CN1053557C

CN1053557C - 光合细菌植物生长调节剂及其生产方法和用途

Info

Publication number: CN1053557C
Application number: CN94106358A
Authority: CN
Inventors: 张肇铭; 王梦亮; 刘继彪; 巩明; 邓孔融; 张肖洪
Original assignee: KANGQIANG BIOLOGICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT CORP TAIYUAN
Current assignee: Taiyuan Kangqiang Pharmaceutical Co., Ltd.
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2014-07-06
Also published as: CN1101498A

Abstract

一种利用微生物制备的植物生长调节剂及其生产方法，是利用光合细菌生产植物生长调节剂的方法，采用动物粪便经厌氧发酵而得的碱性发酵液用酸化的淀粉溶液调至中性，进而培养成含有10⁹个/ml光合细菌的植物生长调节剂，该制剂可以促进植物生长，增加产量，也能使土壤性质明显改善。若加入一定量的亚硒酸钠，可得到富含有机硒的植物生长调节剂，可用于生产富硒粮食、水果和蔬菜。

Description

本发明涉及用光合细菌制备的植物生长调节剂及其生产方法和用途。

目前已有多种植物生长调节剂，一般分为两大类，一类是用各种化合物配制而成的组合物；另一类是经微生物发醇而生产的对植物生长有促进作用的植物生长调节剂。前者如CN92111062.6公开了一种用赤霉素、葡萄糖醛酸、酸黄酮、天冬酰胺、粟酸等配制而成的调节剂和刺激植物生长的混配药剂；后者如CN85108913公开了一种包括一种细菌和藻类混合物的微生物植物生长调节组合物。

本发明也属于用微生物发酵制备的植物生长调节剂，而本发明选用的微生物是光合细菌，本发明人经研究发现，光合细菌能利用光能，将一些有机小分子如有机酸、氨基酸转化为光合细菌细胞，其细胞内含有未知的生长刺激物和抗病毒物质，能刺激植物的生长，提高植物的抗病免疫力；光合细菌可以利用土壤中由异养微生物代谢所产生的有机酸，解除了异养微生物的产物反馈抑制，使其大量繁殖，促进了土壤中物质的转化，再加上光合细菌本身能进行强烈的固氮作用，为植物提供了更多的无机物。光合细菌的生存条件比藻类广，能在从厌氧至好氧的条件下生存，光波长从可见光到近红外都有吸收，光强度从1000～3000lux的强光至仅有近红外的弱光，都能生长，因而光合细菌在土壤中不仅直接参与土壤的物质转化，其分布范围也远大于藻类。

本发明的目的是提供一种光合细菌植物生长调节剂及其生产方法和用途。

本发明中，用于生产光合细菌植物生长调节剂的微生物CGMCC No 0192于1993年2月22日已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)保藏，该培养物由9株光合细菌组成，其中Rhodospirilliuml株Rhodopseudomonas2株Rodobacter2株、Chromatiuml株Chlorobiuml株红硫细菌2株。

光合细菌混合培养物CGMCC No 0192的培养方法为：1000ml蒸馏水中加入1g KH₂PO₄，0.5MgCl₂·6H₂O，0.1gCaCl₂·2H₂O，1gNH₂Cl，3gNaHCO₃，0.7Nag₃SO₄，1gNaCl，1ml无硫酸盐微量元素溶液及1ml维生素溶液，在常规有机碳源条件下，调节最初pH为6.9，用光照厌氧法培养，光波为可见光偏长波，光照强度为1000-3000lux，培养物逐渐变红。其生长检测是测其培养物在630nm处的吸收光谱，随着菌液的生长，其O·D630nm的吸收逐渐增加。

无硫酸盐微量元素溶液为：将1.8gFeCl₂·4H₂O、250mgCOCl₂·6H₂O、10mgNiCl₂·6H₂O、10mgCaCl₂·5H₂O、70mgMnCl₂·4H₂O，100mgZnCl₂，500mgH₃BO₃，30mgNa₂MO₄·2H₂O，10mgNa₂SeO₃·5H₂O溶解1000ml蒸馏水中，溶液的pH值用HCl调节至2-3。

维生素溶液是100ml蒸馏水中含有10mg生物素，35mg烟酰胺，30mg二氯化硫胺素，20mg钙对一氨基苯甲酸，10mg盐酸吡哆醛，10mg泛酸钙，5mg维生素B₁₂。

