CN109438006A - 一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，先将枯草芽孢杆菌的1～2个菌落接入活化培养基中活化培养得到活化液；然后将活化液接种于发酵培养基中待发酵到对数生长期添加糖、氮源及无机盐，发酵结束后得到发酵液，离心后获得菌泥；再将菌泥和载体混合后烘干，粉碎，过筛制成微生态菌剂；最后把得到微生态菌剂和配制好的母液混合后，超声震荡后即得到气雾培绿色农用生物制品营养液。相比普通营养液，本发明的气雾培绿色农用生物制品营养液增加了枯草芽孢杆菌，其可促进营养液的吸收、多种植物种子、幼苗和根系的生长发育，从而增产10～30％，降低蔬菜中氮素含量，达到植株健壮，叶片厚实，叶色亮绿，叶绿素含量高的目的。

Description

一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法
技术领域
本发明公开了一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，属于无土栽培领域。
背景技术
蔬菜是一种年复种指数高，需肥量大，投入高，产出高的经济作物。施肥是蔬菜生产中一项关键的农艺措施。然而，在蔬菜种植尤其在设施栽培条件下，为了追求产量，盲目过量施用化肥和有机肥和频繁大水灌溉，不仅增加氮、磷的淋失风险，导致次生盐渍化和连作障碍，并且严重影响蔬菜的营养和卫生安全品质。气雾培是一种不用天然土壤，而用营养液或固体基质栽培作物的方法，在近几十年已被广泛应用于蔬菜的生产。它可有效地解决土壤栽培中盐害和养分失衡等问题的发生，具有土壤栽培不可比拟的优势。在气雾培***中，蔬菜所需的养分通过雾化的营养液供给，因此，适宜的营养液配方是雾培***的关键技术，它不仅影响蔬菜的生长发育和产量形成，也直接影响生产成本、经济效益和养分利用效率。枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属中较具应用潜力的菌种之一。可分泌活性物质，激活植物防御***，增强作物的免疫力；促进多种植物种子、幼苗和根系的生长发育，增强植物的抗病性，从而间接地减少病害发生；产生生长素，刺激作物生长，提高种子的成活率和出苗率。本工艺将以益生Bacillus subtilis CGMCC 8734为研究对象，制作气雾培绿色农用生物制品营养液。
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，相比普通营养液，本发明的营养液增加了枯草芽孢杆菌，其可促进营养液的吸收、多种植物种子、幼苗和根系的生长发育，从而增产10～30％，降低蔬菜中氮素含量20～40％，达到植株健壮，叶片厚实，叶色亮绿，叶绿素含量高的目的。
本发明的技术方案为：一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，其具体步骤为：
(1)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis CGMCC No.8734)的1～2个菌落接入活化培养基中，活化培养温度为30～34℃，转速为170～190r/min，活化培养16～20h，得到活化液；
(2)将活化液以体积接种量为5～7％接种于发酵培养基中，温度30～34℃，转速170～190r/min，待发酵到对数生长期添加糖、氮源及无机盐，发酵结束后得到发酵液；
(3)将发酵液温度控制在30～34℃，离心后获得菌泥；菌泥和载体混合后烘干，粉碎，过筛，制成微生态菌剂，以保持活性；
(4)把得到微生态菌剂和配制好的母液按照质量体积比为1.8～7.5g/L配制，混合后，超声震荡后即得到气雾培绿色农用生物制品营养液。
优选步骤(1)中活化培养基成分为：酵母浸膏4.0～6.0g/L，蛋白胨8.0～10.0g/L，氯化钠9.0～11.0g/L，pH6.5～7.5，控制体积装液量20～40％。
优选步骤(2)中所述的发酵培养基成分为：葡萄糖14.0～16.0g/L，蛋白胨8.0～10.0g/L，氯化钠9.0～11.0g/L，pH6.5～7.5。
优选步骤(2)中发酵罐体积装液量为20～40％；所述的枯草芽孢杆菌液体发酵对数期时间为10～16h，发酵结束时间为20～25h；所述的糖为葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡聚糖的一种或多种，糖的添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为2.0～6.0g/L；所述的氮源为酵母浸出物、胰蛋白胨或氯化铵，添加质量与枯草芽孢杆菌发酵液体积比为5～8g/L；所述的无机盐为氯化钠、碳酸钙、磷酸二氢钾、氯化钙的一种或多种，无机盐的添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为0.01～0.03g/L。
优选步骤(3)中发酵液进入离心机流量为350～450L/h，排渣时间为4～6min；所述的过筛为过150目筛；烘干时干燥机的进风温度为65～75℃，烘2～4h。
优选步骤(3)中所述载体为十二烷基苯磺酸钠或水玻璃、沸石粉或重质碳酸钙中的一种或多种，载体与菌泥混合质量比例为8:1～10:1。
优选步骤(4)中超声震荡为10000～12000Hz超声震荡25～35分钟。
优选步骤(4)中母液的成分为：KH2PO4 160～180g/L，KNO3 480～520g/L，Ca(NO3)2800～820g/L，MgSO4 230～250g/L，H3BO3 2～3g/L，MnCl2·4H2O 1～2g/L，ZnSO4·7H2O 0.1～0.3g/L，CuSO4·5H2O 0.01～0.1g/L，H2MoO4·H2O 0.01～0.03g/L。
上述的枯草芽孢杆菌，其分类命名为枯草芽孢杆菌，菌种的拉丁学名是Bacillussubtilis，参据的微生物：NJWGYHYH20130799，保藏日期是2014年01月17日，保藏中心登记入册编号是CGMCC No.8734。
