当前位置: 首页 > 专利查询>浙江大学专利>正文

促生菌负载材料及利用其制备生物炭肥料的方法技术

技术编号:19712034 阅读:44 留言:0更新日期:2018-12-08 18:14
本发明专利技术提出了一种促生菌负载材料的制备方法,将含水量≤5%的青竹,粉碎,过1mm筛。之后将过筛后的原材料放置于无氧密闭的容器中,再于马弗炉中,无氧条件下加热到300℃,制备获得作为促生菌负载材料的低温竹炭。本发明专利技术还提出一种利用促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法,按1~3g:50ml的比例将IAA产生菌的菌悬液和灭菌后的促生菌负载材料混合后,于30~40℃恒温震荡2‑14d,获得生物炭肥料。本发明专利技术通过将低温竹炭作为植物生长促生菌的载体,能够有效延长促生菌的发挥功能的时间,同时显著提高菌株合成IAA的量,成本低、操作便捷,同时促进农林废弃物的资源化再利用。

【技术实现步骤摘要】
促生菌负载材料及利用其制备生物炭肥料的方法
本专利技术属于微生物菌剂领域,具体的涉及一种促生菌负载材料的制备方法,以及利用该促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法。
技术介绍
长期过量施用化肥不仅使农产品的品质下降,更严重是可能会产生环境污染问题(沈振月等,2004)。生物菌肥是一种环境友好型肥料,施加到土壤中可以持续作为植物的营养和生长激素的来源。对于农业生产来讲,长期使用生物菌肥是经济、高效、高产的选择(Mahdietal.2010)。另一方面,生物菌肥可以通过固定大气中的氮气,溶解固态磷和产生植物促生物质来改良土壤性质(Marschner1995)。植物生长素的发现可以追溯到19世纪关于向光性和趋向性实验。1880年,CharlesDarwin通过实验发现植物具有趋光性现象,并将这种植物体内可以传递信号的物质命名为“indole-3-aceticacid”(即IAA)(Spaepen,S.etal2007)。IAA作为最早被发现的植物生长激素,几乎参与植物生长发育的各个阶段,调节植物细胞的生长、根茎叶的分化及果实发育,在植物生长发育和防御中发挥重要作用(HallidavK.T.etal2009;杨扬等,2016)。随着分子生物学的发展发现不仅植物可以合成IAA,有相当一部分的植物根际促生菌(PGPR)也可以产生IAA,这部分微生物被称作IAA产生菌。枯草芽抱杆菌(Bacillussubtilis)是一种广泛分布于各种不同生态环境中的革兰氏阳性细菌,呈杆状,在土壤和植物的表面普遍存在,可以产生内生芽饱,具有较强的耐热抗逆性,同时还是植物体内常见的一种内生菌,对人和动物无毒害作用,不污染环境。由于它生长速度快、营养需求简单,在植物的表面易于存活、定殖与繁殖,而且生产枯草芽饱杆菌制剂的工艺简单,制剂稳定,施用方便,储存期长,因此是一种理想的生防微生物(袁玉娟,2008)。在过去的几十年中,Bacillussubtilis被广泛的应用于各种基因组学和生物化学的研究中(Moszer,I.etal.,2002;Kunst,F.etal.1997)。而Bacillussubtilis168更是作为IAA产生菌的模式菌株被大量使用。为了制备稳定的生物菌肥需要找到理想的载体材料,生物炭不仅具有丰富的有机质和强大的保水能力,而且具有无毒、可灭菌、不发生电抗反应等诸多优点,是微生物菌剂的理想载体。但是原材料对与生物炭的理化性质影响很大。生物炭的原材料来源广泛,包括秸秆类(如玉米秸秆、水稻秸秆、竹子等)、壳谷类(如椰壳、稻壳、花生壳等)、木材类(如松木等)、有机肥(如猪粪、鸡粪、牛粪等)、固体废弃物类(如纸浆、纸箱等)。所以目前需要找到一种合适的生物炭负载材料,制备成为廉价易得效果突出的微生物菌剂。参考文献:低温花生壳(生物炭)参考文献:YaoY,GaoB,ZhangM,etal.Effectofbiocharamendmentonsorptionandleachingofnitrate,ammonium,andphosphateinasandysoil[J].Chemosphere,2012,89(11):1467-1471.松木生物炭参考文献:HaleL,LuthM,CrowleyD.Biocharcharacteristicsrelatetoitsutilityasanalternativesoilinoculumcarriertopeatandvermiculite[J].SoilBiologyandBiochemistry,2015,81:228-235.稻壳生物炭参考文献:El-FattahDAA,EwedaWE,ZayedMS,etal.Effectofcarriermaterials,sterilizationmethod,andstoragetemperatureonsurvivalandbiologicalactivitiesofAzotobacterchroococcuminoculant[J].AnnalsofAgriculturalSciences,2013,58(2):111-118.利用控制OD600值来调节每ml的初始菌悬液中所含有的菌体的数量参考文献:LiuYP,ChenL,ZhangN,LiZF,ZhangGZ,XuY,ShenQR,ZhangRF.2016.MolecularPlant-microbeInteractions.29(4):324-330.
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是是筛选一种能延长促生菌菌株存活时间、提高吲哚乙酸的产量的促生菌负载材料,并利用该促生菌负载材料制备一种低价易得的生物炭肥料,促进农林废弃物的循环再利用和生物炭肥料的应用。为解决上述技术问题,本专利技术提出一种促生菌负载材料的制备方法,包括以下步骤:将含水量≤5%的原材料粉碎、过筛;将过筛后的原材料放置于无氧密闭的容器中,再将该容器放置在马弗炉中,于无氧条件下加热到250~350℃,升温速率为10℃min-1,制得促生菌负载材料。作为本专利技术促生菌负载材料的制备方法的改进:将过筛后的原材料放置于无氧密闭的容器中,再将该容器放置在马弗炉中,于无氧条件下加热到300℃,升温速率为10℃min-1,制得促生菌负载材料。作为本专利技术促生菌负载材料的制备方法的进一步改进:所述原材料为青竹;将青竹放置在160~200℃烘箱中杀青15~25min,然后放置于50~60℃烘箱中烘干48±2h脱水,获得含水量≤5%的青竹;将所得含水量≤5%的青竹置于室温(25~35℃)下平衡24±1h后粉碎、过筛。为解决上述技术问题,本专利技术还提出一种利用上述方法制备获得的促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法,包括以下步骤:S1、菌悬液的制备:所述菌悬液为IAA产生菌的菌悬液;S2、促生菌负载材料灭菌处理(高压蒸汽灭菌);S3、制备生物炭肥料:按1~3g:50ml的比例将步骤S1所得的IAA产生菌的菌悬液和步骤S2灭菌后的促生菌负载材料混合后,于30~40℃恒温震荡2-14d,获得生物炭肥料。作为本专利技术利用促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法的改进:所述步骤S3中制备生物炭肥料的方法为:按1.5g:50ml的比例将步骤S1所得的IAA产生菌的菌悬液和步骤S2灭菌后的促生菌负载材料混合后,于37℃恒温震荡7d,获得生物炭肥料。作为本专利技术利用促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法的进一步改进:所述步骤S1中菌悬液的制备的方法包括以下步骤:1.1、将IAA产生菌的种子液按1%体积比接种至已灭菌(常规的高温高压灭菌)的LB液体培养基中,于30~40℃,100-150rpm恒温振荡培养箱中培养12-18h,制备获得初始菌悬液;1.2、将步骤1.1所得初始菌悬液的OD600值调节至0.7-0.9。作为本专利技术利用促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法的进一步改进:所述步骤1.1中初始菌悬液的制备方法为:将IAA产生菌的种子液按1%的接种量接种至已灭菌(常规的高温高压灭菌)的LB液体培养基中,于37℃,135rpm恒温振荡培养箱中培养16h。作为本专利技术利用促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法的进一步改进:所述IAA产生菌为Bacillussubtilis168。为解本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.促生菌负载材料的制备方法,其特征包括以下步骤:将含水量≤5%的原材料粉碎、过筛;将过筛后的原材料放置于无氧密闭的容器中,再将该容器放置在马弗炉中,于无氧条件下加热到250~350℃,升温速率为9~11℃min‑1,制得促生菌负载材料。

