CN109220298A - 固氮鱼腥藻在促进桑树生长及提高桑树叶产量中的应用 - Google Patents

固氮鱼腥藻在促进桑树生长及提高桑树叶产量中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种固氮鱼腥藻在促进桑树生长及提高桑树叶产量中的应用。所述应用包括：收集固氮鱼腥藻，将固氮鱼腥藻的含水量调整至15％以下，粉碎；将粉碎后的固氮鱼腥藻置于乙醇中浸提，分别获取浸提液和渣质；将所述浸提液浓缩干燥，获得干粉，将所述干粉溶于水中，获得喷洒液，将所述喷洒液喷洒在桑树枝干和叶面上；将所述渣质施于桑树根部土壤中。本发明创造性地将固氮鱼腥藻做简单处理分别提取浸提液和渣质，将浸提液浓缩制成干粉；并将干粉制成喷洒液喷施于桑树枝干和叶面，将渣质施于桑树根部土壤，在桑树的生长期内观测到各收获期内桑叶的产量均得到较大提高，显著促进了桑树的生长。

Description

固氮鱼腥藻在促进桑树生长及提高桑树叶产量中的应用
技术领域
本发明属于农业领域，具体涉及固氮鱼腥藻在促进桑树生长及提高桑树叶产量中的应用。
背景技术
随着水体富营养化程度的加重，以微囊藻(Microcystis sp.)为主的蓝藻在我国大型浅水湖泊、城市观赏娱乐性湖泊及供水性水库等频繁暴发，给我国水生态环境造成巨大危害。打捞处理是减除蓝藻水污染生态灾害和降低再次暴发强度最直接的有效措施。但是打捞出来的蓝藻填埋或长期堆积在岸边不仅无法有效利用丰富的蓝藻有机质，而且会产生藻毒素、多环芳烃等毒性物质，并伴随着具有臭味的硫化氢、氨气等有害气体的释放。
目前，由于操作简便、费用低廉，制备堆肥及高效有机肥已成为应用最为广泛的蓝藻资源化利用方式。
如公告号为CN 103694034B的中国专利公开了一种以蓝藻为基料的银杏树专用复合肥料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：第1步、取蓝藻，压榨去除多余水分，得到湿蓝藻，按重量份计，在每1份的湿蓝藻中加入10～12份的水，再加入0.05～0.1份的纤维素酶和0.05～0.1份蛋白酶，混合均匀后，加热至40～50℃，酶解2～4小时，再灭酶后，得到酶解液；第2步、在酶解液中加入0.05～0.1份的硫酸钾，加热至80～90℃，保持3～5小时，放冷后，将料液真空浓缩，直至体积缩小为1/3～1/4，得到浓缩液；第3步、在浓缩液中加入0.03～0.06份腐植酸钠、0.03～0.06份腐植酸钾、尿素0.1～0.15份、碳酸氢氨0.1～0.2份、磷石膏0.05～0.1份、柠檬酸钾0.05～0.1份、硫酸锌0.02～0.05份、氨基酸0.02～0.05份、聚乙烯醇0.02～0.04份、纤维素0.2～0.4份、碳化钙0.05～0.08份，搅拌均匀，然后通过喷雾干燥，制粒。
该制备方法中不仅需要使用价格昂贵的纤维素酶和蛋白酶，成本较高，而且整个制备过程较为复杂。
发明内容
本申请提供了固氮鱼腥藻(Anabaena azotica)在促进桑树生长中的应用，以及固氮鱼腥藻在提高桑树叶产量中的应用，本发明通过对固氮鱼腥藻作简单的低成本处理和合理利用，实现了固氮鱼腥藻对桑树生长的促进作用，而且能够大大提高桑叶的产量。
所述应用包括：
(1)收集固氮鱼腥藻，将固氮鱼腥藻的含水量调整至15％以下，粉碎；
(2)将粉碎后的固氮鱼腥藻置于乙醇中浸提，分别获取浸提液和渣质；
(3)将所述浸提液浓缩干燥，获得干粉，将所述干粉溶于水中，获得喷洒液，将所述喷洒液喷洒在桑树枝干和叶面上；
(4)将所述渣质施于桑树根部土壤中。
作为优选，步骤(1)中，收集富营养水体中的固氮鱼腥藻，先压滤，获得含水量在40～60％的湿藻；再将所述湿藻置于35～40℃下烘箱中烘至含水量在8～10％。
在35～40℃下烘制可以避免高温条件对固氮鱼腥藻的有效成分造成破坏。烘干后先粉碎再浸提，粉碎处理能够破坏固氮鱼腥藻细胞以及固氮鱼腥藻细胞外的胶鞘，使固氮鱼腥藻的细胞内容物易于溶出，有利于提高浸提效率。
作为优选，步骤(2)中，所述乙醇为体积分数为95％的乙醇水溶液，所述乙醇水溶液与固氮鱼腥藻的体积质量比为1L:20～40g。
作为优选，步骤(2)中，连续浸提3次，每次浸提2～3天。
为免干粉中残留的乙醇成分对桑树造成影响，作为优选，步骤(3)中，将所述干粉置于通风环境中，待乙醇散发完全后，再用于制备喷洒液。
作为优选，步骤(3)中，将所述干粉按1～2g:10L的质量体积比溶于水中，制备所述喷洒液。
作为优选，步骤(3)中，所述喷洒液的喷施方法为：
作为优选，在每年三月份中旬开始，喷施2～3次，两次喷施之间间隔半个月；每次采叶后再喷施1～2次，两次喷施之间间隔一周；
每次喷施量为0.5～0.8L/m2。
每年三月份中旬，桑树的枝条和嫩叶均处于萌发期，及时喷湿有利于促进枝条增多增粗增长，有利于促进桑叶产量和百叶重。采叶后再次喷施有利于促进新叶更快萌出。
