飼料型高淀粉株系(紫萍):Landotia punctata,國(guó)際編號(hào)0001,整株葉片比一般浮萍品種稍大一些,淀粉含量在33%以上最高可以達(dá)到45%(干基,不同采收期數(shù)據(jù)差距大),粗蛋白在24%左右、粗脂肪在23%左右,總氨基酸含量大于18%,綜合數(shù)據(jù)是飼料原料中的營(yíng)養(yǎng)大王。廣西助農(nóng)公司從中國(guó)科學(xué)院某生物研究所引進(jìn)。其可生長(zhǎng)期長(zhǎng),在溫、熱帶地區(qū)可全年生長(zhǎng)。其繁殖速度極快,最適條件下30小時(shí)即可翻倍,是生長(zhǎng)速度最快的植物之一,且整個(gè)生產(chǎn)過程中無明顯的病蟲害。
本品種是經(jīng)過嚴(yán)格科學(xué)篩選出的浮萍高淀粉積累株系,可在調(diào)控的適宜環(huán)境下全年不間斷生產(chǎn)年畝平面產(chǎn)鮮浮萍在45噸以上,達(dá)到約2-2.5噸/畝/年的淀粉生產(chǎn)能力(約8公斤鮮萍獲得1公斤含水量為15%-18%的干萍,約2.25公斤干萍淀粉含量為約1公斤),是水稻、玉米畝產(chǎn)淀粉的6倍以上。數(shù)據(jù)僅供參考。
本株系浮萍品種廣泛運(yùn)用于低成本大量生產(chǎn)廉價(jià)替代水培牧草但營(yíng)養(yǎng)更高的生成運(yùn)用;養(yǎng)殖廢水(畜禽和水產(chǎn))廢水進(jìn)行種植本品種形成低成本廢水處理且能夠達(dá)到最高的收益(高營(yíng)養(yǎng)水培牧草形成生態(tài)循環(huán))。可以在溫室大棚中立體式工廠化四季進(jìn)行生產(chǎn),設(shè)施投入低、操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉、產(chǎn)出高等特點(diǎn)。采用大量廢水、糞水種植浮萍是非常推薦的模式,但種植的水體中氨氮含量不能超過40毫克,沒有廢水、糞水種植條件的可以使用復(fù)合有機(jī)肥。施肥頻度(廢水、糞水、有機(jī)肥)可以通過觀察繁殖變慢、葉片變小且開始微黃且部分有枯死情況,就需要施肥。如果出現(xiàn)施肥過大(包括廢水、糞水濃度過高)出現(xiàn)枯死情況,要馬上補(bǔ)充水源進(jìn)行稀釋。浮萍生長(zhǎng)習(xí)性是喜歡在溫暖、潮濕的環(huán)境中生長(zhǎng),不耐寒也不耐高溫,生長(zhǎng)適宜水體溫度在20~30度,在空氣氣溫23~33℃條件下,植株生長(zhǎng)最適,繁殖亦迅速。高溫季節(jié)建議需要適當(dāng)加深水深或遮陽網(wǎng),有無流動(dòng)水的水域均可種植(死水塘也是可以種植的),種植的水域中不能有大量吃浮萍的魚蝦、螺類等水產(chǎn)動(dòng)物,否則會(huì)導(dǎo)致繁殖受阻產(chǎn)量下降等。
采用流動(dòng)廢水種植浮萍時(shí),畜禽養(yǎng)殖的廢水一般建議先用如養(yǎng)殖場(chǎng)污水生物處理劑預(yù)處理,使其氨氮低入40以下;水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水基本可以直接用于種植。
發(fā)現(xiàn)浮萍全部擠滿種植水域且已經(jīng)出現(xiàn)擁擠的情況就可以采收,一般采收50%左右,工廠化采用塑料筐種植可以直接倒出留附著在塑料筐上的浮萍繼續(xù)做種即可。水產(chǎn)動(dòng)物可以直接飼喂,畜禽建議發(fā)酵后飼喂,每噸加入1包酶菌結(jié)合飼料發(fā)酵劑推薦使用99多功能飼料發(fā)酵劑(500克/包市場(chǎng)價(jià)格約25元),不需要添加其它物質(zhì)即可直接發(fā)酵(先將99多功能飼料發(fā)酵劑溶于少量清水中,灑在浮萍上簡(jiǎn)單混合一下裝入容器中壓實(shí)密封發(fā)酵3天以上即可飼喂)。
