专利名称：利用微生物生产的植物生长调节剂及其生产方法
技术领域：
本发明涉及用光合细菌制备的植物生长刺激物及其生产方法。
目前已有多种植物生长调节剂，一般分为两大类，一类是用各种化合物配制而成的组合物；另一类是经微生物发酵而生产的对植物生长有促进作用的植物生长调节剂。前者如CN 92111062.6公开了一种用赤霉素、葡萄糖醛酸、酸黄酮、天冬酰胺、粟酸等配制而成的调节和刺激植物生长的混配药剂；后者如CN 85108913公开了一种包括一种细菌和藻类混合物的微生物植物生长调节组合物。
本发明也属于用微生物发酵制备植物生长调节剂，而本发明选用的微生物是光合细菌，本发明人经研究发现，光合细菌能利用光能，将一些有机小分子如有机酸，氨基酸转化为光合细菌细胞，其细胞内含有未知的生长刺激物和抗病毒物质，能刺激植物的生长，提高植物的抗病免疫力；光合细菌可以利用土壤中由异养微生物代谢所产生的有机酸，解除了异养微生物的产物反馈抑制，使其大量繁殖，促进了土壤中物质的转化，再加上光合细菌本身能进行强烈的固N作用，为植物提供了更多的无机物。光合细菌的生存条件比藻类广，能在从厌氧至好氧的条件下生存，光波长从可见光到近红外都有吸收，光强度从1000至3000lux的强光至仅有近红外的弱光，都能生长，因而光合细菌在土壤中不仅直接参与土壤的物质转化，其分布范围也远大于藻类。
本发明的目的是提供一种微生物植物生长的调节剂及其生产方法。
本发明中，用于生产光合细菌植物生长调节物的微生物CGMCCNO 0192于1993年2月22日已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)保藏，该培养物由9株光合细菌组成，其中Rhodospirillium1株 Rhodopseudomonas2株 Rodobacter2株 Chromatium1株 Chlorobium1株红硫细菌2株。
光合细菌混合培养物CGMCC NO 0192的培养方法为1000ml蒸馏水中加入1gKH2PO4，0.5MgCL2·6H2O，0.1gCaCL2·2H2O，1gNH2CL，3gNaHCO3，0.7Nag3SO4,1gNaCL,1ml无硫酸盐微量元素溶液及1ml维生素溶液，在常规有机碳源条件下，调节最初PH为6.9，用光照厌氧法培养，光波为可见光偏长波，光照强度为1000-3000lux，培养物逐渐变红。其生长检测是测其培养物在630nm处的吸收光谱，随着菌液的生长，其0.D630nm的吸收逐渐增加。
无硫酸盐微量元素溶液为将1.8gFeCL2·4H2O，250mgCOCL2·6H2O,10mgNICL2·6H2O,10mgCaCL2·5H2O,70mgMnCL2·4H2O,100mgZnCL2,500mgH3BO3,30mgNa2MO4·2H2O，10mgNa2SeO3·5H2O溶解1000ml蒸馏水中，溶液的PH值用HCL调节至2-3。
维生素溶液是100ml蒸馏水中含有10mg生物素，35mg烟酰胺，30mg二氯化硫胺素，20mg钙对一氨基苯甲酸，10mg盐酸吡哆醛，10mg泛酸钙，5mg维生素B12。
本发明所述的光合细菌植物生长调节剂中含有109个/ml光合细菌活菌体，其生产方法是动物粪便10至30摄氏度自然酸化8至48小时，最好是在28摄氏度酸化8小时，然后转入35至55摄氏度条件下进行厌氧发酵，该发酵所用的菌种由有机污泥驯化而来，能在8至12天内，将60%以上的有机物转化为甲烷，而培养液则形成PH为9至10的碱性液体；10%至30%淀粉溶液，最好是15%至20%，在10至30摄氏度最好是在28至30摄氏度，依靠自然空气中所存在的异养微生物发酵8至48小时，最好是24小时，就可以形成PH为4.5左右的酸性发酵液，用这种酸性发酵液调节碱性发酵液的PH值，使其为中性，二者的比例大约在1∶1左右。然后加入营养培养基约液体总量的1%，接入重量百分比大约为20%的CGMCC No 0192光合细菌，在10至35摄氏度最好为28至30摄氏度，光照强度为1000lux至3000lux，最佳为1500至2000lux，溶氧在0.1-1ppm，最佳为0.5ppm条件下培养8至12天，即得红色的光合细菌植物生长调节物。
