【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及肥料制備，具體為用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝。
技術(shù)介紹
1、在當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，肥料起著至關(guān)重要的作用，傳統(tǒng)肥料雖然在一定程度上能夠滿足作物生長的需求，但普遍存在著營養(yǎng)成分單一、肥效不持久、對環(huán)境有一定污染等問題，隨著農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求不斷提高，尋找更加高效、環(huán)保、可持續(xù)的肥料成為當(dāng)務(wù)之急；
2、亮氨酸作為一種重要的氨基酸，在促進(jìn)植物生長和提高抗逆性方面具有潛在價值，亮氨酸可以參與植物的蛋白質(zhì)合成、調(diào)節(jié)代謝途徑，增強(qiáng)植物的免疫力和抗逆能力，目前，亮氨酸發(fā)酵液的生產(chǎn)主要通過微生物發(fā)酵的方式獲得，然而，單獨(dú)的亮氨酸發(fā)酵液在應(yīng)用中存在一些局限性，例如，亮氨酸發(fā)酵液中的營養(yǎng)成分相對單一，難以滿足植物全面生長的需求，此外，亮氨酸發(fā)酵液的穩(wěn)定性和長效性也有待提高，固氮微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色，它們能夠?qū)⒖諝庵械牡獨(dú)廪D(zhuǎn)化為植物可利用的氮源，提高土壤肥力，減少對化學(xué)氮肥的依賴，新型根瘤菌變種以及特殊圓褐固氮菌亞種等固氮微生物具有高效的固氮能力和適應(yīng)多種土壤環(huán)境的潛力，然而，固氮微生物在土壤中的存活和作用發(fā)揮受到多種因素的制約，如土壤酸堿度、溫度、濕度等環(huán)境條件，以及與其他微生物的競爭等因素，都可能影響固氮微生物的活性和固氮效率，單獨(dú)使用固氮微生物作為肥料，也存在著肥效不穩(wěn)定、難以持久發(fā)揮作用等問題，鑒于亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物各自的特點(diǎn)和局限性，將兩者結(jié)合起來制備肥料具有重要的現(xiàn)實意義，為此，我們提出用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝。
技術(shù)實現(xiàn)思路<...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，包括亮氨酸發(fā)酵液制備、固氮微生物的培養(yǎng)以及亮氨酸發(fā)酵液與固氮微生物的混合，其特征在于：所述用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的具體操作步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟一中，選用新型亮氨酸生產(chǎn)菌株，對其進(jìn)行活化處理，調(diào)配活化培養(yǎng)基，活化培養(yǎng)基中包括濃度為10g/L葡萄糖、5g/L硫酸銨、0.8g/L磷酸二氫鉀以及0.3g/L硫酸鎂，將新型亮氨酸生產(chǎn)菌株接種活化培養(yǎng)基上，在27℃-30℃、pH值為6.5-7.0的條件下培養(yǎng)12h-18h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟一中，將活化后的菌株接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，接種量為發(fā)酵培養(yǎng)基總體積的5%-10%，發(fā)酵過程中，控制環(huán)境溫度為30℃-35℃，pH值范圍在6.8-7.2之間，并持續(xù)通入無菌空氣，通氣量為每升培養(yǎng)基0.5-1.0L/min，同時控制攪拌速率在150r/min-200r/min，保證培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)均勻分布，發(fā)酵時間為55h-65h，在
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟二中，微濾處理采用孔徑為0.2um-0.4um的微濾膜對亮氨酸發(fā)酵液進(jìn)行初步過濾，將其按照1.5m3/h-2.5m3/h的流速通過微濾膜，操作壓力控制在0.15MPa-0.25MPa，過濾溫度保持在28℃-30℃之間，超濾處理選用孔徑為20nm-40nm的超濾膜進(jìn)行深度過濾，控制操作壓力為0.30MPa-0.45MPa，過濾溫度保持在28℃-30℃之間，納濾處理采用孔徑為1.5nm-3nm的納濾膜進(jìn)行精細(xì)分離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟二中，經(jīng)過多級過濾后，將其通入離子交換樹脂中進(jìn)行分離，選用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，在分離操作前，用去離子水沖洗樹脂至出水清澈，并用濃度為1mol/L-2mol/L的鹽酸溶液浸泡樹脂4-6h，完成后用去離子水將其沖洗至中性，再用濃度為1mol/L-2mol/L的氫氧化鈉溶液浸泡樹脂4h-6h，完成后用去離子水沖洗至中性備用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟三中，配置固氮微生物培養(yǎng)基，其中主要成分包括濃度為14g/L-16g/L的蔗糖、3g/L-3.5g/L的酵母粉、0.7g/L-0.8g/L的磷酸二氫鉀、0.3g/L-0.4g/L的硫酸鎂以及0.03g/L-0.05g/L的生長促進(jìn)劑，將篩選和馴化后的新型根瘤菌變種和特殊圓褐固氮菌亞種接種至固氮微生物培養(yǎng)基中，接種量為培養(yǎng)基總體積的3%-5%，培養(yǎng)溫度為26℃-28℃，設(shè)定pH值范圍為6.5-7.