本株系浮萍品種可以飼喂諸多水產(chǎn)動(dòng)物愛吃且增重快(其中測(cè)試約5-7斤本品種浮萍可以增重1斤草魚,數(shù)據(jù)僅供參考);飼喂豬雞鴨鵝鮮喂均非常喜吃,由于比一般牧草品種粗纖維低更易消化吸收,能夠直接代替大量能量和蛋白飼料,降本增效比一般牧草品種優(yōu)勢(shì)非常明顯;但一般不建議鮮喂(考慮到寄生蟲、病毒等因素),因此飼喂畜禽都是建議進(jìn)行發(fā)酵后飼喂畜禽效果更好(飼喂比例可以達(dá)到30%-50%);進(jìn)行烘干、曬干后簡(jiǎn)單粉碎可以直接代替大量能量飼料和蛋白飼料,其碳水化合物之高和飼喂效果遠(yuǎn)勝幾乎所有目前市場(chǎng)上的牧草品種和許多飼料原料。
另外,本株系為紫萍,具有一定的藥用價(jià)值,也是極少水培牧草中藥草兼用的品種。紫萍能夠全草入藥,具有發(fā)汗、利尿等功效。能夠治療感冒發(fā)熱無汗、斑疹不透、水腫、小便不利、皮膚濕熱等。
【視頻】根本撈不完,高產(chǎn)飼料浮萍喂鵝鴨魚,愛吃長(zhǎng)得快,病少肉質(zhì)好
本株系浮萍品種由于2024年才進(jìn)行批量繁殖測(cè)試,更多讓你震撼的試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)和對(duì)比歡迎關(guān)注我們,我們?cè)诓粩嗟剡M(jìn)行試驗(yàn)并公布給大家。種植基地負(fù)責(zé)人蔣榮健場(chǎng)長(zhǎng) 13507889320(微信同號(hào))、王綱杰副場(chǎng)長(zhǎng) 19195968227(微信同號(hào))。
廣西助農(nóng)畜牧科技有限公司提供針對(duì)客戶進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)方案,并且提供優(yōu)質(zhì)種源(每1-1.5年如果品質(zhì)退化半價(jià)提供提純復(fù)壯的新苗種),還提供相關(guān)種植利用一條龍服務(wù)。
目前我們對(duì)外提供本株系浮萍品種,需要購買的可以直接聯(lián)系我們購買,500克優(yōu)化的本株系浮萍品種含順豐快遞保溫發(fā)貨全部費(fèi)用為600元(購買250克為360元),由于這種株系浮萍品種需要經(jīng)常提純復(fù)壯和優(yōu)化,客戶如果再次購買僅需400元(500克,如果購買250克費(fèi)用為260元)即可再次獲得最新優(yōu)化的株系浮萍品種(一般是1-1.5年更新優(yōu)化周期),全部采用泡沫箱+冰塊+順豐快遞發(fā)貨??蛻羰盏截浐篑R上放入水中并且暫不能高溫暴曬。
以上數(shù)據(jù)由于不同環(huán)境、不同動(dòng)物等諸多因素,數(shù)據(jù)僅供參考,特此說明。
以下的檢測(cè)報(bào)告是其中一次的檢測(cè),采收期與含水量的不同數(shù)據(jù)存在差異(本次檢測(cè)時(shí)的含水量在15%左右)
浮萍是一種水生植物牧草,因此不同季節(jié)、不同采收期其營(yíng)養(yǎng)變化較高,上述檢測(cè)報(bào)告數(shù)值僅供參考。
【視頻】 高產(chǎn)高蛋白飼料化浮萍,適用于各種水產(chǎn)畜禽動(dòng)物飼喂,微生物發(fā)酵后更易于動(dòng)物消化吸收
種植高蛋白、高淀粉含量飼料型浮萍新品種的幾個(gè)核心問題解答
一、種植1畝水面需要投入多少種苗?
