CN111675555A - 鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激素在农业生产中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激素在农业生产中的应用，属于农业生产技术领域。鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，由以下步骤制备得到：将收集的鱼腥藻和/或螺旋藻藻体在4～45℃下破壁处理，水提，将得到的包含可溶性藻细胞提取物以及不大于400nm的细胞碎片颗粒物，经喷雾干燥，得到鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物。本发明以常规破壁和常温水提方法结合即可实现活性成分的充分提取，避免对藻体活性成分造成破坏，同时降低生产成本，得到全水溶的提取物，为后续制备水溶解肥料提供基础，具有见效更快，肥力更精准的特点。鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激素在农业生产中的应用，有利于促进作物生长提高作物产量。

Description

鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激素在农业生产中 的应用

技术领域

本发明属于农业生产技术领域，具体涉及鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激素在农业生产中的应用。

背景技术

生物刺激素是一类源于生物的产品，可以促进或有利于植物体内的生理过程，包括有益于营养吸收，提高营养吸收效率以及作物品质，通过生物作用诱导植物抗病和抗胁迫力，并可提高肥料有效成分利用率且无害于生态环境的一类物质。国外生物刺激素主要分为八大类：腐植酸类物质，复合有机物，有益化学物质，非有机矿物，海藻提取物，甲壳素，抗蒸腾剂和游离氨基酸。国内则将生物刺激素产品分为腐植酸、氨基酸、甲壳素和海藻酸等四类。

目前，海藻提取物原料主要为大型海洋藻类，如海带，马尾藻，泡叶藻和巨藻等，经过酶提取或酸、碱提取，产品的主要成分为海藻酸钠，其分子由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic，M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic，G)按(1→4)键连接而成(山东食品发酵，2014，2:39-40)。海藻酸钠作为生物刺激素，其作用主要表现在：改善植物根际土壤环境，形成腐植黏土复合物，增强土壤团聚体和土壤透气性，进而促进作物对营养物质的吸收(Scientia Horticulture,2015,196:3-14)；影响植物微生物根际微生物区系的分布，刺激土壤中有益菌对植物生长的正向作用(Plant and Soil,2013,364(1-2):145-158))；增强植物根部氮和磷相关酶的积累与作用，增强作物光合作用并促进生长(Plant and Soil,2014,383(1-2):3-41)；海藻自身富含各种植物激素，在不同阶段单一或配合作用提高作物生长速度，在一定能够程度上提高作物抗逆性(Journal of Plant Growth Regulation,2013,32(2):324-339)。另外，在提高植物抵抗各种环境胁迫(如干旱和低温)及病虫害的能力，通过浸种处理提高种子萌发率，增加作物叶片叶绿素、可溶性多糖和可溶性蛋白质含量等方面也起到显著作用(中国生物防治学报，2019，35(3):487-496)。国内外公司已将海藻提取物做成单一或配方产品投放市场，如中国青岛海鲸灵海藻海藻生物集团的海藻提取物配方肥(ZL201310014754.8)，意大利瓦拉格罗股份公司的挪威海藻素(农肥(2000)临字0365号)等。

由于海藻酸的提取工艺需用到强酸强碱和钙盐，加上提取过程中的脱色、脱味等环节，产生的下脚料和废弃物等，整个生产过程对环境的污染较为严重。使用酶处理工艺避免了对环境的影响，但成本高昂，且提取和生产周期长，对生产效率和成本控制不利。寻找与海藻提取物作用相似，但来源更广泛，生产成本低廉，生产过程环境友好的新产品驱动了微藻提取物产品的研发。

