一種酵素肥及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種酵素肥及其制備方法與應(yīng)用，屬于新型高效復(fù)合生物肥料技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)化肥的不合理使用，不僅造成了巨大的資源浪費(fèi)，而且造成了自然生態(tài)的惡 化和環(huán)境的污染。隨著國家對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的需求，W及全球性綠色食品生 產(chǎn)和消費(fèi)的興起，開發(fā)綠色無毒的生物肥料成了熱潮。生物肥料是指一類富含有效活性微 生物的生物制品，通過微生物的活動(dòng)改善作物的生長(zhǎng)環(huán)境、營養(yǎng)條件、養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，W及抑 制有害微生物的生物活性來發(fā)揮其特定的肥料效應(yīng)。目前微生物肥料共分為兩大類，一類 是通過肥料所含微生物的生命活動(dòng)來增加植物營養(yǎng)元素的供應(yīng)，改善植物的營養(yǎng)狀況；另 一類是利用所含微生物產(chǎn)生的植物生長(zhǎng)激素促進(jìn)植物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收和利用，或者括抗 病原微生物的致病作用減輕農(nóng)作物的病蟲害而使其產(chǎn)量增加。生物肥料已經(jīng)大規(guī)模投入 應(yīng)用的主要有根瘤菌類肥料、固氮菌肥料、憐細(xì)菌肥料、娃酸鹽類肥料和VA菌根真菌肥料 W及復(fù)合微生物肥料，除此之外還有我國首創(chuàng)"5406"菌肥、固氮螺菌和植物促生根際細(xì)菌 (PGPR)等。近年來，微生物酵素肥因?yàn)槠浜谢钚晕⑸?、微生物代謝產(chǎn)物和多種礦物質(zhì)， 能夠降低化肥農(nóng)藥吸收和溶解固化的憐、鐘及微量元素，還可W增加±壤有效養(yǎng)分的含量， 所W被選為理想的綠色肥料。
[0003] 我國是世界上生產(chǎn)水果的主要國家之一，每年水果的總產(chǎn)量達(dá)2400萬噸，僅次于 糧食、油料和糖料的產(chǎn)量，居我國主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的第4位。但在我國，果渣尚未得到合理 利用，甚至有的棄作垃圾，污染環(huán)境。利用果渣發(fā)酵生產(chǎn)酵素肥，有利于減少環(huán)境污染和資 源浪費(fèi)，并降低經(jīng)濟(jì)作物農(nóng)藥的使用量，加快實(shí)現(xiàn)綠色種植，生態(tài)種植和健康種植。 W04] 現(xiàn)有技術(shù)中，專利申請(qǐng)"一種植物酵素生物肥及其制備方法"（【申請(qǐng)?zhí)枴?201410807328. 4)，提供了一種植物酵素生物肥，W紅糖、新鮮植物或果蔬、水為原料，經(jīng)密 封后封存發(fā)酵80-100天，過濾后得到植物酵素生物肥。 陽0化]專利申請(qǐng)"一種發(fā)酵酵素肥及其制備、使用方法"（【申請(qǐng)?zhí)枴?01510162424.2),是 將設(shè)施農(nóng)業(yè)蔬菜垃圾和/或農(nóng)產(chǎn)品交易市場(chǎng)蔬菜垃圾切碎后，將蔬菜、紅糖和水按一定的 質(zhì)量比混合，經(jīng)密封發(fā)酵3個(gè)月W上，得到發(fā)酵酵素肥。
[0006] 上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于在發(fā)酵過程中均沒有添加?？诘挠糜诎l(fā)酵的菌液，導(dǎo)致發(fā) 酵物料的時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)得到的酵素肥的生產(chǎn)性能還有待進(jìn)一步的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育及改良±壤 功效的酵素肥及其生產(chǎn)工藝，利用外源添加酵母菌、乳酸菌進(jìn)行果渣發(fā)酵，制備成果渣微生 物酵素肥，能有效的促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、改良±壤環(huán)境。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0009] 一種酵素肥的制備方法，步驟如下：
[0010] (1)將果渣、紅糖、水和酵母菌發(fā)酵液混合，密封自然發(fā)酵25-35天； W11] 似向密封發(fā)酵后的物料中再加入乳酸菌發(fā)酵液，密封自然發(fā)酵25-35天；
