新型海藻生物有机液肥研制与肥效研究

作     者：刘培京 

作者单位：中国农业科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：张树清

授予年度：2012年

学科分类：09[农学] 090101[农学-作物栽培学与耕作学] 0901[农学-作物学] 

主      题：海藻 生物有机液肥 复合酶解 工艺 肥效 

摘      要：海藻是一种来源丰富的海洋生物，广泛应用于食品、工业原料、植物性药材。将海藻应用于农业和畜牧业生产已有几百年历史。海藻肥是一类纯天然、无毒副作用的新型肥料,它含有丰富的氨基酸、矿物质、多糖、维生素及生理活性物质，具有提高作物产量、改善品质和增强作物的抗旱、耐寒、抗病性等作用。因此，利用海藻生产有机肥料成为当今新型肥料研究的重要热点之一。本文对海藻生物有机液肥制备工艺过程、应用效果进行了较为系统地研究，为海藻资源农用开发提供了一定理论基础。 为了探索海藻有机液肥的酶解制备工艺，采用PPC复合酶水解海藻生产有机液肥，对影响酶解过程的温度、pH、酶添加量和反应时间等主要因素分别作为单因素控制条件进行了实验，并通过正交试验得到优化工艺参数组合。结果表明，较为理想的复合酶水解生产海藻有机液肥的工艺组合条件为：温度50℃，PPC复合酶添加量0.4%，pH6条件下反应时间72h，所得海藻有机液肥的海藻酸含量37.243mg/mL。 以酶解生产的海藻生物有机液肥为材料，添加功能性微生物菌剂进行发酵，对最适发酵时间、温度、装液量、接种量和初始发酵pH值进行研究，分别进行了单因素水平的摇瓶试验，以考察各种条件对发酵过程的影响,获得适合海藻液肥微生物发酵脱氮的最佳工艺组合条件。结果显示，适宜海藻生物有机液肥的发酵条件为：250mL三角瓶装液量100mL，功能性菌剂接种量0.2%，初始发酵pH＝6，培养温度40℃，200r/min转速摇瓶培养48小时，所得海藻生物有机液肥中海藻酸含量22.88mg/mL，总糖和粗蛋白含量显著下降，分别为1.653mg/mL和3.366mg/mL。 以不同稀释浓度的海藻生物有机液肥为材料，对黄瓜、番茄、辣椒三种蔬菜种子进行浸种处理和盆栽试验，研究海藻生物有机液肥对不同蔬菜的种子萌发和幼苗生长影响效果。结果显示：与对照相比，施用稀释600倍的海藻生物有机液肥的黄瓜、番茄种子发芽率显著提高，施用稀释400倍的海藻生物有机液肥的辣椒种子发芽率显著提高;使用稀释200倍、400倍的海藻生物有机液肥处理后，黄瓜、番茄、辣椒幼苗的根长、株高、株鲜重、株干重、叶绿素含量、叶面积均比对照显著提高;使用稀释600倍的海藻生物有机液肥浸种后，黄瓜幼苗的根长、叶绿素含量、叶面积比对照显著提高，辣椒、番茄幼苗的根长、叶绿素含量、株高、株鲜重、株干重比对照显著提高。以上结果表明海藻生物有机液肥能够提高蔬菜的种子萌发率和促进幼苗生长。 为研究海藻生物有机液肥对黄瓜、番茄、辣椒的产量和品质的影响，采用单因素随机区组设计，以不同稀释浓度的海藻生物有机液肥对三种作物进行叶面喷施处理，并测定了三种作物的产量和主要品质指标。结果显示：与对照相比，应用200倍稀释的海藻生物有机液肥进行叶面喷施，黄瓜、番茄和辣椒的产量分别提高了13.48%、17.21%和22.11%，黄瓜果实的Vc含量提高了20.42%，番茄中可溶性糖和Vc含量提高了29.25%和12.34%，辣椒果实的Vc含量提高14.05%;应用400倍稀释的海藻生物有机液肥进行叶面喷施，黄瓜中可溶性糖含量比对照提高了17%，辣椒中辣椒素含量比对照提高了7.88%。以上结果说明200倍和400倍稀释的海藻生物有机液肥对黄瓜、番茄、辣椒三种作物的产量和品质均有显著的提高作用。