[发明专利]一种快速提高浮萍淀粉含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于水生能源植物培养领域，特别涉及一种利用植物生长调节剂快速提高浮萍淀粉含量的方法。

背景技术

化石能源日益匮乏和全球变暖现象日趋严重，许多国家都在积极开发石油替代能源。生物液体燃料是目前唯一适合于现有发动机系统的石油替代能源，其中以燃料乙醇的使用规模最为广泛，但燃料乙醇的生产成本过高，为了降低其生产成本，就需要寻找廉价、可持续的植物材料作为生产原料，水生能源植物以其非粮属性、不占用耕地的优势，成为了理想原料之一。

水生能源植物浮萍（Duckweed），是世界上最小、最简单的开花植物，也是生长最快的多细胞植物。除最寒冷的地区外，在全球几乎都有分布。其利用废水生长并产生高品质生物质原料的特性，以及将污染治理与生物能源有机结合的优势，正为科学家们所重视。在最佳的营养供给、光照和水温条件下，浮萍在16～48小时内其生物量可以翻倍。在理想的生长环境中养殖浮萍并按科学规律收获，每年的干物质产量可达10～30吨/公顷。

目前利用浮萍生产乙醇的工艺已较为成熟，限制浮萍发酵所得乙醇浓度进一步提高的主要因素是浮萍的淀粉含量，因此大规模培养出高淀粉含量的浮萍对其应用具有重要意义。目前培养高淀粉含量浮萍的方法主要为：在寡营养，即N,P浓度均低于0.1ppm条件下培养浮萍8天（Xu J.,Cui W.,Cheng J.J.,Stomp A.M.Production of high-starch duckweed and its conversion to bioethanol.Biosystems Engineering.2011,110(2):67-72.），该方法可使浮萍淀粉含量达到29.8%。但此方法存在以下不足：（1）对水质营养条件要求较高，要求水体中N,P浓度低于0.1ppm，N,P含量较高时浮萍无法积累到高含量的淀粉，随着水体污染日益加重，自然水中的N或P很难达到如此低的水平，因此该方法的适用性不强；（2）该方法虽然能够增加浮萍的淀粉含量，但由于限制了浮萍生长必须的营养条件，从而会限制浮萍生物量的增长。

发明内容

本发明的目的是针对目前培养高淀粉含量浮萍对水体营养条件要求高的不足，提供一种快速提高浮萍淀粉含量的方法，该方法不受水体营养条件的限制，能快速提高浮萍淀粉含量，有利于实现高淀粉含量浮萍的大规模培养。

本发明所述快速提高浮萍淀粉含量的方法，步骤如下：将浮萍种在水体中，然后向生长在水体中的浮萍表面均匀喷洒烯效唑溶液或者多效唑溶液，喷洒所述烯效唑溶液或者多效唑溶液后让浮萍继续生长7～10天收获，即可获得高淀粉含量的浮萍。

上述方法中，所述烯效唑溶液或者多效唑溶液中烯效唑或者多效唑的浓度为100～1000mg/L，所述烯效唑溶液或者多效唑溶液的喷洒量为每平方米浮萍150～300mL。

上述方法中，所述烯效唑溶液或者多效唑溶液中烯效唑或者多效唑的浓度优选为500～1000mg/L。

上述方法中，所述烯效唑溶液是将烯效唑或者烯效唑的可湿性粉剂溶解在溶剂中得到；以烯效唑为溶质时，先将烯效唑溶解于甲醇中，再用水稀释至应用浓度；以烯效唑的可湿性粉剂为溶质时，直接用水将其溶解并稀释至应用浓度。

上述方法中，所述多效唑溶液是将多效唑或者多效唑的可湿性粉剂溶解在溶剂中得到；以多效唑为溶质时，先将多效唑溶解于甲醇中，再用水稀释至应用浓度；以多效唑的可湿性粉剂为溶质时，直接用水将其溶解并稀释至应用浓度。

上述方法中，配制烯效唑或者多效唑溶液所使用的水为蒸馏水、去离子水或者自来水。

上述方法中，为了缩短浮萍的培养时间，最好是将浮萍种在水体中后立即向浮萍表面喷洒烯效唑溶液或者多效唑溶液，喷洒所述烯效唑溶液或者多效唑溶液后，浮萍中的淀粉含量随培养时间的增加而增加，但生长10天后，浮萍中淀粉含量的增加变得缓慢，为了节约时间成本，在喷洒所述烯效唑溶液或者多效唑溶液后让浮萍继续生长7～10天，即可收获浮萍。

上述方法中，最好按照80～100%的覆盖率将浮萍种在水体中。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种快速提高浮萍淀粉含量的新方法，该方法不受水体条件的限制，无论是在富营养的水体还是寡营养条的水体中，均能大幅度提高浮萍的淀粉含量。