一种复合微生物发酵制备海洋生物有机液态肥料的方法技术

本发明专利技术涉及一种复合微生物发酵制备海洋生物有机液态肥料的方法。先将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂、浸泡、磨浆，然后分别制备菌种的种子液，将种子液分多次接种到海藻底料中，实现分级发酵。实验表明，本发明专利技术采用的复合分级发酵技术效果明显好于单一菌种发酵以及普通多菌种混合发酵，而且发酵效率高，时间短，整个工艺操控性强，绿色节能，环保。采用本技术制备的海洋生物有机液态肥料的有效活菌数为15亿CFU/ml以上,pH值为6.5‑7.0，N、P、K含量比例为1‑2:1:0.8‑1.5。

Method for preparing marine biological organic liquid fertilizer by composite microorganism fermentation

The invention relates to a method for preparing marine biological organic liquid fertilizer by composite microorganism fermentation. First, fresh marine algae were washed, removed, soaked and grinded. Then, the seed fluid of the strain was prepared. The seed fluid was inoculated repeatedly into the bottom of seaweed to achieve hierarchical fermentation. Experimental results show that the composite grade fermentation technical effect of the invention used is better than single strain fermentation and mixed fermentation, and the fermentation efficiency is high, time is short, the whole process of strong control, green energy-saving, environmental protection. The number of living bacteria by marine biological organic liquid fertilizer the preparation technology for more than 1 billion 500 million CFU/ml, the pH value is 6.5 7, N, P, K content ratio of 1 2:1:0.8 1.5.