這個(gè)不是固定的,要根據(jù)自己所制定的開始收獲時(shí)間來制定。如果不是急于收獲,可以在1畝的水域面積上第一次投放不少于5公斤,在適宜的肥水與溫度下,大約1-2個(gè)月開始大面積連續(xù)采收。如果投放量太少,因?yàn)榉N苗通過長(zhǎng)途運(yùn)輸肯定影響活性(主要是根部受損短時(shí)間內(nèi)繁殖下降)、由于是開始投放水域浮萍較少,養(yǎng)殖水域可能存在水生魚蝦、螺類等天敵,因此過少地投放會(huì)影響收獲時(shí)間。
開始種植浮萍可以在小水域中進(jìn)行育苗進(jìn)行逐漸擴(kuò)培的方式進(jìn)行,比如先將500克的浮萍種苗先放在10平方米大于20厘米水深的水域面積上進(jìn)行精心呵護(hù)式地培養(yǎng),保證適宜的溫度(進(jìn)行人工調(diào)節(jié),如日氣溫低于20℃時(shí)育苗在透明拱棚中),足夠的肥水(10平方米放入發(fā)酵后的動(dòng)物糞水約5公斤,且每周1次),清除培育水域中所有浮萍的天敵(主要是魚蝦和螺類,還有家禽和飛鳥類等),水溫在20℃以上時(shí)種浮萍在這樣的環(huán)境下大約在半個(gè)月左右恢復(fù)元?dú)?,開始正常繁殖,一個(gè)半月左右就有了大量的繁殖后代,這個(gè)時(shí)候就可以不斷地?cái)U(kuò)大種植水域面積。
如果有了足夠的種苗,種植一畝水面如果你想在約1.5月后開始不斷地收獲,第一次投入種苗不少于5公斤就可以達(dá)到了。
在這里要特別提醒,你收到遠(yuǎn)程快遞過來的浮萍種苗時(shí),一定要馬上放入事先準(zhǔn)備的水域中進(jìn)行精心培育。這個(gè)時(shí)候的浮萍很虛弱,短時(shí)間內(nèi)繁殖力停止和下降。精心培育水域建議先事先進(jìn)行準(zhǔn)備,最好是在小水域中,溫度不夠就做拱棚大棚,肥水充足,要清除培育水域中所有浮萍的天敵等。
目前有兩個(gè)飼料型浮萍新品種(粗蛋白和高淀粉型),由于研發(fā)繁育等花費(fèi)較高所以種苗價(jià)格較高,建議引種兩個(gè)品種都引種進(jìn)行對(duì)比。請(qǐng)根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行引種數(shù)量。
二、種植后多長(zhǎng)時(shí)間可以收獲?
以種植1畝水面第一次投放自己擴(kuò)繁的種苗為例(注意是自己基地?cái)U(kuò)繁后的種苗,不是經(jīng)過長(zhǎng)途運(yùn)輸有較多損傷的種苗,但是浮萍種苗即使是在自己基地進(jìn)行搬運(yùn)到短距離其它水域進(jìn)行種植,這個(gè)過程都是有損傷的,需要至少幾天甚至超過半個(gè)月才能恢復(fù)正常繁殖,主要因素是打撈和運(yùn)輸過程中對(duì)浮萍根的損壞導(dǎo)致的),在水溫大于20℃、肥水充足且無天敵的情況下,一個(gè)半月左右就可以達(dá)到收獲要求;如果一次性投放自己基地?cái)U(kuò)繁的種苗大于200公斤,第一次需要15天左右就可以采收,之后在水溫大于20℃、肥水充足的情況下,每2-4天可以收獲一次(出現(xiàn)浮萍疊加時(shí)就需要采收,不及時(shí)采收會(huì)自己死亡影響產(chǎn)量),一次采收不能大于總量的50%,一畝水面一次采收大約能夠收獲300-600公斤。
每次采收后,如果發(fā)現(xiàn)肥水不足適時(shí)補(bǔ)充就能夠不斷獲得高產(chǎn),最好的補(bǔ)充肥水是發(fā)酵后的動(dòng)物糞尿等,要掌握好濃度和量,以觀察浮萍不出現(xiàn)冒死的情況就行,這個(gè)需要自己在實(shí)踐中進(jìn)行總結(jié)(不同濃度的氨氮廢水做浮萍的肥料與氣溫、水深等諸多因素有關(guān))。
三、新品種浮萍年畝產(chǎn)能夠達(dá)到多少?哪些因素會(huì)影響浮萍的產(chǎn)量?