枯草芽孢杆菌具有下述性质：
(1)形态与培养特征：
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，是芽孢杆菌属的一种，革兰染色阳性菌，单个细胞0.7～0.8×2～3μm，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5μm，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭，需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。
(2)生理生化特性：
主要生理生化特征见表1：
表1 菌株的生理生化特征
注：+：阳性或生长；－：阴性或不生长
有益效果：
可降低蔬菜中的氮素含量20～40％，促进多种植物种子、幼苗和根系的生长发育，增产10～30％，达到植株健壮，叶片厚实，叶色亮绿，叶绿素含量高的目的。
保藏信息
上述枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis CGMCC No.8734是由本实验室选育并保藏于中国普通微生物菌种保藏管理保藏中心(北京市朝阳区北辰西路1号院，中国科学院微生物所)，其简称为CGMCC，登记入册的编号是CGMCC No.8734，保藏日期是：2014年01月17日。
具体实施方式
以下结合实例来进一步解释本发明，但实施案例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1：
一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，其具体步骤为：
(1)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis CGMCC No.8734)的1个菌落接入活化培养基中(活化培养基成分为酵母浸膏4.0g/L，蛋白胨8.0g/L，氯化钠9.0g/L，pH6.5)，控制体积装液量20％，活化培养温度为30℃，pH为6.5，转速为170r/min，活化培养17h，得到活化液；
(2)将活化液以体积接种量为5％接种于发酵培养基中(发酵培养基成分为葡萄糖14.0g/L，蛋白胨8.0g/L，氯化钠9.0g/L，pH6.5)，发酵罐体积装液量为20％，温度30℃，初始pH为6.5，转速170r/min；待发酵到对数生长期10h时，添加葡萄糖，其添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为2.0g/L，添加氮源胰蛋白胨，其添加质量与枯草芽孢杆菌发酵液体积比为5.0g/L，添加无机盐氯化钠，其添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为0.01g/L)，发酵20h结束，得到发酵液；
(3)将发酵液温度控制在30℃，离心后获得菌泥，发酵液进入离心机流量为350L/h，排渣时间为4min；菌泥和载体十二烷基苯磺酸钠混合，混合质量比例为8:1，后烘干，烘干时干燥机的进风温度为65℃，烘2h后粉碎，过150目筛，制成微生态菌剂，以保持活性。
(4)把得到微生态菌剂和配制好的母液按照1.8g/L(质量体积比)配制(其母液配制方法见下表)，混合后，10000Hz超声震荡25分钟即可得到气雾培绿色农用生物制品营养液。
方法见表2：(每升母液中加入的克数)
(5)有益效果：由于加入了自主创新的枯草芽孢杆菌制作的绿色农用生物制品专用营养液，促进了营养液的吸收、多种植物种子、幼苗和根系的生长发育，增产了12.57％，蔬菜中的氮素含量降低了22.78％，达到植株健壮，叶片厚实，叶色亮绿，叶绿素含量高的目的。
实施例2：
一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，其具体步骤为：
(1)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis CGMCC No.8734)的2个菌落接入活化培养基中(活化培养基成分为酵母浸膏5.0g/L，蛋白胨9.0g/L，氯化钠10.0g/L，pH7.0)，控制体积装液量30％，活化培养温度为32℃，pH为7.0，转速为180r/min，活化培养20h，得到活化液；
(2)将活化液以体积接种量为7％接种于发酵培养基中(发酵培养基成分为葡萄糖15.0g/L，蛋白胨9.0g/L，氯化钠10.0g/L，pH7.0)，发酵罐体积装液量为30％，温度32℃，初始pH为7.0，转速180r/min；待发酵到对数生长期14h时，添加葡聚糖，其添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为4.0g/L，添加氮源氯化铵，其添加质量与枯草芽孢杆菌发酵液体积比为7.0g/L，添加无机盐碳酸钙，其添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为0.02g/L)，发酵25h结束，得到发酵液；
(3)将发酵液温度控制在32℃，离心后获得菌泥，发酵液进入离心机流量为400L/h，排渣时间为6min；菌泥和载体重质碳酸钙混合，混合质量比例为10:1，后烘干，烘干时干燥机的进风温度为70℃，烘4h后粉碎，过150目筛，制成微生态菌剂，以保持活性。
(4)把得到微生态菌剂和配制好的母液按照7.5g/L(质量体积比)配制(其母液配制方法见下表)，混合后，12000Hz超声震荡35分钟即可得到气雾培绿色农用生物制品营养液。
方法见表3：(每升母液中加入的克数)
(5)有益效果：由于加入了自主创新的枯草芽孢杆菌制作的绿色农用生物制品专用营养液，促进了营养液的吸收、多种植物种子、幼苗和根系的生长发育，增产了30％，蔬菜中的氮素含量降低了39.78％，达到植株健壮，叶片厚实，叶色亮绿，叶绿素含量高的目的。
