專利名稱：一種制作微生物肥料高濃度菌粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制作微生物肥料高濃度菌粉的方法。
背景技術(shù)：
膠凍樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)是一種能分解硅酸鹽礦物的細(xì)菌，國(guó) 內(nèi)一些學(xué)者也把它稱為硅酸鹽細(xì)菌。這種細(xì)菌的形態(tài)特征為菌體粗長(zhǎng)呈桿狀，有厚莢膜； 芽孢大，孢囊壁厚，成熟孢囊不膨大；在硅酸鹽細(xì)菌專用培養(yǎng)基平板上菌落為圓形，無色透 明，5-6天后中部有渾濁點(diǎn)，邊緣透明，表面光滑，粘稠，彈性大，可拉成絲狀。膠凍樣芽孢桿菌的重要特性是具有轉(zhuǎn)化土壤中的無效鉀、磷及鎂、鐵、鉬等微量元 素的機(jī)能，改善植物鉀、磷和某些微量元素的營(yíng)養(yǎng)水平，同時(shí)產(chǎn)生多種生理活性物質(zhì)，促進(jìn) 植物生長(zhǎng)發(fā)育，改善品質(zhì)，增強(qiáng)植株的抗寒耐旱和抵御病蟲害的作用。目前，在促進(jìn)土壤無 效磷鉀的轉(zhuǎn)化、增加土壤磷鉀的供給、提高作物產(chǎn)量的生物肥料中，這類細(xì)菌是最好的菌 種。側(cè)孢芽孢桿菌(Bacillus laterosporus)屬于芽孢桿菌屬，革蘭氏染色陽性，可變 為陰性，芽孢為橢圓形，側(cè)生、中生或近中生，孢囊膨大，游離芽孢一邊比另一邊厚(獨(dú)木舟 形)。側(cè)孢芽孢桿菌能促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)，增強(qiáng)根系吸收能力，從而提高作物產(chǎn)量；抑制 植物體內(nèi)外病原菌繁殖，減輕病蟲害，降低農(nóng)藥殘留；改良疏松土壤，解決土壤板結(jié)現(xiàn)象，從 而活化土壤，提高肥料利用率；增強(qiáng)植物新陳代謝，促進(jìn)光合作用和強(qiáng)化葉片保護(hù)膜，抵抗 病原菌；增強(qiáng)光合作用，提高化肥利用率，降低硝酸鹽含量。固化若干重金屬，降低植物體內(nèi)
重金屬含量。目前，對(duì)于微生物肥料含菌濃度低，使用不方便，運(yùn)輸不便捷等缺陷，因此如何得 到高濃度菌粉成為如何得到高效、方便的微生物肥料的重要技術(shù)之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過設(shè)計(jì)采用一套參數(shù)合理、工藝穩(wěn)定、工業(yè)化程度高且符合生 物菌種特點(diǎn)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝方法，利用成熟的、已商品化的膠凍樣芽孢桿菌、側(cè)孢芽 孢桿菌來生產(chǎn)復(fù)合生物肥料用芽孢菌粉。本發(fā)明提供的芽孢菌粉生產(chǎn)投資成本低；技術(shù)工 藝要求低；生產(chǎn)靈活機(jī)動(dòng)，使用方便快捷；菌粉生物穩(wěn)定性好，濃度高，運(yùn)輸方便，耐貯藏。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的膠凍樣芽胞桿菌發(fā)酵工藝流程將膠凍樣芽孢桿菌種接種在適宜的斜面培養(yǎng)基上，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌種。取少量菌種，轉(zhuǎn)接至克氏瓶斜面培養(yǎng)基上，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng) (30°C恒溫培養(yǎng)2-5天)，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面 菌種。將菌種于30°C恒溫培養(yǎng)2-5天，加40-50ml無菌水洗滌，制成芽孢懸液。將500L種 子罐中培養(yǎng)基于0. llMPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘，將芽孢懸液接種到種子罐中，30°C培養(yǎng)15-20h，罐壓0. 05MPa，通氣比1 lV/Vm，菌體培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期。將5m3發(fā)酵罐中培 養(yǎng)基于0. llMPa,蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘。將菌體及培養(yǎng)液一并轉(zhuǎn)移至5m3發(fā)酵罐中， 30°C培養(yǎng)30-40h，罐壓0. 05MPa，通氣比1 0. 7_1V/Vm，菌體90%以上形成芽孢后，芽孢脫 落50-60%，發(fā)酵結(jié)束，最終得到芽孢含量在6-7億/克的發(fā)酵液。