這是種植浮萍的最關(guān)心的問題。浮萍的產(chǎn)量與氣候溫度與肥水、天敵、適時(shí)采收等因素關(guān)系很大。
在亞熱帶地區(qū)自然環(huán)境下,高產(chǎn)采收期可以達(dá)到8個(gè)月以上,另外4個(gè)月也是可以采收但產(chǎn)量會(huì)下降,年畝產(chǎn)浮萍35噸以上很容易;如果在低產(chǎn)的4個(gè)月進(jìn)行大棚中生產(chǎn),年畝產(chǎn)能夠輕易突破45噸。
非亞熱帶的南方地區(qū)要確定產(chǎn)量,關(guān)鍵是要知道水溫大于20℃的時(shí)間是多長(zhǎng)時(shí)間,比如每年只有4個(gè)月是大于20℃的高產(chǎn)期,那么僅僅在這4個(gè)月中在肥水良好的情況下產(chǎn)量就可以高達(dá)15噸以上,另外還有3個(gè)月左右的中產(chǎn)期,因此綜合年畝產(chǎn)也能夠在25噸左右是沒問題的;而北方地區(qū)有低溫季節(jié)較長(zhǎng),如果要種植浮萍建議要求常年種植在溫室大棚中。
浮萍是喜溫、喜光、喜肥水生植物,作為種植人要想高產(chǎn)就需要去盡量滿足這樣的條件。非亞熱帶地區(qū)可以在低溫時(shí)節(jié)讓種植水面變成溫室大棚,這樣就可以形成四季高產(chǎn)。在這里要特別提醒的是浮萍不耐寒,水溫低于12℃時(shí)就會(huì)停止繁殖,水溫低于5℃就會(huì)死亡,一個(gè)霜凍就可能全部死亡。因此有霜凍的地區(qū)冬春季節(jié)保種是非常關(guān)鍵的事情,大面積可以做溫室大棚,小面積可以做雙層小拱棚保溫保種。
如果采用溫室大棚立體工廠化種植浮萍,大量利用畜禽廢水發(fā)酵處理種植浮萍,或者城市廢水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理工廠化種植浮萍,則能夠形成極高的產(chǎn)量,變成一座低成本高產(chǎn)的飼料生產(chǎn)工廠。且這種模式比不斷需要種子的水培牧草成本更低、產(chǎn)量更高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高等優(yōu)點(diǎn),形成了廢水變廢為寶低成本的處理凈化模式。
在這里要特別說明一下的是:適時(shí)打撈收獲浮萍也是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵。當(dāng)浮萍種植水域出現(xiàn)重疊時(shí),就需要馬上收獲,收獲量不能超過50%;如果浮萍出現(xiàn)重疊且能夠看到黃點(diǎn),說明部分浮萍已經(jīng)由于過度擁擠自我停止繁殖而死亡了。
另外,種植水域一定要清除浮萍的天敵,主要是所有的魚蝦類、螺類、鳥類和畜禽等。
施肥也是關(guān)鍵的,浮萍對(duì)水體總氮、氨氮、硝氮和總磷都具有很好的凈化效果。不斷地用處理后的養(yǎng)殖廢水(尾水、生活污水等)進(jìn)行種植是獲得高產(chǎn)的最推薦模式,只要保持種植水域的氨氮不超過40mg/L浮萍都是可以正常繁殖的,兩個(gè)新品種浮萍特別是高淀粉系浮萍品種凈化水質(zhì)的能力超乎想象地高,每平方米浮萍每天可以凈化約0.3克氨氮。不是采用養(yǎng)殖廢水(尾水)進(jìn)行浮萍種植,可以適當(dāng)施肥以氮肥為主的化肥進(jìn)行種植,每周每畝使用尿素5公斤左右也是可以獲得高產(chǎn)的,但比不上使用養(yǎng)殖廢水(尾水)豐富的肥效達(dá)到的產(chǎn)量。
四、初種浮萍或轉(zhuǎn)移擴(kuò)種浮萍開始為什么感覺繁殖很慢?多長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)正常的繁殖和高產(chǎn)?
