文摘

固氮淡水藻类的一种和小球藻pyrenoidosa藻类生物技术被称为新农业投入由于其特点和农业种植领域的广泛应用。论述了基于固氮的藻类生物技术的应用淡水藻类的一种sp。根据固氮藻类生物技术的优势淡水藻类的一种和小球藻pyrenoidosa在产量方面,糖含量,多不饱和脂肪酸含量、山楂和高质量收率的比较。

1。介绍

至于水果产业,全球三大农业生产的产业之一(1),其发展质量和发展水平是农村振兴具有重要意义。据不完全统计,种植面积Crataegi果实在中国已达到700万亩,约占总面积的10%果树种植;行业规模在2020年达到约200亿元人民币。Crataegi果实,作为一个物种的食用和药用植物,已广泛应用于制药工业、食品工业和轻工业。然而,种植规模的不断扩大,生产问题等种质资源退化,增加组疾病的发生,尤其是质量的重大影响Crataegi果实由于化肥使用的不断增加;因此,迫切需要研究一个生态、绿色、高效和安全的栽培技术Crataegi果实,其中,很重要的使用新的环境友好的生物技术。

Qilipo闻喜县绛县,山西省,位于的主要生产区域Crataegi果实在中国,已经分别被誉为“第一个村庄Crataegi果实种植在山西”和“第一县Crataegi果实种植在中国,“这两个种植150000亩Crataegi果实(2]。Crataegi果实当地特色产品,也是产品受农产品地理标志保护和骨干力量在新时代农村产业的振兴。为了进一步提高产品质量和减少化肥和农药的使用,当地政府已经algae-rich的栽培技术进行了探讨Crataegi果实基于项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa而依靠中央地理标志保护项目,按照“五程度模式”的高质量发展特色产业,和关注质量3]。证实,这种模式可以显著提高产量,不饱和脂肪酸的含量,糖含量,并减少农药残留,从而使质量Crataegi果实从根本上不同于其他地区的水果。这是创建一个county-specific品牌具有重要意义Crataegi果实和改善产品的品牌价值受到农产品地理标志的保护和工业竞争力。

2。生物技术的选择载体

微藻,微生物的一般术语,富含叶绿素a和光合作用的能力,可以从污水中吸收重金属和无机盐在稻田和降解有机物质,如农药、酚类、烷烃(4]。相应的开发和利用是启动在美国,日本、德国、以色列等在1940年代。有一百万种藻类在世界各地,超过40000的微藻类。目前,微藻广泛种植或生产生物技术主要包括小球藻寻常的,小球藻pyrenoidosa、固氮蓝藻淡水藻类的一种。微藻可以应用于绿色生产Crataegi果实根据自己的特点。

2.1。项圈藻azotica

2.1.1。选择的基础上

强大的生物固氮项圈藻azotica细胞:固氮(N的方法₂+ 8 e⁻+ 16 mgatp + 8 h⁺⟶nh 2₃+ H₂+ 16 MgADP +π)azotase包含可以修复分子空气中的氮和合成氨基酸和蛋白质,从而减少植物对氮的需求化肥10% -30%5];它还可以溶解土壤中的磷固定(Ca₃(PO₄)₂+ CnOnH = H + + 2订单₄^{3 -}+ CnOn - + 3 ca^{2 +}),和细胞分泌物可以渗透入电网激活钾离子由植物直接吸收,防止土壤中其他元素的对立,激活介质元素和微量元素在土壤中,并将其运送到根系,从而促进吸收。丰富的胞外多糖胶体每股收益和增长刺激物质可以改善土壤,提高肥料和土壤的保水能力。

2.1.2。机制

相反的载体系统项圈藻azotica细胞:物质跨膜运动的方向是相反的离子转移的方向,也就是说,当承运人和H +,然后结合其他分子或离子(如Na +),他们会通过细胞膜运输在相反的方向。相反的载体系统可以促进Na +的流出,减少Na +的积累,增加蓝绿藻的宽容对盐环境;此外,它可以不断地将细胞外氢离子进入细胞,调节pH值的平衡细胞(6,7]。

2.2。小球藻pyrenoidosa

2.2.1。选择的基础上

小球藻pyrenoidosa,最大的表面积的微生物世界,被誉为“太阳罐头”,世界各地的科学家(8]。它可以实现光合作用下可怜的曙光,效果可能超过10倍植物的光合作用。虽然能够大大提高有机物的积累在植物,提供丰富而平衡的自然营养,提高水的利用率,植物,它还可以迅速吸附各种重金属离子和从植物促进有害物质的排泄。独特的活跃因子(C.G.F.)能修复受损细胞,激活吞噬细胞和干扰素诱导植物抗性、降解农药和化肥的残留,并将其转换为可用状态有利于植物(5,9]。

