[发明专利]一种富含功能性多糖的生物肥料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种富含功能性多糖的生物肥料及其制备方法。本发明采用牛蒡根、牛蒡叶、金针菇菌糠等为主要原料，接种米曲霉、哈茨木霉和绿色木霉三种丝状真菌进行固态混菌发酵，然后加入复合酶进行酶解和浸提，淋出浸提液，加入调质剂即得生物肥料。该生物肥料为水溶性的液体肥料，有利于水肥一体化施肥。该肥料含有功能性微生物及其代谢产物、牛蒡多糖等多种有益成分，具有提高植物抗病与抗逆能力、促进生长、增加产量、提高农产品品质的作用。

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，涉及一种生物肥料，更具体涉及一种以牛蒡叶、牛蒡根、金针菇菌糠为主要原料，通过发酵与酶解法制备的富含功能性多糖的生物肥料。

背景技术

牛蒡是一种药食两用植物，富含牛蒡多糖、蛋白质、多酚、绿原酸等营养成分和功能性成分，具有很高的食用、药用和农业应用价值。牛蒡多糖具有促进植物生长、提高植物的抗病与抗逆能力的作用。张玉凤等^[1]研究了牛蒡多糖对西瓜苗生长、枯萎病发病情况和生理指标的影响，结果表明，喷施牛蒡多糖可降低西瓜枯萎病的发病率，西瓜单株鲜质量、株高、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加，丙二醛(MDA)、氧自由基(O2-·)产生速率降低，枯萎病发病率大幅度下降。郝林华等^[2]研究了牛蒡多糖对黄瓜生长发育的影响及抗低温胁迫的生理效应，结果表明，牛蒡多糖可显著促进黄瓜种子及幼苗的生长和根系发育，促进壮苗的形成；在低温胁迫环境下，牛蒡多糖可显著提高黄瓜叶片细胞膜的稳定性，提高抗氧化酶活性，提高抗冷性。郝林华、伊艳杰等^[3-5]分别研究了牛蒡多糖对黄瓜白粉病和小麦白粉病抗性的影响，结果表明，适宜浓度的牛蒡多糖能增强植物对白粉病的系统抗性。王凤德^[6,7]研究了牛蒡多糖溶液对采后番茄抗病性的影响，结果表明，牛蒡多糖具有与壳聚糖类似的功能，可有效提高番茄果实对自然病害的抗性以及对接种灰霉病的抗性。董亮等^[8]研究了牛蒡粗提液和牛蒡多糖对菠菜生长及品质的影响，研究结果表明，无论是牛蒡粗提液还是牛蒡多糖溶液，均能促进生长和改善品质，且与牛蒡多糖相比，粗提液的促进效果更好，原因在于粗提液除牛蒡多糖外，还含有多种活性成分。除牛蒡多糖外，牛蒡根与牛蒡叶中的次生代谢物质，如多酚、绿原酸等也具有提高作物抗病、抗逆能力，提高产量和品质的作用。林学政等^[9]研究了牛蒡叶绿原酸对植物病原真菌孢子萌发的影响及其对黄瓜枯萎病和辣椒疫病的防效，结果表明，绿原酸对病原真菌孢子的萌发均有一定的抑制作用，对黄瓜枯萎病和辣椒疫病均有良好的防治效果。

然而，虽然相关研究已证实牛蒡中的多糖等功能性成分在促进植物生长和提高植物的抗病与抗逆能力方面具有重要作用，但却罕有将其开发成产品应用于农业生产的案例，其主要原因是：现有生成提取工艺制备的产品成本高、功能性成分少，应用效果不理想。单纯的牛蒡提取物的促生与抗病作用也不足以满足生产需要，必须和其他有效成分配合使用，才能获得理想效果。发酵与酶解一方面可以提高牛蒡中多糖等有益成分的浸出率，另一方面发酵生成的微生物及其代谢产物也具有促生与抗病的作用，因此，通过发酵与酶解的方式对牛蒡进行深加工制备生物肥料，是一种具有应用潜力的技术方案。中国专利申请CN201710236114.X(一种双源腐植酸生物肥料及其制备方法)提供了一种以灵芝菌糠、牛蒡叶和风化煤为主要原料进行酶解与发酵制备双源腐植酸生物肥料的方法，该方法虽然采用牛蒡叶作为生产原料之一，但是仍然存在以下不足需要改善：(1)其技术原理是对牛蒡叶进行发酵和腐熟，转化为生物腐植酸，生产周期长达15-28天，牛蒡叶使用量也仅为20-30％，对牛蒡叶的综合利用效率较低；(2)所发明的双源腐植酸生物有机肥是一种固体肥料，不溶于水，不适用于水肥一体化的施肥方式；(3)未能提供对牛蒡根下脚料进行综合利用的方法。

针对上述不足，本发明旨在提供一种生产原料中牛蒡叶和牛蒡根所占比例大、生产周期短、生产效率高、产品可溶于水、适用于水肥一体化的生物肥料产品及其制备方法。