作为优选，步骤(4)中，将所述渣质置于通风环境中，待乙醇散发完全且渣质干燥后，再施于桑树根部土壤中；
所述渣质的施用量为每年18～20kg/hm2，其中，在三月中旬施用50％，在六月中旬施用20％，在七月中旬施用30％。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明创造性地将固氮鱼腥藻做简单处理分别提取浸提液和渣质，将浸提液浓缩制成干粉；并将干粉制成喷洒液喷施于桑树枝干和叶面，将渣质施于桑树根部土壤，在桑树的生长期内观测到各收获期内桑叶的产量均得到较大提高，显著促进了桑树的生长。
具体实施方式
下面列举具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本发明的田间试验选址在浙江省淳安县仙人潭村，供试桑树为定植5年的湖桑32号，栽植密度为9000株/hm2，实验时间从2016年3月开始，到2016年11月结束。
实施例1
将固氮鱼腥藻119(由中国科学院武汉水生生物研究所提供)接种于BG11缺氮培养基中，在28℃、150r/min、光照60000～80000lx、光暗周期12h-12h下进行培养，培养7天，获得种子液；然后将种子液倒入温室大棚内设置的小池内，进行规模化扩大培养，大棚内温度保持在30～35℃左右；扩大培养5天后，即可收集固氮鱼腥藻，先压滤除去大部分水分，获得含水量在40～60％的湿藻；然后将湿藻平铺在托盘内，置于35℃烘箱中，直至含水量下降至8～10％，获得干藻；放凉后，用粉碎机对干藻进行粉碎；将粉碎后的干藻分装在5L的锥形瓶中，倒入体积分数为90％的乙醇水溶液，进行浸提，干藻与乙醇水溶液的质量积比为20g:1L；连续浸提3次，每次浸提2天，浸提期间可以不定期晃动锥形瓶；浸提完成后，合并浸提液，同时取渣质；将浸提液浓缩干燥，获得干粉，并置于通风环境下使乙醇发散，待乙醇散发完全后，储存在阴凉干燥处，备用；将渣质晾晒或置于通风环境中，待乙醇散发完全并干燥后，储存在阴凉干燥处，备用。
实施例2
将固氮鱼腥藻119(由中国科学院武汉水生生物研究所提供)接种于BG11缺氮培养基中，在28℃、150r/min、光照60000～80000lx、光暗周期12h-12h下进行培养，培养7天，获得种子液；然后将种子液倒入温室大棚内设置的小池内，进行规模化扩大培养，大棚内温度保持在30～35℃左右；扩大培养5天后，即可收集固氮鱼腥藻，先压滤除去大部分水分，获得含水量在40～60％的湿藻；然后将湿藻平铺在托盘内，置于40℃烘箱中，直至含水量下降至8～10％，获得干藻；放凉后，用粉碎机对干藻进行粉碎；将粉碎后的干藻分装在5L的锥形瓶中，倒入体积分数为95％的乙醇水溶液，进行浸提，干藻与乙醇水溶液的质量积比为40g:1L；连续浸提3次，每次浸提3天，浸提期间可以不定期晃动锥形瓶；浸提完成后，合并浸提液，同时取渣质；将浸提液浓缩干燥，获得干粉，并置于通风环境下使乙醇发散，待乙醇散发完全后，储存在阴凉干燥处，备用；将渣质晾晒或置于通风环境中，待乙醇散发完全并干燥后，储存在阴凉干燥处，备用。
实施例3
在桑园中辟出24个试验区，每个试验区的面积为20平方米，各试验区均选在桑园的中央位置，使各试验区内桑树的株数和大小基本相同，避免桑园边缘区域特异性对试验的影响。
将24个试验区分成8组，同一组的三个试验区作相同处理，各组试验区分别作以下处理：
试验组①：将实施例1制备的干粉按1g:10L的质量体积比溶于水中，制备喷洒液；
从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施该喷洒液，喷施量为0.5L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
在第一次喷洒上述喷洒液时，同步将实施例1制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为9kg/hm2；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
前四次采叶结束后，均再喷施两次上述喷洒液，两次喷施之间间隔一周，喷洒液浓度和用量与上述相同；
在6月中旬和7月中旬喷施上述喷洒液时，同步将实施例1制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为：6月中旬3.6kg/hm2；7月中旬5.4kg/hm2。
试验组②：将实施例1制备的干粉按2g:10L的质量体积比溶于水中，制备喷洒液；
从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施该喷洒液，喷施量为0.5L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