与海藻相同，微藻细胞也含有蛋白质、藻多糖、脂肪酸、各种酶以及植物生长激素，但是其来源更广泛，从生长环境看有淡水，海水或盐碱藻等种类；从生产方式分有天然微藻和人工养殖微藻；其提取物中的藻多糖与海藻相比种类更多样化，还有一些特殊蛋白如藻蓝蛋白。微藻成分的提取方法多样且已经工业化，如螺旋藻的藻蓝蛋白提取(水溶性)，雨生红球藻的虾青素提取(脂溶性)和裂壶球菌的DHA提取物(脂溶性)。目前将微藻全细胞作为生物刺激素或生物有机肥的应用已有报道，如广西易多收生物科技有限公司的硅藻生物有机肥、微生物菌肥和黄腐酸型复混肥料(https://www.meipian.cn/t6shs8d？from＝timeline&v＝4.1.0)，阿尔格河北生命科学有限公司应用于农业种植业的微藻活体细胞产品(http://www.ctoutiao.com/2230157.html)，广西北海市银海区福成镇引进的微藻细胞营养液改良土壤项目(http://xxgk.beihai.gov.cn/bhsfpkfbgs/fplyxxgk/fpjz/201912/t20191205_2105381.html)，公开号CN104140307A的专利公开的一种利用蓝藻粉与其他肥料成分混合制成有机肥的方法，公开号CN201510200357.9的专利公开的一种利用鱼腥藻制成生物肥料用于改良沙漠土质的方法，美国亚利桑那州Heliae Development LLC微藻肥料和土壤改良剂PhycoTerra以及西班牙AlgaEnergy公司的AgriAlgae品牌生物刺激素。还有利用各种方法破坏微藻细胞获得细胞内容物制取肥料的报道，如CN104372044A公开的利用热解法生产气液燃料，然后利用剩余藻渣作为肥料的方法；CN106167422A公开的利用酶解反应释放海藻细胞内容物制取复合海藻肥料的方法；多形式微藻生物肥及其制备方法与流程(CN201711172554)公开了利用研磨或超声波方法破碎细胞获得细胞破碎液作为植物肥料的方法；CN108484263A公开的一种高效微藻叶面肥的制备方法，利用复合菌发酵小球藻和海带提取活性物质，再与活体藻细胞复配成叶面肥。除直接将微藻或微藻提取物作为肥料的应用外，公开号CN108911856A，名称为“一种微藻藻体或藻渣包裹的缓释肥料及其制备方法”的专利公开了以复合肥颗粒或单质颗粒化肥为内核，外层包裹微藻藻体细胞或藻渣作为缓释材料的方法。

综合以上专利报道，对微藻细胞进行破碎处理并获得提取物的方法，或者需要用到酸、碱等化学物质，或者需要高温处理，部分破坏了藻体活性成分；以酶或者细菌为工具的生化方法又涉及到复杂的工艺，高昂的成本；研磨或超声波方法很难得到全水溶的细胞提取物，与当前水肥一体的要求有一定距离。大部分已上市微藻基生物刺激素都是以活藻细胞或微藻收获物为直接产品，少有加工和提取物产品。在作用方式上，藻细胞需要经过土壤微生物的作用才能破坏细胞壁释放出内容物进而发挥其促生长作用。因此，需要提供一种提取方法绿色、生产成本低，且保持藻体活性成分含量高的微藻提取物。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，制备方法绿色简单，且含有原藻体全部水溶性活性成分。

本发明的目的还在于提供鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激素在农业生产中的应用，具有见效果快，促近作物生长，提高作物产量的作用。

本发明提供的一种鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，由以下步骤制备得到：将收集的鱼腥藻和/或螺旋藻藻体在4～45℃下破壁处理，水提，将得到的包含可溶性藻细胞提取物以及不大于400nm的细胞碎片颗粒物的藻液，经喷雾干燥，得到鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物。

优选的，所述喷雾干燥的进口温度为110～280℃；所述喷雾干燥的出口温度为45～85℃。

优选的，以藻体的总质量为100％计，所述鱼腥藻的质量百分含量为0.1％～99.9％；

所述螺旋藻的质量百分含量为0.1％～99.9％。

优选的，以藻体的总质量为100％计，所述鱼腥藻的质量百分含量为20％～80％，所述螺旋藻的质量百分含量为20％～80％。

优选的，所述鱼腥藻的提取物包括以下质量百分含量组分：粗蛋白质25％～60％、总氨基酸20％～55％、粗脂肪1％～5％、粗纤维0.5％～5％、总糖2％～8％、粗灰分4％～12％。

优选的，所述螺旋藻的提取物包括以下含量组分：粗蛋白质25％～70％、总氨基酸20％～65％、粗脂肪1％～6％、粗纤维0.5％～5％、总糖2％～13％、粗灰分4％～12％。

本发明提供了一种绿色生物肥料，包含所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物；所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物的质量占所述绿色生物肥料总质量的0.1％～99.9％。

本发明提供了所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物或绿色生物肥料在农业生产中的应用。

优选的，所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物以水剂、粉剂或颗粒的形式施用。

优选的，所述农业生产包括经济作物、粮食作物、食用菌和中草药。

本发明提供的一种鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，本发明以鱼腥藻和/或螺旋藻为提取对象，相比于其他微藻的提取，避免使用酸、碱等化学物质或高温或酶解处理方法，以常规破壁和常温水提方法结合即可实现活性成分的充分提取，避免对藻体活性成分造成破坏，同时细胞壁成分处理至纳米级颗粒，使之完全溶解于水，降低生产成本，得到全水溶的提取物，后续制备水溶解肥料不会堵塞喷药装置，具有肥效见效更快，肥力更精准的特点。