這個(gè)問題你需要了解浮萍的根,浮萍的根很細(xì)且很脆嫩,你在進(jìn)行打撈堆積在打撈工具中這個(gè)簡(jiǎn)單的過程,浮萍的根可能超過50%已經(jīng)斷了;當(dāng)你打撈倒出到桶中堆滿運(yùn)輸?shù)搅硗庖粋€(gè)水域進(jìn)行放養(yǎng)這個(gè)過程,此時(shí)浮萍的根可能已經(jīng)損壞斷裂超過70%;浮萍種苗通過快遞1-3天到簽收放入培育水體中這個(gè)過程,浮萍的根可能已經(jīng)損壞斷裂超過90%。
因此,當(dāng)你將浮萍放入新的培育水中進(jìn)行繁殖時(shí),一般7-15天就會(huì)感覺幾乎不會(huì)繁殖增長(zhǎng),因?yàn)榇藭r(shí)的浮萍需要重新長(zhǎng)出完整的根系后才能恢復(fù)正常的繁殖。
這就是我們?cè)诜N植浮萍時(shí)一定要遵守原池留種這個(gè)原則,每次收獲浮萍打撈量不建議超過50%,存留的浮萍由于根部不會(huì)明顯受損繁殖一般不會(huì)受到影響。
因此,你在自己的基地中需要擴(kuò)繁到另外的水域中,為了減少對(duì)浮萍根本的損害,建議采用多批次但小批量帶水運(yùn)輸?shù)姆绞睫D(zhuǎn)運(yùn)到新的水域中,盡量減少對(duì)浮萍根部的損害。
也是因?yàn)樯鲜龅脑?,引種浮萍建議不要太少,要計(jì)算可能導(dǎo)致的損耗問題。
五、種植一畝新品種浮萍可以養(yǎng)多少畝魚塘草食性的魚?飼喂多少畜禽動(dòng)物?
這個(gè)問題比較難以精確回答,主要是魚的品種、畜禽的品種與不同飼用階段所用的飼料用量不一樣等因素。
一般來說,精心管理種植一畝新品種浮萍可以滿足約8畝魚塘的草食性魚大部分的日糧(不建議全部飼喂浮萍,還是需要補(bǔ)充一些其它的飼料);對(duì)于飼喂畜禽,浮萍可以代替日糧30%-50%來計(jì)算。水禽可以直接飼喂,其他畜禽發(fā)酵后飼喂(與部分米糠等飼料混合發(fā)酵)或曬干直接混料(也可以制作成顆粒)。
另外,浮萍天然蟲害、寄生蟲蟲害等較少,種植全過程不需要噴灑農(nóng)藥等;由于浮萍屬于浮在水面生長(zhǎng)的植物,目前也沒有發(fā)現(xiàn)也不存在重金屬等問題。
由于新品種飼料型浮萍還處于實(shí)驗(yàn)用于飼料運(yùn)用階段,更多的動(dòng)態(tài)請(qǐng)關(guān)注我們,我們會(huì)經(jīng)常更新和直播。
以上數(shù)據(jù)僅供參考,不作為承諾的依據(jù),特此聲明。
發(fā)掘浮萍作為畜禽水產(chǎn)飼料資源,具有廣闊的市場(chǎng)前景
浮萍是一種廣泛分布于全球的水生植物,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和重要的生態(tài)作用。近年來,浮萍作為飼料在畜禽養(yǎng)殖中的價(jià)值逐漸被認(rèn)識(shí),已成為一種重要的飼料資源。本文將介紹浮萍的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、作為飼料的應(yīng)用、優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn),以提升人們對(duì)浮萍作為飼料的認(rèn)識(shí)。
浮萍富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、礦物質(zhì)和維生素等,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。浮萍還含有豐富的的不飽和脂肪酸,如亞油酸和亞麻酸等,這些脂肪酸有助于改善畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育和肉質(zhì)。
在飼料應(yīng)用方面,浮萍可以通過干燥、粉粹、壓榨或發(fā)酵等方式處理,與其它飼料原料配合使用。浮萍的適口性因品種而異,部分品種的浮萍可能對(duì)畜禽具有不良影響,因此選擇人工培養(yǎng)的飼料型品種效果更好。浮萍作為飼料具有以下優(yōu)勢(shì):首先,浮萍生長(zhǎng)迅速,繁殖能力強(qiáng),可在較短時(shí)間內(nèi)積累大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
其次,浮萍人工種植成本極低,可用水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水、畜禽養(yǎng)殖糞水等方式進(jìn)行種植很容易形成高產(chǎn),在大棚或工廠化能夠達(dá)到四季高產(chǎn);最后,浮萍具有天然的抗菌、抗炎和抗寄生蟲等特性,可在一定程度上提高畜禽的免疫力。