側(cè)孢芽孢桿菌發(fā)酵工藝流程將側(cè)孢芽孢桿菌種接種在適宜的斜面培養(yǎng)基上，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌種。取少量菌種，轉(zhuǎn)接至克氏瓶斜面培養(yǎng)基上，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng) (34-35°C恒溫培養(yǎng)2-5天)，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶 斜面菌種。將菌種于34-35°C恒溫培養(yǎng)2-5天，加40-50ml無菌水洗滌，制成芽孢懸液。將 500L種子罐中培養(yǎng)基于0. llMPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘，將芽孢懸液接種到種子罐中， 34-36°C培養(yǎng)10-15h，罐壓0. 05MPa，通氣比1 lV/Vm，菌體培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期。將5m3 發(fā)酵罐中培養(yǎng)基于0. llMPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘。將菌體及培養(yǎng)液一并轉(zhuǎn)移至5m3 發(fā)酵罐中，34-36°C培養(yǎng)18-25h，罐壓0. 05MPa，通氣比1 0. 7-lV/Vm，菌體90%以上形成 芽孢，發(fā)酵結(jié)束，最終得芽孢含量在12-14億/克的發(fā)酵液。上述兩種發(fā)酵液經(jīng)高速離心濃縮、混合、噴霧干燥制成菌粉。優(yōu)選的，上述高濃度菌粉制作過程中，膠凍樣芽胞桿菌和側(cè)孢芽孢桿菌菌種分別 是發(fā)明者自行從土壤中篩選出的優(yōu)質(zhì)菌株。優(yōu)選的，上述高濃度菌粉制作過程中，膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)中發(fā)酵培養(yǎng)基和種子 罐培養(yǎng)基一致，其組成為淀粉5克，豆粉3克，糖1克，CaC03l克，硫銨0. 5克，油2升， 水1升，Ph7.0。斜面培養(yǎng)基和克氏瓶培養(yǎng)基一致，均為硅酸鹽細(xì)菌培養(yǎng)基，其組成為蔗 糖(C12H220n) 5. 0g,磷酸氫二鈉(Na2HP04 12H20) 2. 0g,硫酸鎂(MgS04 7H20) 0. 5g，碳酸鈣 (CaC03) 0. lg，三氯化鐵(FeCl3 6H20) 0. 005g，瓊脂 18. 0g，蒸餾水 lOOOmL, pH7. 5 8. 0。優(yōu)選的，上述高濃度菌粉制作過程中，側(cè)孢芽孢桿菌培養(yǎng)中發(fā)酵培養(yǎng)基和種子罐 培養(yǎng)基一致，其組成為豆餅粉4克，玉米粉4克，紅薯粉4克，CaC032克，水1升，Ph自然。 斜面培養(yǎng)基和克氏瓶培養(yǎng)基一致，均為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，其組成為蛋白胨10. 0g，牛肉膏3. 0g，氯 化鈉(NaCl) 5. 0g,瓊脂 18. 0g,蒸餾水 1000mL, pH7. 2 7. 5。優(yōu)選的，上述高濃度菌粉制作過程中，高速離心時(shí)，將發(fā)酵液用碟片式離心機(jī) (7302轉(zhuǎn)/分鐘)，具體控制參數(shù)密封時(shí)間3秒，密封周期1分鐘，排渣時(shí)間1秒，排渣周期 10分鐘，密封水時(shí)間3秒進(jìn)行濃縮，得到濃縮10倍菌液。優(yōu)選的，上述高濃度菌粉制作過程中，混合時(shí)，將兩種菌的濃縮液按照1 1的比 例混合。優(yōu)選的，上述高濃度菌粉制作過程中，噴霧干燥時(shí)，將混合好的菌泥添加按 1/0. 3-0. 4CaC03進(jìn)行噴霧干燥，當(dāng)進(jìn)口溫度達(dá)到140-150°C，開始噴霧，控制流入離心盤漿 液的速度，使噴霧的干燥塔中層的溫度保持在60-65°C。通過以上流程最終達(dá)到生產(chǎn)的側(cè)孢、鉀芽孢菌粉具有菌種存活率高、活菌含量高 (^ 200億個(gè)/克)達(dá)到膠凍樣芽孢桿菌70-80億個(gè)/克，側(cè)孢芽孢桿菌120-130億個(gè)/克。