2.2.2。机制

小球藻的光合作用机制(见图1):有限公司₂+ H₂O = (CH₂O) + O₂(条件酶、叶绿素)。与此同时,小球藻pyrenoidosa能使细胞吞噬细菌或病毒活跃的行动;有害物质的直接用户,它可以减少氨氮和亚硝酸盐的内容Crataegi果实。的能力小球藻pyrenoidosa细胞去除氮的不同形式Crataegi果实可以要求如下:氨氮>硝酸盐氮>亚硝酸盐氮。能够消除不同形式的磷可以命令如下:焦磷酸偏磷酸正磷酸盐> > >有机磷酸(10]。

2.2.3。动力学研究

“耕地的严重的重金属污染”是一个在中国应该解决的实际问题。详细的耕地土壤污染调查结果表明,影响土壤环境的主要污染物和耕地质量是重金属,尤其是镉。吸附动力学的研究小球藻表明,细胞壁的化学成分小球藻pyrenoidosa在重金属的吸附有明显的优势。细胞会不断增长,期间各种代谢产物释放到周围环境如碳水化合物、氨基酸、酶、维生素、有机磷酸、毒素、挥发性物质,抑制和促进因素。所示的示踪实验中,至少5%的碳固定的-10%小球藻pyrenoidosa细胞会释放到水和土壤DOC的形式,和价值在更好的条件下可达到10% - -25%。重金属的吸附小球藻pyrenoidosa细胞可以排名如下:铜> >镉>镍>铅>锡钴(11]。通过主动吸附和被动吸附,细胞可以达到吸附重金属离子的钝化,从而解决土壤重金属污染。

3所示。应用Algae-Rich原则Crataegi果实技术的基础上项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa

3.1。细胞分裂和氧化的原则

两种类型的细胞将受到营养繁殖和几何裂变后进入土壤。一个细胞将分成数以十亿美元计的细胞在土壤中,这将持续释放氧气;细胞分裂和繁殖可以增加氧气和通风土壤,从而使原来的有益微生物繁殖和抑制厌氧细菌的活动;土壤,回到原来的状态,细胞通过增加有机物的重要活动,可以从根本上解决问题,如土壤压实,残余和安全,从而确保天然、有机、无毒、无害的农产品的性质。

3.2。营养均衡的原则

algae-rich的种植模式Crataegi果实基于项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa可以提供有机氮、磷溶解、降解钾,并激活介质和土壤中微量元素,促进快速增长的Crataegi果实并帮助积累营养物质。同时有效地促进光合作用和提供全面、均衡营养的增长Crataegi果实,生成的有机物能有效地调节土壤酸度和使它中性(12]。活跃细胞,趋光性和趋化作用,将重现裂变后进入土壤,促进土壤通风和透水性,提供足够的氧气和有机氮对土壤、溶解磷和钾激活介质退化和土壤中微量元素,和帮助Crataegi果实积累营养物质。而有效地促进光合作用,它们也能提供全面、均衡营养的增长Crataegi果实,从而提高质量,减少化肥的使用,实现高收益。

3.3。促进代谢原理

萜类化合物是广泛分布在自然界中,可以有效改善植物生长代谢的生理活性。algae-rich的种植模式Crataegi果实基于项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa可以协助启动植物次生代谢通过异戊二烯焦磷酸的途径,因此生产萜类化合物聚合物,可以增加植物疾病的宽容,伤害,干旱,洪涝,寒冷,和连作,和改进的质量Crataegi果实。他们的应用程序在种植Crataegi果实可以延长保质期(由于丰富的干物质和增加可溶性固体),使外表明亮,大小均匀。

4所示。选择生物肥料和生物技术的制造商

运城生物科技发展有限公司是一家子公司的微藻生物*(吉林)生态科技有限公司,有限公司,高科技公司,集研发、生产、销售的藻活性细胞生物肥料。它率先固氮生物制品的研发和应用,有三个核心技术,即母细胞提取、培养基、细胞嵌入。的开发和应用技术藻活性细胞复合生物肥料被评为“国内领先”农业部科技发展中心,和上市为主要推广技术于2015年被农业部。的生产项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa基于生物肥料采用单细胞快速繁殖技术。项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa分别提取在显微镜下,细胞结构进行分析,选择最优的单细胞连锁会议要求为母细胞链。在试管孵化后5 - 10天,细胞接种到100毫升瓶培养5 - 10天,然后接种到1升三角瓶培养5 - 10天,一个5升状三角瓶培养5 - 10天,为培养10 - 20天18-liter桶,1吨桶为培养20 - 100天。整个过程是逐步扩大,连续照明和恒定的温度;水和空气应该过滤和净化要求的标准;最后,的数量项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa分别在生物肥料达到800万/毫升。

5。种植实验Algae-RichCrataegi果实基于项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa在闻喜县

5.1。试点和农民信息

网站:Duihou村,山西省闻喜县(实验领域闻喜县Half-mountain Crataegi果实种植合作)(见图2- - - - - -4)。

农民的名称和联系信息:李絮娴,13834397137。

5.2。实验设计

在治疗组中,土壤处理项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa在对照组,Crataegi果实工厂的管理程序进行管理Crataegi果实闻喜县。实验后,土壤分析和质量分析的结果进行了比较。为了保证实验结果的准确性,在整个生长过程中,土壤耕作、播种、灌溉、和害虫控制正常进行。

