1.本发明属于生物酵素肥领域，具体涉及一种光合细菌的扩大培养及其酵素肥的制备方法与应用。


背景技术：

2.目前，国内外市场上出现了大量的多种化学肥料、植物增长剂等，其组织结构单一，只能满足作物生长的部分需要，微量元素不足，生物吸附性差，由于受结构和含量的限制，使生物平衡和新陈代谢、生理活性差，特别是农作物施用大量尿素、二铵、虽然产量提高了，导致农作物的品质下降，土地板结，地力下降，农作物和生态环境受了污染，破坏了生态平衡，人类生存和健康受到了极大威胁。
3.作为一种形成历史较为悠久的原核生物，光合细菌(photosynthetic bacteria,psb)主要生存于湖泊、沼泽、海洋等自然水域中，甚至农田、水田、潮湿土壤、污水池中亦有它们的分布。经过大量的科学研究证实，光合细菌在各种各样的环境下呈现出不同的异氧功能，比如固碳、脱氢等，与自然界中的氮、磷、硫循环有密切关系，在生态系统的自我调节过程中发挥着不可或缺的关键作用。
4.但是，光合细菌生命力强，容易造成外来菌种的入侵，对土壤的微生态环境产生不利影响，菌株筛选操作复杂，难度大、成本高，不利于农业推广。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种光合细菌酵素肥及其制备方法与应用，该光合细菌酵素肥不仅含有红螺菌属rhodospirillum、红假单胞菌属rhodopseudomonas和红微菌属rhodomicrobium等多种有益微生物，且在发酵过程中微生物还产生多种糖类、氨基酸、维生素等多种生物活性物质，这些微生物和活性物质能够有效改善土壤理化性质和生物活性，为作物生长提供全面均衡营养，显著提升作物产量和品质。
6.本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
7.一种光合细菌酵素肥，每升酵素肥中包括下述组分：
[0008][0009]
进一步优选的，每升酵素肥中包含的组分为：
[0010][0011][0012]
优选的，上述的nahco3、nacl、nh4cl、mgso4、k2hpo4为农用级或工业级。
[0013]
优选的，上述的乙酸钠、丙酸钠、苹果酸、蛋白胨、酵母膏、γ-氨基丁酸、谷氨酸为食品级。
[0014]
一种光合细菌酵素肥的制备方法，依次包括下述步骤：
[0015]
(1)分别称取0.4～1.2gnahco3、0.8～1.2g乙酸钠、0.8～1.2gnacl、0.7～1.3gnh4cl、0.2～0.4gmgso4、0.2～0.4gk2hpo4、0.2～0.4g丙酸钠、0.25～0.5g苹果酸、0.2～0.4g蛋白胨、0.05～0.1g酵母膏；
[0016]
(2)将步骤(1)称取的酵母膏、蛋白胨加入1l去离子水中，加热，搅拌混匀，得到混合物a；
[0017]
(3)将步骤(1)称取的nahco3、乙酸钠、nacl、nh4cl、mgso4、k2hpo4、丙酸钠、苹果酸依次加入步骤(2)制得的混合物a中，充分混合均匀，得到混合物b；
[0018]
(4)按上述成分表分别称取10～30gγ-氨基丁酸和0.2～0.5g谷氨酸，溶解于1l去离子水中，得到混合物c；
[0019]
(5)按每升混合物b加入1ml混合物c，将步骤(4)制得的混合物c加入到步骤(3)制得的混合物b中，充分搅拌均匀得到混合物d；
[0020]
(6)采集养殖废水或化粪池表层水样，按体积比水样：混合物d＝1:6～1:8的比例，充分混合，分装于透明容器中，进行光照厌氧培养；光照厌氧培养条件为：28～32℃，4000lux，定期进行搅拌或摇晃，培养9～11天。
[0021]
一种光合细菌酵素肥的应用，应用在豆科植物种植中，将其按每亩5～10l用量配合冲施肥10～20kg混施。
[0022]
与现有技术相比，本发明的优势效果体现在：
[0023]
①
本产品所用光合菌群源自养殖废水、化粪池水样等，应用本发明所述专用培养液使其扩增、富集，故完全来自于自然界，不会造成外来菌种的入侵，对土壤的微生态环境无不利影响，并且避免了菌株衰退等问题。
[0024]
②
本发明对培养基的制备更加便捷、高效，免去了采用高温高压灭菌技术，大大节省了人力物力，有效降低生产成本，有利于进行生产推广。
[0025]
③
本发明所提供的光合细菌酵素肥制备方法，所生产的产品中以光合细菌为优势菌群，同时含有多种有益微生物，多菌种相互协同，且这些微生物生长过程中产生多种次生代谢物，对作物生长可起到更加显著的促进作用。
[0026]
④
本产品中含有多种生物活性物质，能够对植物生长发育过程进行辅助调节，促进作物生长，提高抗逆性，如产品中的γ-氨基丁酸可显著促进植物对营养元素的吸收，提高农产品的品质与产量。
附图说明
