一种生物酶解法制备海藻植物营养生长调节剂的方法技术

技术编号:8796293 阅读:434 留言:0更新日期:2013-06-13 02:46
本发明专利技术涉及一种生物酶解法制备海藻植物营养生长调节剂的方法。该方法包括将鲜海藻或干海藻预处理并粉碎为海藻浆,分别用纤维素酶、木瓜蛋白酶、果胶酶进行一级、二级、三级酶解,每一级的酶解温度50-55℃、酶解4-6小时;酶解结束后将酶解液过滤、浓缩,使其密度达到1.2-1.3克/立方厘米,即得。本发明专利技术的产品作为植物生长调节剂应用,本发明专利技术的方法无污染,提高了海藻素的活性及稳定性,能显著提高施用作物的产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于生物技术与植物营养

技术介绍
中国为农业大国,化学肥料的使用量居世界首位,特别是近十年来中国的化学肥料大量投入,造成土壤板结恶化程度越来越严重,农作物产量、品质却反而降低,大量的化肥造成资源浪费和环境污染的加剧,与国际低碳、环保农业的差距越来越大,因此而带来的农产品残留问题已经威胁到人类的健康,中国农产品正遭受国际绿色、有机农业的重重壁垒,要从根本上解决中国农业大投入、少产出的不可持续性问题,关键措施在于提高肥料的利用率、提高植物对营养的吸收速率和抗逆性能。中国是一个人口大国,随着全球大气环境的恶变,近几年中国的水资源缺乏,我国有4.2亿亩的耕地属于旱作区和半旱作区,普通的化肥和一般的水溶肥料对改变上述的农业问题针对性不强。根据国家“十二五”期间农业发展规划,发展低碳、环保、可持续性发展农业之要求研制新型植物营养调节剂,达到减少化肥投入,提高作物产量、降低环境恶化、提高农作物品质和安全成为亟待解决的技术难题。生物酶解技术生产海藻植物营养调节剂就是利用我国丰富的海藻资源,国家“蓝色海洋经济”发展规划引导高科技的生物技术向海洋要效益。CN1669441A(CN200510038823.4)提供了一种海藻作为植物生长调节剂的新用途,其特征在于:将大型海藻中江蓠属和马尾藻属中的一种或多种的全藻、藻粉或植物生长激动素提取物作为植物生长调节剂,在苗木培植、果树栽培以及实验室植物培育中的应用。本专利技术江蓠属和马尾藻属海藻中蕴含着大量的细胞激动素、植物生长素、类植物生长素、甜菜碱、吲哚乙酸等天然活性成分。这些成分易于被植物吸收,确实能促进植物快速、正常地生长、成熟,作为植物生长调节剂以直接填埋在植物根底、对植物进行包根、拌土或在植物根部平铺等方式,可在对环境没有污染、不改变植物生长机制的前提下缩短植物生长、成熟、开花、结果的时间。此外,这些海藻容易养殖,成本较低,可以大面积推广应用。根据联合国粮农组织的统计,我国的海藻产量居世界第一,占世界总产量的65.7%,欧洲国家的海藻产量仅占全球产量的9%,但是国际市场上80%优质高端海藻肥产品均来自欧洲国家。而我国对海藻肥的研究起步晚、起点低,大部分海藻肥产品还是海藻化工企业迫于环保的压力利用废弃液体而开发出来的产品,简单的将废弃液体与化学肥料溶解混合,仅仅是化肥形态的改变,而采用海藻化工企业的酸碱法工艺生产的海藻肥,在强酸、强碱、高温、高压条件下又破坏了海藻中丰富的类细胞分裂素、维生素、氨基酸等高活性物质,而这些物质对提高陆地作物抗逆性能(抗旱、抗病、防冻、抗病毒)有极强的促进作用。 CN102391030A(CN201110231819.5上海理工大学)公开了一种有机海藻肥及其作为高效植物生长调节剂的应用。所述的海藻肥即将鲜海带化工中的海藻渣或鲜海带化工中的海藻渣与麦麸、秸杆、中药渣、果渣、活性污泥或酒糟中的一种或几种混合物的复配物,进行堆肥微好氧发酵而成的有机海藻肥。