在第一次喷洒上述喷洒液时，同步将实施例1制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为9kg/hm2；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
前四次采叶结束后，均再喷施两次上述喷洒液，两次喷施之间间隔一周，喷洒液浓度和用量与上述相同；
在6月中旬和7月中旬喷施上述喷洒液时，同步将实施例1制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为：6月中旬3.6kg/hm2；7月中旬5.4kg/hm2。
试验组③：将实施例2制备的干粉按1g:10L的质量体积比溶于水中，制备喷洒液；
从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施该喷洒液，喷施量为0.75L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
在第一次喷洒上述喷洒液时，同步将实施例2制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为10kg/hm2；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
前四次采叶结束后，均再喷施两次上述喷洒液，两次喷施之间间隔一周，喷洒液浓度和用量与上述相同；
在6月中旬和7月中旬喷施上述喷洒液时，同步将实施例2制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为：6月中旬4kg/hm2；7月中旬6kg/hm2。
试验组④：将实施例2制备的干粉按2g:10L的质量体积比溶于水中，制备喷洒液；
从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施该喷洒液，喷施量为0.75L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
在第一次喷洒上述喷洒液时，同步将实施例2制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为10kg/hm2；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
前四次采叶结束后，均再喷施两次上述喷洒液，两次喷施之间间隔一周，喷洒液浓度和用量与上述相同；
在6月中旬和7月中旬喷施上述喷洒液时，同步将实施例2制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为：6月中旬4kg/hm2；7月中旬6kg/hm2。
试验组⑤：将实施例2制备的干粉按1g:10L的质量体积比溶于水中，制备喷洒液；
从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施该喷洒液，喷施量为0.75L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
在第一次喷洒上述喷洒液时，同步将实施例2制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为20kg/hm2；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
前四次采叶结束后，均再喷施两次上述喷洒液，两次喷施之间间隔一周，喷洒液浓度和用量与上述相同。
试验组⑥：将实施例2制备的干粉按1g:10L的质量体积比溶于水中，制备喷洒液；
从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施该喷洒液，喷施量为0.75L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
前四次采叶结束后，均再喷施两次上述喷洒液，两次喷施之间间隔一周，喷洒液浓度和用量与上述相同。
试验组⑦：将实施例2制备的干粉按1g:10L的质量体积比溶于水中，制备喷洒液；
从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施该喷洒液，喷施量为0.75L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
在第一次喷洒上述喷洒液时，同步将实施例2制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为10kg/hm2；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
在6月中旬和7月中旬采叶结束后，将实施例2制备获得的渣质施于桑树根部土壤中，施肥后覆土，施用量为：6月中旬4kg/hm2；7月中旬6kg/hm2。