同时本发明提供的鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物还具有如下特点：

(1)本发明选取的鱼腥藻和/或螺旋藻作为微藻原料，养殖容易，增殖速度快，采收成本低廉的微藻作为原料生产生物刺激素，且促生长等作用显著；

(2)本发明以鱼腥藻和/或螺旋藻为基础原料，由于淡水和海水微藻的多样性，技术可扩展性强，适用范围更广，而不是仅限于少数几种海藻(如海带，泡叶藻)；

(3)与天然收获的海藻相比，本发明选择的人工养殖的微藻如鱼腥藻和螺旋藻因为养殖条件可控，养殖技术成熟，其细胞成分稳定，生产的刺激素产品品质容易控制；

(4)本发明采用的高压破壁和常温水提方法，效率高，成本低，不对细胞成分产生破坏(如氧化反应等)，不影响种产品品质和使用效果，且环境友好，无污染，无添加；

(5)本发明细胞提取物经过喷雾干燥后，产品具有全水溶的特点，方便喷施，滴灌或冲施，不会损坏灌溉设备；

(6)本发明提供的藻体提取物产品使用灵活，既作为生物刺激素单独使用，也可与其他肥料成分进行配合使用，增强肥效；

(7)本发明微藻细胞的生产可参照食品级微藻生产标准，所得产品无毒无害，符合国家对园林、农田和生态三级肥料有有害物质的规定；

(8)本发明的生物刺激素产品具有广谱性，且效果稳定。

本发明提供了所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物或绿色生物肥料在农业生产中的应用。

附图说明

图1为不同处理组对玉米发芽的影响结果图；

图2为钝顶螺旋藻提取物不同施用量对生姜植株的影响结果图；

图3为钝顶螺旋藻提取物不同施用量对生姜地上部分(包括茎高，叶长，茎粗，叶片数和分支数)和根茎部分影响结果结果图；

图4为钝顶螺旋藻提取物对食用菌栽培种的影响结果图；

图5为不同浓度的钝顶螺旋藻提取物对上海青白菜和矮脚黄白菜的形态影响结果图；

图6为不同浓度的钝顶螺旋藻提取物对上海青白菜和矮脚黄白菜的产量的影响结果图；

图7为藻粉和藻提取物对不同作物生长影响结果图；

图8为不同配比的微藻提取物对作物生长的影响结果图；

图9为不同配比的微藻提取物对食用菌生长的影响结果图；

图10为微藻提取物与市售主流海藻提取物对作物生长的影响结果图；

图11为微藻提取物与市售主流海藻提取物对食用菌生长的影响结果图。

具体实施方式

本发明提供的一种鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，由以下步骤制备得到：将收集的鱼腥藻和/或螺旋藻藻体在4～45℃下破壁处理，水提，将得到的包含可溶性藻细胞提取物以及不大于400nm的细胞碎片颗粒物的藻液，经喷雾干燥，得到鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物。

本发明首先收集鱼腥藻和/或螺旋藻的藻体。本发明对所述鱼腥藻和/或螺旋藻的藻体的来源没有特殊限制，以自然生长或人工养殖的藻体均可。当上述微藻人工养殖时，人工养殖的螺旋藻或鱼腥藻需要使用含氮、磷、钾、钙、镁、铁、硫、硼、锰、锌、铜和钴的培养基，同时提供二氧化碳，调节培养物的pH值在6～13。天然水体中的螺旋藻或鱼腥藻在生长旺盛期，藻体呈蓝绿色或绿色时即达到采收要求；人工养殖的螺旋藻或鱼腥藻在对数生长期和稳定生长期达到采收要求为培养物呈蓝绿色或绿色，细胞密度达到0.4～1.0g/L时采收。所述收集的方法优选过滤或离心，收集藻泥。所述过滤的方法优选通过水泵抽送到100～400目的尼龙滤网以获得藻细胞生物量，含水量在70％～97％；使用离心机以500～3000rpm的速度从收获物中分离藻细胞，所得藻泥含水量在30％～70％。

本发明对所述鱼腥藻或螺旋藻的具体种类没有特殊限制，使用鱼腥藻和/或螺旋藻的属内物种均可。鱼腥藻藻种包括：固氮鱼腥藻(Anabaena azotica)、多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)、螺旋鱼腥藻(Anabaena spiroides)、类颤藻鱼腥藻(Anabaenaosicellariordes)、水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)、卷曲鱼腥藻(Anabaenacircinalis)。螺旋藻包括巨大螺旋藻(Spirulina maxima)、钝顶螺旋藻(Spirulinaplatensis)、盐泽螺旋藻(Spirulina subsalsa)。本发明鱼腥藻以固氮鱼腥藻(Anabaena azotica)为例，螺旋藻以顶鱼腥藻(Spirulianplatensis)为例，说明提取过程及提取物成分，但不能理解为对本发明保护范围的限制。

