[發明專利]一種螺旋藻的馴化方法及其應用

無效

• 申請號: 201010263524.1
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN102010830A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 單東杰;李濤
• 申請（專利權）人: 北京芳能科技有限公司
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C09K17/00;C12R1/89;C09K109/00
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技術領域

本發明公開了一種利用固氮藍藻改良鹽堿地、增加土壤肥力的方法，特別涉及一種利用螺旋藻處理鹽堿地的方法。

背景技術

鹽堿地在世界各地分布很廣，遍及六大洲的30多個國家。主要分布在印度、巴基斯坦、俄羅斯、南非等國家，總面積約9.56億公頃。其中印度和巴基斯坦兩國有809萬公頃，俄羅斯750萬公頃。美國西部的鹽堿地面積占灌溉區面積的一半左右，每年因鹽堿產量降低25％以上。土地鹽堿化是構成土地荒漠化的重要組成部分，嚴重威脅著當地農牧業生產，民族經濟的繁榮與發展以及生態環境的改善一系列重大問題的解決。長期以來，國內外科學家對鹽堿地的改良進行了多方面的探索與研究。在20世紀初對鹽堿地的地理分布、形成原因、演變過程及發生學特性進行了多方面研究。30年代建立了以水利工程、土壤改良為中心的灌溉、水質、防滲及排灌防鹽工程系統(挖渠、明溝、暗管、打井提水等)。近40年來，前蘇聯、美國一些經濟較發達的國家用物理、化學及農業措施改良鹽堿地，如施用工業副產品(礦渣、石膏)作土壤改良劑，并配清水沖洗鹽堿，以改善土壤理化性質。但這些措施需要較大的物力，財力及大量淡水，也難以廣泛應用。在上世紀50年代前蘇聯就篩選出一些耐鹽堿植物，如堿冰草、多花黑麥草、茅草、河粒伯苜蓿等。美國曾選出濱藤、密葉濱藤等耐鹽植物，目前仍處于研究階段，尚未應用于生產。我國有各類富含鹽堿土地面積約有3460萬平方公里，主要分布在松嫩平原、黃淮海地區、西北地區的新疆、甘肅、寧夏、青海、華北的內蒙古、山西、河北和東北三省，全國有17個省(區)有面積不等的鹽堿地，迄今為止還有80％左右鹽漬土尚未得到開發利用。鹽堿地土壤結構黏滯，通氣性差，土壤中好氣性微生物活動性差。鹽堿地按鹽度分為以下三種：輕度鹽化土，土壤含鹽量0.1-0.2％；中度鹽化土，土壤含鹽量0.2-0.4％；重度鹽化土，土壤含鹽量0.4-0.6％；(我國大多數以30厘米土壤耕層來計算含鹽量。)現有的治理鹽堿地的主要方法中，物理方法采用的水洗排鹽容易造成土壤營養成分的缺失，且需要較大的物力和財力，而化學方法采用的施肥或者平衡酸堿容易造成土壤板結和過高的治理費用。物理和化學的方法雖然可以暫時性的改變土壤的鹽堿度，但并不能從本質上改變原來鹽堿地的土壤肥力。

利用生物改良，特別是螺旋藻技術改良鹽堿地，能夠增加疏松土質，增加土壤通透性，增加土壤肥力，從而徹底解決鹽堿化土壤修復問題。

發明內容

本發明目的之一是提供一種養殖螺旋藻的培養基。

本發明目的之二是提供一種螺旋藻的馴化方法及其應用，包括使用馴化后的螺旋藻處理鹽堿地的方法。

眾所周知，空氣中含有約80％的氮氣，但植物、動物、人類和大多數微生物都不能直接利用這種氣態氮作為氮素營養，自然界中只有極少一部分微生物可以將氮氣逐步還原為氨而作為氮源，而由生物固氮作用固定的氮素量要遠比由工業固定的氮素量高。世界上的藍藻約有2000種，其中固氮藍藻是唯一可在有氧條件下利用光合作用固定空氣中二氧化碳和游離氮的生物。在固氮藍藻中，螺旋藻(Spirulina?pla?tensis)廣泛分布在世界各海區以及陸地淡、鹽水湖中。螺旋藻含有大量動物必需的營養成分和生理活性物質，螺旋藻體中的藻藍蛋白和螺旋藻多糖具有調節和激活免疫反應的生理活性，含有大量的γ-亞麻酸對維護人和動物的心腦血管正常功能起到特殊作用，螺旋藻被世界衛生組織(WHO)確定為“人類21世紀的最佳保健品”。螺旋藻在顯微鏡下其形態為螺旋絲狀，藻絲有規則的螺旋卷曲，鮮藍綠色或黃色。適合生長在靜止或流動的水體，潮濕土壤上，鹽湖混生或在其他藻類中。一般情況下螺旋藻有一定的耐鹽度，在鹽度為1.5g/L時，光合放氧活性較高，而當鹽度達到5.0g/L時光合放氧活性明顯下降，只有正常值的45％左右，而本發明將螺旋藻馴化后，使其在鹽堿地中仍能高速生長繁殖，并大量吸收空氣中的氮及水中的氮、磷固定在藻體里，最終留在鹽堿地中。由于螺旋藻最適合的生長溫度為25～30℃，溫度低于15℃或高于40℃都對生長不利，pH值為8.5～10，適宜光照強度為10000～30000勒克斯，較適合處理我國沿海溫度較高地區的中度或重度鹽堿地。