[0012] 步驟（1)和步驟（2)中，果渣、紅糖、水、酵母菌發(fā)酵液和乳酸菌發(fā)酵液加入量的比 為（2-4)Kg: (1-2)Kg:巧-11)L: (80-120)mL: (80-120)血。
[0013] 優(yōu)選的，步驟（1)和步驟似中，果渣、紅糖、水、酵母菌發(fā)酵液和乳酸菌發(fā)酵液加 入量的比為3KgaKg:10L:100血：100血。
[0014] 優(yōu)選的，所述酵母菌發(fā)酵液為產(chǎn)航假絲酵母（Candidautilis)CUM的發(fā)酵液，活菌 數(shù)大于或等于109c化/mL;所述產(chǎn)航假絲酵母（Candidautilis)CUM，已于2010年04月19 日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中屯、，其保藏編號(hào)為CCTCCΜ2010090;記載在申請(qǐng)人的另一 項(xiàng)專利"一株具有較強(qiáng)有機(jī)砸耐受、富集和轉(zhuǎn)化能力的酵母菌及其應(yīng)用"（CN101864369Β) 中。
[0015] 優(yōu)選的，所述乳酸菌發(fā)酵液為植物乳桿菌LP化actobacillusplantarum)的發(fā)酵 液，活菌數(shù)大于或等于108c化/mL;所述植物乳桿菌LP化actobacillusplantarum)，已于 2010年06月21日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中屯、，其保藏編號(hào)為：CCTCCΜ2010150;記 載在申請(qǐng)人的另一項(xiàng)專利"一株可用于生物防腐保鮮的乳酸菌及其應(yīng)用"（CN101914475Β) 中。
[0016] 所述酵母菌發(fā)酵液的制備方法，步驟如下：
[0017] 1)種子液的制備：
[0018] 將產(chǎn)航假絲酵母CUM的斜面菌株，利用接種環(huán)在無菌操作下挑取一環(huán)，接入到滅 菌后的酵母菌培養(yǎng)基中，恒溫?fù)u床培養(yǎng)，制備得到產(chǎn)航假絲酵母CUM的種子液；
[0019] 2)二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)液的制備：
[0020] 將步驟1)制備的產(chǎn)航假絲酵母CUM的種子液按體積比為1-3 %的接種量接入到滅 菌后的酵母菌培養(yǎng)基中，恒溫?fù)u床培養(yǎng)，制備得到二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)液； 陽OW 如發(fā)酵培養(yǎng)：
[0022] 將步驟2)制備的二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)液按體積比為1-3%的接種量接入到裝有酵母菌 培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中，發(fā)酵培養(yǎng)，即得產(chǎn)航假絲酵母CUM的發(fā)酵液。
[0023] 步驟1)、2)和3)中，所述的酵母菌培養(yǎng)基，其組成為：按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，葡萄糖 2.0%、酵母膏0.5%、蛋白腺1.0%、憐酸氨二鐘0.2%、pH自然；
[0024] 步驟1)和2)中，酵母菌培養(yǎng)基的滅菌方法為：12rC滅菌20分鐘。 陽02引步驟1)和2)中，恒溫?fù)u床培養(yǎng)的條件為：30-35°C恒溫?fù)u床120轉(zhuǎn)/分鐘培養(yǎng)2地。
[0026] 步驟如中，發(fā)酵培養(yǎng)的條件為：30-35°C恒溫培養(yǎng)24小時(shí)。
[0027] 所述乳酸菌發(fā)酵液的制備方法，步驟如下： 陽0測(cè) A)種子液的制備：
[0029] 將植物乳桿菌LP的斜面菌株，利用接種環(huán)在無菌操作下挑取一環(huán)，接入到滅菌后 的MRS培養(yǎng)基中，靜置恒溫培養(yǎng)，制備得到植物乳桿菌LP的種子液；
[0030] B)二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)液的制備：
[0031] 將步驟A)制備的植物乳桿菌LP的種子液按體積比為1-3%的接種量接入到滅菌 后的MRS培養(yǎng)基中，靜置恒溫培養(yǎng)，制備得到二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)液； 陽0巧 C)發(fā)酵培養(yǎng)：
