Працэс біялагічнай ферментацыі і ўнясенне пажыўных рэчываў для раслін, а таксама патрабаванні да ферментатараў
I. Уводзіны
Харчаванне раслін з'яўляецца найважнейшым звяном у сельскагаспадарчай вытворчасці, якое ўплывае на рост, ураджайнасць і якасць сельскагаспадарчых культур. У апошнія гады ў галіне харчавання раслін шырока выкарыстоўваецца тэхналогія біялагічнай ферментацыі, якая выкарыстоўвае метабалізм мікраарганізмаў для раскладання арганічных рэчываў і пераўтварэння іх у пажыўныя рэчывы, якія лягчэй засвойваюцца раслінамі, паляпшае каэфіцыент выкарыстання ўгнаенняў і паляпшае стан глебы. У гэтым даследаванні абмяркоўваўся працэс біялагічнай ферментацыі пажыўных рэчываў для раслін, яго прымяненне ў сельскай гаспадарцы і спецыфічныя патрабаванні да ферментараў.
II, Біялагічны працэс ферментацыі расліннага харчавання
Біялагічная ферментацыя — гэта працэс выкарыстання мікраарганізмаў для раскладання арганічных рэчываў у пэўных умовах і атрымання пажыўных рэчываў, даступных для раслін. Працэс звычайна ўключае наступныя ключавыя этапы:
1. Выбар і апрацоўка сыравіны
Сыравіна для біялагічнай ферментацыі ў асноўным складаецца з арганічных адходаў (напрыклад, саломы, жывёльнага гною, соевай мукі, касцяной мукі, марскіх водарасцяў і г.д.) і мінеральных элементаў. Для павышэння эфектыўнасці ферментацыі звычайна неабходна папярэдне апрацаваць сыравіну, напрыклад, драбніць, замочваць, рэгуляваць суадносіны вугляроду і азоту і г.д., каб спрыяць росту і метабалізму мікраарганізмаў.
2. Мікробная інакуляцыя
Выбар падыходных мікробных штамаў з'яўляецца ключом да поспеху біялагічнай ферментацыі. Да распаўсюджаных штамаў ферментацыі адносяцца:
- Малочнакіслыя бактэрыі: могуць раскладаць цэлюлозу, паляпшаць хуткасць раскладання арганічных рэчываў;
- Bacillus subtilis: можа выпрацоўваць розныя ферменты, паляпшаць хуткасць вызвалення азоту, фосфару, калію;
- Дрожджы: спрыяюць выпрацоўцы арганічных кіслот, паляпшаюць біялагічную актыўнасць угнаенняў;
- Актынаміцэты: інгібіруюць шкодныя бактэрыі і спрыяюць паспяванню арганічных рэчываў.
Пасля інакуляцыі мікраарганізмы неабходна культываваць пры адпаведных умовах тэмпературы, вільготнасці і вентыляцыі, каб спрыяць хуткаму размнажэнню карысных бактэрый.
MIKEBIO 2 камплекты біярэакцыйнай сістэмы аб'ёмам 3000 літраў для вытворчасці біяўгнаенняў
3. Раскладанне пры ферментацыі і вызваленне пажыўных рэчываў
У працэсе ферментацыі мікраарганізмы выкарыстоўваюць вуглярод, азот і іншыя элементы ў сыравіне для раскладання арганічных рэчываў, такіх як цэлюлоза і бялок, вызваляючы растваральны азот, фосфар, калій і розныя арганічныя кіслоты, амінакіслоты і фактары росту. Гэтыя рэчывы могуць эфектыўна спрыяць развіццю каранёў раслін і паляпшаць здольнасць паглынаць пажыўныя рэчывы.