綜上所述,浮萍作為飼料具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和成本優(yōu)勢(shì)。
浮萍有望成為未來最有發(fā)展?jié)摿Φ男率澄镔Y源
浮萍是世界上最小的開花(高等)植物,其生長(zhǎng)速度極快,可在條件適宜時(shí)呈現(xiàn)類似微生物的指數(shù)級(jí)生長(zhǎng),能夠在24—48小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)生物量翻倍。近年來,浮萍資源的開發(fā)與利用研究逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn)。國(guó)際上浮萍的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)主要集中于人類食品領(lǐng)域,已有幾家國(guó)外企業(yè)成功開發(fā)浮萍相關(guān)的食用產(chǎn)品并進(jìn)入市場(chǎng)。浮萍富含優(yōu)質(zhì)蛋白(含量約30%—55%),可與蛋清和牛奶蛋白相媲美,并已被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)認(rèn)定為新型替代蛋白。另外,浮萍在黃酮、硒蛋白、維生素B12等人體健康的重要營(yíng)養(yǎng)素生產(chǎn)上也具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),為改善目前食物結(jié)構(gòu)帶來的“隱性饑餓”提供了可能。因此浮萍有“小植物大作為”之稱。
“浮萍是一種光合三要素物理距離最短的界面生物反應(yīng)器,其生長(zhǎng)速率是微藻的3倍、玉米的30多倍,被認(rèn)為是生長(zhǎng)力最旺盛的植物之一?!敝袊?guó)科學(xué)院成都生物研究所研究員趙海指出,浮萍生物量積累可達(dá)7噸/畝/年(干重)以上,其高淀粉株系的淀粉生產(chǎn)能力是水稻畝產(chǎn)淀粉的6倍以上,高油株系的油脂產(chǎn)量接近大豆的7倍,高蛋白株系的蛋白產(chǎn)量超過800千克/畝/年。
據(jù)了解,傳統(tǒng)農(nóng)作物的生產(chǎn)不僅占用了大量的耕地和淡水資源,還會(huì)受到全球變暖、災(zāi)害天氣和世界局勢(shì)變化等不可控因素的影響,其生產(chǎn)能力的提高也已遇到邊際效應(yīng)。而浮萍栽培不需要耕地,可通過立體栽培模式進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)單位面積上生物量成倍數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
浮萍具有作為模式植物和合成生物學(xué)底盤生物的潛力
中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院中心主任楊貞標(biāo)指出,浮萍遺傳轉(zhuǎn)化較快,且生長(zhǎng)條件簡(jiǎn)單,可作為新的模式植物,成為分子生物學(xué)和合成生物學(xué)研究的重要補(bǔ)充。此外,浮萍生長(zhǎng)速度快、蛋白含量高的特性,使其成為重組蛋白高效合成的理想生物反應(yīng)器,可利用合成生物學(xué)對(duì)浮萍底盤進(jìn)行改造,將其打造為植物界中的酵母,實(shí)現(xiàn)高附加值產(chǎn)品的光合綠色制造。通過對(duì)重組蛋白表達(dá)模塊、翻譯后修飾模塊、分泌、轉(zhuǎn)運(yùn)及儲(chǔ)存模塊進(jìn)行優(yōu)化和適配,將有望在浮萍中超高量積累高附加值的重組蛋白,如重組人血清白蛋白、疫苗、美妝類蛋白、工業(yè)類酶等產(chǎn)品。
報(bào)道——趙海 | 用浮萍構(gòu)建水上糧倉
目前,全球糧食安全形勢(shì)嚴(yán)峻,我國(guó)糧食安全也備受考驗(yàn)。如何充分開發(fā)新的非傳統(tǒng)生物資源,建立有別于傳統(tǒng)農(nóng)耕的糧食生產(chǎn)模式迫在眉睫。
對(duì)此,中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所趙海研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過15年的研究,對(duì)水生植物浮萍在保障糧食安全上的戰(zhàn)略價(jià)值有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí),取得了重要的研究成果。