试验组⑧：从16年3月中旬开始，向试验区内的桑树枝干和叶面喷施与第④组喷洒液等量的水，喷施量为0.75L/m2，隔半个月再喷施一次，连续喷3次；
在第一次喷洒水时，同步施用复合肥，施肥后覆土，施用量为10kg/hm2；
分别于5月中旬、6月中旬、7月中旬、9月上旬和10月中旬，采摘桑叶，每次采叶时，各试验区单独计产，同组的试验区取平均值；
前四次采叶结束后，均再喷施两次水，两次喷施之间间隔一周，喷洒量与上述相同；
在6月中旬和7月中旬喷施水时，同步施用复合肥，施肥后覆土，施用量为：6月中旬4kg/hm2；7月中旬6kg/hm2。
桑叶各次收获以及全年产量见表1。
表1各实验组在各收获期中的桑叶产量和全年产量
注：“全年合计产量”栏中不同小写字母表示用LSR检验在5％水平时存在显著性差异。
由表1可见，将本发明制备的固氮鱼腥藻干粉和渣质同步施用于桑树能有效提高桑叶在各收获期的产量，其中以第③组的桑叶产量最高，表明在使用固氮鱼腥藻干粉时，喷洒液的浓度和施用量对桑叶的产量均具有一定的影响。
当将渣质一次性施于土壤而不是分阶段施用(实验组⑤)时，当只使用固氮鱼腥藻干粉而不施用渣质(实验组⑥)时，当仅在三月中旬喷施固氮鱼腥藻干粉喷洒液但采收后不喷施(实验组⑦)时，桑叶的产量均会有所下降。表明渣质和固氮鱼腥藻干粉均对桑叶产量的提高有利，并且还需要分阶段、持续地喷施喷洒液和施用渣质。
于9月上旬观测桑叶平均百叶重(每个试验区随机采摘1000片桑叶，同个试验组的三个试验区的百叶重取平均值)、每株桑树的枝条数、枝条平均长度和枝条基部径围(每个试验区选取20株桑树，求均值；同个试验组的三个试验区再取均值)，结果见表2。
表2各实验组内桑树生长状况
注：各栏中不同小写字母表示用LSR检验在5％水平时存在显著性差异。
由表2可知，将本发明制备的固氮鱼腥藻干粉和渣质同步施用于桑树能显著促进桑树生长，其中以第③组桑树的各项生长指标最为可观，表明在使用固氮鱼腥藻干粉时，喷洒液的浓度和施用量对桑叶的产量均具有一定的影响。
当将渣质一次性施于土壤而不是分阶段施用(实验组⑤)时，当只使用固氮鱼腥藻干粉而不施用渣质(实验组⑥)时，当仅在三月中旬喷施固氮鱼腥藻干粉喷洒液但采收后不喷施(实验组⑦)时，桑树的各项受测指标均会出现不同程度的影响。表明渣质和固氮鱼腥藻干粉均对有利于促进桑树生长，并且还需要分阶段、持续地喷施喷洒液和施用渣质。

Claims (10)

1.固氮鱼腥藻在促进桑树生长中的应用。
2.固氮鱼腥藻在提高桑树叶产量中的应用。
3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，包括：
(1)将固氮鱼腥藻藻种经无菌室藻种扩培和大棚小池规模化生产后，收集固氮鱼腥藻，将固氮鱼腥藻的含水量调整至15％以下，粉碎；
(2)将粉碎后的固氮鱼腥藻置于乙醇中浸提，分别获取浸提液和渣质；
(3)将所述浸提液浓缩干燥，获得干粉，将所述干粉溶于水中，获得喷洒液，将所述喷洒液喷洒在桑树枝干和叶面上；
(4)将所述渣质施于桑树根部土壤中。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，收集固氮鱼腥藻，先压滤，获得含水量在40～60％的湿藻；再将所述湿藻置于35～40℃的烘箱中烘至含水量在8～10％。
5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤(2)中，所述乙醇为体积分数为90％～95％的乙醇水溶液，所述乙醇水溶液与固氮鱼腥藻的体积质量比为1L:20～40g。
6.如权利要求3或5所述的应用，其特征在于，步骤(2)中，连续浸提3次，每次浸提2～3天。
7.如权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤(3)中，将所述干粉置于通风环境中，待乙醇散发完全后，再用于制备喷洒液。
8.如权利要求3或7所述的应用，其特征在于，步骤(3)中，将所述干粉按1～2g:10L的质量体积比溶于水中，制备所述喷洒液。
9.如权利要求3或8所述的应用，其特征在于，步骤(3)中，所述喷洒液的喷施方法为：
在每年三月份中旬开始，喷施2～3次，两次喷施之间间隔半个月；每次采叶后再喷施1～2次，两次喷施之间间隔一周；
每次喷施量为0.5～0.8L/m2。
10.如权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤(4)中，将所述渣质置于通风环境中，待乙醇散发完全且渣质干燥后，再施于桑树根部土壤中；
所述渣质的施用量为每年18～20kg/hm2，其中，在三月中旬施用50％，在六月中旬施用20％，在七月中旬施用30％。
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