将收集的藻体在4～45℃下破壁处理，将得到的包含可溶性藻细胞提取物以及不大于400nm的细胞碎片颗粒物。

在本发明中，破壁处理的方法优选包括经过超声波、胶体磨、球磨仪、高压匀质机、高压细胞破碎仪单独或组合。破壁处理的程度优选以得到粒径不大于400nm能均匀分散于液体的纳米颗粒物为宜。破壁处理后优选用水溶解藻浆，收集藻液。所述藻液包含细胞内容物和破碎的细胞壁纳米颗粒。

在喷雾干燥前优选对收集藻液进行检验。所述检验的标准优选在显微镜目视检查，在800X和1600X镜头下，提取物溶液为匀质，没有细胞或细胞碎片。所述喷雾干燥的进口温度优选为110～280℃，更优选为150～265℃，最优选优选为195℃；出口温度优选为45～85℃，更优选为50～70℃，最优选为50℃；转速优选为8000～22000rmp，更优选为15000rpm。喷雾干燥后收集藻粉，藻粉为蓝绿色或绿色，粒径优选为60～200目，更优选为100～150目。干粉保存期为常温下18个月，液态保存期为6个月。

在本发明中，提取过程以鱼腥藻或螺旋藻为提取对象分别单独提取，也可以将鱼腥藻和螺旋藻混合后提取。当两者混合提取时，本发明对两者混合的比例不做具体限定，例如以藻体的总质量为100％计，所述鱼腥藻的质量百分含量为0.1％～99.9％，所述螺旋藻的质量百分含量为0.1％～99.9％，更优选的，所述鱼腥藻的质量百分含量为20％～80％，所述螺旋藻的质量百分含量为20％～80％，更优选为述鱼腥藻的质量百分含量为40％～60％，所述螺旋藻的质量百分含量为40％～60％，最优选的鱼腥藻的质量百分含量为50％，所述螺旋藻的质量百分含量为50％。

在本发明中，以鱼腥藻和螺旋藻为微藻提取对象时，采用破壁处理和常温水提的方法能够实现藻体中活性成分的释放，提取工艺简便且成本低，提取得到的提取物容易溶解于水体中，为后续生产水剂肥料提供一定的基础。同时本发明提供的提取物也可以直接与固体肥料混合或制粒后混合，与肥料一同施用，丰富提取物的施用方式。

在本发明中，对制备的提取物进行活性成分的常规测定。所述鱼腥藻的提取物优选包括以下质量百分含量组分：所述鱼腥藻的提取物包括以下质量百分含量组分：粗蛋白质25％～60％、总氨基酸20％～55％、粗脂肪1％～5％、粗纤维0.5％～5％、总糖2％～8％、粗灰分4％～12％。所述螺旋藻的提取物优选包括以下含量组分：粗蛋白质25％～70％、总氨基酸20％～65％、粗脂肪1％～6％、粗纤维0.5％～5％、总糖2％～13％、粗灰分4％～12％。

本发明提供了一种绿色生物肥料，包含所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物；所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物的质量占所述绿色生物肥料总质量的0.1％～99.9％。

本发明提供了所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物或绿色生物肥料在农业生产中的应用。

在本发明中，所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物优选以水剂或粉剂的形式施用。藻提取物干粉可直接单独包装销售作为生物刺激素使用；也可以溶解于自来水，地下水或其他农业灌溉用水制成液态产品，产品浓度可以调整优选为0.001g/L～50g/L。所述农业生产优选包括经济作物、粮食作物、食用菌和中草药。本发明以农业生产常见的玉米、小白菜、姜、平菇等作为代表，评价鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激物对作物的生长和产量的促进作用，但不能理解为对本发明的限制。

下面结合实施例对本发明提供的鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物作为生物刺激素在农业生产中的应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

钝顶螺旋藻提取物的制备方法

(1)藻细胞的来源及收获：天然水体中的钝顶螺旋藻在生长旺盛阶段，水泵抽取藻水经过离心机分离藻细胞，获得新鲜钝顶螺旋藻藻泥。

(2)细胞破壁：将收获后的藻泥调整含水率为20％，经过高压匀质机，在温度10℃、压力500bar的条件下破碎藻细胞，得到含细胞内容物和破碎的细胞壁的提取物。采用显微镜目视检查，在800X和1600X镜头下，提取物溶液为匀质，没有细胞或细胞碎片，粒径约为400目纳米颗粒。