本发明所述的光合细菌植物生长调节剂中含有10⁹个/ml光合细菌活菌体，其生产方法是：动物粪便10至30摄氏度自然酸化8至48小时，最好是在28摄氏度酸化8小时，然后转入35至55摄氏度条件下进行厌氧发酵，该发酵所用的菌种由有机污泥驯化而来，能在8至12天内，将60％以上的有机物转化为甲烷，而培养液则形成pH为9至10的碱性液体；10％至30％淀粉溶液，最好是15％至20％，在10至30摄氏度最好是在28至30摄氏度，依靠自然空气中所存在的异养微生物发酵8至48小时，最好是24小时，就可以形成pH为4.5左右的酸性发酵液，用这种酸性发酵液调节碱性发酵液的pH值，使其为中性，二者的比例大约在1∶1左右。然后加入营养培养基约液体总量的1％，接入重量百分比大约为20％的CGMCC-No0192光合细菌，在10至35摄氏度最好为28至30摄氏度，光照强度为1000lux至3000lux，最佳为1500至2000lux，溶氧在0.1-1ppm，最佳为0.5ppm条件下培养8至12天，即得红色的光合细菌植物生长调节物。

本发明所述的营养培养基为：

1gKH₂PO₄，0.5gMgCl₂·6H₂O，1.8gFeCl₂·4H₂O，250mgCoCl₂·6H₂O、10mgNiCl₂·6H₂O、70mgMnCl₂·4H₂O，100mgZnCl₂，500mgH₃BO₃，30mgNa₂Mo₄·2H₂O，10mgNa₂SeO₃·5H₂O；7.2g乙二胺四乙酸，再加入2％的稀土元素，为了促进光合细菌和叶面对该组份的吸收，可加入重量百分比为5％的在农业工艺中通常应用的无毒的叶子表面活性剂或其它无毒的叶面渗透剂或湿润剂如腐殖酸或其衍生物及聚乙烯乙二醇。

本发明所述的光合细菌植物生长调节剂的用途，包含以1至1.5kg/亩的用量喷洒于植物叶面或灌溉，或以0.5-1kg/100Kg种籽拌种，其生长调节剂，选用合适的载体，如水稀释至10-50倍，最好是30至50倍，然后喷洒、灌溉或拌种，可用于波菜、芹菜、油菜、笙菜、黄瓜、青椒等多种蔬菜，增产幅度为10～39.3％，小麦等粮食作物，增产10％至17％，苹果等果树类，增产在7.2～11.4％范围，糖份增加4.2～8.4％，对植物过氧化物酶、光合强度、叶绿素含量及土壤微生物数量的影响详细描述于实施例1中。

本发明中的富硒光合细菌植物生长调节剂是将厌氧发酵后的动物粪便和酸化后的淀粉液1∶1混合，加入占液体总重量1％的营养培养基，加入亚硒酸钠，使液体含量达600～1000ppm，接入占总重量2％的CGMCC No 0192光合细菌，在10至30摄氏度，溶氧在0.1至1ppm，光强为1000至3000lux的条件下，培养8至12天，就得到含有机硒400至700mg/l，含光合菌10×10⁸-40×10⁸个/ml的富硒植物生长调节剂，以同样的方法用于植物，可以生产出富硒植物，含硒量为7.4～47mg/Kg，及富硒食用菌，如硒蘑菇，含硒量为8.3-17.9mg/g。

本发明的附图为工艺流程图，1(动物粪便)经过2(自然酸化)形成3(酸性液体)，再经过4(厌氧发酵)8至12天，形成5(碱性发酵液)，1’(淀粉溶液)经2’(酸化)形成3’(酸化发酵液)，用3’调节5的pH值使之形成6(中性发酵液)，再加入7(营养培养液)形成8(光合细菌培养基)接入9(光合细菌混合物)在光照条件下培养8至12天，就得到红色10(光合细菌植物生长调节剂)。

以下列一些实施例将进一步说明本发明，但它们并不是对本发明的限制。

实施例1

取湿鸡粪，1∶1(w/w)用水稀释，28摄氏度自然酸化8小时，pH为4.5，用NaHCO₃调pH至中性，泵入装有驯化好的厌氧污泥的厌氧发酵灌中，在50摄氏度条件下厌氧发酵10天，发酵液的pH为9.5；20％的淀粉溶液28摄氏度自然酸化8小时，pH为4.5，用此酸发酵液与碱发酵液1∶1混合pH为6.8，再加入占液体总量1％的营养培养基，接入重量百分比20％的光合细菌混合培养物，28摄氏度，0.5ppm溶氧，2000lux光照条件下培养10天，得到含菌量为3.74×10⁹个/ml的红色植物生长调节剂。

取上述植物生长调节物各1公斤，用水稀释50倍，喷洒于菠菜、芹菜、油菜、生菜各1亩，其增产情况如下：

种类增产率

菠菜 30.4％

芹菜 33.3％

油菜 39.3％

生菜 33％

菠菜喷洒后的详细调查结果为：

叶绿素含量增加(对照为4.55mg/g鲜重，处理细为5.03mg/g鲜重，若灌、喷同时使用，可增加至1382mg/g鲜重)，光合强度增加(对照为15.97mg/dm².hr，处理为33.82mg/dm².hr)。过氧化物酶含量增加33.1％。每克干土中，细菌增加7×10个，固N菌增加5×10⁴个，放线菌增加3.2×10⁵个，真菌增加2×10⁸个。

