一種農(nóng)用高效固氮菌的生產(chǎn)方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域微生物技術(shù)領(lǐng)域
【背景技術(shù)】
[0002]中國五千年傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，以有機(jī)肥為主，五千年土地沒退化。學(xué)習(xí)西方現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，拋棄了傳統(tǒng)有機(jī)肥，幾乎完全用化學(xué)肥料，消耗了大量的能源。中國合成氨生產(chǎn)消耗了國內(nèi)生產(chǎn)的50%無煙塊煤和31%的天然氣產(chǎn)量，如果按現(xiàn)有的發(fā)展速度，則中國天然氣的總產(chǎn)量只能滿足55%的化肥產(chǎn)量的需求，而化肥生產(chǎn)對無煙塊煤需求幾乎等于現(xiàn)有無煙塊煤全部產(chǎn)量。同時，中國的磷、鉀礦資源危機(jī)也已經(jīng)開始出現(xiàn)，中國磷礦年消耗超過I億噸標(biāo)礦，現(xiàn)有磷礦資源中富礦僅能用10年左右，我們的鉀礦資源也很匱乏，目前國內(nèi)化學(xué)鉀肥市場已經(jīng)被國外產(chǎn)品占領(lǐng)80%以上。化學(xué)肥料作為一種高耗能產(chǎn)業(yè)，以及具有嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境危害人類健康的特點(diǎn)，并受磷、鉀資源匱乏，農(nóng)產(chǎn)品等因素限制，一些發(fā)達(dá)國家十年前不再以化學(xué)肥料為主了，生物肥料作為一種高效無毒綠色無污染的新型肥料，在合理減少化肥用量，增加生物肥的用量，保證農(nóng)產(chǎn)品安全和產(chǎn)量的前提下，保持生態(tài)平衡，合理開發(fā)生物月巴，改造自然的要求，具有廣闊社會前景。
[0003]氮是構(gòu)成植物生命的最重要元素之一，自然界中某些微生物直接將大氣中的氮通過固氮酶還原成氨NH4+，這類微生物包括細(xì)菌，蘭綠藻、放線菌等，在固氮菌中有一類屬自由生活類群，它們是植于植物根表，有可能浸入植物表皮外皮層的細(xì)胞間隙，和近根土壤中，靠根系分泌物生存、繁衍，與植物根系有密切關(guān)系，但宿主植物不形成特異分化結(jié)構(gòu)，植物與細(xì)胞之間這種共生關(guān)系聯(lián)合共生固氮。這類固氮菌，稱聯(lián)合固氮菌。
[0004]巴西實驗室1976年提出，20年來受到各國科學(xué)家重視。
[0005]沙棘是在干旱地區(qū)少數(shù)具有固氮能力的木本植物。沙棘雖然不是豆種植物，但也與某些固氮菌共生，固氮菌在沙棘的根系上生長，形成根瘤。這種特性，對于沙棘在惡劣環(huán)境生存具有重要生態(tài)學(xué)意義。
[0006]當(dāng)前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的氮，主要是靠化學(xué)肥料-尿素供應(yīng)，由于肥料碳氮比失調(diào)，土壤失去固氮能力，作物吸收約30 %，70 %的氮進(jìn)入環(huán)境，主要進(jìn)入地下水和空氣，污染環(huán)境。
[0007]如果我們換位思考，每畝地上空有數(shù)十噸氮含在空氣中，沒被利用，利用空氣中的氮要靠生物固氮，現(xiàn)在的固氮菌(包括解磷、解鉀菌)每克0.2億-2個億，下地作用甚微。每種菌最多不過固定相當(dāng)于尿素2-3公斤氮，滿足不了農(nóng)作物對氮的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0008]1、篩選耐惡劣環(huán)境沙棘樹，從根部采集菌種用稀釋分離法或劃線分離法，對沙棘菌純化處理，然后用阿須貝氏無氮培養(yǎng)基(PH值6.8-7.8進(jìn)行試管斜面培養(yǎng)，培養(yǎng)箱溫度250C -30°C時間 3 天。
[0009]2、把斜面菌種進(jìn)行一級種子振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)基含10%氨基酸水劑，用容器300ml的三角瓶裝100毫升10%氨基酸水劑，把培養(yǎng)好的斜面菌種在潔凈工作臺上，接入三角瓶中，放入每分鐘110轉(zhuǎn)搖床內(nèi)，25°C -30°c，培養(yǎng)三天。
[0010]3、把一級振蕩培養(yǎng)的菌種，接入二級振蕩培養(yǎng)棕色瓶，換成含10%黃腐酸培養(yǎng)基(黃腐酸分子量400-1000為佳)用容量3000毫升的棕色瓶，瓶內(nèi)裝含10%黃腐酸水溶液1000毫升，把100毫升一級種接入瓶中放進(jìn)搖床，溫度25°C -30°c，培養(yǎng)三天。