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟三中，培養(yǎng)過程中采用間歇式通氣，通氣量為每升發(fā)酵培養(yǎng)基0.2L/h-0.4L/h，通氣時間間隔為2h-3h，培養(yǎng)過程中同時使用攪拌裝置以80r/min-120r/min的速度攪拌發(fā)酵培養(yǎng)基，確保營養(yǎng)物質(zhì)分布均勻，培養(yǎng)時間為35h-40h，在此期間，每5h-8h取樣檢測固氮微生物的數(shù)量以及活性指標(biāo)，根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整培養(yǎng)條件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟四中，亮氨酸發(fā)酵液與固氮微生物的體積比為1:2，在混合過程中，以100r/min的攪拌速率攪拌30min，在混合前，需要使用亮氨酸發(fā)酵液進(jìn)行紫外線照射消毒，混合完成后，向混合物中加入納米蛭石，所添加的納米蛭石粒徑大小控制在50nm-80nm之間，納米蛭石加入量為總混合液質(zhì)量的25%，以80r/min的攪拌速率攪拌20min，使填充劑與混合液充分混合均勻后，再將其轉(zhuǎn)入低溫等離子體輔助干燥設(shè)備中，設(shè)置干燥溫度為55℃、等離子體的能量密度為500J/m3以及通入干燥空氣流速2m3/h，在以上條件下干燥40min-60min，干燥后制得肥料半成品。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟五中，將干燥后的肥料半成品送入粉碎設(shè)備中進(jìn)行粉碎處理，同時使用吸塵器將產(chǎn)出的煙塵除去，將粉碎后的肥料半成品過篩，篩網(wǎng)孔徑控制在2mm-3mm之間，質(zhì)量以及特性檢測包括外觀檢測、有效成分檢測、pH值檢測以及水分含量檢測，肥料成品檢測合格后，將其放入包膜設(shè)備中，控制包膜厚度為0.2mm-0.25mm，壓力為0.1KPa，...
【技術(shù)特征摘要】
1.用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，包括亮氨酸發(fā)酵液制備、固氮微生物的培養(yǎng)以及亮氨酸發(fā)酵液與固氮微生物的混合，其特征在于：所述用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的具體操作步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟一中，選用新型亮氨酸生產(chǎn)菌株，對其進(jìn)行活化處理，調(diào)配活化培養(yǎng)基，活化培養(yǎng)基中包括濃度為10g/l葡萄糖、5g/l硫酸銨、0.8g/l磷酸二氫鉀以及0.3g/l硫酸鎂，將新型亮氨酸生產(chǎn)菌株接種活化培養(yǎng)基上，在27℃-30℃、ph值為6.5-7.0的條件下培養(yǎng)12h-18h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟一中，將活化后的菌株接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，接種量為發(fā)酵培養(yǎng)基總體積的5%-10%，發(fā)酵過程中，控制環(huán)境溫度為30℃-35℃，ph值范圍在6.8-7.2之間，并持續(xù)通入無菌空氣，通氣量為每升培養(yǎng)基0.5-1.0l/min，同時控制攪拌速率在150r/min-200r/min，保證培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)均勻分布，發(fā)酵時間為55h-65h，在發(fā)酵期間，每6h-8h取樣檢測亮氨酸含量以及菌體濃度，并及時調(diào)整發(fā)酵條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟二中，微濾處理采用孔徑為0.2um-0.4um的微濾膜對亮氨酸發(fā)酵液進(jìn)行初步過濾，將其按照1.5m3/h-2.5m3/h的流速通過微濾膜，操作壓力控制在0.15mpa-0.25mpa，過濾溫度保持在28℃-30℃之間，超濾處理選用孔徑為20nm-40nm的超濾膜進(jìn)行深度過濾，控制操作壓力為0.30mpa-0.45mpa，過濾溫度保持在28℃-30℃之間，納濾處理采用孔徑為1.5nm-3nm的納濾膜進(jìn)行精細(xì)分離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵液和固氮微生物制備肥料的工藝，其特征在于：所述步驟二中，經(jīng)過多級過濾后，將其通入離子交換樹脂中進(jìn)行分離，選用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，在分離操作前，用去離子水沖洗樹脂至出水清澈，并用濃度為1mol/l-2mol/l的鹽酸溶液浸泡樹脂4-6h，完成后用去離子水將其沖洗至中性，再用濃度為1mol/l-2mol/l的氫氧化鈉溶液浸泡樹脂4h-6h，完成后用去離子水沖洗至中性備用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用亮氨酸發(fā)酵...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：戶鵬東，劉鵬，高宏偉，
申請(專利權(quán))人：寧夏金維制藥股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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