本發(fā)明涉及生物肥料的制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用海洋酶、海洋多糖廢棄物生產(chǎn)精準(zhǔn)生物肥料的方法。
背景技術(shù):
生物肥料指用生物活體、或生物代謝過程產(chǎn)生的具有生物活性的物質(zhì),或從生物體中提取的物質(zhì),用來防治農(nóng)林作物病蟲草鼠害等,并可以制成商品作為上市流通的制劑等,如殺菌劑、生物殺蟲劑、生態(tài)農(nóng)藥等。
在實(shí)際生產(chǎn)中,農(nóng)產(chǎn)品上殘留的農(nóng)藥常常超標(biāo),超標(biāo)問題以及帶來的食品安全問題,嚴(yán)重影響了人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,因此,現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了有關(guān)無污染的生物肥料以及制備方法,生物肥料在環(huán)境中易于分解,可回歸自然,且效能高。
殼聚糖資源豐富,它廣泛存在于海洋節(jié)肢動物的甲殼中,也存在于低等動物菌類、昆蟲、藻類細(xì)胞膜中,殼聚糖通過降解結(jié)合其它工藝可制備生產(chǎn)殼寡糖,然而,在生產(chǎn)過程中存在的廢棄物,無法得到回收利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種利用海洋酶、海洋多糖廢棄物生產(chǎn)精準(zhǔn)生物肥料的方法,選用海洋酶即生產(chǎn)殼聚糖酶過程中產(chǎn)生的廢棄物一和海洋多糖-生產(chǎn)殼寡糖過程中產(chǎn)生的廢棄物二作為廢料,廢棄物一和廢棄物二中含有激活甲殼素酶的誘導(dǎo)物,制備得到的生物肥料可以調(diào)節(jié)植物基因的關(guān)閉和開放,促進(jìn)植物細(xì)胞的活化,刺激植物的生長。
其技術(shù)解決方案包括:
一種精準(zhǔn)生物肥料的制備方法,依次包括以下步驟:
a選取制作殼聚糖酶過程中產(chǎn)生的廢棄物一作為原料一;
b選取制作殼寡糖過程中產(chǎn)生的廢棄物二作為原料二,其中,廢棄物二通過下述分步驟制備得到:
b1向反應(yīng)罐中注入2000L水,升溫至45~48℃,然后加入40L食用乙酸,攪拌均勻,向反應(yīng)罐中加入120kg殼聚糖作為原料,攪拌均勻,使殼聚糖充分溶解成半透明膠狀,45~48℃保溫得混合液一;
b2向所得混合液一中加入雙氧水,得混合液二,雙氧水在混合液二中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)量為2%,將混合液二置于微波條件下反應(yīng),其中微波功率為420W,微波時間為2min;
b3酶解,向微波處理后的混合液二中加入殼聚糖酶,攪拌均勻,進(jìn)行酶解反應(yīng),反應(yīng)溫度為40~60℃,反應(yīng)時間0.5h,得酶解液;
b4用濃度為40g/L的食品級氫氧化鈉調(diào)節(jié)酶解液pH至5.0~7.0;
b5對上述調(diào)節(jié)pH后的酶解液依次進(jìn)行粗濾、超濾、納濾后得廢棄物二;
c、混合,將原料一、原料二混合,向其中加入米糠,得原輔料堆,調(diào)節(jié)控制水分至50%,調(diào)節(jié)pH至6.5~7.5,將菌絲體施于原輔料堆上,混合均勻得混合物,用覆蓋物遮蓋該混合物,發(fā)酵3~4天;
d除去覆蓋物,使得混合物與空氣充分接觸,將混合物烘干即得生物肥料。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案,所述原料一、原料二和菌絲體的質(zhì)量比為45:40:15。
優(yōu)選的,步驟d中,烘干溫度為50℃。
本發(fā)明所帶來的有益技術(shù)效果:
由殼聚糖和殼寡糖廢棄物為原料來制備農(nóng)用肥料,制備得到的肥料可增強(qiáng)植株抗病能力,促進(jìn)植物種子發(fā)芽和促進(jìn)植物生長等功效,且還具有對環(huán)境無污染,持續(xù)時間長、超高效等特點(diǎn),具有良好的工業(yè)生產(chǎn)的潛力。
菌絲體中的細(xì)胞壁可以降解酶類和次級代謝產(chǎn)物,并能提高農(nóng)作物的抗逆性,促進(jìn)植物生長和提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。
殼聚糖是天然的植物營養(yǎng)促長劑,由殼聚糖制備得到的殼寡糖廢棄物中,也含有殼聚糖中的有效成分,起到給植物殺蟲,抗病的作用。