4. Стабілізацыя пажыўных рэчываў і падрыхтоўка ўгнаенняў
Пасля пэўнага перыяду ферментацыі (звычайна ад некалькіх дзён да некалькіх тыдняў) арганічныя рэчывы цалкам раскладаюцца з утварэннем стабільных пажыўных рэчываў. У гэты час патрабуецца далейшая апрацоўка, такая як абязводжванне, сушка, грануляцыя і г.д., для падрыхтоўкі біяарганічных угнаенняў або вадкіх угнаенняў, прыдатных для сельскагаспадарчай вытворчасці.
III, Ужыванне біялагічнай ферментацыі ў харчаванні раслін
1. Палепшыць каэфіцыент выкарыстання ўгнаенняў
Традыцыйныя ўгнаенні лёгка губляюцца і захрасаюць, што прыводзіць да нізкага выкарыстання пажыўных рэчываў. Біялагічныя ферментаваныя ўгнаенні багатыя арганічнымі рэчывамі і мікробнымі метабалітамі, якія могуць палепшыць структуру глебы, спрыяць засваенню каранямі і паляпшаць выкарыстанне пажыўных рэчываў. Напрыклад, ферментаваныя амінакіслотныя ўгнаенні могуць значна палепшыць эфектыўнасць засваення азотных угнаенняў.
2. Стымулюйце рост раслін
Арганічныя кіслоты, ферменты і раслінны аўксін, якія выпрацоўваюцца ў працэсе біялагічнай ферментацыі, могуць спрыяць развіццю каранёў раслін і паляпшаць устойлівасць да стрэсу. Напрыклад, ферментаваныя ўгнаенні з марскіх водарасцяў багатыя рэгулятарамі росту раслін, якія дапамагаюць палепшыць устойлівасць сельскагаспадарчых культур да хвароб і засухі.
3. Паляпшэнне глебавага асяроддзя
Карысныя мікраарганізмы ў ферментаваных угнаеннях могуць рэгуляваць мікробную супольнасць глебы, зніжаць колькасць патагенных бактэрый, а таксама паляпшаць аэрацыю глебы і ўтрыманне вільгаці. Напрыклад, біяферментаваны кампост можа эфектыўна знізіць засаленне глебы і палепшыць яе ўрадлівасць.
4. Ахова навакольнага асяроддзя
Вытворчасць біяферментаваных угнаенняў выкарыстоўвае сельскагаспадарчыя адходы і скарачае выкарыстанне хімічных угнаенняў, тым самым змяншаючы забруджванне навакольнага асяроддзя. Акрамя таго, арганічныя кіслоты і антымікробныя прэпараты ў працэсе ферментацыі могуць знізіць з'яўленне шкоднікаў і хвароб, а таксама паменшыць выкарыстанне пестыцыдаў.
IV. Патрабаванні да біялагічнай ферментацыі для ферментараў
Біялагічны ферментар з'яўляецца важным абсталяваннем у вытворчасці біяўгнаенняў, яго канструкцыя і эксплуатацыя непасрэдна ўплываюць на эфект ферментацыі. Асноўныя патрабаванні наступныя:
1. Патрабаванні да матэрыялаў
У ферментарах варта выкарыстоўваць каразійна-ўстойлівыя і экалагічна чыстыя матэрыялы, такія як нержавеючая сталь або кіслотна-шчолачнаўстойлівыя пластмасы, каб забяспечыць стабільнае асяроддзе для росту мікробаў і прадухіліць пранікненне шкодных рэчываў.
2. Кантроль тэмпературы
Розныя мікраарганізмы маюць розныя патрабаванні да тэмпературы, звычайна сярэднетэмпературную ферментацыю неабходна падтрымліваць на ўзроўні 35-40℃, а высокатэмпературную ферментацыю можна дасягнуць 50-60℃. Ферментатары павінны быць абсталяваны прыладамі нагрэву або астуджэння для падтрымання адпаведнага тэмпературнага дыяпазону.
3. Аэрацыя і перамешванне
Для росту мікробаў, асабліва аэробных бактэрый, патрабуецца кісларод. Таму ферментатар павінен мець добрую сістэму вентыляцыі, напрыклад, прыладу для аэрацыі або перамешвання, каб забяспечыць раўнамернае размеркаванне кіслароду і спрыяць мікробнаму метабалізму.
