一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于肥料制造領域，涉及一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料的方法。
【背景技術】
[0002]目前土壤鹽漬化很嚴重，給農業帶來了很大的影響，不利于植物的種植，給農業資源帶來了不利影響。在我國I億平方公里的耕地中，約有10%的土地屬于鹽漬化土壤，此外，還有2000多公頃的鹽荒地，其中大部分沒有被開墾利用。如何開墾和利用這些鹽漬化土壤，擴大種植面積，增加國民收入，是當前農業生產中的重要問題之一。目前國家政府和科學研究者都重視對鹽漬化土壤的修復，積極開展各方面的研究和合理的開發利用，使之成為有效地土地資源，并啟動了 “渤海糧倉”科技示范工程，提高鹽堿地糧食增產能力，保障我國糧食安全。目前對于鹽漬化土壤常用灌水洗鹽、深耕客土、物理化學法以及農業中的植物改良法等，這些在一定的程度上都能夠起到改善土壤，促進植物發展的效果，但利用成本高、容易產生二次污染，亟需新型綠色高效專用肥料的開發應用。
[0003]海藻肥是一類純天然、無毒副作用的新型肥料，它含有豐富的非含N有機物和一定數量的氨基酸、蛋白質和微量營養元素外，還含有海洋生物特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不飽和脂肪酸和陸生植物稀有的鋅、溴、碘等礦物元素以及豐富的維生素
K等多種營養物質，具有提高作物產量、改善品質和增強作物的抗旱、耐寒、抗病性等作用。目前海藻肥料、微生物肥料是比較新型的改良產品，在改良土壤環境、利用鹽漬化土地領域具有較好的應用前景，不僅成本低，而且無二次污染等優點，已有很多專家學者認可海藻功能性物質和微生物的改良效果;但在應用中海藻肥料、微生物肥料改良鹽漬化土地仍存在效果較差、改良成本高等弊端，尚未實現規模化推廣應用，亟需產業化關鍵技術集成與應用。
【發明內容】
[0004]為解決現有技術存在的問題和不足，本發明提供一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料的方法，促進土壤中有機質的釋放，改善鹽漬化土壤的理化結構，增加土壤團聚體和滲透性，改善土壤肥沃度，提高鹽堿地作物在高鹽脅迫下的抗逆能力，提升鹽堿地的糧食增產能力。
[0005]本發明上述目的是通過以下技術方案予以實現的:
本發明提供一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料的方法，其特征在于，具體包括以下步驟:
(1)海藻預處理:用清水沖洗海藻，去除雜質，瀝干;80?90°C條件下烘干，最后磨粉，過篩；
(2)超聲波輔助酶解:加入海藻質量8?10倍的水，調整pH6.8?7.2；按海藻質量比加入2%?3%糖化酶、1%?2%非淀粉多糖酶，40?60 0C下超聲波輔助酶解2?4h ； (3)發酵液調配:向酶解液中加入海藻質量比的3.0%?5.0%葡萄糖、2.0%?3.0%酵母膏、0.3% ?0.5% 磷酸二氫鉀、0.02%MgS04.7H20、0.01%CaCl2，pH 調至 7.0?7.2 ；
(4)好氧發酵:選用液體發酵罐，裝液量為60%?70%，接種冷解糖芽孢桿菌和黑曲霉，按海藻質量比接種量分別為2%?3%、1%?2%，控制發酵溫度28?37°C，轉速150?300rpm，通氣量10?20L/min;在此發酵條件下發酵8?12h;
(5)二步發酵:按海藻質量比接種3%?5%耐鹽性甲基營養型芽孢桿菌，控制發酵溫度28?37°C，轉速150?300rpm，通氣量10?20L/min;在此發酵條件下發酵12?16h;
(6)過濾:發酵結束后過濾得上清液，固形物進入復混肥生產；
(7)濃縮:將發酵液濃縮，即得抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料。
[0006]上述的海藻可以是海帶、滸苔中的一種或兩種的混合物。