(3)提取物烘干：经过匀质机处理后的藻细胞提取物在进口温度165℃、出口温度为55℃，转速为8000rpm的条件下喷雾干燥处理，得到蓝绿色粉末。

将制备的蓝绿色粉末测定其细胞成分及含量，测定结果见表1。

实施例2

固氮鱼腥藻提取物的制备方法

(1)藻细胞的来源及收获：人工养殖固氮鱼腥藻在生长旺盛阶段，水泵抽取藻水经过滤网过滤分离藻细胞，获得新鲜固氮鱼腥藻藻泥。

(2)细胞破壁：将收获后的藻泥调整含水率为40％，经过高压匀质机，在温度40℃、压力2000bar的条件下破碎藻细胞，得到含细胞内容物和破碎的细胞壁的提取物。采用显微镜目视检查，在800X和1600X镜头下，提取物溶液为匀质，没有细胞或细胞碎片，粒径约为400目纳米颗粒。

(3)提取物烘干：经过匀质机处理后的藻细胞提取物在出口温度280℃、进口温度80℃，转速20000rpm的条件下喷雾干燥处理，得到绿色粉末。

将制备的绿色粉末测定其细胞成分及含量，测定结果见表1。

表1钝顶螺旋藻和固氮鱼腥藻提取物的细胞成分及含量

注：以收获物烘干后的测定为准；单位除特定标注外均为％，N/A表示未检测到。

实施例3

钝顶螺旋藻提取物的制备方法

(1)藻细胞的来源及收获：天然水体中的钝顶螺旋藻在生长旺盛阶段，水泵抽取藻水经过离心机分离藻细胞，获得新鲜钝顶螺旋藻藻泥。

(2)细胞破壁：将收获后的藻泥调整含水率为25％，经过高压匀质机，在温度45℃、压力2200bar的条件下破碎藻细胞，得到含细胞内容物和破碎的细胞壁的提取物。采用显微镜目视检查，在800X和1600X镜头下，提取物溶液为匀质，没有细胞或细胞碎片，粒径约为400目纳米颗粒。

(3)提取物烘干：经过匀质机处理后的藻细胞提取物在进口温度260℃、出口温度为70℃，转速为10000rpm的条件下喷雾干燥，得到蓝绿色粉末。

实施例4

固氮鱼腥藻提取物的制备方法

(1)藻细胞的来源及收获：人工养殖固氮鱼腥藻在生长旺盛阶段，水泵抽取藻水经过滤网过滤分离藻细胞，获得新鲜固氮鱼腥藻藻泥。

(2)细胞破壁：将收获后的藻泥调整含水率为40％，经过高压匀质机，在温度200℃、压力1500bar的条件下破碎藻细胞，得到含细胞内容物和破碎的细胞壁的提取物。采用显微镜目视检查，在800X和1600X镜头下，提取物溶液为匀质，没有细胞或细胞碎片，粒径约为400目纳米颗粒。

(3)提取物烘干：经过匀质机处理后的藻细胞提取物在出口温度200℃、进口温度60℃，转速9000rpm的条件下喷雾干燥处理，得到绿色粉末。

实施例5

钝顶螺旋藻和固氮鱼腥藻的提取物的制备方法

(1)藻细胞的来源及收获：人工养殖固氮鱼腥藻和钝顶螺旋藻在生长旺盛阶段，分别水泵抽取藻水经过滤网过滤分离藻细胞，获得新鲜固氮鱼腥藻藻泥和钝顶螺旋藻藻泥。

(2)细胞破壁：将收获后的固氮鱼腥藻藻泥和钝顶螺旋藻藻泥按照质量比为1:1的比例混合，再调整含水率为40％，经过高压匀质机，在温度260℃、压力2000bar的条件下破碎藻细胞，得到含细胞内容物和破碎的细胞壁的提取物。采用显微镜目视检查，在800X和1600X镜头下，提取物溶液为匀质，没有细胞或细胞碎片，粒径约为400目纳米颗粒。

(3)提取物烘干：经过匀质机处理后的藻细胞提取物在出口温度180℃、进口温度80℃，转速10000rpm的条件下喷雾干燥处理，得到蓝绿色粉末。

实施例6

玉米发芽实验

配制1/1000浓度的实施例1制备的钝顶螺旋藻提取物溶液(C)，另外选取三种市售生物刺激素产品(H，S和A)配制相同浓度的溶液，对玉米进行浸种处理，然后在光照30～50μmol.m^-2.s^-1，温度25℃的条件下观察玉米发芽情况，以及地上部分和根系发育。