【技术实现步骤摘要】
一种复合微生物发酵制备海洋生物有机液态肥料的方法
本专利技术属于农业肥料领域，具体涉及通过复合微生物发酵技术制备海洋生物有机液态肥料的方法。
技术介绍
目前，海洋生物有机液态肥料的生产方法主要有化学法、物理法以及生物法。化学法主要是利用酸、碱及有机溶剂处理海藻细胞，使细胞消解释放内源物质，该方法操作简单，容易实现，也是国内外绝大多数海藻肥生产企业采用的方法。但是，化学试剂对海藻细胞内的活性物质成分的破坏程度相当大，并且残留的有机试剂对环境也是潜在的危害。物理法的原理是控制压力、温度等物理环境条件，利用机械力使海藻细胞破碎，内容物释放。该方法虽然工艺清洁、环境友好，但是对于仪器设备的要求严苛，反应条件变化剧烈，成本较高，难以实现大规模生产。生物法包括酶法降解和微生物发酵两种方法，其主要原理是破坏海藻细胞壁结构并降解大分子物质为植物容易吸收利用的小分子物质，该方法反应温和，整个生产过程安全环保无污染。利用微生物发酵法生产海藻肥料的研究相对较少，仅有的几例研究是选用普通微生物对海藻原料进行类似堆肥发酵或好氧发酵处理，存在发酵过程可控性差，发酵周期长，目标产物不明确等问题，难以满足工业化生产要求的统一、稳定、可控的标准，产品的质量难以保障。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种复合微生物发酵制备海洋生物有机液态肥料的方法，通过复合菌种发酵，使各类菌株发挥协同作用，提高有机液态肥料的肥效。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种复合微生物发酵制备海洋生物有机液态肥料的方法，其特征在于包括以下步骤：1)制备产品A：将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂，浸泡12-48h后，磨浆，转入发酵罐内，110-150℃灭菌15-30min，冷却至20-35℃得到产品A；2)制备种子液：将蜡样芽孢杆菌活化与扩培，制备蜡样芽孢杆菌种子液X；将嗜糖芽孢杆菌活化与扩培，制备嗜糖芽孢杆菌种子液Y；将解淀粉芽孢杆菌活化与扩培，制备解淀粉芽孢杆菌种子液Z；3)制备产品B：将种子液X接种到产品A中，种子液X用量为产品A质量的10％-20％，发酵温度为30-37℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5-8，溶氧控制在10-40％，转速为100-250r/min，通气量在500-2000L/min，发酵罐压应维持在0.02-0.08Mpa，发酵时间为8-24h，得到产品B；4)制备产品C：调整产品B的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～5天，然后将温度恢复至20℃～35℃，得到产品C；5)制备产品D：将种子液Y接种到产品C中，种子液Y用量为产品C质量的10％-20％，发酵温度为30-34℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5-8，溶氧控制在10-40％，转速为100-250r/min，通气量在500-2000L/min，发酵罐压应维持在0.02-0.08Mpa，发酵时间为8-24h，得到产品D；6)制备产品E：调整产品D的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～7天，然后将温度恢复至25℃～35℃，得到产品E；7)制备产品F：将种子液Z接种到产品E中，种子液Z用量为产品E质量的10％-20％，发酵温度为30-34℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5-8，溶氧控制在10-40％，转速为100-250r/min，通气量在500-2000L/min，发酵罐压应维持在0.02-0.08Mpa，发酵时间为8-24h，得到产品F；8)制备产品G：调整产品F的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～7天，然后将温度恢复至25℃～35℃，得到产品G；9)制备海洋生物有机液态肥料：向产品G中加入硫酸铵10-15重量份、硫酸钾8-20重量份、磷酸二氢铵5-15重量份、尿素10-15份，搅拌使溶解均匀得到100重量份的海洋生物有机液态肥料。所述的步骤1)中的海洋藻类植物为铜藻、海带、褐藻、鼠尾藻和马尾藻中的一种或者任意比例的两种以上。所述的步骤2)中的蜡样芽孢杆菌活化与扩培的培养基配方为：豆粕粉20g，酵母膏6g，海藻酸钠1.2g，牛胆盐0.05g，磷酸二氢钾0.04g，氯化钠0.2g，硫酸镁0.2g，甘露醇9.5g，水1000mL，调节pH6.8-7.0，扩培条件为：33℃培养20h。所述的步骤2)中的嗜糖芽孢杆菌活化与扩培的培养基配方为：红薯粉22g，谷氨酸0.03g，酵母膏5g，蛋白胨11g，二氧化锰0.02g，磷酸二氢钾0.02g，氯化铁0.005g，硫酸镁0.2g，碳酸钙0.1g，水1000mL，调节pH7.2-7.5，扩培条件为：30℃培养22h。所述的步骤2)中的解淀粉芽孢杆菌活化与扩培的培养基配方为：淀粉20g，豆粕40g，酵母膏6g，磷酸二氢钾2.0g，乙酸钠5.0g,硫酸锰0.5g，硫酸镁0.5g，碳酸钙0.3g，水1000ml，调节pH6.8-7.0，扩培条件为：35℃培养24h。所述的步骤3)至步骤8)中的酸碱调节剂为柠檬酸，草酸，醋酸，磷酸氢二钾，碳酸钠，醋酸钠中的一种或几种。所述的步骤9)中的海洋生物有机液态肥料的有效活菌数为15亿CFU/ml以上,pH值为6.5-7.0，N、P、K含量比例为1-2:1:0.8-1.5。所述嗜糖芽孢杆菌是嗜糖芽孢杆菌YIC～Alg3，其保藏号为CGMCCNo12155。本专利技术的有益效果：1.本专利技术的复混肥的有效活菌数高，均在10亿CFU/g以上。2.本专利技术采用复合菌种发酵，各类菌株发挥协同作用，效果肥效均明显优于单一的菌种发酵。3.本专利技术采用的复合菌种发酵不同于简单的将不同的菌种种子液混合发酵，而是根据微生物的作用不同，按照先后次序依次分级发酵，避免了微生物菌群间的相互竞争拮抗，减少内耗，将各自菌群的作用发挥到最大化，保证了最好的效果。4.本专利技术采用的菌种均经过严格筛选，具有极高的生存繁殖能力和发酵效率，发酵时间不超多24h，最低仅需6h，传统的发酵则要几天到十几天不等。大大提高了生产效率，节省了能耗和成本。5.使用本专利技术的工艺生产的海洋生物有机液态肥料肥料重金属含量低，各项指标明显高于行业标准，可明显提高作物产量和抵抗力。附图说明图1是显微观察YIC～Alg3菌株的革兰氏染色及聚集成团现象图。图2是基于16SrDNA序列构建的YIC～Alg3菌株系统发育树示意图。具体实施方式结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明，但不作为对本专利技术的限定。实施例11)制备产品A：将新鲜的铜藻和褐藻(质量比1:1)洗净、除杂，浸泡24h后，磨浆，转入发酵罐内，在115℃下灭菌30min，冷却至25℃得到产品A，备用。2)制备种子液：将蜡样芽孢杆菌活化与扩培，制备蜡样芽孢杆菌种子液X；将嗜糖芽孢杆菌活化与扩培，制备嗜糖芽孢杆菌种子液Y；将解淀粉芽孢杆菌活化与扩培，制备解淀粉芽孢杆菌种子液Z；所述的蜡样芽孢杆菌活化与扩培的培养基配方为：豆粕粉20g，酵母膏6g，海藻酸钠1.2g，牛胆盐0.05g，磷酸二氢钾0.04g，氯化钠0.2g，硫酸镁0.2g，甘露醇9.5g，水1000mL，调节pH6.8。扩培条件为：33℃培养20h。所述的嗜糖芽孢杆菌活化与扩培的培养基配方为：红薯粉22g，谷氨酸0.03g，酵母膏5g，蛋白胨11g，二氧化锰0.02本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合微生物发酵制备海洋生物有机液态肥料的方法，其特征在于包括以下步骤：1）制备产品A：将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂，浸泡12‑48h后，磨浆，转入发酵罐内，110‑150℃灭菌15‑30min，冷却至20‑35℃得到产品A；2）制备种子液：将蜡样芽孢杆菌活化与扩培，制备蜡样芽孢杆菌种子液X；将嗜糖芽孢杆菌活化与扩培，制备嗜糖芽孢杆菌种子液Y；将解淀粉芽孢杆菌活化与扩培，制备解淀粉芽孢杆菌种子液Z；3）制备产品B：将种子液X接种到产品A中，种子液X用量为产品A质量的10%‑20%，发酵温度为30‑37℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5‑8，溶氧控制在10‑40%，转速为100‑250r/min，通气量在500‑2000L/min，发酵罐压应维持在0.02‑0.08Mpa，发酵时间为8‑24h，得到产品B；4）制备产品C：调整产品B的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～5天，然后将温度恢复至20℃～35℃，得到产品C；5）制备产品D：将种子液Y接种到产品C中，种子液Y用量为产品C质量的10%‑20%，发酵温度为30‑34℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5‑8，溶氧控制在10‑40%，转速为100‑250r/min，通气量在500‑2000L/min，发酵罐压应维持在0.02‑0.08Mpa，发酵时间为8‑24h，得到产品D；6）制备产品E：调整产品D的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～7天，然后将温度恢复至25℃～35℃，得到产品E；7）制备产品F：将种子液Z接种到产品E中，种子液Z用量为产品E质量的10%‑20%，发酵温度为30‑34℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5‑8，溶氧控制在10‑40%，转速为100‑250r/min，通气量在500‑2000L/min，发酵罐压应维持在0.02‑0.08Mpa，发酵时间为8‑24h，得到产品F；8）制备产品G：调整产品F的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～7天，然后将温度恢复至25℃～35℃，得到产品G；9）制备海洋生物有机液态肥料：向产品G中加入硫酸铵10‑15重量份、硫酸钾8‑20重量份、磷酸二氢铵5‑15重量份、尿素10‑15份，搅拌使溶解均匀得到100重量份的海洋生物有机液态肥料。...