[0007]所述步驟(I)中，最后磨粉之后，過篩所用篩網的目數為40目。
[0008]所述步驟(2)中，超聲波輔助酶解使用超聲功率400w、頻率25kHz的超聲波設備。
[0009]本發明與現有技術相比具有如下優點和積極效果:
1、本發明提供的一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料的方法，避免了海藻肥料生產過程中強堿、高溫、高壓的破壞作用，通過復合酶解微生物發酵代謝過程中產生的各種酶系降解海藻大分子物質，完全保留了海藻中豐富的營養物質，且通過冷解糖芽孢桿菌、黑曲霉的發酵作用，將海藻中的多糖降解為功能性強的海藻寡糖，經檢測海藻寡糖含量遠超于目前已報到的技術水平(P〈0.01)。
[0010]2、本發明提供的一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料的方法，該方法制備的產品集天然營養成分、抗生物質、植物激素于一體，集有機肥料、微生物肥料、微量元素肥料“三肥”復合功效于一體，具有較好的鹽堿地改良功效，施用本發明產品的實驗組較施用市售鹽堿地改良生物有機肥的對照組相比，畝均產量提高32.26%，差異達到顯著水平(P〈0.01)，與對照組(施用市場上微生物肥料、有機肥料、海藻肥料等)差異性顯著(p〈
0.01)；其優勢主要表現在:一是富含枯土壤益生菌，特別是通過二步發酵，產品中富含耐鹽性甲基營養型芽孢桿菌，能夠在鹽堿化土壤中富集并形成優勢菌群，外源性加入的土壤有益微生物能促進植物監理一個健壯壯大的根系，增強其對土壤養分、水分與氣體的吸收利用;可增大植物莖桿的維管束細胞，加快水、養分和光合產物的運輸;能促進植物細胞分裂，有效促進植物生長;二是本發明提供的海藻生物水溶肥料通過超聲波輔助酶解和微生物二步發酵，有效降解海藻中的功能活性成分，特別是產品中富含海藻寡糖，可顯著提升鹽堿地作物在高鹽脅迫下的抗逆能力，提高生產能力;三是海藻中的海藻酸是天然的土壤調理劑，有利于形成水穩性團粒結構不可缺少的皎潔物質一土壤膠體，促進、改良土壤團粒結構，改善土壤內部空隙，協調土壤中固、液、氣三者的比例，增強土壤生物活力，促進速效養分的釋放，提高土壤對酸堿的緩沖性和保肥、蓄水能力；四是生產反應溫和，功能活性成分損失小。
【具體實施方式】
[0011]本發明提供一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料方法的【具體實施方式】，具體包括以下步驟:
(I)海藻預處理:用清水沖洗海藻，去除雜質，瀝干;80?90°C條件下烘干，最后磨粉，過篩； (2)超聲波輔助酶解:加入海藻質量8?10倍的水，調整pH6.8?7.2；按海藻質量比加入2%?3%糖化酶、1%?2%非淀粉多糖酶，40?60 0C下超聲波輔助酶解2?4h ；
(3)發酵液調配:向酶解液中加入海藻質量比的3.0%?5.0%葡萄糖、2.0%?3.0%酵母膏、0.3% ?0.5% 磷酸二氫鉀、0.02%MgS04.7H20、0.01%CaCl2，pH 調至 7.0?7.2 ；
(4)好氧發酵:選用液體發酵罐，裝液量為60%?70%，接種冷解糖芽孢桿菌和黑曲霉，按海藻質量比接種量分別為2%?3%、1%?2%，控制發酵溫度28?37°C，轉速150?300rpm，通氣量10?20L/min;在此發酵條件下發酵8?12h;
(5)二步發酵:按海藻質量比接種3%?5%耐鹽性甲基營養型芽孢桿菌，控制發酵溫度28?37°C，轉速150?300rpm，通氣量10?20L/min;在此發酵條件下發酵12?16h;
(6)過濾:發酵結束后過濾得上清液，固形物進入復混肥生產；
(7)濃縮:將發酵液濃縮，即得抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料。
[0012]以下為本發明的3個具體實施例:
實施例1:
一種酶解發酵法制備抗鹽堿專用海藻生物水溶肥料的方法，具體制備步驟如下:
(1)海藻預處理:用清水沖洗海藻，去除雜質，瀝干