的Crataegi果实实验设置一个治疗组和一个对照组(占地面积1亩),实验重复3次。土壤实验设置一个治疗组和一个对照组(占地面积1亩),和实验也重复3次。

在每组治疗和控制,所有的水果树在东方,西方,南方,北方,和收集的字段来确定糖含量,多不饱和脂肪酸和优质果率;和土壤(1000厘米³这些树下收集进行分析。

5.3。实验材料

5.3.1。材料

“Dajinxing”Crataegi果实闻喜县Duihou村,从现场收集的土壤Crataegi果实闻喜县Duihou村。

5.3.2。实验材料

项圈藻azotica- - -小球藻pyrenoidosa基于生物肥料是运城Difulai生物技术有限公司提供的有限公司,单细胞的快速繁殖技术,项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa细胞分别高达800万/毫升。

5.4。类型的实验处理

5.5。结果和分析

如表所示1- - - - - -3,因为Crataegi果实与200毫升项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa不饱和脂肪酸的含量,增加了0.0041克/ 100克,糖含量与对照组相比下降了1.8%。

如表所示4,有机物的含量增加了0.18%,土壤处理400毫升项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa。

6。实验效果Algae-RichCrataegi果实基于项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa在绛县

6.1。试点和农民信息

山西绛县站点:Zhengchai村,省(见图5- - - - - -7)。

农民的名称和联系信息:刘Shanfu 13934396508。

6.2。实验材料

6.2.1。材料

“Dajinxing”Crataegi果实绛县Zhengchai村,从现场收集的土壤Crataegi果实绛县Zhengchai村。

6.2.2。实验材料

项圈藻azotica- - -小球藻pyrenoidosa基于生物肥料是运城Difulai生物技术有限公司提供的有限公司,单细胞的快速繁殖技术,项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa细胞分别高达800万/毫升。

6.3。实验设计

的Crataegi果实实验设置两个治疗组和一个对照组(占地面积1亩),实验重复3次。土壤实验设置两个治疗组和一个对照组(占地面积1亩),和实验也重复3次。为了保证实验结果的准确性,在整个生长过程中,土壤耕作、播种、灌溉、和害虫控制正常进行。

在每组治疗和控制,所有的水果树在东方,西方,南方,北方,和收集的字段来确定糖含量,多不饱和脂肪酸,优质果率;和土壤(1000厘米³这些树下收集进行分析。

6.4。类型的实验处理

6.5。结果和分析

如表所示5- - - - - -7,因为Crataegi果实与项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa不饱和脂肪酸的含量,增加了0.0054 g / 100 g和0.00845 g / 100 g,二氟脲和杀虫脒的内容减少,糖含量增加了0.45%和0.80%,与对照组相比。

如表所示8的内容,土壤中有机物分别增加了0.17%和0.46%处理项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa与对照组相比。

7所示。结论

7.1。实验结果

在为期一年的实验结论,“Dajinxing”处理项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa显示的使用项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa可以显著减少对水果的农药残留;提高果实的外观和质量更重要的是,相比之下,那些使用化学肥料;增加不饱和脂肪酸的含量,提高果实营养成分的含量;很明显增加土壤中有机物的含量。

7.2。效益评估

生长周期内Crataegi果实,受精通常执行两次(基础化肥+冲洗受精),平均肥料成本500元/亩/年;农药一般喷了7次,平均成本350元/亩/年(每次50元);灌溉通常表现为4倍,平均成本160元/亩/年(每次40元);因此,总成本是1100元/亩/年。藻类活性细胞生物肥料的成本是120元/亩,并计算基于减少化肥和农药的30%(850×30% = 255),它可以帮助农民减少成本255 - 120 = 135元/亩。在2020年和2021年的实验结果表明,在使用项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa,Crataegi果实水果相对统一的大小和颜色好,有更多的高质量的水果。平均产量1500公斤/亩实验区域,和高质量的水果的比例不使用生物肥料的85%左右;单价的基础上高质量的水果和non-high-quality水果在过去的两年里,的好处Crataegi果实每亩2685元。在使用项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa高质量的水果的比例增加到90%,好处是2790元/亩。因此,应用程序的项圈藻azotica和小球藻pyrenoidosa可以减少135元的成本,增加效益105元,总成本节约和效率增加约240元。计算基于项目区域面积150000亩,3600万元的直接经济效益每年可以增加。如果计算基于面积700万亩,2020年节省费用的经济效益和效率的提高将会作为保守估计约16.8亿元;将进一步验证和改进的具体好处在后续推广实验。

7.3。建议未来的研究

在未来,我们将关注固氮的影响淡水藻类的一种和小球藻pyrenoidosa在其他水果如樱桃、苹果和草莓。如果固氮淡水藻类的一种和小球藻pyrenoidosa有明显的改善内容多不饱和脂肪酸在其他水果,它将产生重大影响的建立中国创新的水果。

数据可用性

和/或使用的数据集分析在当前研究可从相应的作者以合理的要求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。