[發(fā)明專利]利用乳化法制備解磷微生物緩釋海藻酸鈉微球的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811286376.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN109321558B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖春橋;池汝安;徐廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢工程大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N11/10
• 分類號(hào): C12N11/10;C12N11/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;閉釗

本發(fā)明涉及一種利用乳化法制備解磷微生物緩釋海藻酸鈉微球的方法，首先利用土壤微生物菌群或磷礦微生物菌群等經(jīng)篩選、富集、馴化得到目標(biāo)解磷微生物菌群，然后將其與一定濃度的海藻酸鈉溶液混合，將所得混合液加入到W/O型反向乳液中，再加入CaCl₂溶液形成微球。該微球的包覆材料為具有良好生物降解性和相容性的海藻酸鈉，因而不會(huì)對(duì)土壤造成污染，將其作為微生物緩釋肥料使用有助于大幅度提高肥效和有效時(shí)長(zhǎng)，有助于減少化學(xué)肥料的使用，有助于改善土壤板結(jié)和水體富營(yíng)養(yǎng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及緩釋材料及微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用乳化法制備解磷微生物緩釋海藻酸鈉微球的方法。

背景技術(shù)

海藻酸鈉(SA)是一種線性嵌段共聚物，屬于天然雜多糖，主要從褐藻中提煉得到。海藻酸鈉具有相容性好、無毒無害、可降解等優(yōu)點(diǎn)，其主鏈上帶有羧基，在與二價(jià)陽離子(Mg²⁺除外)接觸瞬間，通過古洛糖酸上的Na⁺與二價(jià)陽離子交換而發(fā)生凝膠化反應(yīng)，形成熱不可逆性凝膠。

緩釋微球是用特殊材料將功能分子或菌種包埋得到的一種微球制劑。緩釋微球能夠在一定條件下緩慢釋放所包埋的物質(zhì)，或者成為一個(gè)受外界環(huán)境影響較小的微反應(yīng)器進(jìn)而產(chǎn)生特定物質(zhì)并釋放出來。由于海藻酸鈉優(yōu)良的生物相容性，將其作為微生物的包覆材料可以在一定程度上保證菌種活性。此外，海藻酸鈉還具有良好的生物降解性，未來應(yīng)用于生物肥料中可以很大程度上避免對(duì)環(huán)境的污染。

緩/控釋肥料和微生物肥料已經(jīng)慢慢被人們所熟知，而將兩者結(jié)合起來卻不多見。通過微生物的緩釋可以提高工程菌種與當(dāng)?shù)匚⑸锏母?jìng)爭(zhēng)能力，包覆后的微球在一定程度上降低了環(huán)境變化對(duì)微生物活性的影響，這樣一來不僅提高了微生物肥料的有效作用時(shí)間，而且降低了化學(xué)肥料的使用頻率和用量，有助于減輕環(huán)境污染。

本發(fā)明利用磷礦礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的解磷微生物菌群或土壤解磷菌群作為包覆菌種，通過篩選、富集、馴化進(jìn)一步提高了其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和固定磷的能力，由此制成的肥料具有見效快、作用時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。此外，通過乳液法制成的微球粒徑較小、分散性更好，更重要的是有利于大量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有微生物緩釋微球制備技術(shù)復(fù)雜以及所使用的微生物菌種性能不足等問題，改用乳化法合成解磷微生物緩釋海藻酸鈉微球，并對(duì)菌種進(jìn)行了篩選、富集和馴化處理使其具有更好的環(huán)境適應(yīng)性，在一定程度上提高了微生物肥料的有效作用時(shí)間，并且此解磷微生物緩釋海藻酸鈉微球的制備方法簡(jiǎn)單、易行，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上具有較大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)環(huán)境無害保障其可以廣泛應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

利用乳化法制備解磷微生物緩釋海藻酸鈉微球的方法，包括以下步驟：

(a)以低品位磷礦粉為馴化劑，對(duì)磷礦礦區(qū)微生物菌群或農(nóng)田土壤微生物菌群等進(jìn)行篩選、富集、馴化，得到目標(biāo)解磷微生物菌群備用；

(b)將培養(yǎng)好的目標(biāo)解磷微生物菌群加入到海藻酸鈉溶液中，得到解磷微生物菌群-海藻酸鈉混合溶液；

(c)配制W/O型反向乳液；

(d)將解磷微生物菌群-海藻酸鈉混合溶液加入到W/O型反向乳液中，再加入CaCl₂溶液和有機(jī)溶劑，經(jīng)固液分離、洗滌、干燥，得到解磷微生物緩釋海藻酸鈉微球。

進(jìn)一步的，步驟(a)中篩選方法如下：按照50-100g:1L的比例將磷礦礦區(qū)土壤或農(nóng)田土壤與無菌水混合，攪拌均勻后取上層渾濁液，依次用紗布、濾紙過濾多次，所得濾液即為篩選好的初始菌液。從磷礦礦區(qū)或農(nóng)田土壤取樣主要是因?yàn)檫@些地方的樣品中解磷微生物種類較多，容易篩選到適應(yīng)性較好的解磷微生物。