[0011]4、菌液通氣發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn)種，把二級種放入含無菌水的風(fēng)化煤中，菌種:風(fēng)化煤:無菌水比例1:70:29拌勻后，把風(fēng)化煤放入溫室，溫度25°C -30°c，濕度70°C -85°C。發(fā)酵三天?？傻玫?40億/克左右的固氮菌生產(chǎn)種。用于生產(chǎn)固氮菌肥。
[0012]5、選載體(風(fēng)化煤、褐煤、泥炭、秸桿粉碎、經(jīng)過分類粉碎脫毒的垃圾任意一種)菌和載體(以1:100重量比，加水30%拌勻在25°C -30°c溫室發(fā)酵三天后形成固氮菌肥。
[0013]任何肥料被作物吸收都必須有微生物的參與與分解，微生物肥料的功能也由此而產(chǎn)生，它既能最大限度發(fā)揮肥效，將養(yǎng)分分解轉(zhuǎn)化被作物吸收利用，不產(chǎn)生殘留和危害，即增產(chǎn)又不浪費(fèi)，又保護(hù)生態(tài)環(huán)境，可以說是利國利民。
[0014]現(xiàn)在過量使用化肥已造成農(nóng)田環(huán)境的污染，土地退化，鹽堿沙漠化快速蔓延，農(nóng)作物農(nóng)藥殘留超標(biāo)，人食用的安全隱患增加，微生物肥料的研發(fā)和推廣也是歷史的必然。成為不可阻擋的潮流。
[0015]農(nóng)作物生長需要氮肥，是不可否認(rèn)的事實，生物固氮由來已久，為什么尿素用量能占絕對優(yōu)勢，主要原因要從生物固氮本身找原因，生物固氮雖然好，但存在著以往生物固氮，發(fā)展慢、退化快、固氮少，不能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，也是無法否認(rèn)的現(xiàn)實。
[0016]空氣中存在著大量游離態(tài)氮，如何利用這些資源，給生物科技工作提供了廣闊發(fā)展空間。我們翻開生物固氮發(fā)展史可以看出，自生互生聯(lián)合固氮菌是從豆種植物和牧草根部采集的，由于它們的生長環(huán)境的優(yōu)越，沒有形成它耐惡劣環(huán)境和快速繁殖的優(yōu)勢，而是生存發(fā)展有選擇性。天生的缺點(diǎn)無法克服。
[0017]當(dāng)前生物肥菌數(shù)只有0.2-2億/克，這樣少的菌數(shù)下地它要戰(zhàn)勝雜菌，又要分解有機(jī)質(zhì)、化肥，農(nóng)藥殘留及礦物質(zhì)和自身能力不相適應(yīng)，往往“戰(zhàn)斗”尚未展開菌數(shù)損失過半，敵我太懸殊，怪不了生物肥“效果不佳”。
[0018]專家估計，化肥用量今后30年將繼續(xù)保持增長趨勢，2020年氮肥用量將增至目前用量2倍，如果不采取有效對策，水資源污染將進(jìn)一步惡化，到那時間，就不是癌癥“村” 了?！拔从昃I繆”和“亡羊補(bǔ)牢”的選擇擺在我們面前。
[0019]從源頭抓起，效果會事半功倍。已經(jīng)污染再去治理，難度之大，無可比擬。
[0020]深度開發(fā)生物固氮對全球生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，生態(tài)與發(fā)展極端重要，對動植物和人類的生存及農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和耕地的保護(hù)有極其重要的作用，是生態(tài)文明要解決的重大問題之
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[0021]選擇生命力強(qiáng)的固氮菌，生命力強(qiáng)是惡劣環(huán)境造成的，豆種根瘤菌，環(huán)境優(yōu)越，生命力弱，固氮少，繁殖慢，退化快，農(nóng)民反映生物肥效果不佳，所以生物肥發(fā)展困難，不景氣。
[0022]從沙棘根須上采集篩選的沙棘固氮菌，因為沙棘在惡劣環(huán)境中生存，干旱沙漠、濕地，巖石縫中都能生長、繁衍，它固氮能力強(qiáng)，每畝沙棘樹的根廇菌可固定相當(dāng)25公斤尿素的氮。沙棘固氮菌與沙棘共生，離開沙棘以后能否存活，繁衍，固氮，實踐告訴我們，離開沙棘樹根以后，滿足它的生存條件，很快繁衍到840億/克，下地不用尿素，也沒用磷肥和鉀月巴，蔬菜生長旺盛，說明，它固氮能力強(qiáng)，當(dāng)然還應(yīng)該用磷鉀、微肥，有機(jī)質(zhì)等不可缺少。減少尿素用量，對節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)水源，保護(hù)人們健康都有重大而深遠(yuǎn)意義。
[0023]【具體實施方式】:實施方案如下:實施例1:
[0024]1、篩選耐惡劣環(huán)境沙棘樹，從根部采集菌種用稀釋分離法或劃線分離法，對沙棘菌純化處理，然后用阿須貝氏無氮培養(yǎng)基(PH值6.8-7.8進(jìn)行試管斜面培養(yǎng)，培養(yǎng)箱溫度250C -30°C時間 3 天。