实施例3：
一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，其具体步骤为：
(1)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis CGMCC No.8734)的2个菌落接入活化培养基中(活化培养基成分为酵母浸膏6.0g/L，蛋白胨10.0g/L，氯化钠11.0g/L，pH7.5)，控制体积装液量40％，活化培养温度为34℃，pH为7.5，转速为190r/min，活化培养18h，得到活化液；
(2)将活化液以体积接种量为6％接种于发酵培养基中(发酵培养基成分为葡萄糖16.0g/L，蛋白胨10.0g/L，氯化钠11.0g/L，pH7.5)，发酵罐体积装液量为40％，温度34℃，初始pH为7.5，转速190r/min；待发酵到对数生长期16h时，添加葡聚糖，其添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为6.0g/L，添加氮源氯化铵，其添加质量与枯草芽孢杆菌发酵液体积比为8.0g/L，添加无机盐碳酸钙，其添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为0.03g/L)，发酵23h结束，得到发酵液；
(3)将发酵液温度控制在34℃，离心后获得菌泥，发酵液进入离心机流量为450L/h，排渣时间为5min；菌泥和载体重质碳酸钙混合，混合质量比例为9:1，后烘干，烘干时干燥机的进风温度为75℃，烘3h后粉碎，过150目筛，制成微生态菌剂，以保持活性。
(4)把得到微生态菌剂和配制好的母液按照2.5g/L(质量体积比)配制(其母液配制方法见下表)，混合后，11000Hz超声震荡30分钟即可得到气雾培绿色农用生物制品营养液。
方法见表3：(每升母液中加入的克数)
(5)有益效果：由于加入了自主创新的枯草芽孢杆菌制作的绿色农用生物制品专用营养液，促进了营养液的吸收、多种植物种子、幼苗和根系的生长发育，增产了22.34％，蔬菜中的氮素含量降低了29.78％，达到植株健壮，叶片厚实，叶色亮绿，叶绿素含量高的目的。

Claims (8)

1.一种气雾培绿色农用生物制品营养液的配制方法，其具体步骤为：
(1)将枯草芽孢杆菌的1～2个菌落接入活化培养基中，活化培养温度为30～34℃，转速为170～190r/min，活化培养16～20h，得到活化液；
(2)将活化液以体积接种量为5～7％接种于发酵培养基中，温度30～34℃，转速170～190r/min，待发酵到对数生长期添加糖、氮源及无机盐，发酵结束后得到发酵液；
(3)将发酵液温度控制在30～34℃，离心后获得菌泥；菌泥和载体混合后烘干，粉碎，过筛，制成微生态菌剂，以保持活性；
(4)把得到微生态菌剂和配制好的母液按照质量体积比为1.8～7.5g/L配制，混合后，超声震荡后即得到气雾培绿色农用生物制品营养液。
2.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于：步骤(1)中活化培养基成分为(g/L)：酵母浸膏4.0～6.0g/L，蛋白胨8.0～10.0g/L，氯化钠9.0～11.0g/L，pH6.5～7.5，控制体积装液量20～40％。
3.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于：步骤(2)中所述的发酵培养基成分为：葡萄糖14.0～16.0g/L，蛋白胨8.0～10.0g/L，氯化钠9.0～11.0g/L，pH6.5～7.5。
4.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于：步骤(2)中发酵罐体积装液量为20～40％；所述的枯草芽孢杆菌液体发酵对数期时间为10～16h，发酵结束时间为20～25h；所述的糖为葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡聚糖的一种或多种，糖的添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为2.0～6.0g/L；所述的氮源为酵母浸出物、胰蛋白胨或氯化铵，添加质量与枯草芽孢杆菌发酵液体积比为5～8g/L；所述的无机盐为氯化钠、碳酸钙、磷酸二氢钾、氯化钙的一种或多种，无机盐的添加质量与凝结芽孢杆菌发酵液体积比为0.01～0.03g/L。
5.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于：步骤(3)中发酵液进入离心机流量为350～450L/h，排渣时间为4～6min；所述的过筛为过150目筛；烘干时干燥机的进风温度为65～75℃，烘2～4h。
6.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于：步骤(3)中所述载体为十二烷基苯磺酸钠或水玻璃、沸石粉或重质碳酸钙中的一种或多种，载体与菌泥混合质量比例为8:1～10:1。
7.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于：步骤(4)中超声震荡为10000～12000Hz超声震荡25～35分钟。
8.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于：步骤(4)中母液的成分为：KH2PO4 160～180g/L，KNO3 480～520g/L，Ca(NO3)2 800～820g/L，MgSO4 230～250g/L，H3BO3 2～3g/L，MnCl2·4H2O 1～2g/L，ZnSO4·7H2O 0.1～0.3g/L，CuSO4·5H2O 0.01～0.1g/L，H2MoO4·H2O0.01～0.03g/L。
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