[0033] 將步驟B)制備的二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)液按體積比為1-3%的接種量接入到裝有MRS培養(yǎng) 基的發(fā)酵罐中，發(fā)酵培養(yǎng)，即得植物乳桿菌LP的發(fā)酵液。 W34] 步驟A)、B)和C)中，所述的MRS培養(yǎng)基，其組成為：按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，葡萄糖 2. 0 %、巧樣酸錠0. 2 %、乙酸鋼0. 5 %、憐酸氨二鐘0. 5 %、硫酸儘0. 02 %、硫酸儀0. 05 %、蛋 白腺1.0%、牛肉膏1.0%、酵母膏0.5%、吐溫-800.l%、p冊(cè).0。 陽03引步驟A)和B)中，MRS培養(yǎng)基的滅菌方法為：115°C滅菌20分鐘。
[0036] 步驟A)和B)中，靜置恒溫培養(yǎng)條件為：37-40°C恒溫培養(yǎng)4她。
[0037] 步驟C)中，發(fā)酵培養(yǎng)的條件為：37-40°C靜置恒溫培養(yǎng)4她。
[0038] 所述果渣為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)產(chǎn)品，是指植物的果實(shí)在經(jīng)過壓棒，W提取其汁液 或油份之后，所余下的固態(tài)部分。本發(fā)明中所采用的果渣為匯源果汁廠提供經(jīng)過干燥處理 的含水量低于10%的果渣。
[0039] 本發(fā)明還保護(hù)上述制備方法制備得到的酵素肥。
[0040] 本發(fā)明進(jìn)一步保護(hù)所述的酵素肥在作物種植中的應(yīng)用。應(yīng)用方法為：酵素肥按 150-200kg/hm2施用，使用時(shí)用水稀釋1500-2000倍。
[0041] 本發(fā)明是采用如下原理實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明W培養(yǎng)基為介質(zhì)，通過菌種活化、上罐發(fā)酵 的制備過程得到菌種的發(fā)酵液，將發(fā)酵液接種到發(fā)酵原料上進(jìn)行發(fā)酵得到果渣酵素肥。本 發(fā)明制備的酵素肥不僅僅是高級(jí)的微生物肥料，還是±壤的改良劑，施入±壤中，憑借酵素 肥中含有的酶、礦物質(zhì)、活性物質(zhì)等來促進(jìn)±壤中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，影響±壤養(yǎng)分的變化規(guī)律， 刺激和調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
[0042] 選擇合適的能夠?qū)Πl(fā)酵原料進(jìn)行發(fā)酵的菌液，是縮短發(fā)酵時(shí)間、提高發(fā)酵產(chǎn)物性 能的關(guān)鍵。本發(fā)明是申請(qǐng)人從菌種庫中保存的大量菌株中，利用菌株的特異性和產(chǎn)酶特性， 根據(jù)酵素肥發(fā)酵的特點(diǎn)，經(jīng)過大量試驗(yàn)篩選得到的能夠發(fā)酵酵素產(chǎn)生大量維生素、可溶性 糖、核酸、氨基酸、淀粉酶的菌株，共兩株，即產(chǎn)航假絲酵母（Candidautilis)CUM和植物乳 桿菌LPiXactobacillusplantarum)。因此，產(chǎn)航假絲酵母（Candidautilis)CUM和植物乳 桿菌LP化actobacillusplantarum)在制備具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育及改良±壤功效的酵素 肥中的應(yīng)用也是本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0043] 將運(yùn)兩株菌分別發(fā)酵成發(fā)酵液，采用間歇接種的方式接種到發(fā)酵原料中，經(jīng)過 50-70d的發(fā)酵制備成酵素肥。發(fā)酵液的不同接種方式也會(huì)影響最終制備的酵素肥的性能， 申請(qǐng)人在研發(fā)過程中對(duì)發(fā)酵液的不同接種方式進(jìn)行了考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：將酵母菌發(fā)酵液和 乳酸菌發(fā)酵液采用間歇接種的方式，間隔25-35天，發(fā)酵后制備的酵素肥性能最佳。
[0044] 制備的酵素肥經(jīng)過灌根施入±壤中，不僅能改善±壤的環(huán)境，還能促進(jìn)植物的生 長(zhǎng)，增加作物的產(chǎn)量。酵素肥中，生長(zhǎng)素IAA、維生素、淀粉酶、核酸和氨基酸的含量有了明顯 的提高。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，制備得到的酵素肥具有W下特點(diǎn)：生長(zhǎng)素IAA的含量為 lOlmg/l、維生素含量為6. 41mg/l、淀粉酶含量為16. 54U/mL、核酸含量為6. 58μg/mL、氨基 酸含量為6. 39μg/m