利用藻泥生产高效香蕉专用生物有机肥的工艺及产品制造技术

技术编号:8238595 阅读:237 留言:0更新日期:2013-01-24 18:34
本发明专利技术提供了一种利用藻泥固体发酵芽孢杆菌NJN-6生产高效香蕉专用生物有机肥的工艺及产品。所用配方为腐熟鸡粪普通肥(83%,重量比,下同)、太湖打捞藻泥(7%)和菜粕(10%);所用菌株为香蕉专用促生生防芽孢杆菌NJN-6;工艺流程为将原料以上述最优配方混合,5%接入功能菌,条垛式发酵,每天翻抛1次,发酵7天。所生产的肥料有益活菌数大于1×108CFU/g(肥料干重,下同),全氮含量为2.5-3.5%,总氮磷钾养分为6-8%、有机质含量≥45%,微囊藻毒素LR和RR的含量均低于4μg/kg。富含大量的有益氨基酸,促生效果好,抗病能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种利用藻泥生产高效香蕉专用生物有机肥的工艺及产品,属于农业集约化生产技术,该生物有机肥富含大量促进香蕉生长的香蕉专用促生生防芽孢杆菌NJN-6,能够显著促进香蕉生长。
技术介绍
近年来,因资源利用强度加大,我国各大湖泊富集化趋势严重,生态系统退化,蓝藻水华频繁爆发,严重影响了人类的生产生活。2007年夏季,太湖、巢湖、滇池接连出现蓝藻爆发,洞庭湖、白洋淀等也不同程度地受到富营养化威胁。2008年5月底,太湖爆发了有史以来最为严重的蓝藻事件,导致无锡居民出现水危机,这一问题引起了社会各界层的广泛关注。2007年起,大量蓝藻被打捞上来,蓝藻作为一种富含多种有益物质的生物质资源,其利用值得深入研究。沼化和有机肥是目前蓝藻利用研究的最多的两种处理方法。日本对蓝藻资源化利用的措施主要是将藻类作为有机肥料,它的肥效优于一般化肥,氮、磷、钾含量均高于豆饼、紫云英等植物性有机肥料,蓝藻中不含对作物及人体有害的重金属,使用后不会污染土壤。1992年,日本的脱水微囊藻已全部实现肥料化,年产量120 180t。微囊藻实现资源化利用后,其处理费用下降了 30%。打捞藻泥的含水量在86-89%之间,藻泥干物质全N含量为7. 5-8. 5 %,全P含量为O. 44 %,全K含量为O. 5 % ;有机质含量大于70 %。(I、沈银武,刘永定,吴国樵,等.富营养化湖泊滇池水华蓝藻的机械清除.水生生物学报,2004,25 (2) :131-136. 2、蓝藻快速好氧堆肥的研究江南大学硕士论文2009第2页)。因此,资源化利用太湖打捞藻泥变废为宝,开发成优质有机肥料,不仅有效解决了蓝藻易腐败发臭问题,而且可转化为农业资源,变“废”为“宝”。但原料蓝藻里面含毒素、蛋白等大分子物质,不经过处理会二次污染环境(氮、磷、藻毒素),而且养分不能直接被植物所利用(杜静,《太湖水华蓝藻资源化技术研究》D,南京农业大学,2008,硕士学位论文;韩志国,武宝王,郑解生,等.淡水水体中的蓝藻毒素研究进展(综述KJ].暨南大学学报自然科学版,2001,22(3) :129-134 ;杨海麟,李克朗,张玲,等.蓝藻资源无害化利用技术的研究.生物技术,2008,18 (6) :95-98)。生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸杆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。其本质特征是含有特定功能的、表现出一定肥料效应的微生物,这些功能微生物的生命活动是生物有机肥优于其它肥料的关键因素。生物有机肥发挥作用的关键在于肥料中有益微生物的数量,因此研究不同的配方和二次固体发酵工艺确保肥料中活菌数达到最高变得尤为重要。简单将功能微生物与动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸杆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料进行混合堆置很难得到高质量的生物有机肥,前期研究表明在动植物残体中加入少量外源氨基酸二次发酵功能微生物能够显著增加功能微生物的数量,提高肥料质量。外源氨基酸的种类很多,如菜饼(菜柏)、豆饼等,但此类氨基酸成本很高,尤其是豆饼,探求和开发新型低成本氨基酸则能够大幅度提高生物有机肥的市场竞争力。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于针对生产实践中的实际问题和需求,开发研制出利用藻泥固体发酵芽孢杆菌NJN-6研制高效香蕉专用生物有机肥的配方和工艺,降低香蕉专用生物有机肥的生产成本,生产的香蕉专用生物有机肥能够显著促进香蕉生长。技术方案下面为本专利技术的主要内容利用藻泥生产高效香蕉专用生物有机肥的工艺,包括I)将菌种保藏号为CGMCC NO. 3183的香蕉专用促生生防芽孢杆菌NJN-6接种到PDA培养液,进行液体发酵生产,发酵生产的条件为pH6. O 7. 0,发酵温度范围30 350C,搅拌速度为180 300转/分钟,发酵中后期形成芽孢,发酵时间为48h,使发酵液中 含菌或芽孢量> I X IO10个/ml。所用PDA培养液配制方法为,以配制IL培养基为例用200g 土豆削皮后切成小块放到水里煮,沸腾后煮30min,经过滤后滤液中加20g普通蔗糖,定容至 1000ml, pH 值调至 7. 