所用的菌种为细菌、酵母菌、真菌和放线菌中的一种或多种菌的混合;所述的海藻工业废渣为以鲜海带为原料生产褐藻酸钠、碘、甘露醇及褐藻胶过程中产生的鲜海带化工中的海藻渣的一种或几种复合物。堆肥微好氧发酵过程中,翻堆通氧,2 IOh后保证培养基内的缺氧状态,发酵18 26天,待堆温自然降至室温后,进行日晒干燥,最终得有机海藻肥;可作为植物生长调节剂使用。但是该专利的还是以海藻化工企业的废弃物为初始原料,并掺入大量其他废渣,所得海藻肥的天然海藻活性成分少,营养不足。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供。术语解释:本专利技术所述海藻原料为红藻门江蓠属的龙须菜(Gracilaria Iemaneiformis);褐藻门海带属的海带(Laminaria japonica Aresc);褐藻门裙带菜属的裙带菜(Undariapinnatifida);褐藻门马尾藻属的海蒿子(Sargassum pallidum);可选用其中的I种或几种,鲜品或干品均可。本专利技术的技术方案如下:一种海藻植物营养生长调节剂的制备方法,包括步骤如下:(1)原料预处理鲜海藻:将新鲜海藻用淡水冲洗、浸泡,去除沙子和盐分,然后粉碎成海藻浆;或/和干海藻:用蒸汽对干海藻进行软化处理20_30min,再用清水浸泡3_4h,去除沙子和盐分,然后粉碎成海藻浆。⑵一级酶解将海藻浆加入酶解罐,调节pH6.0-7.0,并加温至50-55°C,加入酶活为16万 140万U/g的纤维素酶,加酶量0.8 3.0%质量比,搅拌均匀,保温50-55°C,酶解时间4 6h ;⑶二级酶解将步骤(2)制得的一级酶解海藻浆调节pH6.0-7.0,并加温至50_55°C,加入酶活为60万 80万U/g的木瓜蛋白酶进行二级酶解,加酶量0.1 0.5%质量比,搅拌均匀,保温50-55°C,酶解时间4-6h。(4)三级酶解将步骤(3)制得的二级酶解海藻浆调节ρΗ3.5-6.0,并加温至50_55°C,加入酶活为3万 6万U/ml液体果胶酶进行三级酶解,加酶量2.0 5.0%质量比,搅拌均匀,保温50-55°C,酶解时间4-6h。得酶解液;(5)过滤酶解结束后,将酶解液调节pH7.0,并加入板框压滤机过滤,分离残渣,取清液减压浓缩至密度1.2-1.3克/立方厘米,30° C测定,得海藻植物营养生长调节剂。根据本专利技术优选的,步骤(5)中分离出的残渣,晾干后作为海藻有机肥原料再利用。根据本专利技术优选的,步骤(5)制得的海藻植物营养生长调节剂分装在250ml-1000ml的塑料瓶中,作为成品包装。根据本专利技术优选的,步骤(2)- (4)中,按质量百分比,酶的添加量分别为:纤维素酶I 2% ;木瓜蛋白酶0.1%-0.3% ;果胶酶3.0-4.0%。根据本专利技术优选的,步骤(I)中所述的粉碎成海藻浆是指将大型海藻粉碎成粒度直径小于3mm的海藻。根据本专利技术优选的,所述海藻原料优选海带或裙带菜。本专利技术中纤维素酶、木瓜蛋白酶先加适量水溶解后再加入海藻浆中。纤维素酶、木瓜蛋白酶、果胶酶的加量均以海藻浆重量为基数计。本专利技术的方法中先通过纤维素酶一级酶解使得海藻纤维素基本破解,再用木瓜蛋白酶二级酶解使得海藻蛋白质基本破解;最后采用果胶酶待海藻浆基本破解完全停止酶解。本专利技术的方法只通过分级酶解的方法使细胞壁破碎内容物释放,极大的保留了海藻天然的活性成分,集营养成分、抗生物质、植物激素于一体。本专利技术的有益效果:1、本专利技术所采用的原料不受季节和地域的限制,在没有新鲜海藻的季节和地区可以采用干海藻,特别优选使用我国产量大的海带,生产企业选址灵活,生产过程低耗能、无排放。