利用秸稈和濾泥生產(chǎn)木霉生物有機(jī)肥的方法及獲得的產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明于農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及利用秸桿和濾泥生產(chǎn)木霉生物有機(jī)肥的 方法及獲得的廣品。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一直占據(jù)著重要的位置。三十多年來我國(guó) 糧食生產(chǎn)取得了顯著的增長(zhǎng)，其中化肥的大量使用是支撐糧食增產(chǎn)的重要因素，我國(guó)以占 世界8%的耕地消耗了世界30%以上的化肥。在增加糧食產(chǎn)量的同時(shí)，長(zhǎng)期過量使用化肥也 帶來了環(huán)境污染、土壤板結(jié)、地力衰退、生態(tài)惡化和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題(Guo J H，Liu X J, Zhang Y，et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J] .Science，2010,327:1008 -1010)。這種狀況若不能得到改變，一方面不利于農(nóng)業(yè)資源與環(huán) 境的協(xié)調(diào)發(fā)展，另一方面造成了耕地這一基本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的質(zhì)量降低，不利于農(nóng)業(yè)的可 持續(xù)發(fā)展。微生物肥料因其環(huán)境友好、資源節(jié)約、綠色安全受到關(guān)注。微生物肥料又稱生物 肥料、菌肥或接種劑，是一類以微生物生命活動(dòng)及其產(chǎn)物導(dǎo)致農(nóng)作物得到特定肥料效應(yīng)的 微生物活體制品（葛誠(chéng).微生物肥料生產(chǎn)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000， 1 一 28.)。微生物肥料在培肥地力、提高化肥利用率、抑制農(nóng)作物對(duì)硝態(tài)氮、重金屬、農(nóng)藥的 吸收，凈化和修復(fù)土壤，降低農(nóng)作物病害發(fā)生，促進(jìn)農(nóng)作物秸桿腐熟利用，保護(hù)農(nóng)田環(huán)境以 及提高農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)和食品安全方面表現(xiàn)了不可替代的作用，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境同 步可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵(張瑞福，顏春榮，張楠，等.微生物肥料研究及其在耕地質(zhì)量提升中的 應(yīng)用前景[J]，中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2013,15(5):8 -16)。
[0003] 秸桿"用則利，棄則害"。當(dāng)今社會(huì)，秸桿資源的開發(fā)利用，既涉及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng) 中的物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化和能量高效循環(huán)，成為循環(huán)農(nóng)業(yè)的重要實(shí)現(xiàn)途徑，也涉及到整個(gè)農(nóng)業(yè)生 態(tài)系統(tǒng)中的土壤肥力、水土保持、環(huán)境安全以及可再生資源高效利用等可持續(xù)發(fā)展問題，又 涉及到農(nóng)民生活系統(tǒng)中的家居溫暖和環(huán)境清潔，逐步成為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展 的必然要求(畢于運(yùn)，秸桿資源評(píng)價(jià)與利用研究[D].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院.2010.06.)。
[0004] 在制糖生產(chǎn)過程中，由于混合汁所含的蛋白質(zhì)、果膠質(zhì)、有機(jī)酸等非糖分有機(jī)物質(zhì) 對(duì)煮糖結(jié)晶不利，因此，須對(duì)混合汁進(jìn)行澄清處理。即向混合汁加入氫氧化鈣、二氧化硫、磷 酸等物質(zhì)，使蛋白質(zhì)、果膠質(zhì)、有機(jī)酸等非糖分有機(jī)物沉淀下來，沉淀物通過壓濾機(jī)或真空 吸濾機(jī)或離心分離設(shè)備而得到的濾渣，稱為濾泥，它是甘蔗制糖的大宗副產(chǎn)品之一。濾泥是 蔗皮膜、蔗渣、糖汁澄清劑、泥土和糖分等的混合物，富含蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、無氮浸出 物、灰分(郭維烈，郭慶華.用甘蔗糖廠廢料發(fā)酵強(qiáng)化基質(zhì)蛋白[J].農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā)，1996(5): 29-31)。然而，甘蔗糖廠對(duì)濾泥的生物利用程度處于較低水平，少量用作肥料，大部分廢棄 (保國(guó)裕.甘蔗糖業(yè)資源綜合利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策研討[J].甘蔗糖業(yè)，1993，（ 1): 59-64)。
[0005] 木霉菌是一種具有重要利用價(jià)值的拮抗性真菌，對(duì)多種植物病原菌具有拮抗作 用，被定義為一種重要的生防因子（Cook R J，Baker K F. The nature and practice of biological control of plant pathogens[J].American Phyto pathological Society, 1983:318)。近十幾年內(nèi)，國(guó)內(nèi)外對(duì)木霉菌在植物病害防治方面的研究取得了大量成果，篩 選出了一些高效菌株用于生防作用、生防機(jī)制以及制劑加工的相關(guān)研究，在防治植物病害 方面發(fā)揮著越來越重要的作用。如何獲得大量的發(fā)酵產(chǎn)物如分生孢子、菌絲體或厚垣孢子 等是木霉制劑的加工和生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一。而固體發(fā)酵是目前公認(rèn)的獲得真菌孢子的最好 方法之一，它不僅產(chǎn)量高，而且質(zhì)量好。在固體發(fā)酵中，由于菌體在濕度較低的條件下生長(zhǎng)， 因而通常得到的孢子對(duì)干旱條件更具抗性，而且在干燥的環(huán)境中更穩(wěn)定（弓愛君，孫翠霞， 邱麗娜，等.Bt生物農(nóng)藥[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問題和需求，開發(fā)研制出利用秸桿和濾 泥固體發(fā)酵研制木霉生物有機(jī)肥的配方和工藝，降低生物有機(jī)肥的生產(chǎn)成本，生產(chǎn)促生效 果好、抗病能力強(qiáng)的木霉生物有機(jī)肥。