本發(fā)明制備得到的生物肥料,不僅具有防病、抗病的作用,而且具有促進(jìn)種子萌芽的作用。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出了一種利用海洋酶、海洋多糖廢棄物生產(chǎn)精準(zhǔn)生物肥料的方法,為了使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)方案更加清楚、明確,下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
本發(fā)明所選用的原料殼聚糖、制作殼聚糖酶過程中產(chǎn)生的廢棄物一作為原料一、菌絲體均可通過市面正規(guī)渠道購買獲得。
制作殼寡糖過程中產(chǎn)生的廢棄物二通過下述步驟制備得到:
步驟一、向反應(yīng)罐中注入2000L水,升溫至45~48℃,然后加入40L食用乙酸,攪拌均勻,向反應(yīng)罐中加入120kg殼聚糖作為原料,攪拌均勻,使殼聚糖充分溶解成半透明膠狀,45~48℃保溫得混合液一;
步驟二、向混合液一中加入雙氧水,得混合液二,雙氧水在混合液二中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)量為2%,將混合液二置于微波條件下反應(yīng),其中微波功率為420W,微波時間為2min;
步驟三、酶解,向微波處理后的混合液二中加入殼聚糖酶,攪拌均勻,進(jìn)行酶解反應(yīng),反應(yīng)溫度為40~60℃,反應(yīng)時間0.5h,得酶解液;
步驟四、用濃度為40g/L的食品級氫氧化鈉調(diào)節(jié)酶解液pH至5.0~7.0;
步驟五、對上述調(diào)節(jié)pH后的酶解液依次進(jìn)行粗濾、超濾、納濾后得廢棄物二。
用上述廢棄物一和廢棄物二為原料制備生物肥料。
實(shí)施例1:
本發(fā)明生物肥料的制備方法,依次包括以下步驟:
第一步、將制作殼聚糖酶過程中產(chǎn)生的廢棄物一作為原料一;
第二步、將制作殼寡糖過程中產(chǎn)生的廢棄物二作為原料二;
第三步、混合,將原料一、原料二混合,向其中加入米糠,米糠的加入量為原料一和原料二總量的30%,得原輔料堆,調(diào)節(jié)控制水分至50%,調(diào)節(jié)pH至6.5,將菌絲體施于原輔料堆上,混合均勻得混合物,用覆蓋物遮蓋該混合物,進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵溫度保持在60~65℃,隔天翻攪發(fā)酵堆,保持物料疏松,發(fā)酵3天;
第四步、除去覆蓋物,使得混合物與空氣充分接觸,從常溫升高至40℃,保持2~3天,然后再逐漸升溫至60℃,保持3~4天,然后再逐漸降溫至常溫,保持5~7天,直至混合物熟化將混合物在60℃烘干即得生物肥料。
實(shí)施例2:
本發(fā)明生物肥料的制備方法,依次包括以下步驟:
第一步、將制作殼聚糖酶過程中產(chǎn)生的廢棄物一作為原料一;
第二步、將制作殼寡糖過程中產(chǎn)生的廢棄物二作為原料二;
第三步、混合,將原料一、原料二混合,向其中加入米糠,米糠的加入量為原料一和原料二總量的30%,得原輔料堆,調(diào)節(jié)控制水分至50%,調(diào)節(jié)pH至7.5,將菌絲體施于原輔料堆上,混合均勻得混合物,用覆蓋物遮蓋該混合物,進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵溫度保持在60~65℃,隔天翻攪發(fā)酵堆,保持物料疏松,發(fā)酵4天;
第四步、除去覆蓋物,使得混合物與空氣充分接觸,從常溫升高至40℃,保持3天,然后再逐漸升溫至60℃,保持3天,然后再逐漸降溫至常溫,保持5天,直至混合物熟化將混合物在50℃烘干即得生物肥料。
實(shí)施例3:
本發(fā)明生物肥料的制備方法,依次包括以下步驟:
第一步、將制作殼聚糖酶過程中產(chǎn)生的廢棄物一作為原料一;
第二步、將制作殼寡糖過程中產(chǎn)生的廢棄物二作為原料二;
第三步、混合,將原料一、原料二混合,向其中加入米糠,米糠的加入量為原料一和原料二總量的30%,得原輔料堆,調(diào)節(jié)控制水分至50%,調(diào)節(jié)pH至7,將菌絲體施于原輔料堆上,混合均勻得混合物,用覆蓋物遮蓋該混合物,進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵溫度保持在60~65℃,隔天翻攪發(fā)酵堆,保持物料疏松,發(fā)酵4天;
第四步、除去覆蓋物,使得混合物與空氣充分接觸,從常溫升高至40℃,保持3天,然后再逐漸升溫至60℃,保持3天,然后再逐漸降溫至常溫,保持5天,直至混合物熟化將混合物在50℃烘干即得生物肥料。
上述實(shí)施例1-3得到的肥料,分別將其用于水稻種子發(fā)芽率進(jìn)行測試,每隔24小時測一次發(fā)芽率,其中,實(shí)施例2的發(fā)芽率最高。