本发明所述的营养培养基为1gKH2PO4,0.5gMgcL2·6H2O,1.8gFecL2·4H2O,250mgCocL2·6H2O，10mgNicL2·6H2O,70mgMncL2·4H2O,100mgZncL2,500mgH3BO3,30mgNa2Mo4·2H2O,10mgNa2SeO3·5H2O;7.2g乙二胺四乙酸，再加入2%的稀土元素，为了促进光合细菌和叶面对该组份的吸收，可加入重量百分比为5%的在农业工艺中通常应用的无毒的叶子表面活性剂或其它无毒的叶面渗透剂或湿润剂如腐殖酸或其衍生物及聚乙烯乙二醇。
本发明所述的光合细菌植物生长调节剂的用途，包含以1至1.5kg/亩的用量喷洒于植物叶面或灌溉，或以0.5-1kg/100kg种籽拌种，其生长调节剂，选用合适的载体，如水稀释至10-50倍，最好是30至50倍，然后喷洒，灌溉或拌种，可用于波菜、芹菜、油菜、笙菜、黄瓜、青椒等多种蔬菜，增产幅度为10～39.3%，小麦等粮食作物，增产10%至17%，苹果等果树类，增产在7.2～11.4%范围，糖份增加4.2～8.4%，对植物过氧化物酶、光合强度、叶绿素含量及土壤微生物数量的影响详细描述于实施例1中。
本发明中的富硒光合细菌植物生长调节剂是将厌氧发酵后的动物粪便和酸化后的淀粉液1∶1混合，加入占液体总重量1%的营养培养基，加入亚硒酸钠，使液体含量达600～1000ppm，接入占总重量20%的CGMCC NO 0192光合细菌，在10至30摄氏度，溶氧在0.1至1ppm，光强为1000至3000lux的条件下，培养8至12天，就得到含有机硒400至700mg/L，含光合菌10×108-40×108个/ml的富硒植物生长调节剂，以同样的方法用于植物，可以生产出富硒植物，含硒量为7.4～47mg/kg，及富硒食用菌，如硒蘑菇，含硒量为8.3-17.9mg/g。
本发明的附图
为工艺流程图，1(动物粪便)经过2(自然酸化)形成3(酸性液体)，再经过4(厌氧发酵)8至12天，形成5(碱性发酵液)，1′(淀粉溶液)经2′(酸化)形成3′(酸化发酵液)，用3′调节5的PH值使之形成6(中性发酵液)，再加入7(营养培养液)形成8(光合细菌培养基)接入9(光合细菌混合物)在光照条件下培养8至12天，就得到红色10(光合细菌植物生长调节剂)。
以下列一些实施例将进一步说明本发明，但它们并不是对本发明的限制。
实施例1取湿鸡粪，1∶1(W/W)用水稀释，28摄氏度自然酸化8小时，PH为4.5，用NaHCO3调PH至中性，泵入装有驯化好的厌氧污泥的厌氧发酵灌中，在50摄氏度条件下厌氧发酵10天，发酵液的PH为9.5；20%的淀粉溶液28摄氏度自然酸化8小时，PH为4.5，用此酸发酵液与碱发酵液1∶1混合PH为6.8，再加入占液体总量1%的营养培养基，接入重量百分比20%的光合细菌混合培养物，28摄氏度，0.5ppm溶氧，2000lux光照条件下培养10天，得到含菌量为3.74×109个/ml的红色植物生长调节剂。
取上述植物生长调节物各1公斤，用水稀释50倍，喷洒于菠菜、芹菜、油菜、生菜各1亩，其增产情况如下种类 增产率菠菜30.4%芹菜33.3%油菜39.3%生菜33%菠菜喷洒后的详细调查结果为叶绿素含量增加(对照为4.55mg/g鲜重，处理细为5.03mg/g鲜重，若灌，喷同时使用，可增加至13.82mg/g鲜重)，光合强度增加(对照为15.97mg/dm2.hr，处理为33.82mg/dm2.hr)。过氧化物酶含量增加33.1%。每克干土中，细菌增加7×10个，固N菌增加5×104个，放线菌增加3.2×105个，真菌增加2×109个。
取1kg上述光合细菌植物生长调节剂，用水稀释50倍，喷洒于3亩小麦上，半月一次，共喷3次，其产量与对照相比增加17%。
实施例2本实施例主要说明生产原料的可取代性。
将湿猪粪1∶1用水稀释，28摄氏度自然酸化8小时，PH呈5，用NaHCO3调至中性，泵入装有驯化好的污泥的厌氧发酵罐中，厌氧，50摄氏度发酵12天，PH为9.5，湿啤酒糟用1∶1水抽提12小时，抽提液28摄氏度酸化8小时PH为4，用此酸性液与PH为9.5的碱性发酵液1∶1混合，PH为6.5，加入占重量1%的营养培养基，按人占总重20%的光合细菌，28摄氏度0.5ppm溶氧，2000lux培养10天，得红色植物生长调节剂，细菌数量为3.7×109个/ml。