比较本发明产品，三种商业化产品以及对照(未处理，CK)对玉米发芽的影响。其结果见图1。本发明提供的钝顶螺旋藻提取物具有最佳的促发芽效果，其地上部分比其他产品和对照处理都要强壮，根系业最发达；其与三种产品除H与对照相比有一定正向作用外，另两个产品还对发芽有抑制作用。

实施例7

生姜的生长实验

在大棚条件下种植生姜。所有生物样本在实验起始同时使用相同量的同一种底肥，之后不再追加。用实施例1制备的100％钝顶螺旋藻提取物配制成20g/L的溶液，再按照每株生姜0(对照)，0.1g，0.5g和2.5g的标准施用于各样本，观察生姜的生长和生姜根茎部分的发育。施用25天后对生姜地上部分(包括茎高、叶长、茎粗、叶片数和分支数)和根茎部分进行测量，不同处理组的生姜植株生长状况见图2，生姜各部分测量结果见图3。

从结果可以看出，0.5g的施用量对生姜在株高，叶长，茎粗，叶片数和分支数等发面具有显著的促进作用，其中株高效果比对照超出50％。35天后对生姜进行称重，发现0.5g的对照也优于对照35％。同时，高浓度的施用(2.5g)虽然优于对照，但与0.5g相比优势不明显。

实施例8

草菇的生长实验

测试实施例3制备的100％钝顶螺旋藻提取物在食用菌栽培种中对食用菌的生长促进作用，选取草菇作为测试对象。将提取物配制成20g/L的溶液，再按照每个菌包0(对照)，0.1g和0.3g的标准与草菇培养基混合，之后接种菌种。每个菌包的培养基以及接种量保持一致。接种后在食用菌培养室内培育，温度保持在26～30℃。

观察菌种萌发和生长情况，结果见图4：

(1)经过本产品处理的草菇，提前十天时间可见白色菌丝发生，提前五天出菇(左图)；

(2)经过本产品处理的草菇，草菇出菇量显著优于对照，且随浓度梯度升高而升高(右图)。因此，本发明制备的钝顶螺旋藻提取物对草菇生长有明显的促进作用。

实施例9

两种小白菜的生长实验

测试实施例1制备的100％钝顶螺旋藻提取物对两种小白菜的生长促进作用。选取矮脚黄和上海青两种小白菜进行大田种植实验，根据测试选取的种植小区面积，以每株小白菜/小区计算，按照0g，0.1g，0.3g和0.5g的浓度梯度，在小白菜苗移栽后即施用100％钝顶螺旋藻提取物。每个生物样本移栽时间相同，使用相同量的同种底肥1个月后对每个处理的小白菜进行称重(以3颗计或9颗计)，比较产量。结果见图5和图6。

图5中左图显示各处理组收获的上海青白菜(3颗组)，图5中右图为各处理组收获的矮脚黄白菜(9颗组)。各组分别称重，得到下图结果。

图6中左图上海青小白菜各处理均有生长促进作用，且0.5g处理组的产量高出对照组60％-100％；图6中右图矮脚黄的测试也发现各处理均对小白菜产量有明显的促进作用，其中0.3g处理最为突出，优于对照50％。本实验结果也说明未得到最佳效果，微藻提取物对不同作物的使用浓度会有差异。

实施例10

藻粉和藻提取物对不同作物生长促进作用的比较

测试实施例3制备的螺旋藻提取物和实施例4制备的鱼腥藻提取物以及实施例5制备的两种藻的提取物对辣椒(本实验选取杭椒)和番茄(本实验选取粉红太郎)生长的促进作用。在大棚条件下，所有作物种苗移栽后使用同质同量的底肥。至花期前，将所有参试作物进行随机分组。每种作物分为对照，微藻干粉和微藻提取物三组，每组25株(辣椒)或18株(番茄)重复。各处理组也采取随机分布，同一小区块可能会含有部分或所有处理。为避免环境条件对实验的影响，进行两期实验，移栽和花期错开10天，但实验设置和其他条件相同。试验结束后对每一株参试作物进行挂果和重量测量，并以平均单株产量(挂果总重量)和增产率(以对照组为标准计算)为指标评价微藻或其提取物作为生物刺激素对作物生长的促进作用。

结果见图7。从结果分析可以看出，所有参试微藻产品均对辣椒和番茄有显著提高产量的作用(p<0.05)。整体上，两种微藻的提取物对促进作物提高产量方面的作用要明显优于微藻干粉，这符合我们的预期并体现了提取物作为生物刺激素的优势。由于两种微藻干粉的促生长效果均低30％，所以不适合作为生物刺激素开发使用。另外由于各地土壤和气候条件不一，微藻干粉对作物的作用依赖土壤微生物的对其进行降解(细胞破壁和细胞成分分解利用)，所以其效果会出现不一致的问题。从藻种来看，钝顶螺旋藻提取物的效果整体上优于固氮鱼腥藻15％～20％。