4. Маніторынг і кантроль pH
Падчас ферментацыі мікробны метабалізм выклікае змены pH. Звычайна прыдатны дыяпазон pH складае ад 5,5 да 8,0. Ферментатары павінны быць абсталяваны прыладамі для кантролю pH, і яго можна рэгуляваць, дадаючы буферы або шчолачныя/кіслотныя рэчывы.
5. Ціск і герметызацыя
Некаторыя анаэробныя працэсы ферментацыі ўтвараюць газы, такія як метан, вуглякіслы газ і г.д., таму ферментар павінен мець добрую герметычнасць і сістэму рэгулявання ціску, каб прадухіліць уцечку газу або рызыку выбуху.
6. Аўтаматызацыя і маніторынг
Сучасны ферментатары звычайна абсталяваны сістэмамі аўтаматычнага кіравання, уключаючы маніторынг і рэгуляванне тэмпературы, pH, растворанага кіслароду і іншых параметраў у рэжыме рэальнага часу для забеспячэння стабільнасці і эфектыўнасці працэсу ферментацыі.
Біярэактарная сістэма MIKEBIO 300L для падкормкі раслін
V. Заключэнне
Тэхналогія біялагічнай ферментацыі раслін мае вялікае значэнне ў сельскагаспадарчай вытворчасці, бо не толькі паляпшае каэфіцыент выкарыстання ўгнаенняў, але і паляпшае глебавае асяроддзе, спрыяе росту сельскагаспадарчых культур і зніжае забруджванне навакольнага асяроддзя. Эфектыўны працэс біялагічнай ферментацыі патрабуе разумнай сыравіны, адпаведнай мікробнай флоры і аптымізаваных умоў ферментацыі. Акрамя таго, ферментатары з'яўляюцца найважнейшым абсталяваннем, канструкцыя і эксплуатацыйныя патрабаванні якога непасрэдна ўплываюць на якасць канчатковага прадукту. З развіццём біятэхналогій у будучыні біялагічная ферментацыя раслін будзе развівацца ў больш разумным, эфектыўным і зялёным кірунку, забяспечваючы моцную падтрымку ўстойліваму развіццю сельскай гаспадаркі.
З іншага боку, пры выбары біярэактар-ферментатар, неабходна знайсці рэгулярнага вытворцу з добрай рэпутацыяй і моцнымі бакамі, каб гарантаваць якасць прадукцыі. Кампанія Jiangsu Mike Biotechnology Co., Ltd. была заснавана ў 2008 годзе і спецыялізуецца на даследаваннях і распрацоўках абсталявання для біялагічнай ферментацыі, вытворчасці і продажах высокатэхналагічных прадпрыемстваў. Наша кампанія мае платформу для пілотнай ферментацыі, інтэграваную з інтэлектуальнымі і аўтаматызаванымі сродкамі, і стварыла дасканалую сістэму ферментацыі, якая дазваляе аптымізаваць працэс пілотнай ферментацыі, уводзячы ў эксплуатацыю ўсе працэсы, ад вытворчасці пілотнай ферментацыі да падзелу і ачысткі прадуктаў ферментацыі, а таксама стварае працоўнае месца лекара і сучасную лабараторыю.
Наша кампанія мае стандартызаваны вытворчы завод з поўным камплектам абсталявання і інструментаў, неабходных для ўстаноўкі, у асноўным уключаючы розныя станкі, аўтаматычны апарат для аргон-дугавой зваркі, аўтаматычны паліравальны станок, аўтаматычны станок для рэзкі і дэфектаскапіі, а таксама больш за 60 камплектаў вытворчага і выпрабавальнага абсталявання. Вытворчы працэс рэалізуе сучасныя стандарты эксплуатацыі, каб забяспечыць кліентам больш прафесійную якасць і тэхнічную падтрымку.