利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，包括：(1)小球藻母液培养；(2)在水稻秧苗移栽后，将小球藻母液转移至稻田水体中，并使小球藻悬浮在稻田水体中。本发明专利技术利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧，该方法不仅能增加稻田水体溶解氧含量，同时还能减少稻田甲烷等温室气体的排放量，对水稻高产稳产和稻田生态效应起重要作用。

【技术实现步骤摘要】
利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法
本专利技术涉及水稻种植
，尤其涉及一种利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法。
技术介绍
水稻(OryzasativaL.)是中国第一大口粮作物，其产量约占全国粮食产量的1/3，水稻生产对保障国家粮食安全至关重要。水稻的生育期基本处于淹水环境，这种特殊的泽生生长习性决定了稻田生态系统的独特性，稻田水体在其中起着核心作用，其含有的营养成分、元素比例对水稻生长的影响巨大。溶解氧(dissolvedoxygen，DO)存在稻田水中，作为水稻生长环境中重要的非生物因子，在稻田生态系统中扮演重要角色，直接或间接影响水稻的根系生长及营养元素的吸收利用。根是固定植株、吸收水分、养分和合成多种重要激素的器官，同作为地上部的生长发育息息相关，活力强、发达的根系是保障作为高产稳产的基础。稻田水的溶氧量需达到相对于空气氧浓度的3％～5％才能保证水稻根系的正常活动。当根际氧浓度下降，根系的形态构型建成及通气组织发育受阻，缺氧严重时会发生细胞凋亡。此外，在稻田生态系统中，浮萍是与水稻种间竞争的物种之一。浮萍长期覆盖于稻田水体表面，与水稻竞争养分和肥力，不仅抑制水稻根系生长，并且间接导致水稻株高和叶宽下降、分蘖数减少，从而显著降低水稻产量。自然条件下，稻田溶解氧主要来源于大气中氧气的溶解和水稻根系分泌氧。为了营造适宜水稻根系生长的水氧环境，增氧栽培技术不断革新，通过多种手段提高稻田溶氧量。传统灌溉技术包括干湿交替灌溉、厢沟灌溉、畦沟灌溉等，通过改变土壤水分与空气的比例来增加通气性，改善根系生长环境。施加过氧化尿素、过氧化钙等“氧肥”缓慢释放氧气以提高水体溶解氧浓度，同时释放热量以提高土壤温度。利用超微气泡发生装置和磁化设备进行水处理，提高水中溶解氧含量并改变水体物理化学性状，直接进行大田灌溉。增氧栽培技术可有效增加稻田溶解氧含量，提高土壤氧化还原电位，进而刺激土壤微生物活动并提高水稻根系活力，以促进水稻生长、延缓叶片衰老和提升稻米产量及品质。温室气体的过量排放是全球气候变暖及一系列环境问题的重要根源，水稻田即是农业源温室气体的主要来源之一，排放的最主要温室气体甲烷约占大气甲烷的10％～20％。水稻田长期处于淹水条件，导致土壤气体扩散被阻断，厌氧性菌群数量增多、活性增强，甲烷等温室气体产生量增加。水稻种植面积广、甲烷产生量大，研究影响稻田温室气体排放的因素，推广稻田减排技术和措施，减少温室气体排放，对发展低碳农业、缓解全球变暖具有重要意义。因此，在水稻种植过程中，急需一种能增氧稻田水体溶氧、减少稻田排放温室气体的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，该方法不仅能增加稻田水体溶解氧含量，同时还能减少稻田甲烷等温室气体的排放量，对水稻高产稳产和稻田生态效应起重要作用。本专利技术的具体技术方案如下：一种利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，包括：(1)小球藻母液培养；(2)在水稻秧苗移栽后，将小球藻母液转移至稻田水体中，并使小球藻悬浮在稻田水体中。小球藻(Chlorellavulgaris)为绿藻纲小球藻科的普生性单细胞绿藻，以光合自养方式生长繁殖。小球藻在天然条件下个体较少，多以人工培养大量繁殖，具有易培养、生长快、适应性强等特点，作为一种高效的光合植物，能够通过光合作用固定二氧化碳，在能量转化和碳元素循环中具有重要的作用。将小球藻添加至稻田水体中，可通过小球藻的光合作用产生氧气，提高稻田水体的溶解氧含量，促进水稻生育期间的水氧协调，同时还能减少甲烷等温室气体的排放量、抑制浮萍生长，对水稻高产稳产和稻田生态效应起重要作用。步骤(1)包括：(1-1)将含有小球藻的藻液与BG11培养液混合均匀，在培养箱中进行小球藻母液培养；(1-2)培养5-7天后，将培养藻液用BG11培养液稀释，再培养5-7天，获得小球藻母液。