一種微生物發(fā)酵水溶肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微生物發(fā)酵水溶肥及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，水肥資源消耗日趨嚴(yán)重，對環(huán)境也造 成影響，因此節(jié)水節(jié)肥對實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。目前水肥一體化 技術(shù)能從根本上解決這一問題，不但實(shí)現(xiàn)了高效農(nóng)業(yè)，而且節(jié)約了水資源，提高了化學(xué)利用 率，減少化肥對環(huán)境的污染。
[0003] 水溶性肥料(簡稱水溶肥)是一種可完全溶于水的高效新型肥料，具有溶解好、無 殘?jiān)⒁娦Э?、使用方便等顯著優(yōu)點(diǎn)，便于水肥一體化技術(shù)的管理與推廣，近幾年在國內(nèi)得 到了迅速的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)，節(jié)約水資源，提高化學(xué)利用率，減少化肥對環(huán) 境的污染，而提供一種新型的微生物發(fā)酵水溶肥及其制備方法。本發(fā)明的水溶肥富含益生 微生物、腐殖酸、氨基酸以及中量元素，特別適合大田作物及瓜果蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物，能在滿 足作物對中量元素需求的同時(shí)，具有改良土壤、保肥保水、刺激作物生長、促進(jìn)作物防病抗 害、提高肥料利用率、增產(chǎn)增收、改良農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等功效。
[0005] 本發(fā)明提供下述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案之一是:一種微生物發(fā)酵水溶肥，其包括如下原料組分：以 重量份計(jì)，復(fù)合氨基酸粉70~100份、酵母廢液900~950份、分散劑10~30份、螯合中量元素 肥料50~100份、螯合微量元素肥料2~5份、畢赤酵母菌(Pichiapastoris)發(fā)酵劑1~3份、 枯草芽胞桿菌(BacillussubtilIs)發(fā)酵劑1~3份，所述的畢赤酵母菌發(fā)酵劑和所述的枯 草芽孢桿菌發(fā)酵劑的用量均以當(dāng)發(fā)酵劑為菌液且菌液的〇D_值為3~4時(shí)所接種的菌液的 重量計(jì)。
[0007] 其中，所述的復(fù)合氨基酸粉為本領(lǐng)域常規(guī)所述，其是高效氨基酸營養(yǎng)液定向濃縮 提取物。一般來說，其是以天然角蛋白毛發(fā)為原料經(jīng)水解、脫酸、脫鹽及噴霧干燥而成，含有 豐富的游離態(tài)氨基酸，還含有作物需要的有機(jī)及無機(jī)氮、磷、鉀等元素，一般的市售復(fù)合氨 基酸粉均適用于本發(fā)明。優(yōu)選地，所述的復(fù)合氨基酸粉含有谷氨酸、組氨酸、天冬氨酸、脯氨 酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸、賴氨酸、精氨酸、絲氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、甘 氨酸和蘇氨酸。
[0008] 所述酵母廢液(亦稱酵母濃縮液)為本領(lǐng)域常規(guī)所述，其是酵母生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 廢液。一般而言，其含有有機(jī)質(zhì)45 %~55 %、N+P2〇5+K2〇總量大于4.0%、水分40 %~45%，pH 值7.1~8·0〇
[0009] 所述的分散劑為本領(lǐng)域常規(guī)所述，主要起使體系均勻、懸浮性能增加、不沉淀的作 用，常規(guī)的分散劑如聚乙二醇200、聚乙二醇400和乙烯-丙烯酸共聚物等均適用于本發(fā)明， 本發(fā)明優(yōu)選聚乙二醇400。
[0010]所述的螯合中量元素肥料為本領(lǐng)域常規(guī)的含義，即將肥料用螯合劑螯合中量元素 而制得，所述的螯合劑為本領(lǐng)域常規(guī)，如EDTA、IDHA、HEDP等常規(guī)的螯合劑均可。所述的中量 元素為本領(lǐng)域常規(guī)的含義，較佳地，所述的中量元素選自鈣、鎂和硫中的一種或多種。
[0011]所述的螯合微量元素肥料為本領(lǐng)域常規(guī)的含義，即將肥料用螯合劑螯合微量元素 而制得，所述的螯合劑為本領(lǐng)域常規(guī)，如EDTA、IDHA、HEDP等常規(guī)的螯合劑均可。所述的微量 元素為本領(lǐng)域常規(guī)的含義，較佳地，所述的微量元素選自銅、錳、鋅和鐵中的一種或多種。 [0012]所述的畢赤酵母菌(Pichia pastoris)發(fā)酵劑為本領(lǐng)域常規(guī)所述，如本領(lǐng)域常規(guī)， 其一般是將畢赤酵母菌菌種經(jīng)過活化擴(kuò)繁得到種子液(優(yōu)選二級種子液)后再使用，即將種 子液添加入發(fā)酵體系進(jìn)行發(fā)酵。
[0013]所述的枯草芽胞桿菌(Bacillus subtil Is)發(fā)酵劑為本領(lǐng)域常規(guī)所述，如本領(lǐng)域 常規(guī)，其一般是將枯草芽胞桿菌菌種經(jīng)過活化擴(kuò)繁得到種子液(優(yōu)選二級種子液）后再使 用，即將種子液添加入發(fā)酵體系進(jìn)行發(fā)酵。
