增强作物对一些病害的抵抗力；泾阳链霉菌：具有增强土壤肥力、刺激作物生长的能力；菌根真菌：扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素(特别是磷)的吸收能力；棕色固氮菌：固定空气中的游离氮，增产；光合菌群：是肥沃土壤和促进动植物生长的主力部队；凝结芽孢杆菌：可降低环境中的氨气、硫化氢等有害气体，提高果实中氨基酸的含量；米曲霉：使秸秆中的有机质成为植物生长所需的营养，提高土壤有机质，改善土壤结构；淡紫拟青霉：对多种线虫都有防治效能，是防治根结线虫最有前途的生防制剂。

在上述各生物菌中，多种生物菌功效相互补充，能加速作物生长，实现增产高产的效果。示例性地，巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌共存可等在代谢过程中产生大量的植物内源酶，可明显提高作物对氮、磷、钾等营养元素的吸收率；胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌共存可促进作物根系生长，须根增多，使得生物菌代谢产生的植物内源酶和植物生长调节剂经由根系进入植物体内，促进叶片光合作用，调节营养元素往果实流动，膨果增产效果明显，与施用化肥相比，在等价投入的情况下可增产15％—30％；侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌共存可使果实中Vc含量提高30％以上，可溶性糖提高2—4度；乳酸菌、嗜酸乳杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌共存可提高果实中必需氨基酸(赖氨酸和蛋氨酸)、维生素B族和不饱和脂肪酸等的含量，果实口感好，耐储藏，卖价高；米曲菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌共存可加速有机物质的分解，为作物制造速效养分、提供动力，能分解连作有毒有害物质，防止重茬。

示例性地，本发明实施例中的生物菌用在种子处理过程中时，可以选择枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等中的一种或多种。

此外，本申请实施例中的步骤R3中的生物菌的菌种为将从空气或者土壤中获得的菌群，并在特定环境的培养基中进行培养所得。

在一个例子中，培养枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的具体方式为：分别将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌置入各自的营养琼脂培养基中，在温度为37℃条件下，斜面培养16h；将两个培养基转移到各自茄瓶中，培养的条件均为在温度37℃条件下，斜面培养16h；将茄瓶培养后的菌种接种到含相应菌种培养基的种子罐中培养，培养的条件均为温度为37℃，通气量为30m³/h、种子罐转速为175r/min，培养12～16h；将培养出的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌置入发酵罐中发酵，发酵的温度为37℃，通气量为350m³/h、发酵罐转速为96r/min，发酵时间为16～20h；对得到的发酵液进行压滤，分别收集枯草芽孢杆菌滤饼和地衣芽孢杆菌滤饼；将收集到的滤饼分别进行沸腾干燥，干燥的进口温度均为80℃，干燥后得到固体的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。

在另一个例子中，培养巨大芽孢杆菌的具体方式为：将巨大芽孢杆菌置入马铃薯葡萄糖琼脂培养基中，在温度为33℃条件下，斜面培养16h；将得到的单菌落转接到茄瓶中，培养巨大芽孢杆菌的温度为33℃，继续培养时间为16h；将茄瓶培养后的菌种接种到含相应菌种培养基的种子罐中培养，培养温度为28℃，通气量为30m³/h、种子罐转速为175r/min，培养10～15h；将培养出的巨大芽孢杆菌置入发酵罐中发酵，发酵的温度为28～30℃，通气量为350m³/h、发酵罐转速为96r/min，发酵时间为40～48h；通过压滤法收集发酵液，得到巨大芽孢杆菌滤饼；将收集到的滤饼分别进行沸腾干燥，干燥的进口温度均为80℃，干燥后得到巨大芽孢杆菌粉末。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种多效生物菌酶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、在培养基中培育生物菌；

步骤S2、从培养基中提取生物菌；

步骤S3、将提取的生物菌在一定温度下保存8个月～14个月，得生物菌酶预制体；

步骤S4、将生物菌酶预制体进行液态冻干，得到生物菌酶。

2.如权利要求1所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，步骤S1的方法包括：

步骤R1、原料称取和混合，原料包括玉米、黄豆、马铃薯、黄米中的一种或多种；

步骤R2、对混合后的原料进行处理；

步骤R3、在处理后的原料中植入生物菌的菌种，并进行培育。

3.如权利要求2所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，原料包括玉米和黄豆，步骤S1中称取玉米10～20份，黄豆25～35份，上述份数均为重量份数。

4.如权利要求2所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，在步骤R1和步骤R2之间，对混合后的原料进行粉碎。

5.如权利要求4所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，粉碎后的玉米和黄豆的粒径为40～100目。

6.如权利要求2所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，步骤R3中的生物菌的菌种为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将生物菌在一定温度下保存12个月，得到生物菌酶预制体。

8.如权利要求1所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，将生物菌酶预制体进行液态冻干的方法包括：

步骤T1、将生物菌酶预制体与保护剂进行充分混合后预冻；

步骤T2、将预冻后的生物菌酶预制体进行干燥，得到生物菌酶。

9.如权利要求8所述的生物菌酶的制备方法，其特征在于，步骤T1中使用的保护剂为：甘油、蔗糖、海藻糖中的一种或多种。