附圖1微生物菌粉生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式1、膠凍樣芽胞桿菌發(fā)酵工藝流程將膠凍樣芽孢桿菌種接種在適宜的斜面培養(yǎng)基上，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌種。取少量菌種，轉(zhuǎn)接至克氏瓶斜面培養(yǎng)基上，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng) (30°C恒溫培養(yǎng)2-5天)，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面 菌種。將菌種于30°C恒溫培養(yǎng)2-5天，加40-50ml無菌水洗滌，制成芽孢懸液。將500L種 子罐中培養(yǎng)基于0. llMPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘，將芽孢懸液接種到種子罐中，30°C培 養(yǎng)15-20h，罐壓0.05MPa，通氣比1 lV/Vm，菌體培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期。將5m3發(fā)酵罐中培 養(yǎng)基于0. llMPa,蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘。將菌體及培養(yǎng)液一并轉(zhuǎn)移至5m3發(fā)酵罐中， 30°C培養(yǎng)30-40h，罐壓0. 05MPa，通氣比1 0. 7_1V/Vm，菌體90%以上形成芽孢后，芽孢脫 落50-60%，發(fā)酵結(jié)束，最終得到芽孢含量在6-7億/克的發(fā)酵液。其中斜面培養(yǎng)基和克氏瓶培養(yǎng)基一致，均為硅酸鹽細(xì)菌培養(yǎng)基，其組成為蔗 糖(C12H220n) 5. 0g,磷酸氫二鈉(Na2HP04 12H20) 2. 0g,硫酸鎂(MgS04 7H20) 0. 5g，碳酸鈣 (CaC03) 0. lg，三氯化鐵(FeCl3 6H20) 0. 005g，瓊脂 18. 0g，蒸餾水 lOOOmL, pH7. 5 8. 0。膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基和種子罐培養(yǎng)基一致，其組成為淀粉5克，豆粉3克， 糖1克，CaC03l克，硫銨0. 5克，油2升，水1升，Ph7. 0。2、側(cè)孢芽孢桿菌發(fā)酵工藝流程將側(cè)孢芽孢桿菌種接種在適宜的斜面培養(yǎng)基上，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左 右的冰箱中保藏，制做斜面菌種。取少量菌種，轉(zhuǎn)接至克氏瓶斜面培養(yǎng)基上，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng) (34-35°C恒溫培養(yǎng)2-5天)，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4°C左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶 斜面菌種。將菌種于34-35°C恒溫培養(yǎng)2-5天，加40-50ml無菌水洗滌，制成芽孢懸液。將 500L種子罐中培養(yǎng)基于0. llMPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘，將芽孢懸液接種到種子罐中， 34-36°C培養(yǎng)10-15h，罐壓0. 05MPa，通氣比1 lV/Vm，菌體培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期。將5m3 發(fā)酵罐中培養(yǎng)基于0. llMPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘。將菌體及培養(yǎng)液一并轉(zhuǎn)移至5m3 發(fā)酵罐中，34-36°C培養(yǎng)18-25h，罐壓0. 05MPa，通氣比1 0. 