專利名稱：固相培植發(fā)菜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)菜的培植方法，具體地說，涉及一種固相培植發(fā)菜的方法。
然而，發(fā)菜主要生長在我國的西北和華北的荒漠地區(qū)，在自然界生長極慢。有人測定，它每年只長千分之五，即200年才加倍1次。五十年來，我國曾有20多個科研院所和高等學校開展過人工培植發(fā)菜的研究，都未能擴大應(yīng)用于生產(chǎn)。這使每年國內(nèi)外市場上銷售的發(fā)菜一直都是采集的野生發(fā)菜。
隨著自然資源日益枯竭，發(fā)菜在市場上的價格也突飛猛漲，從上世紀七十年代10元/公斤升到2000年6月的1000元/公斤。這種高價格驅(qū)使相當一部分人對發(fā)菜加倍掠奪性采收。他們的鐵絲耙把我國的草原破壞了一半以上。這不僅使我國西部生態(tài)環(huán)境日益惡化，成為全國生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)，而且還加重了長江、黃河中下游的水患，加劇了北方地區(qū)的少雨干旱，以至北京等東部地區(qū)，出現(xiàn)了歷史上最嚴重的沙塵暴。為了改善西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境和保護發(fā)菜的自然資源，國務(wù)院于2000年6月15日發(fā)出通知，嚴禁采集和銷售發(fā)菜，這樣為了滿足國內(nèi)外市場的需求，只能用人工培植代替從野外采集。
發(fā)萊的培植在民間早就進行。其中寧夏農(nóng)林科學院戴治稼等從1970年到1990年中比較了25種培養(yǎng)基對發(fā)菜生長的影響，其中有四種培養(yǎng)基在半年培養(yǎng)期中，平均增長率為10％。寧夏農(nóng)學院的華振基等從1992年到1995年報道了在實驗室中培養(yǎng)后，又在面積為2畝的半荒漠丘陵裸地上，用微噴灌技術(shù)在半年以月增長量為10％地速度增加。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的固相培植發(fā)菜方法為無土栽培法，即用人工介質(zhì)代替沙土作為固相支持物來培植發(fā)菜，噴灑培養(yǎng)液為發(fā)菜提供營養(yǎng)以代替發(fā)菜從土壤中吸取的營養(yǎng)。具體地說是將人工纖維網(wǎng)固定在木質(zhì)或金屬制的框架上，發(fā)菜鋪在網(wǎng)上，在通風的溫室內(nèi)，通過控溫和控光全年進行培植。溫室的溫度范圍控制在15-40℃，最適溫度取決于光強，發(fā)萊對光強的要求與溫度有關(guān)，一般23℃時應(yīng)保持在1200μmol/m2.s，光照以自然光為主，當自然光不足時用燈光補充；通風要求為發(fā)菜噴灑培養(yǎng)液后在3-4小時內(nèi)散失大部分吸收的水分，以免發(fā)菜長霉或粘連成團。噴灑培養(yǎng)液的數(shù)量取決于發(fā)菜吸收水分的能力和再干燥的速率。
本發(fā)明所述的人工纖維網(wǎng)為尼龍網(wǎng)。
本發(fā)明提供的培養(yǎng)液其配方如下A培養(yǎng)液NaCl 8.78g/L；K2HPO40.05g/L；Na2CO30.02g/L；MgSO47H2O 0.075g/L；CaCl22H2O 0.5g/L；檸檬酸0.006g/L；檸檬酸鐵0.006g/L；EDTA 0.001g/L。
B培養(yǎng)液H3BO32.86g/L；MnCl24H2O 1.81g/L；ZnSO47H2O0.222g/L；Na2MoO42H2O 0.39g/L；CuSO45H2O 0.49g/L；Co(NO3)26H2O0.049g/L。
上述兩種培養(yǎng)液使用時的比例為A∶B＝1000∶1。
在上述條件下培養(yǎng)的發(fā)菜，一個月后，稱干重平均可增加20％左右。


圖1為發(fā)菜光合作用的光能曲線；圖2為發(fā)菜C2H2還原的光曲線；圖3為發(fā)菜光合作用和呼吸作用的溫度曲線；圖4為溫度對不同季節(jié)采集的發(fā)菜固氮酶活性的影響；圖5為發(fā)菜光合作用和呼吸作用的pH曲線；圖6為發(fā)菜光合作用和呼吸作用的鹽度曲線；圖7為發(fā)菜藻絲長度對光合作用和呼吸作用的影響；圖8為重新吸水后發(fā)菜光合作用和呼吸作用的恢復。
一、光強和溫度對發(fā)菜光合、呼吸和固氮活性的影響參見圖1，為發(fā)菜光合作用的光能曲線，圖中曲線A表示真正光合作用，曲線B凈光合作用，曲線C表示呼吸作用。
圖2為28℃下發(fā)菜固氮酶活性的光強曲線，從圖2可見，它的光飽和點在800-1100μmol/m2.s。