实施例11

不同微藻提取物以不同比例复配成生物刺激素对不同作物促生长作用的比较

为了评价微藻提取物混合物对作物的促生长作用，进行两种加工方法。一是在破壁和提取加工前，将不同微藻按比例混合然后进入加工程序并得到混合提取物；另一种是将不同微藻分别分批加工得到各自的提取物然后进行复配。本发明对于加工的微藻水分含量有要求，而准确的微藻干重不易把握，为了确保复配的准确度，实验所用提取物采用第二种方法获得。选取钝顶螺旋藻和固氮鱼腥藻为实验对象，将各自的提取物按照如下比例混合，制成以下处理组和相应命名：钝顶螺旋藻提取物100％(S10)，钝顶螺旋藻提取物70％配合固氮鱼腥藻提取物30％(S7A3)，钝顶螺旋藻提取物50％配合固氮鱼腥藻提取物50％(S5A5)，钝顶螺旋藻提取物30％配合固氮鱼腥藻提取物70％(S3A7)，固氮鱼腥藻提取物100％(A10)。实验作物选取辣椒(线椒)，番茄(苹果青)和小白菜(上海青)。大田实验中，随机划分实验小区，每个小区包含对照(无添加)和各处理组，每个实验共6组，每组重复15～20株，并设置三个大重复组以增加样本量和可靠性。在移栽后使用不同复配比例的微藻提取物，使用量为0.3～0.5克每株，单独施用或以小区为单位进行喷施。所有参试作物使用同质同量的底肥以及追肥。实验结束，以对照作为参考，以平均单株果实产量(辣椒和番茄)或单株平均重量(小白菜)为基础计算增产率作为指标来评价各浓度提取物的促产效果。

结果见图8。所有复配比例的微藻提取物均对参试作物具有显著的促生长作用(p<0.05)。钝顶螺旋藻(100％)和钝顶螺旋藻(70％)配合固氮鱼腥藻(30％)两种比例对三种作物的促产效果最为显著，均接近或大幅超过30％；最好的达到45％的增产效果；其他三种复配提取物对辣椒和番茄也具有促产效果，但是接近或低于30％，对上海青仍有显著促产效果。统计分析发现钝顶螺旋藻低于70％的复配产品对促产效果的差异并不显著(p>0.05)。因此，两种微藻提取物和其不同比例的复配产品均有增产作用，但是效果有差异。

实施例12

不同微藻提取物以不同比例复配成生物刺激素对草菇促生长作用的比较

所有实验设置，包括实验处理和复配物比例均与实例6相同，但参试作物改为一种食用菌—草菇；评价指标则使用草菇培养基的生物利用率和发菌、出菇时间。每个菌包约为2公斤，准确称重并记录；不同复配比例的微藻提取物使用量统一为0.5克，接种前加入到菌包中；每个处理设置18～25个重复，随机选择不同放置位置的菌包(不同培养架和不同培养层)分组；设置三个大实验组，每组包含所有的处理；所有菌包放置于同一空间内没温度为30℃，湿度为60％。每日观察和记录菌丝发生情况，后期出菇情况，进行日常杂菌处置。实验结束，收获所有参试菌包产出的草菇并称重，以菌包原始重量为基础计算生物利用率。

结果见图9。从图9的左图中生物利用率结果可以看出，所有不同微藻和不同比例复配产品均显著提高了培养基的生物利用率(p<0.05)；钝顶螺旋藻提取物70％和100％两种提取物将生物利用率提升到100％以上；其他三种复配产品也都将生物利用率提高至85％以上。图9右图发菌和出菇观察结果显示，所有添加了钝顶螺旋藻提取物的复配产品与对照相比均促进了菌包提前发菌和出菇；70％和100％固氮鱼腥藻提取物处理未见显著提前出菇，但对产量仍有提升作用。理论上，草菇的培养基(如牛粪，稻草，棉籽壳，中量元素等的混合物)利用率一般很难达到100％，若超过100％则表明整体产量有所提高；不同培养基发菌和出菇时间越早，生产周期就越短，生产效益越高。因此，两种微藻提取物按不同比例复配后对草菇有增产作用。

实施例13

微藻提取物与海藻提取物(海藻酸产品)对作物促生长作用的比较

为了比较本发明使用的微藻提取物与市售主流海藻(泡叶藻与马尾藻)提取物(主要成分是海藻酸多糖)，本实验选取了实施例1制备的钝顶螺旋藻提取物，商品A(泡叶藻提取物)和商品B(马尾藻提取物)三种生物刺激素，施用于辣椒(杭椒)，并对平均单株挂果量和产量进行统计，计算增产效果。

