利用海藻制备植物营养源的研究

论文摘要

本研究以我国养殖规模巨大的海带为原料,利用酶解结合超声波处理技术和微生物发酵技术制备易被植物吸收利用的富含褐藻寡糖、生长调节因子和矿物质等生物活性物质的海藻肥,研究了海藻肥对绿豆和玉米种子萌发的影响,并初步分析海藻肥中所含的寡糖类物质。得到如下结论:1.以褐藻胶裂解酶制备海藻肥的适宜条件为:料液比1g:100ml,温度30℃,加酶量72U,pH8.5,酶解时间8h;酶解后超声波辅助破碎适宜条件为:超声波功率447.97W,处理时间16.0min。对利用上述适宜酶解条件酶解海带制得的海藻肥进行肥效评价。结果表明,20%海藻肥最有利于绿豆种子的生长,处理第3天时,其根长、下胚轴长、α-淀粉酶酶活、可溶性还原糖含量较对照组分别提高了 5.79%、44.07%、16.35%、13.36%,丙二醛含量降低了 12.44%。30%左右海藻肥最有利于玉米种子的生长,处理第3天时,其根长、下胚轴长、根冠比、α-淀粉酶酶活、可溶性还原糖含量较对照组分别提高了43.15%、19.21%、46.72%、64.80%、18.89%,丙二醛含量降低了 9.71%。2.研究了琼氏不动杆菌X8发酵海带制备海藻肥的工艺条件,其最优培养基组成为:氯化铵浓度0.25%,K2HPO4·3H2O浓度0.1%,MgSO4浓度0.1%。最佳发酵条件为:温度25℃,初始pH7.5,转速150rpm,接种量4%,料液比1.5g:50ml。另外,研究了不同发酵周期的海藻肥对种子萌发的影响,结果表明琼氏不动杆菌X8的最佳发酵周期为5天。3.对利用琼氏不动杆菌发酵制备的海藻肥进行肥效的评价。研究表明12%的海藻肥能促进绿豆种子萌发,在发芽的第3天,其处理的绿豆种子的根长、下胚轴长、α-淀粉酶酶活、可溶性还原糖含量较对照组分别提高了 41.94%、30.85%、33.07%、6.91%%。16%的海藻肥可促进玉米种子萌发,在发芽第5天,其处理的玉米种子的根长、下胚轴长、长度根冠比、α-淀粉酶酶活、可溶性还原糖含量与对照组分别提高了 36.10%、30.01%、24.09%、32.24%、20.37%。而利用该法制得的海藻肥不能降低绿豆和玉米的膜质过氧化产物丙二醛的含量。4.对海藻肥的有效成分进行LC-MC分析,多糖降解产物主要以三糖为主,该类寡糖很可能对种子萌发期促进作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 海藻资源与主要成分
• 1.1.1 海藻资源
• 1.1.2 海藻的主要成分
• 1.2 我国肥料的现状
• 1.3 海藻肥国内外研究情况
• 1.3.1 海藻肥的生产工艺
• 1.3.2 海藻肥使用效果
• 1.4 本课题的立项背景、意义与研究内容
• 1.4.1 课题的立项背景与意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 酶解制备海藻肥及对种子萌发的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.1.4 实验内容
• 2.1.5 实验方法
• 2.1.6 统计分析
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 均匀设计法研究超声破碎海带的工艺
• 2.2.2 正交试验研究褐藻胶裂解酶酶解海带的工艺
• 2.2.3 海藻肥对种子萌发的影响
• 2.3 小结
• 第三章 发酵制备海藻肥
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 主要仪器设备
• 3.1.4 实验内容
• 3.1.5 实验方法
• 3.1.6 统计分析
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 琼氏不动杆菌X8生长曲线
• 3.2.2 外加氮源对琼氏不动杆菌X8发酵海带的影响
• 4Cl对琼氏不动杆菌X8发酵海带的影响'>3.2.3 NH₄Cl对琼氏不动杆菌X8发酵海带的影响
• 3.2.4 添加无机盐及浓度对琼氏不动杆菌X8发酵海带的影响
• 3.2.5 初始pH对琼氏不动杆菌发酵海带的影响
• 3.2.6 琼氏不动杆菌X8发酵海带的正交试验
• 3.2.7 转速对琼氏不动杆菌X8发酵海带的影响
• 3.2.8 发酵周期对琼氏不动杆菌X8发酵海带的影响
• 3.3 小结
• 第四章 海藻肥对种子萌发的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 主要试剂
• 4.1.3 主要仪器设备
• 4.1.4 实验内容
• 4.1.5 实验方法
• 4.1.6 统计分析
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 最佳发酵周期的确定
• 4.2.2 对发酵周期5天的海藻肥中有效成分LC-MS分析
• 4.2.3 海藻肥对种子萌发的影响
• 4.3 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.1.1 酶解海藻肥的制备及肥效
• 5.1.2 琼氏不动杆菌发酵制备海藻肥的工艺研究
• 5.1.3 发酵法制备海藻肥的肥效
• 5.1.4 发酵法制备海藻肥中寡糖类物质的LC-MC分析
• 5.2 课题主要创新点
• 5.3 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