圖3為發(fā)菜光合作用和呼吸作用的溫度曲線，圖中曲線A表示真正光合作用，曲線B凈光合作用，曲線C表示呼吸作用，從圖3可見，發(fā)菜的光合作用從15℃到40℃都有較高的活性，45℃是其溫度補償點。
圖4為溫度對不同季節(jié)采集的發(fā)菜固氮酶活性的影響，從圖4可見，發(fā)菜的固氮酶活性從14℃到35℃都較高，其中28℃時達到最高。
二、pH、鹽度、藻絲體長度和藻絲再吸水對發(fā)菜光合、呼吸和固氮活性的影響圖5為發(fā)萊光合作用和呼吸作用的pH曲線，圖中曲線A表示真正光合作用，曲線B凈光合作用，曲線C表示呼吸作用。從圖5可見，發(fā)菜適應(yīng)較寬的pH，從pH4.5-9.5都能成活，而其最適pH為7.5?？磥戆l(fā)菜對酸性較敏感，當培養(yǎng)液的pH從7下降到6時，其凈光合速率下降了一半。
圖6是發(fā)菜光合作用和呼吸作用的鹽度曲線，圖中曲線A表示真正光合作用，曲線B凈光合作用，曲線C表示呼吸作用。從圖6可見，培養(yǎng)液中鹽濃度從0.019mol/lL增加到0.9mol/L前，都有光合活性，其中鹽度在0.15mol/L時，凈光合達到最高。發(fā)菜的固氮酶活性在鹽度為0.2-0.45mol/L范圍中受影響較小。
圖7是發(fā)菜藻絲長度對其光合作用和呼吸作用的影響曲線，圖中曲線A表示真正光合作用，曲線B凈光合作用，曲線C表示呼吸作用。該結(jié)果表明，發(fā)菜藻絲長度在0.5cm時光合速率最高，再長就下降，但在1.0-2.5cm之間變化較小。
圖8是發(fā)菜重新吸水后光合作用和呼吸作用恢復的時間進程。圖中曲線A表示光合作用，B表示呼吸作用。虛線為保存18個月，實線為保存3個月。結(jié)果表明，發(fā)菜貯存時間較長，活性恢復較慢。貯存三個月，發(fā)菜的呼吸作用在吸水后5分鐘就達到最高，光合在半小時左右可達最高值。
三、固相上培養(yǎng)的不同產(chǎn)地發(fā)菜的干重增加表1表明了采自內(nèi)蒙和新疆的兩種發(fā)菜在同樣的培養(yǎng)條件下，一個月的生長速率，從表1可見，如果一天中噴液3次，29天后，不同產(chǎn)地的發(fā)萊都能增重20％左右。這兩種發(fā)菜都培植在人造纖維網(wǎng)上，自然光照，溫度25-30℃。
表1

權(quán)利要求
1.一種固相培植發(fā)菜的方法，將人工纖維網(wǎng)固定在框架上，發(fā)菜鋪在網(wǎng)上，在通風、控溫及控光的溫室內(nèi)，噴灑培養(yǎng)液A和B的混合液進行全年培植，培養(yǎng)液配方如下A培養(yǎng)液NaCl 8.78g/L；K2HPO40.05g/L；Na2CO30.02g/L；MgSO47H2O 0.075g/L；CaCl22H2O 0.5g/L；檸檬酸0.006g/L；檸檬酸鐵0.006g/L；EDTA 0.001g/L；B培養(yǎng)液H3BO32.86g/L；MnCl24H2O 1.81g/L；ZnSO47H2O0.222g/L；Na2MoO42H2O 0.39g/L；CuSO45H2O 0.49g/L；Co(NO3)26H2O0.049g/L。所述溫室的溫度范圍控制在15-40℃；所述溫室的光強控制在當溫度為23℃時保持在1200μmol/m2.s；所述通風為發(fā)菜噴灑培養(yǎng)液后在3-4小時內(nèi)散失大部分吸收的水分；所述培養(yǎng)液的混合比例為A∶B＝1000∶1。
2.如權(quán)利要求1所述的固相培植發(fā)菜的方法，其特征在于，所述框架為木質(zhì)或金屬制的框架。
3.如權(quán)利要求1所述的固相培植發(fā)菜的方法，其特征在于，所述人工纖維網(wǎng)為尼龍網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的固相培植發(fā)菜的方法，其特征在于，所述光照為自然光。
5.如權(quán)利要求1或4所述固相培植發(fā)菜的方法，其特征在于，所述自然光不足時用燈光補充。
全文摘要
一種固相培植發(fā)菜方法，將人工纖維網(wǎng)固定在木質(zhì)或金屬制的框架上，發(fā)菜鋪在網(wǎng)上，在通風的溫室內(nèi)，通過控溫和控光全年進行培植。溫室的溫度范圍控制在15－40℃，最適溫度取決于光強，發(fā)菜對光強的要求與溫度有關(guān)，一般23℃時應(yīng)保持在1200μmol/m
文檔編號C12N1/12GK1454986SQ0211897
公開日2003年11月12日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者施定基, 鐘澤璞, 周國飛, 金萍, 邵寧, 楊明麗 申請人:中國科學院植物研究所