发酵鱼类下脚料制备微生物肥料的菌种筛选及工艺研究

发布时间：2019-11-19 14:49

【摘要】：长期以来鱼类下脚料的利用极为简单和粗犷,不仅造成了环境污染,资源也未能得到充分利用。本实验通过筛选具有高效分解鱼类下脚料功能和消除土壤板结功能的菌种,并对其组合发酵过程进行优化,探索最佳的发酵条件,制备出含氮丰富、具有解磷解钾功效的液体微生物肥料。本研究对从土壤、腐败鱼体、微生物肥料中分离到的54株菌进行了单一发酵试验、解磷解钾固氮试验、形态学观察、生理生化试验及分子生物学试验,最终筛选了5株菌[温和假单胞菌(Acidovorax temperans)、施氏假单胞菌(Pseudommonas stutzeri)、类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)、黑曲霉(Aspergillus niger)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)]用于发酵鱼类下脚料。在确定用于发酵的菌种后,分别对复合菌种扩大培养的培养基配方、温度、p H、转速、接菌量进行了单因素试验及部分因素正交试验,最终确定发酵用菌的扩大培养条件为:在复合培养基中(配方为,蛋白胨15 g/l、葡萄糖20 g/l、Mg SO40.03 g/l、Na Cl0.01g/l、K2HPO40.15 g/l),接入5%(v/v)的复合菌种液,调节p H=6.5,放置于温度为30℃,转速为140 r/min的摇床中进行4-6 h培养,即得扩大培养液。发酵工艺的研究通过对料水比、温度、p H、转速、接菌量进行单因素试验及部分因素正交试验,最终确定发酵条件为,在料水比为1:7的发酵底物中,接入11%(v/v)的复合菌种液,调节p H=5.5,放置于温度为30℃,转速为170 r/min的条件下培养7-8天,制备的发酵液总氮含量可以达到32.3 g/L,总磷含量达到13.4 g/L,总养分含量4%,达到复合微生物液体肥料的标准。发酵工艺放大试验以料水比为1:7、温度为30℃条件下的发酵底物为研究基础,对7.5 L发酵罐、50 L、1吨发酵罐的转速、接菌量及补料情况进行探究,虽然发酵罐的容量不断增大,但是转速190 r/min、接菌量15%(v/v)、30 g/L葡萄糖补充量的结果具有一致性,并且1吨发酵罐得到的发酵液总氮含量达28.4 g N/L,总磷含量10.1 g/L,基本符合微生物液体肥料标准;将得到的发酵液接种至有机磷、无机磷、阿须贝、硅酸盐培养基中,30℃培养3-5天后发现,发酵液中的菌株生长效果良好,说明发酵液具有解磷解钾固氮效果。本研究得到的微生物液体肥料,一方面缓解了环境压力,另一方面使鱼类下脚料发酵成为供给植物营养物质的肥料,而且具有缓解土壤板结问题的潜在能力。在一定程度上克服了有机肥料生产周期长、化肥残留严重的问题。对工农业发展具有重要的意义。
【图文】：

图 2-1 菌株协同拮抗试验结果图Fig 2.1 The result of together antagonism between bacteria同拮抗试验结果发现：FO2 对于其他菌具有明显的拮抗效果(a 图)抑制生长；而其余 6 株菌均可共同生长 (b、c 图)。以上试验结果，最终筛选确定用于鱼类下脚料发酵的菌株为：AO1、FO3、FS4 这 6 株菌。酵菌形态学观察结果述筛选出的 6 株菌进行形态学和显微镜观察，结果见图 2-2 至 2-7

图 2-1 菌株协同拮抗试验结果图Fig 2.1 The result of together antagonism between bacteria抗试验结果发现：FO2 对于其他菌具有明显的拮抗效果生长；而其余 6 株菌均可共同生长 (b、c 图)。试验结果，，最终筛选确定用于鱼类下脚料发酵的菌株为O3、FS4 这 6 株菌。形态学观察结果选出的 6 株菌进行形态学和显微镜观察，结果见图 2-2 至abc
【学位授予单位】：浙江海洋学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S144

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本文编号：2563118