2、本专利技术的产品是具有一定抗逆能力的海藻植物营养生长调节剂,适用于各种植物,产品呈中性,可以与非强碱性农药混合使用,使用省工、方便经济。3、本专利技术采用的生物酶无任何`副作用,成本较低,工艺简单,适用于各种地域环境的企业。4、本专利技术的产品是非常适合国家高效、生态农业之要求,生产过程基本不需要耗费能源和水资源,无任何废弃物对环境造成二次污染,是目前化学方法制备海藻类肥料产品的升级换代产品。5、本专利技术利用海藻原料制备的海藻植物营养生长调节剂不仅具有增加作物产量、提高作物品质的功能,同时可以提高植物吸收营养的能力,减少化学肥料的流失,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种海藻植物营养生长调节剂的制备方法,包括步骤如下:(1)原料预处理鲜海藻:将新鲜海藻用淡水冲洗、浸泡,去除沙子和盐分,然后粉碎成海藻浆;或/和干海藻:用蒸汽对干海藻进行软化处理20?30min,再用清水浸泡3?4h,去除沙子和盐分,然后粉碎成海藻浆;(2)一级酶解将海藻浆加入酶解罐,调节pH6.0?7.0,并加温至50?55℃,加入酶活为16万~140万U/g的纤维素酶,加酶量0.8~3.0%质量比,搅拌均匀,保温50?55℃,酶解时间4~6h;(3)二级酶解将步骤(2)制得的一级酶解海藻浆调节pH6.0?7.0,并加温至50?55℃,加入酶活为60万~80万U/g的木瓜蛋白酶进行二级酶解,加酶量0.1~0.5%质量比,搅拌均匀,保温50?55℃,酶解时间4?6h;(4)三级酶解将步骤(3)制得的二级酶解海藻浆调节pH3.5?6.0,并加温至50?55℃,加入酶活为3万~6万U/ml液体果胶酶进行三级酶解,加酶量2.0~5.0%质量比,搅拌均匀,保温50?55℃,酶解时间4?6h。得酶解液;(5)过滤酶解结束后,将酶解液调节pH7.0,并加入板框压滤机过滤,分离残渣,取清液减压浓缩至密度1.2?1.3克/立方厘米,30°C测定,得海藻植物营养生长调节剂。...

【技术特征摘要】
1.一种海藻植物营养生长调节剂的制备方法,包括步骤如下: (1)原料预处理 鲜海藻:将新鲜海藻用淡水冲洗、浸泡,去除沙子和盐分,然后粉碎成海藻浆;或/和 干海藻:用蒸汽对干海藻进行软化处理20-30min,再用清水浸泡3_4h,去除沙子和盐分,然后粉碎成海藻浆; (2)一级酶解 将海藻浆加入酶解罐,调节PH6.0-7.0,并加温至50-55°C,加入酶活为16万 140万U/g的纤维素酶,加酶量0.8 3.0%质量比,搅拌均匀,保温50-55°C,酶解时间4 6h ; (3)二级酶解 将步骤(2)制得的一级酶解海藻浆调节pH6.0-7.0,并加温至50-55°C,加入酶活为60万 80万U/g的木瓜蛋白酶进行二级酶解,加酶量0.1 0.5%质量比,搅拌均匀,保温50-55°C,酶解时间 4-6h ; (4)三级酶解 将步骤(3)制得的二级酶解海藻浆调节pH3.5-6.0,并加温至50-55°C,加入酶活为3万 6万U/ml液体果胶酶...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭德强张西森潘云平李居平
申请(专利权)人:山东嘉丰海洋生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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