2-7. 4,121°C灭菌 20min。2)将质量比7%藻泥(干重)、10%菜柏和83%的腐熟鸡粪堆肥进行均匀混合,将功能菌NJN-6发酵液接入混合堆中进行固体发酵,每吨混合物料中加入功能菌菌液50L,固体发酵过程中每天翻堆I次,使固体发酵温度不超过50°C,发酵7天后结束,功能菌含量可达到lX108CFU/g(肥料干重)以上,最后在温度不超过60°C的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下,包装出厂即为成品香蕉专用生物有机肥。所用腐熟后的鸡粪堆肥其发芽指数为98%以上,有机质质量比含量> 45%,有机氮质量比含量为2-3%,含水量质量比为25-30%。用上述配方工艺生产的微生物有机肥料中功能菌NJN-6活菌数> IXlO8CFU/g(肥料干重),全氮含量为2. 5-3. 5%,总氮磷钾养分为6-8%、有机质含量> 45%,微囊藻毒素LR和RR(microcystin_LR和microcystin-RR)的含量均低于4ug/kg。所述产品专用于促进香蕉生长和防控香蕉枯萎病的发生。有益效果本专利技术提供一种利用藻泥固体发酵芽孢杆菌NJN-6研制高效香蕉专用生物有机肥的配方和工艺。使用该专利技术生产的香蕉专用微生物有机肥成本低于传统生物有机肥,使用方便,促生和抗病效果好的优点,适合香蕉种植区域大面积使用。本专利技术对于保护生态环境,保护人民的身体健康,提高农产品的附加值具有重要的意义。产品与目前市场上的产品相比具有如下优点I)本专利利用太湖打捞藻泥、菜饼和腐熟鸡粪普通肥作为配方,二次固体发酵香蕉专用促生生防芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens NJN-6,研制出了香蕉专用生物有机肥。该配方及工艺能够大幅度增加该新型生物有机肥中功能微生物的数量,在保证肥料效果的同时,降低了生物有机肥的成本,同时通过微生物的作用,蓝藻里的大分子藻蛋白能够被分解成小分子的氨基酸,可供植物直接利用,藻毒素能够被大幅度降低,生产的产品具有极强的市场竞争力。2)肥料中高效菌株的含量达到lX108CFU/g(肥料干重)以上,远远超过国家标准2X107CFU/g,施入土壤后能形成优势群,并在土壤中存活下来。太湖打捞藻泥蛋白质含量可达50%以上,氨基酸组份比较齐全,肥料产品中同时含有丰富的可溶性有机碳和有机氮,能够显著促进香蕉植株的生长。3)采用液相色谱法测定生物有机肥中藻毒素LR和RR的含量,结果表明微囊藻毒素LR和RR(microcystin_LR和microcystin-RR)的含量均低于4ug/kg(肥料干重),而我们测得原料纯藻泥中微囊藻毒素LR和RR的含量分别为3. lmg/kg (藻泥鲜重)和62. 16mg/kg (藻泥鲜重),因此放置两月的藻泥再利用本专利技术固体发酵后能够将藻毒素LR和RR的含量降低到4ug/kg以下,目前国内外还没有肥料中藻毒素的标准,仅仅有地下水中的标准,低于lug/kg。4)试验结果表明,在香蕉幼苗期施用本产品后,能显著促进香蕉植株的生长。本文档来自技高网
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【技术保护点】
利用藻泥生产高效香蕉专用生物有机肥的工艺,包括:1)将菌种保藏号为CGMCC?NO.3183的香蕉专用促生生防芽孢杆菌NJN?6接种到PDA培养液,进行液体发酵生产,发酵生产的条件为:pH6.0~7.5,发酵温度范围30~35℃,搅拌速度为180~300转/分钟,发酵中后期形成芽孢,发酵时间为48h,使发酵液中含菌或芽孢量≥1×1010个/ml;所用PDA培养液配制方法为,以配制1L培养基为例:用200g土豆削皮后切成小块放到水里煮,沸腾后煮30min,经过滤后滤液中加20g普通蔗糖,定容至1000ml,pH值调至7.2?7.4,121℃灭菌20min;2)将质量比7%藻泥干重、10%菜粕和83%的腐熟鸡粪堆肥进行均匀混合;3)将香蕉专用促生生防芽孢杆菌NJN?6发酵液接入藻泥、菜粕和腐熟鸡粪堆肥混合物中进行固体发酵,每吨混合物中加入功能菌菌液50L,固体发酵过程中每天翻堆1次,使固体发酵温度不超过50℃,发酵7天后结束,功能菌含量可达到1×108CFU/g肥料干重以上,最后在温度不超过60℃的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下,包装出厂即为成品香蕉专用生物有机肥;所用腐熟后的鸡粪堆肥其发芽指数为98%以上,有机质质量比含量≥45%,有机氮质量比含量为2?3%,含水量质量比为25?30%。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:沈其荣李荣黄炎杨兴明曹亮亮张苗施娟娟刘红军
申请(专利权)人:南京农业大学江苏新天地生物肥料工程中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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