[0025]2、把斜面菌種進(jìn)行一級種子振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)基含10%氨基酸水劑，用容器300ml的三角瓶裝100毫升10%氨基酸水劑，把培養(yǎng)好的斜面菌種在潔凈工作臺上，接入三角瓶中，放入每分鐘110轉(zhuǎn)搖床內(nèi)，25°C -30°c，培養(yǎng)三天。
[0026]3、把一級振蕩培養(yǎng)的菌種，接入二級振蕩培養(yǎng)棕色瓶，換成含10%黃腐酸培養(yǎng)基(黃腐酸分子量400-1000為佳)用容量3000毫升的棕色瓶，瓶內(nèi)裝含10%黃腐酸水溶液1000毫升，把100毫升一級種接入瓶中放進(jìn)搖床，溫度25°C -30°c，培養(yǎng)三天。
[0027]4、菌液通氣發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn)種，把二級種放入含無菌水的風(fēng)化煤中，菌種:風(fēng)化煤:無菌水比例1:70:29拌勻后，把風(fēng)化煤放入溫室，溫度25°C -30°C，濕度70°C -85°C。發(fā)酵三天。可得到840億/克左右的固氮菌生產(chǎn)種。用于生產(chǎn)固氮菌肥。
[0028]5、選載體(風(fēng)化煤、褐煤、泥炭、秸桿粉碎、經(jīng)過分類粉碎脫毒的垃圾任意一種)菌和載體(以1:100重量比，加水30%拌勻在25°C -30°c溫室發(fā)酵三天后形成固氮菌肥。
【附圖說明】
[0029]圖中符號
[0030]圖1是生產(chǎn)工藝流程圖，其中，1、篩選菌種、純化處理、斜面培養(yǎng)。2、一級菌種擴(kuò)大培養(yǎng)。3、二級菌種擴(kuò)大培養(yǎng)。4、菌液通氣發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn)種。5、選載體消毒用生產(chǎn)種生產(chǎn)菌肥。
【主權(quán)項】
1.一種農(nóng)用高效固氮菌的生產(chǎn)方法，其特征在于:篩選耐惡劣環(huán)境沙棘樹，從根部采集菌種用稀釋分離法或劃線分離法，對沙棘菌純化處理，然后用阿須貝氏無氮培養(yǎng)基(PH值6.8-7.8進(jìn)行試管斜面培養(yǎng)，培養(yǎng)箱溫度25°C -30°C時間3天。
2.把斜面菌種進(jìn)行一級種子振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)基含10%氨基酸水劑，用容器300ml的三角瓶裝100毫升10%氨基酸水劑，把培養(yǎng)好的斜面菌種在潔凈工作臺上，接入三角瓶中，放入每分鐘110轉(zhuǎn)搖床內(nèi)，25°C -30°C，培養(yǎng)三天。
3.把一級振蕩培養(yǎng)的菌種，接入二級振蕩培養(yǎng)棕色瓶，換成含10%黃腐酸培養(yǎng)基(黃腐酸分子量400-1000為佳)用容量3000毫升的棕色瓶，瓶內(nèi)裝含10%黃腐酸水溶液1000毫升，把100毫升一級種接入瓶中放進(jìn)搖床，溫度25°C -30°C，培養(yǎng)三天。
4.菌液通氣發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn)種,把二級種放入含無菌水的風(fēng)化煤中，菌種:風(fēng)化煤:無菌水比例1:70:29拌勻后，把風(fēng)化煤放入溫室，溫度25°C _30°C，濕度70°C -85°C。發(fā)酵三天?？傻玫?40億/克左右的固氮菌生產(chǎn)種。用于生產(chǎn)固氮菌肥。
5.選載體(風(fēng)化煤、褐煤、泥炭、秸桿粉碎、經(jīng)過分類粉碎脫毒的垃圾任意一種)菌和載體(以1:100重量比，加水30%拌勻在25°C -30°c溫室發(fā)酵三天后形成固氮菌肥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種農(nóng)用高效固氮菌生產(chǎn)方法，(優(yōu)選了特殊固氮菌種、創(chuàng)新培養(yǎng)基)所述的培養(yǎng)基除貝氏培養(yǎng)基外還先后改用了氨基酸、專用黃腐酸，載體用了優(yōu)質(zhì)風(fēng)化煤、畜禽糞便、農(nóng)作物秸桿等有機(jī)廢料，產(chǎn)品經(jīng)有資質(zhì)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測總活菌數(shù)840億／克，田間應(yīng)用表現(xiàn)超常。本發(fā)明目的是為了減少尿素用量，降低硝酸鹽污染，節(jié)能減排，有利人民健康，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，看來空中固氮前景看好。
【IPC分類】C12N1-20, C05F11-08
【公開號】CN104560757
【申請?zhí)枴緾N201310466100
【發(fā)明人】魏明重
【申請人】魏明重
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月9日