15年前,趙海的研究重心集中在薯類燃料乙醇關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā),相關(guān)研究成果已獲得實(shí)際轉(zhuǎn)化應(yīng)用。但當(dāng)時(shí)學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界均認(rèn)為生物能源的開發(fā)必須遵循不“與人爭(zhēng)糧,與糧爭(zhēng)地”的原則,只要是土壤里種出來的作物就不是“非糧原料”。因此薯類的非糧屬性始終被一些專家質(zhì)疑。
為此,趙海和團(tuán)隊(duì)決定要尋找一種不占用耕地的無爭(zhēng)議的非糧物種,他們另辟蹊徑地選擇在水生植物中尋找合適的對(duì)象,最終,關(guān)注到了浮萍這一浮水植物。
浮萍是一類在全球廣泛分布的水生植物,可生長(zhǎng)期長(zhǎng),在溫、熱帶地區(qū)可全年生長(zhǎng)。其繁殖速度極快,最適條件下30小時(shí)即可翻倍,是生長(zhǎng)速度最快的開花植物之一。國(guó)外對(duì)浮萍作為新型生物資源的重要價(jià)值認(rèn)識(shí)較早,但研究工作分散,而國(guó)內(nèi)對(duì)浮萍的研究不多,只開展了一些零散的研究工作。
為了更好地研究浮萍,趙海收集了來自全球800余份具有地域代表性的浮萍株系,建成了全球最大的種質(zhì)資源庫;并通過高通量篩選與評(píng)價(jià)技術(shù)體系的建立,實(shí)現(xiàn)了各種特性的浮萍資源的系統(tǒng)篩選。
經(jīng)過多年連續(xù)的系統(tǒng)研究,趙海團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),浮萍具有高光合效能,在誘導(dǎo)條件下光能轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到5.7%~6.6%,比C4能源作物和糧食作物更高,且超過90%的碳流向了淀粉合成。為此,研究團(tuán)隊(duì)完成了對(duì)最具淀粉生產(chǎn)潛力的少根紫萍的全基因組測(cè)序,系統(tǒng)闡釋了浮萍高淀粉積累的機(jī)制。
經(jīng)過嚴(yán)格科學(xué)篩選出的浮萍高淀粉積累株系,可在調(diào)控下經(jīng)10天淀粉含量從6.52%提高到75.88%,達(dá)到2.5噸/畝/年的淀粉生產(chǎn)能力,是水稻畝產(chǎn)淀粉的6倍以上,已建成100m2的高淀粉浮萍自動(dòng)化植物工廠,并完成模式驗(yàn)證。篩選出的高蛋白株系,蛋白質(zhì)含量>50%,達(dá)到1噸/畝/年的蛋白生產(chǎn)能力,是大豆畝產(chǎn)蛋白的5倍以上。
團(tuán)隊(duì)還開展了浮萍生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)開發(fā)研究,以高淀粉浮萍為原料,取得了發(fā)酵效率>95%、乙醇濃度>13%,丁醇濃度每升10.65克、總?cè)軇┟可?8.65克的技術(shù)指標(biāo),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這一成果于2014年獲得聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)頒發(fā)的“全球可再生能源領(lǐng)域最具投資價(jià)值領(lǐng)先技術(shù)藍(lán)天獎(jiǎng)”。
除此之外,團(tuán)隊(duì)還開展了將浮萍作為合成生物學(xué)底盤生物的探索性研究,已建立了浮萍遺傳轉(zhuǎn)化、基因編輯和浮萍細(xì)胞懸浮培養(yǎng)技術(shù)體系,目前已實(shí)現(xiàn)了雞瘟疫苗、白介素等高值活性物質(zhì)在浮萍中的高效表達(dá),并驗(yàn)證了由此獲得的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物的生物活性和功能。