[0027]
图1为光合酵素肥制备过程的颜色变化图，其中a.培养第1天，b.培养第2天，c.培养第3天，d.培养第5天，e.培养第7天，f.培养第10天；
[0028]
图2为光合酵素肥制备过程中，使用722型可见分光光度计测量液体在660nm处的吸光度曲线；
[0029]
图3为光合酵素肥在豆科植物种植中的促生长作用效果，其中a、b为施用光合细菌酵素肥的实验组豆角幼苗生长情况；c、d为对照组豆角幼苗生长情况。
具体实施方式
[0030]
下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。
[0031]
实施例1本发明光合细菌酵素肥的制备
[0032]
(1)分别称取1gnahco3、1g乙酸钠、1gnacl、1gnh4cl、0.3gmgso4、0.2gk2hpo4、0.2g丙酸钠、0.25g苹果酸、0.2g蛋白胨、0.1g酵母膏；
[0033]
(2)将步骤(1)称取的酵母膏、蛋白胨加入1l去离子水中，加热，搅拌混匀，得到混合物a；
[0034]
(3)将步骤(1)称取的nahco3、乙酸钠、nacl、nh4cl、mgso4、k2hpo4、丙酸钠、苹果酸依次加入步骤(2)制得的混合物a中，充分混合均匀，得到混合物b；
[0035]
(4)按上述成分表分别称取10gγ-氨基丁酸和0.2g谷氨酸，溶解于1l去离子水中，得到混合物c；
[0036]
(5)按每升混合物b加入1ml混合物c，将步骤(4)制得的混合物c加入到步骤(3)制得的混合物b中，充分搅拌均匀得到混合物d；
[0037]
(6)采集养殖废水或化粪池表层水样，按体积比水样：混合物d＝1:6～1:8的比例，充分混合，分装于透明容器中，进行光照厌氧培养；光照厌氧培养条件为：28～32℃，4000lux，定期进行搅拌或摇晃，培养11天。
[0038]
实施例2本发明光合细菌酵素肥的培养过程颜色状态变化
[0039]
如图1所示，a表示培养第1天；b表示培养第2天，可见液体颜色微黄；c表示培养第3天，可见液体黄色加深，转为橙色；d表示培养第5天，可见液体颜色由橙色转为红色；e表示培养第7天，随着活菌数量继续增加，红色持续加深；f表示培养第10天，光合细菌发酵完成，光合酵素肥制备完毕，液体颜色呈紫红色。
[0040]
制备过程中，于每日16：00随机吸取液体10ml，使用722型可见分光光度计测量其在660nm处的吸光值，多次测量取平均值，绘制曲线，如图2所示；因液体中光合细菌总数与吸光度呈正比，该曲线也可表示酵素肥中光合菌群数量增长的曲线。
[0041]
每日吸光度值如表1所示。
[0042]
表1光合细菌酵素肥液体每日吸光度值
[0043]
[0044]
实施例3本发明所述光合细菌酵素肥在豆科植物种植中的应用
[0045]
实验方法：实施例1制备的光合细菌酵素肥，实验组按每亩5～10l用量配合冲施肥10～20kg混施，对照组只施加同等量的冲施肥，实验期间对豆科植物幼苗的主要生长指标进行测定，管理条件一致。
[0046]
实验结果：施肥后15天，实验组与对照组相比，株高增加15.8％，叶片展开长度增加8.26％，根长增加2.77％，促生长效果均达到显著水平(p≤0.05)。
[0047]
在农作物种植方面，光合细菌表现出强大优势，它能够显著改善土壤肥力，可以底肥或者追肥等形式进行使用，有助于提高农作物产量，减轻土壤盐碱程度，促进根系生长和蔓延。除此之外，它还具有降解残留农药的功效，降低土壤有毒物质的含有量，以此有效提高农副产品质量。
[0048]
光合细菌之所以能够提高农作物产量和质量，不外乎下述几个原因：
[0049]
(1)它能够提高植物叶绿素含量与光合作用相关酶的活性。施用光合细菌的实验组植株的叶绿素含量、co2吸收率、二磷酸核酮糖羧化酶活性均显著高于对照组；
[0050]
(2)光合细菌对于植物的水分吸收、运输、代谢具有促进作用。光合细菌使植物地上部分与根系的含水量均有一定程度的增加，明显促进了植物对水分的吸收，优化了水分在植株内的分布，而植物水分吸收量的增加，直接促进了根系对无机离子的吸收和利用。
[0051]
(3)光合细菌可显著促进土壤中其它微生物的种群数量，有关数据显示，土壤中光合细菌、固氮菌、放线菌分别增加18.9％、14.6％、28.98％的情况下，土壤中分解者生物总量增加13.7％，有机质含量显著提高。
[0052]
(4)光合细菌体内存在一定的抗菌和抗毒成分，无论是在光照环境下，还是在夜里，均能够钝化病毒，由此使得农作物的抗病害能力显著提升。
[0053]
以上所述仅为本发明的较佳实施方案，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。