[0007] 本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] 利用秸桿濾泥生木霉生物有機(jī)肥的方法，包括以下步驟：
[0009] 1)制備木霉孢子液，孢子濃度1 X 107~9X 107個(gè)/g;
[0010] 2)將上述木霉孢子液接種到糖蜜培養(yǎng)液，進(jìn)行液體發(fā)酵生產(chǎn)，發(fā)酵生產(chǎn)的條件為： 發(fā)酵溫度28°C，攪拌速度為170~180轉(zhuǎn)/分鐘，發(fā)酵時(shí)間為48~60h，使發(fā)酵產(chǎn)物中生物量干 重為6.0~7. Og/L;所用糖蜜培養(yǎng)液配制方法為，以配制1L培養(yǎng)液為例:糖蜜20g、酵母粉5g、 七水合硫酸亞鐵〇. lg、七水合硫酸鎂1.25g、磷酸二氫鉀4.0g、硫酸銨5.45g，定容至1000ml， 115°C 滅菌 30min;
[0011] 3)將質(zhì)量比1.5~4:1的秸桿、濾泥混合，按60 %~65 %含水量加水，115°C滅菌 30min；
[0012] 4)將木霉發(fā)酵液接入上述滅菌過的秸桿、濾泥混合物中，攪拌均勻，在淺盤中鋪 平，1~3cm，用八層紗布封口，進(jìn)行固體發(fā)酵，接種量為10%，固體發(fā)酵溫度22~28°C，發(fā)酵7 天后結(jié)束;發(fā)酵產(chǎn)物中木霉孢子含量達(dá)到4 X108個(gè)/g以上，含水量30%~40% ;將固體發(fā)酵 物與普通有機(jī)肥按質(zhì)量比1:8~1:10混合即得所述的木霉生物有機(jī)肥;所述的哈茨木霉生 物有機(jī)肥中哈茨木霉孢子數(shù)大于2 X 107個(gè)/g，總氮磷鉀養(yǎng)分為2 5%、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比含量2 45% 〇
[0013] 本發(fā)明中所述的木霉并不局限于特定來源的菌株，目前報(bào)道過的或市售的或自行 篩選的對(duì)植物病原菌具有拮抗作用得木霉均可適用于本發(fā)明。
[0014] 所述的木霉孢子液通過以下方法制備:將木霉接種到PDA平板上，待其長(zhǎng)滿整個(gè)平 板，用刀片將菌絲刮下，用無菌紗布過濾，用無菌水沖洗，濾掉菌絲，制成孢子液，孢子濃度 達(dá)4 X 107個(gè)/g，4°C冰箱保存，接種備用。
[0015] 步驟2)中液體發(fā)酵時(shí)間優(yōu)選48~50h，發(fā)酵產(chǎn)物中生物量干重優(yōu)選6.0~6.5g/L。
[0016] 步驟3)中秸桿、濾泥優(yōu)選按照質(zhì)量比3~4:1混合。
[0017] 步驟4)中固體發(fā)酵物與普通有機(jī)肥按質(zhì)量比1:9混合即得所述的木霉生物有機(jī) 肥。
[0018] 按照本發(fā)明所述的方法制備的木霉生物有機(jī)肥。
[0019] 本發(fā)明所述的木霉生物有機(jī)肥在促進(jìn)大田作物生長(zhǎng)中的應(yīng)用。
[0020] 有益效果本發(fā)明提供一種利用秸桿和濾泥固體發(fā)酵木霉研制木霉生物有機(jī)肥的 配方和工藝。
[0021] 使用該發(fā)明生產(chǎn)的木霉生物有機(jī)肥成本低于傳統(tǒng)生物有機(jī)肥，使用方便，促生和 抗病效果好的優(yōu)點(diǎn)，適合田間大面積使用。本發(fā)明對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)人民的身體健 康，提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值具有重要的意義。
[0022] 產(chǎn)品與目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 1)本發(fā)明利用秸桿和濾泥固體發(fā)酵木霉獲得高濃度木霉孢子發(fā)酵物、再與普通有 機(jī)肥混合，研制出了木霉生物有機(jī)肥。該配方及工藝能夠大幅度增加該新型木霉生物有機(jī) 肥中木霉孢子的數(shù)量，在保證肥料效果的同時(shí)，降低了木霉生物有機(jī)肥的生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的 產(chǎn)品具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0024] 2)肥料中木霉孢子的含量達(dá)到2 X 107個(gè)/g以上，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該肥料保存期長(zhǎng)， 促生效果好。
[0025] 3)試驗(yàn)結(jié)果表明，在底肥中施用本產(chǎn)品，能顯著促進(jìn)作物生長(zhǎng)。
【附圖說明】
[0026] 圖1不同初始含水量對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0027] 圖2不同秸桿與濾泥質(zhì)量比對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0028] 圖3不同接種量對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0029] 圖4不同發(fā)酵溫度對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響
[0030] 圖5不同發(fā)酵周期對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響 [0031 ]圖6不同初始pH對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響 [0032]圖7是否攪拌對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響 [0033]圖8不同發(fā)酵深度對(duì)固體發(fā)酵木霉孢子數(shù)的影響