[0014] 所述的畢赤酵母菌發(fā)酵劑和所述的枯草芽孢桿菌發(fā)酵劑的用量均以當(dāng)發(fā)酵劑為 菌液且菌液的OD600值為3~4時(shí)所接種的菌液的重量計(jì)的含義是指該兩種發(fā)酵劑在使用時(shí) 的添加方式不限于菌液(較佳地是種子液，更佳地是二級種子液），也可以是其他本領(lǐng)域常 規(guī)的方式，但不論何種添加方式，比如可以是添加固態(tài)菌粉，其添加量均相當(dāng)于以菌液添加 且菌液的OD600值為3~4時(shí)所接種的菌液的重量計(jì)。
[0015] 本發(fā)明的一較佳實(shí)例為:一種微生物發(fā)酵水溶肥，其包括如下原料組分：以重量份 計(jì)，復(fù)合氨基酸粉90份、酵母廢液900份、分散劑30份、螯合中量元素肥料100份、螯合微量元 素肥料5份、畢赤酵母菌發(fā)酵劑2份、枯草芽胞桿菌發(fā)酵劑2份，所述的畢赤酵母菌發(fā)酵劑和 所述的枯草芽孢桿菌發(fā)酵劑的用量均以當(dāng)發(fā)酵劑為菌液且菌液的〇D_值為3~4時(shí)所接種 的菌液的重量計(jì)。
[0016] 本發(fā)明的另一較佳實(shí)例為:一種微生物發(fā)酵水溶肥，其包括如下原料組分：以重量 份計(jì)，復(fù)合氨基酸粉70份、酵母廢液950份、分散劑30份、螯合中量元素肥料100份、螯合微量 元素肥料5份、畢赤酵母菌發(fā)酵劑3份、枯草芽胞桿菌發(fā)酵劑3份，所述的畢赤酵母菌發(fā)酵劑 和所述的枯草芽孢桿菌發(fā)酵劑的用量均以當(dāng)發(fā)酵劑為菌液且菌液的〇D_值為3~4時(shí)所接 種的菌液的重量計(jì)。
[0017]本發(fā)明提供的技術(shù)方案之二是:前述微生物發(fā)酵水溶肥的制備方法，其包括如下 步驟：
[0018] (1)將復(fù)合氨基酸粉與酵母廢液混合，調(diào)節(jié)pH值至6.5~7.5之間，將混合液過濾， 得過濾液；
[0019] (2)在過濾液中接種畢赤酵母菌發(fā)酵劑和枯草芽胞桿菌發(fā)酵劑，發(fā)酵5~7天得發(fā) 酵液；
[0020] (3)將分散劑、螯合中量元素肥料、螯合微量元素肥料與發(fā)酵液混合均勻，即得。 [0021 ]本發(fā)明中，步驟（1)為:將復(fù)合氨基酸粉與酵母廢液混合，調(diào)節(jié)pH值至6.5~7.5之 間，將混合液過濾，得過濾液。
[0022]其中，所述調(diào)節(jié)pH值為本領(lǐng)域常規(guī)操作，較佳地為使用NaOH/HCl溶液調(diào)節(jié)pH值，更 優(yōu)選使用6mol/L的NaOH/HCl溶液調(diào)節(jié)pH值。
[0023] 所述過濾為本領(lǐng)域常規(guī)，其在具體操作上沒有特殊要求，本領(lǐng)域常規(guī)的機(jī)械過濾 工藝均適用于本發(fā)明。
[0024] 步驟(1)中在所述得過濾液后，較佳地將過濾液送入生物反應(yīng)器中進(jìn)行步驟(2)的 發(fā)酵操作。
[0025] 與此對應(yīng)地，步驟(2)所述的發(fā)酵較佳地在生物反應(yīng)器中進(jìn)行。較佳地，所述發(fā)酵 的條件為:發(fā)酵溫度25°C~30°C、攪拌轉(zhuǎn)速150~200r/min、通氣量保持1.5~1.8VVM。若發(fā) 酵不在發(fā)酵罐等生物反應(yīng)器進(jìn)行，其反應(yīng)條件可以作相應(yīng)調(diào)整，但基本與前述條件相當(dāng)。
[0026] 本發(fā)明的微生物發(fā)酵水溶肥的技術(shù)指標(biāo):畢赤酵母(Pichiapastoris)，其菌體濃 度為1 · 0X108~5 · 0X108cfu/mL;枯草芽胞桿菌(Bacillussubtills)，其菌體濃度為1 · 0X 108~5.0X108cfu/mL;腐殖酸含量250~300g/L;氨基酸含量70~100g/L;中量原素養(yǎng)分含 量50~80g/L;微量元素養(yǎng)分含量2~5g/L。
[0027]本發(fā)明的微生物發(fā)酵水溶肥含有益生微生物、氨基酸、腐殖酸以及中量元素，能增 加作物產(chǎn)量，提高作物抗病妨害的能力，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，既培肥了地力，又減少了環(huán)境污 染，是綠色、無公害農(nóng)產(chǎn)品的首選肥料。中量元素、微量元素是作物生長發(fā)育必不可缺的營 養(yǎng)成分，不僅可提高產(chǎn)量，而且對提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)非常明顯，還可有效增強(qiáng)植物對病害、 低溫、高溫和干旱的抗逆性;水溶肥中的腐殖酸具有改良土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形 成、降低表土含鹽量、提高土壤交換容量、降低鹽堿土的酸堿度、促進(jìn)種子生根發(fā)芽等功能； 益生微生物定植于土壤環(huán)境中，其生長繁殖及代謝活動使土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化形成腐殖質(zhì)，增 加了土壤保肥保水能力，而且這些益生微生物還能分泌一些促生抗病的物質(zhì)，提高作物的 抗逆性，減少病害;螯合劑螯合中量元素、微量元素避免了中量元素、微量元素與土壤中的 無機(jī)碳酸根離子、磷酸根離子形成不易溶的碳酸鹽和磷酸鹽，提高了中量元素肥料的利用 率，且氨基酸自身能被植物直接吸收，刺激植物生長。
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