7-lV/Vm，菌體90%以上形成 芽孢，發(fā)酵結(jié)束，最終得芽孢含量在12-14億/克的發(fā)酵液。其中斜面培養(yǎng)基和克氏瓶培養(yǎng)基一致，均為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，其組成為蛋白胨10. 0g， 牛肉膏 3. 0g，氯化鈉(NaCl) 5. 0g，瓊脂 18. 0g，蒸餾水 1000mL, pH7. 2 7. 5。側(cè)孢芽孢桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基和種子罐培養(yǎng)基一致，其組成為豆餅粉4克，玉米粉4 克，紅薯粉4克，CaC032克，水1升，Ph自然。3、高速離心濃縮將發(fā)酵液用碟片式離心機(jī)(7302轉(zhuǎn)/分鐘)，具體控制參數(shù)密封時(shí)間3秒，密封周 期1分鐘，排渣時(shí)間1秒，排渣周期10分鐘，密封水時(shí)間3秒進(jìn)行濃縮，得到濃縮10倍菌液。4、混合將兩種菌的濃縮液按照1 1的比例混合。5、噴霧干燥
將混合好的菌泥添加按1/0. 3-0. 4CaC03進(jìn)行噴霧干燥，當(dāng)進(jìn)口溫度達(dá)到 140-150°C，開始噴霧，控制流入離心盤漿液的速度，使噴霧的干燥塔中層的溫度保持在 60-65 °C。通過以上流程最終達(dá)到生產(chǎn)的側(cè)孢、鉀芽孢菌粉具有菌種存活率高、活菌含量高 (^ 200億個(gè)/克)達(dá)到膠凍樣芽孢桿菌70-80億個(gè)/克，側(cè)孢芽孢桿菌120-130億個(gè)/克。
權(quán)利要求
一種制作微生物肥料高濃度菌粉的方法，其特征在于利用成熟的、以商品化的膠凍樣芽胞桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌來生產(chǎn)復(fù)合生物肥料用芽孢菌粉。1.1膠凍樣芽胞桿菌發(fā)酵工藝流程將膠凍樣芽孢桿菌種接種在適宜的斜面培養(yǎng)基上，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制做斜面菌種。取少量菌種，轉(zhuǎn)接至克氏瓶斜面培養(yǎng)基上，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)(30℃恒溫培養(yǎng)2-5天)，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面菌種。將菌種于30℃恒溫培養(yǎng)2-5天，加40-50ml無菌水洗滌，制成芽孢懸液。將500L種子罐中培養(yǎng)基于0.11MPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘，將芽孢懸液接種到種子罐中，30℃培養(yǎng)15-20h，罐壓0.05MPa，通氣比1∶1V/Vm，菌體培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期。將5m3發(fā)酵罐中培養(yǎng)基于0.11MPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘。將菌體及培養(yǎng)液一并轉(zhuǎn)移至5m3發(fā)酵罐中，30℃培養(yǎng)30-40h，罐壓0.05MPa，通氣比1∶0.7-1V/Vm，菌體90％以上形成芽孢后，芽孢脫落50-60％，發(fā)酵結(jié)束，最終得到芽孢含量在6-7億/克的發(fā)酵液。1.2側(cè)孢芽孢桿菌發(fā)酵工藝流程將側(cè)孢芽孢桿菌種接種在適宜的斜面培養(yǎng)基上，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制做斜面菌種。取少量菌種，轉(zhuǎn)接至克氏瓶斜面培養(yǎng)基上，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)(34-35℃恒溫培養(yǎng)2-5天)，待菌種生長(zhǎng)完全后，置于4℃左右的冰箱中保藏，制成克氏瓶斜面菌種。將菌種于34-35℃恒溫培養(yǎng)2-5天，加40-50ml無菌水洗滌，制成芽孢懸液。將500L種子罐中培養(yǎng)基于0.11MPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘，將芽孢懸液接種到種子罐中，34-36℃培養(yǎng)10-15h，罐壓0.05MPa，通氣比1∶1V/Vm，菌體培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期。