在辣椒大田中随机划分小区，每个小区随机安排处理组和对照共80株；随机选取三个小区，设置为三个大重复；每个处理选取20株辣椒作为实验重复。按照每株0.5克提取物，每个小区株数计算所需提取物总量并配制成溶液施用与根部。花期前施用。商品A和商品B采用与螺旋藻提取物相同的施用量，时间和方法。当85％植株挂果接近于或超过正常收获尺寸和重量结束实验，对平均单株挂果量和产量进行统计，计算增产率。

结果见图10。从图10中可以看出，三种生物刺激素均有促进辣椒增产的效果，但效果相差明显。钝顶螺旋藻提取物显著增加了辣椒平均单株挂果量(p<0.05)，而单株产量提高了40％以上，所以单个果重有所下降；泡叶藻提取物对挂果量和产量的促进作用略低于钝顶螺旋藻；马尾藻提取物对挂果量和产量的促进效果比较一致，但是产量提升低于30％，在大田实验中总体效果不明显。因此，螺旋提取物作为新型生物刺激应用较传统海藻酸类产品有作用优势。

实施例14

微藻提取物与海藻提取物(海藻酸产品)对草菇增产作用的比较

与上述实例10实验目的相同，但考察作物替换为草菇。设置对照组(除正常培养基外无任何添加)，实验组(实施例3制备的钝顶螺旋藻提取物)，商品A(泡叶藻提取物)和商品B(马尾藻提取)。每个菌包约为2公斤，准确称重并记录；三种提取物使用量统一为0.5克，接种前加入到菌包中；每个处理设置18～25个重复，随机选择不同放置位置的菌包(不同培养架和不同培养层)分组；设置三个大实验组，每组包含所有的处理；所有菌包放置于同一空间内没温度为30℃，湿度为60％。每日观察和记录菌丝发生情况，后期出菇情况，进行日常杂菌处置。实验结束，收获所有参试菌包产出的草菇并称重，以单个菌包平均产量来评价提取物的增产效果。

结果见图11。结果显示，钝顶螺旋藻和泡叶藻提取物均对草菇有显著增产效果(p<0.05)，且钝顶螺旋藻效果优于泡叶藻；马尾藻提取物增产效果不显著(p>0.05)。另外，由于海藻提取物的主要成分海藻酸是一种多糖，可以被多种细菌和真菌利用，所以在食用菌培养过程中导致杂菌重复发生，增加了工作量，为日常管理带来负担。从食用菌增产和管理两方面评价，钝顶螺旋藻作为生物刺激素应用具有优势。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，其特征在于，由以下步骤制备得到：将收集的鱼腥藻和/或螺旋藻藻体在4～45℃下破壁处理，水提，将得到的包含可溶性藻细胞提取物以及不大于400nm的细胞碎片颗粒物的藻液，经喷雾干燥，得到鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物。

2.根据权利要求1所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，其特征在于，所述喷雾干燥的进口温度为110～280℃，所述喷雾干燥的出口温度为45～85℃。

3.根据权利要求1所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，其特征在于，以藻体的总质量为100％计，所述鱼腥藻的质量百分含量为0.1％～99.9％；

所述螺旋藻的质量百分含量为0.1％～99.9％。

4.根据权利要求3所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，其特征在于，以藻体的总质量为100％计，所述鱼腥藻的质量百分含量为20％～80％，所述螺旋藻的质量百分含量为20％～80％。

5.根据权利要求1～4任意一项所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，其特征在于，所述鱼腥藻的提取物包括以下质量百分含量组分：粗蛋白质25％～60％、总氨基酸20％～55％、粗脂肪1％～5％、粗纤维0.5％～5％、总糖2％～8％、粗灰分4％～12％。

6.根据权利要求1～4任意一项所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物，其特征在于，所述螺旋藻的提取物包括以下含量组分：粗蛋白质25％～70％、总氨基酸20％～65％、粗脂肪1％～6％、粗纤维0.5％～5％、总糖2％～13％、粗灰分4％～12％。

7.一种绿色生物肥料，其特征在于，包含权利要求1～4任意一项所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物；所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物的质量占所述绿色生物肥料总质量的0.1％～99.9％。

8.权利要求1～6任意一项所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物或权利要求7所述绿色生物肥料在农业生产中的应用。

9.根据权利要求8所述应用，其特征在于，所述鱼腥藻和/或螺旋藻的提取物以水剂、粉剂或颗粒的形式施用。

10.根据权利要求8所述应用，其特征在于，所述农业生产包括经济作物、粮食作物、食用菌和中草药。

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