【技术特征摘要】
1.促生菌负载材料的制备方法,其特征包括以下步骤:将含水量≤5%的原材料粉碎、过筛;将过筛后的原材料放置于无氧密闭的容器中,再将该容器放置在马弗炉中,于无氧条件下加热到250~350℃,升温速率为9~11℃min-1,制得促生菌负载材料。2.根据权利要求1所述的促生菌负载材料的制备方法,其特征在于:将过筛后的原材料放置于无氧密闭的容器中,再将该容器放置在马弗炉中,于无氧条件下加热到300℃,升温速率为10℃min-1,制得促生菌负载材料。3.根据权利要求1或2所述的促生菌负载材料的制备方法,其特征在于:所述原材料为青竹;将青竹放置在160~200℃烘箱中杀青15~25min,然后放置于50~60℃烘箱中烘干48±2h脱水,获得含水量≤5%的青竹;将所得含水量≤5%的青竹置于室温下平衡24±1h后粉碎、过筛。4.利用如权利要求1~3任一所述方法制备获得的促生菌负载材料制备生物炭肥料的方法,其特征包括以下步骤:S1、菌悬液的制备:所述菌悬液为IAA产生菌的菌悬液;S2、促生菌负载材料灭菌处理;S3、制备生物炭肥料:按1~3g:50ml的比例将步骤S1所得的IAA产生菌的菌悬液和步骤S2灭菌后的促生菌负载材料混合后,于30~40℃恒温震荡2-14d,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李勇李佳戴中民邸洪杰徐建明
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1