取1kg上述光合细菌植物生长调节剂，用水稀释50倍，喷洒于3亩小麦上，半月一次，共喷3次，其产量与对照相比增加17％。

实施例2

本实施例主要说明生产原料的可取代性。

将湿猪粪1∶1用水稀释，28摄氏度自然酸化8小时，pH呈5，用NaHCO₃调至中性，泵入装有驯化好的污泥的厌氧发酵灌中，厌氧，50摄氏度发酵12天，pH为9.5，湿啤酒糟用1∶1水抽提12小时，抽提液28摄氏度酸化8小时pH为4，用此酸性液与pH为9.5的碱性发酵液1∶1混合，pH为6.5，加入占总重1％的营养培养基，按人占总重20％的光合细菌，28摄氏度0.5ppm溶氧，2000lux培养10天，得红色植物生长调节剂，细菌数量为3.7×10⁹个/ml。

实施例3

本实施例主要说明原料的可代替性。

取人的粪便，1∶1用水稀释，28摄氏度酸化10小时，pH降至4，用NaHCO₃调pH为中性，泵入装有驯化厌氧污泥的厌氧发酵罐，50摄氏度厌氧发酵12天，pH为10，COD为6200mg/l的豆腐黄浆水，28摄氏度酸化8小时，pH为4.5，将此酸性液与碱性发酵液1∶1混合，pH为7，加入占重量约1％的营养培养基，按人占重量20％的光合细菌，28摄氏度，溶氧0.5ppm，光照2000lux培养8天，得红色植物生长调节剂，菌数含量4×10⁹个/ml。

实施例4

本实施例主要说明富硒光合细菌植物生长调节剂的生产和使用方法。

取湿鸡粪1∶1用水稀释，28摄氏度酸化10小时，pH降至4，用NaHCO₃调pH为中性，泵入装有驯化厌氧污泥的厌氧发酵罐，50摄氏度厌氧发酵12天，pH为10，豆腐废水(COD为8420mg/l)28摄氏度酸化8小时，pH为4.5，将此溶液与碱性发酵液1∶1混合，pH为7。加入占液体总重量1％的营养培养基，加入亚硒酸钠，使液体中硒含量达800ppm，接入占总液体含量20％的CGMCC NO 0192。在28摄氏度，溶氧0.5ppm，光强2000lux条件下培养10天，含光合细菌3.2×10⁹个/ml。硒含量647.4mg/l，该制剂用水稀释50倍，喷于菠菜，含硒量为28.4mg/kg干重、芹菜332mg/kg干重、油菜23.6mg/kg干重。

Claims

1.一种生产光合细菌植物生长调节剂的方法，它包括：

(1)一种微生物的碱性发酵液，其特征在于将动物及人的粪便在10至30摄氏度自然酸化8至48小时，在35至50摄氏度条件下厌氧发酵8至12天，pH为9至10；

(2)一种微生物的酸性发酵液，是采用10％至30％的淀粉溶液在10至30摄氏度自然酸化8至48小时，pH为4至5.5；

(3)一种营养培基；含有乙二胺四乙酸螯合的微量元素及2％的稀土元素、5％的无毒叶子表面活性剂、叶面渗透剂或湿润剂；

(4)光合细菌混合培养物为CGMCC NO 0192光合细菌混合培养物，其中含有9株光合细菌，培养温度为10至35摄氏度，溶氧0.1～1ppm，光照强度为1000至3000lux；

微生物的碱性发酵液与酸性发酵液混合，调pH值至6.5～7.5，再加人占总重量1％的营养培养基，以此混合液作为培养基，加入光合细菌混合培养物，经培养使其细胞密度达到10×10⁸至40×10⁸个细胞/毫升，培养温度为10～35摄氏度，光照强度为1000至3000lux，溶氧0.1～1ppm，培养8至12天。

2.权利要求1的方法，其中第(2)项中淀粉可以用酒糟浸出液或豆制品废水代替。

3.通过权利要求1的方法生产的一种光合细菌植物生长调节剂。

4.权利要求3中的光合细菌植物生长调节剂的用途，该生长调节剂可用于蔬菜、果树、粮食作物。

5.一种生产富硒光合细菌植物生长调节剂的方法，将权利要求1方法中的CGMCC NO 0192培养基中加入亚硒酸钠，使液体亚硒酸钠含量达600～1000ppm，其它条件均与权利要求1中的方法相同。

6.通过权利要求5的方法生产的一种富含有机硒的光合细菌植物生长调节剂。

7.权利要求6中的富硒光合细菌植物生长调节剂的用途，该富硒植物生长调节剂可用于生产富硒蔬菜、富硒食用菌。