[发明专利]一种通过优化光谱组成提高浮萍淀粉产量的方法

说明书

本发明属于本发明属于水生能源植物培养领域，提供了一种通过优化光谱组成提高浮萍淀粉产量的方法，该方法将浮萍接种于水体中，在红光、蓝光或者红‑蓝‑绿混合光的照射条件下培养5～14天，收获浮萍。该方法能在节约成本的同时提高生产效率、有效增加浮萍淀粉产量，并且不受水体营养情况的限制，具有普遍适用性。

技术领域

本发明属于水生能源植物培养领域，特别涉及一种通过优化光谱组成提高浮萍淀粉产量的方法。

背景技术

浮萍是世界上最小的开花植物，通常漂浮在水面上进行生长。整个浮萍科植物包括5个属37个种，适应性强，分布较广。近年来，浮萍作为一种新型能源植物，受到了人们的极大关注。在最理想的培养条件下，浮萍可以在16～48小时内实现生物量翻倍。而在特定培养条件下，浮萍可以进行淀粉的快速积累，淀粉含量最高可达45％。

目前，诱导浮萍淀粉积累的方法有：寡营养处理、激素处理、在高CO₂浓度条件下培养以及采用高光照强度培养。这些方法对淀粉积累都有促进作用，但存在以下局限性：(1)寡营养处理对水质要求很高，适用性不强；(2)激素处理的操作较为复杂，在中试条件下可能会造成环境污染，同时也会增加成本，经济性不好；(3)在高CO₂浓度条件下培养首先需要搭建一个相对密闭的培养环境，为了保持CO₂浓度，还需要注意补充CO₂，操作较为复杂，生产成本较高；(4)采用高光照强度培养会增加光能投入，耗电量过高，经济性也不好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过优化光谱组成提高浮萍淀粉产量的方法，以在增加浮萍淀粉产量的同时降低生产成本。

本发明提供的通过优化光谱组成提高浮萍淀粉产量的方法，是将浮萍接种于水体中，在红光、蓝光或者红-蓝-绿混合光的照射条件下培养5～14天，收获浮萍。

上述方法中，按照红光、蓝光或者红-蓝-绿混合光的光量子通量密度(PPFD)为80～200μmol/m²/s的光照条件培养浮萍。

上述方法中，红光的峰值波长为660nm，蓝光的峰值波长为450nm，绿光的峰值波长为520nm，红光、蓝光及绿光的半高峰宽越窄，本发明所述方法对浮萍淀粉产量的提高效果越好，优选地，红光的半高峰宽不超过15nm，蓝光的半高峰宽不超过20nm，绿光的半高峰宽不超过15nm。

上述方法中，采用红-蓝-绿混合光的照射时，红-蓝-绿混合光中的红光、蓝光与绿光的光量子通量密度之比为(3.5～4.5):(1.5～2.5):(0.5～1.5)

上述方法中，优选在红光或者红-蓝-绿混合光的照射条件下培浮萍，更优选地方案是在红-蓝-绿混合光的照射条件下培浮萍。

上述方法中，采用红光LED灯提供红光，采用蓝光LED灯提供蓝光，将红光LED灯、蓝光LED灯与绿光LED灯组合提供红-蓝-绿混合光。

上述方法中，为了最大限度地提高浮萍淀粉产量，最好是按照80％～100％的覆盖率将浮萍种在水体中。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供了一种通过优化光谱组成提高浮萍淀粉产量的方法，该方法通过单色红光或蓝光LED灯或者是红-蓝-绿混合光LED灯作为光源同时促进浮萍生长和淀粉积累，可以有效提高浮萍淀粉产量，同时由于优化了光质，去掉不必要的光谱组成，可减少浮萍培养过程中光能的消耗，节省电力资源。与现有增加浮萍淀粉产量的方法相比，本发明的方法能在节约成本的同时提高生产效率、有效增加浮萍淀粉产量。