【技术特征摘要】
1.一种复合微生物发酵制备海洋生物有机液态肥料的方法，其特征在于包括以下步骤：1）制备产品A：将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂，浸泡12-48h后，磨浆，转入发酵罐内，110-150℃灭菌15-30min，冷却至20-35℃得到产品A；2）制备种子液：将蜡样芽孢杆菌活化与扩培，制备蜡样芽孢杆菌种子液X；将嗜糖芽孢杆菌活化与扩培，制备嗜糖芽孢杆菌种子液Y；将解淀粉芽孢杆菌活化与扩培，制备解淀粉芽孢杆菌种子液Z；3）制备产品B：将种子液X接种到产品A中，种子液X用量为产品A质量的10%-20%，发酵温度为30-37℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5-8，溶氧控制在10-40%，转速为100-250r/min，通气量在500-2000L/min，发酵罐压应维持在0.02-0.08Mpa，发酵时间为8-24h，得到产品B；4）制备产品C：调整产品B的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～5天，然后将温度恢复至20℃～35℃，得到产品C；5）制备产品D：将种子液Y接种到产品C中，种子液Y用量为产品C质量的10%-20%，发酵温度为30-34℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5-8，溶氧控制在10-40%，转速为100-250r/min，通气量在500-2000L/min，发酵罐压应维持在0.02-0.08Mpa，发酵时间为8-24h，得到产品D；6）制备产品E：调整产品D的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～7天，然后将温度恢复至25℃～35℃，得到产品E；7）制备产品F：将种子液Z接种到产品E中，种子液Z用量为产品E质量的10%-20%，发酵温度为30-34℃，用酸碱调节剂调节反应的pH值为5-8，溶氧控制在10-40%，转速为100-250r/min，通气量在500-2000L/min，发酵罐压应维持在0.02-0.08Mpa，发酵时间为8-24h，得到产品F；8）制备产品G：调整产品F的pH至4.0～5.5，并将发酵罐内温度冷却至0℃～5℃，保存2～7天，然后将温度恢复至25℃～35℃，得到产品G；9）制备海洋生物有机液态肥料：向产品G中加入硫酸铵10-15重量份、硫酸钾8-20重量份、磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学江，张志凯，
申请(专利权)人：五洲丰农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37