优选的，步骤(1-1)和(1-2)中，培养温度为：白天为25-35℃，晚上为15-25℃；光照为1500-2500lx，光照时长为10-14h；湿度为65-75％。小球藻培养温度为15℃～35℃，该范围内温度越高小球藻活性越强，光合作用增强，产生更多氧气，溶解氧浓度增加。温度过高时，小球藻浓度和溶解氧含量下降。而小球藻液在稻田水中生长的温度与时期相关，小球藻加入稻田的的时期为插秧后。早稻插秧约4月底，气温约白天25℃/夜晚15℃，一季稻在5、6月，气温约白天28℃/夜晚20℃，4～6月的气温都在适宜小球藻生长的温度范围内，不需要挑选特定温度加入藻液。最优选的，步骤(1-1)和(1-2)中，培养温度为：白天为28℃，晚上为20℃；光照为2000lx，光照时长为12h；湿度为70％。所述的BG11培养液由15.0g/LNaNO3、2.0g/LK2HPO4、3.75g/LMgSO4·7H2O、1.8g/LCaCl2·2H2O、1.0g/LNa2CO3、0.3g/L柠檬酸、0.3g/L柠檬酸铵、0.05g/LEDTA·2Na、2.86g/LH3BO3、1.86g/LMnCl2·4H2O、0.22g/LZnSO4·7H2O、0.39g/LNa2MoO4·2H2O、0.08g/LCuSO4·5H2O、0.05g/LCo(NO3)2·6H2O组成。优选的，步骤(2)中，在水稻秧苗移栽、施基肥后加入小球藻母液。水稻秧苗移栽后，要经历几天的缓苗适应大田环境，通常在此阶段施基肥，提供充足养分帮助秧苗生根，促进苗期生长。小球藻生长需要氮、磷等营养元素，尤其是氮，能够促进小球藻生长繁殖、增强光合作用。施肥后稻田水中各营养元素的浓度增加，包括氮、磷等植物生长的必需元素，也有利于小球藻的生长繁殖，促进小球藻浓度增加，更快充满水体。此时水中杂藻、浮萍较少，可供给小球藻充分生长的空间。优选的，将小球藻母液转移至稻田水体中后，稻田水体中小球藻的浓度不低于3×106/ml。小球藻母液加入稻田水体后浓度不能低于3×106/ml，高于该浓度的小球藻能较快适应稻田水环境、尽早进入对数生长期增加数量，从而较快充满水体。小球藻浓度过低则难以在稻田中扩大生长，小球藻容易聚集成团沉积，低浓度小球藻成团沉积后接受光照减少、繁殖减缓，生长逐渐减缓甚至停止，也更容易被其他有害藻类及浮萍侵占生存空间；小球藻浓度过高导致CO2浓度下降，水体pH值上升，水环境失衡，根系营养吸收，生长反而受抑制。在小球藻生长后期，应注意及时灌水防止藻浓度过高，但在实际田间条件下，小球藻的沉积、雨水降落都保证了小球藻浓度不会过高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧，该方法不仅能增加稻田水体溶解氧含量，同时还能减少稻田甲烷等温室气体的排放量，对水稻高产稳产和稻田生态效应起重要作用。附图说明图1为实施例和对比例中稻田水体的溶解氧含量的测定结果；图2为实施例和对比例中水稻叶绿素含量的测定结果；图3为不同温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，其特征在于，包括：/n(1)小球藻母液培养；/n(2)在水稻秧苗移栽后，将小球藻母液转移至稻田水体中，并使小球藻悬浮在稻田水体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，其特征在于，包括：
(1)小球藻母液培养；
(2)在水稻秧苗移栽后，将小球藻母液转移至稻田水体中，并使小球藻悬浮在稻田水体中。


2.根据权利要求1所述的利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，其特征在于，步骤(1)包括：
(1-1)将含有小球藻的藻液与BG11培养液混合均匀，在培养箱中进行小球藻母液培养；
(1-2)培养5-7天后，将培养藻液用BG11培养液稀释，再培养5-7天，获得小球藻母液。


3.根据权利要求2所述的利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，其特征在于，步骤(1-1)中，培养温度为：白天为25-35℃，晚上为15-25℃；光照为1500-2500lx，光照时长为10-14h；湿度为65-75％。


4.根据权利要求3所述的利用施加小球藻提高稻田水体溶解氧的方法，其特征在于，步骤(1-2)中，培养温度为：白天为25-35℃，晚上为15-25℃；光照为1500-2500lx，光照时长为10-14h；湿度为65-75％。


5.根据权利要求4所述的利用施加小球藻提高稻田...

【专利技术属性】
技术研发人员：管弦悦，程方民，周启发，潘刚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33