將5m3發(fā)酵罐中培養(yǎng)基于0.11MPa，蒸汽壓力實(shí)罐消毒30分鐘。將菌體及培養(yǎng)液一并轉(zhuǎn)移至5m3發(fā)酵罐中，34-36℃培養(yǎng)18-25h，罐壓0.05MPa，通氣比1∶0.7-1V/Vm，菌體90％以上形成芽孢，發(fā)酵結(jié)束，最終得到芽孢含量在12-14億/克的發(fā)酵液。1.3上述兩種發(fā)酵液經(jīng)高速離心濃縮、混合、噴霧干燥制成菌粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于膠凍樣芽胞桿菌菌種和側(cè)孢芽孢桿菌菌種分別是發(fā) 明者自行從土壤中篩選出的優(yōu)質(zhì)菌株。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)中發(fā)酵罐培養(yǎng)基和種子罐培 養(yǎng)基一致，其組成為淀粉5克，豆粉3克，糖1克，CaCO3I克，硫銨0. 5克，油2升，水1 升，Ph7.0。斜面培養(yǎng)基和克氏瓶培養(yǎng)基一致，均為硅酸鹽細(xì)菌培養(yǎng)基，其組成為蔗糖 (C12H22O11) 5. Og,磷酸氫二鈉(Na2HPO4 · 12H20) 2. Og,硫酸鎂(MgSO4 · 7H20) 0. 5g，碳酸鈣 (CaCO3) 0. lg，三氯化鐵(FeCl3 · 6H20) 0. 005g，瓊脂 18. 0g，蒸餾水 IOOOmL, ρΗ7· 5 8. 0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于側(cè)孢芽孢桿菌培養(yǎng)中發(fā)酵罐培養(yǎng)基和種子罐培養(yǎng)基 一致，其組成為豆餅粉4克，玉米粉4克，紅薯粉4克，CaC032克，水1升，Ph自然。斜面 培養(yǎng)基和克氏瓶培養(yǎng)基一致，均為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，其組成為蛋白胨10. 0g，牛肉膏3. 0g，氯化鈉 (NaCl) 5. Og,瓊脂 18. Og,蒸餾水 IOOOmL, ρΗ7· 2 7· 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于高速離心時(shí)，將發(fā)酵液用碟片式離心機(jī)(7302轉(zhuǎn)/分 鐘)，具體控制參數(shù)密封時(shí)間3秒，密封周期1分鐘，排渣時(shí)間1秒，排渣周期10分鐘，密 封水時(shí)間3秒進(jìn)行濃縮，得到濃縮10倍菌液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于混合時(shí)，將兩種菌的濃縮液按照1 1的比例混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于噴霧干燥時(shí)，將混合好的菌泥添加按1/0.3-0. 4CaC03進(jìn)行噴霧干燥，當(dāng)進(jìn)口溫度達(dá)到140-150°C，開始噴霧，控制流入 離心盤漿液的速度，使噴霧 的干燥塔中層的溫度保持在60-65°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制作微生物肥料高濃度菌粉的方法。其特征在于利用成熟的、已商品化的膠凍樣芽胞桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌來生產(chǎn)復(fù)合生物肥料用芽孢菌粉。經(jīng)膠凍樣芽胞桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)得到其培養(yǎng)液，發(fā)酵液經(jīng)高速離心濃縮、混合、噴霧干燥得到復(fù)合生物肥料用芽孢菌粉。本發(fā)明提供的芽孢菌粉生產(chǎn)投資成本低；技術(shù)工藝要求低；生產(chǎn)靈活機(jī)動(dòng)，使用方便快捷；菌粉生物穩(wěn)定性好，濃度高，運(yùn)輸方便，耐貯藏。
文檔編號(hào)C05F11/08GK101863685SQ201010192330
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者王來福 申請(qǐng)人:王來福