实施例3本实施例主要说明原料的可代替性。
取人的粪便，1∶1用水稀释，28摄氏度酸化10小时，PH降至4，用NaHCO3调PH为中性，泵入装有驯化厌氧污泥的厌氧发酵罐，50摄氏度厌氧发酵12天，PH为10；COD为6200mg/L的豆腐黄浆水28摄氏度酸化8小时，PH为4.5，将此酸性液与碱性发酵液1∶1混合，PH为7，加入占重量约1%的营养培养基，按人占重量20%的光合细菌，28摄氏度，溶氧0.5ppm，光照2000lux培养8天，得红色植物生长调节剂，菌数含量4×109个/ml。
实施例4本实施例主要说明富硒光合细菌植物生长调节剂的生产和使用方法。
取湿鸡粪1∶1用小稀释，28摄氏度酸化10小时，PH降至4，用NaHCO3调PH为中性，泵入装有驯化厌氧污泥的厌氧发酵罐，50摄氏度厌氧发酵12天，PH为10；豆腐废水(COD为8420mg/L)28摄氏度酸化8小时，PH为4.5，将此溶液与碱性发酵液1∶1混合，PH为7。加入占液体总重量1%的营养培养基，加入亚硫酸钠，使液体中硫含量达800ppm，接入占总液体含量20%的CGMCC No 0192。在28摄氏度，溶氧0.5ppm，光强2000lux条件下培养10天，合光合3.2×109个/ml。硒含量647.4mg/L，该制剂用水稀释50倍，喷于菠菜，含硒量为28.4mg/kg干重，芹菜33.2mg/kg干重，油菜23.6mg/kg干重。
权利要求
1.一种生产微生物植物生长调节组合物的方法，它包括在生长条件下，于一种微生物的碱性发酵液用一种微生物的碱性发酵液调PH值为6.5～7.5，再加入大约占总重量1%的一种营养培养基，以此混合液作为培养基，培育一种细菌培养物，使其细胞密度达到大约10×108至大约40×108个细胞/毫升，所述的生长条件包括一种生理上可接受的PH、温度、溶氧和光照强度。
2.通过权利要求1的方法生产的一种微生物植物生长调节组合物。
3.权利要求1的方法中，其中所述细菌培养为CGMCC NO 0192光合细菌混合物，其中含有9株光合细菌。培养温度为10至35摄氏度，溶氧0.1～1ppm，光照强度为1000至3000lux。
4.权利要求1的方法中，其中所述微生物碱性发酵液，其特征在于，将动物粪便在10至30摄氏度自然酸化8至48小时，在35至50摄氏度条件下厌氧发酵8至12天，即得碱性发酵液，其PH为9至10。
5.权利要求1方法中，其中所述微生物酸性发酵液，是采用10%至30%的淀粉溶液在10至30摄氏度自然酸化8至48小时，即得其PH为4至5.5。
6.权利要求1中方法中，其中营养培养基为含有乙二胺四乙酸(EDTA)螯合的微量元素及约2%的一种对植物无毒的材料，该无毒材料是从叶片表面活性剂，渗透剂及润湿剂构成的组合中选择出来。
7.权利要求4的方法，其中动物粪便可以是鸡粪、鸭粪、猪粪及人的粪便。
8.权利要求5的方法，其中淀粉可以是玉米淀粉亦可用COD为2000～10000mg/L的酒糟浸出液和豆制品废水代替。
9.权利要求2中的微生物植物生长调节组合物的用途，其特征在于以1至1.5kg/亩的用量，喷洒于植物叶面，亦可用于灌溉或以0.5-1kg/100kg种籽拌种。
10.一种富硒的微生物植物生长调节组合物，将权利要求1方法中的CGMCC NO 0192培养基中加入亚硒酸钠，使其硒含量达600～1000ppm，其它条件均与权利要求1中的方法相同，得到的产物中含有400至700mg/L的有机硒。
11.权利要求10中的富硒光合细菌植物调节剂的用途，主要用于生产富硒植物如蔬菜、茶叶、中药材等，使用后可使植物中硒含量达7.4～47mg/kg。也可用于食用菌，如蘑菇，其硒含量可达14.23mg/kg。
全文摘要
一种利用微生物制备的植物生长调节剂及其生产方法，是利用光合细菌生产植物生长调节剂的方法，采用动物粪便经厌氧发酵而得的碱性发酵液用酸化的淀粉溶液调至中性，进而培养成含有10
文档编号A01N63/00GK1101498SQ94106358
公开日1995年4月19日 申请日期1994年7月6日 优先权日1994年7月6日
发明者张肇铭, 王梦亮, 刘继彪, 巩明, 邓孔融, 张肖洪 申请人:太原康强生物技术开发公司, 张肖洪