目前,趙海團(tuán)隊(duì)發(fā)表浮萍相關(guān)《科學(xué)引文索引》(SCI)研究論文40余篇,申請(qǐng)發(fā)明專利12項(xiàng),其中已授權(quán)11項(xiàng),被公認(rèn)為全球研究浮萍系統(tǒng)、全面的團(tuán)隊(duì)。2021年,團(tuán)隊(duì)參與第十屆國(guó)際環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展大會(huì)(ISCES),獲得由聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署頒發(fā)的“全球環(huán)境挑戰(zhàn)賽”獎(jiǎng)第二名。
對(duì)浮萍15年的研究,讓趙海意識(shí)到浮萍是極具研究與應(yīng)用價(jià)值的水生植物。浮萍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,以無性繁殖為主,適于工廠化生產(chǎn),具有“農(nóng)業(yè)產(chǎn)品工業(yè)化”的前景,可提供一種有別于傳統(tǒng)糧食生產(chǎn)的新型生產(chǎn)模式;并且還具有模式植物特性,可作為合成生物學(xué)的底盤生物,提供高效的生物反應(yīng)器。同時(shí),浮萍的種植還有利于水體凈化和CO2的減排,為減輕溫室效應(yīng)作出貢獻(xiàn),助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
為此,趙海表示將繼續(xù)在浮萍研究領(lǐng)域深耕,讓這一具有戰(zhàn)略價(jià)值的生物資源造福人類,發(fā)揮他作為科研工作者的應(yīng)盡之力。(報(bào)道原文地址https://m.thepaper.cn/baijiahao_19995146)
飼料型浮萍新品種高蛋白株系:Lemna minor與高淀粉株系(紫萍):Landotia punctata的區(qū)別
高蛋白株系:Lemna minor,國(guó)際編號(hào)7868的主要特點(diǎn)
本品種粗蛋白含量最高31%(干基一般在25%-31%)、淀粉含量大于18%、總氨基酸含量超過20%,粗脂肪在20%左右,粗灰分在18%左右,葉片細(xì)小,全株綠色,長(zhǎng)根,繁殖生長(zhǎng)速度快,水體氨氮在50左右可以生存,良好生長(zhǎng)環(huán)境下,短期產(chǎn)量極高。
高淀粉株系(紫萍):Landotia punctata,國(guó)際編號(hào)0001的主要特點(diǎn)
本品種淀粉含量在33%以上最高可以達(dá)到45%(干基,不同采收期數(shù)據(jù)差距大),粗蛋白在24%左右、粗脂肪在23%左右,總氨基酸含量大于18%,整株葉片比一般浮萍品種稍大一些,葉片上面為綠色,背面為紫色,短根,水體氨氮低于45左右才可以生存,比全綠長(zhǎng)根浮萍能夠更耐低溫,產(chǎn)量比較穩(wěn)定,也是比較好的藥草兼用水生牧草品種。
上述兩個(gè)品種選擇哪個(gè)更好?一般建議兩個(gè)品種都種植,種源投入不高,可以今后根據(jù)實(shí)際的實(shí)際運(yùn)用情況選擇性地著重生長(zhǎng)那個(gè)適宜自己的品種。目前有兩個(gè)飼料型浮萍新品種(粗蛋白和高淀粉型),由于研發(fā)繁育等花費(fèi)較高所以種苗價(jià)格較高,建議引種兩個(gè)品種都引種進(jìn)行對(duì)比。請(qǐng)根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行引種數(shù)量。
在種植上以上兩種浮萍種植在20厘米以上的水深比較好,浮萍繁殖很快,在適宜的環(huán)境與肥水充足條件下(水溫15-30°)1畝放5000克以上種可能約一個(gè)半月就長(zhǎng)滿了。種植的水溫長(zhǎng)時(shí)間不能低于5℃就會(huì)死亡,低溫地區(qū)和有霜凍地區(qū)在小拱棚中能夠安全越冬,在大棚中種植即使是低溫季節(jié)還可以產(chǎn)量很高。缺少有機(jī)糞水(廢水)的施肥時(shí),是可以使用化肥,主要是氮肥或以氮肥為主的有機(jī)肥,每周1次每畝每次約5公斤,見到繁殖變慢收獲期延長(zhǎng)再次施用。
采收期以見到浮萍出現(xiàn)明顯疊加即可采收,一般采收為整體的約50%。不同采收期采收時(shí)間其營(yíng)養(yǎng)變化較大,如未明顯出現(xiàn)疊加就采收、連續(xù)陰雨天氣關(guān)照度低都會(huì)導(dǎo)致淀粉和粗蛋白含量降低等情況,所以檢測(cè)報(bào)告營(yíng)養(yǎng)數(shù)值僅供參考。
保證足夠的肥水和適宜的溫度并且及時(shí)采收是保證產(chǎn)量的關(guān)鍵,出現(xiàn)部分葉黃、葉片變小一般情況就是沒有及時(shí)采收過于擁擠或需要補(bǔ)充肥水。