本發(fā)明涉及微藻養(yǎng)殖領(lǐng)域，尤其涉及一種微藻養(yǎng)殖方法。
背景技術(shù)：
：微藻是一類能進行光合作用的水生浮游生物，作為一種重要的可再生資源，具有分布廣、生物量大、光合效率高、環(huán)境適應(yīng)能力強、生長周期短、油脂含量高和環(huán)境友好等突出特點。其細(xì)胞代謝產(chǎn)生的多糖、蛋白質(zhì)、色素等物質(zhì)在食品、醫(yī)藥、基因工程、液體燃料等領(lǐng)域具有很好的開發(fā)前景。因此在全球范圍內(nèi)，微藻生物技術(shù)已經(jīng)迅速形成一條規(guī)模巨大的完整產(chǎn)業(yè)鏈。微藻的培養(yǎng)與生產(chǎn)過程中，其高昂的養(yǎng)殖成本一直是規(guī)?；B(yǎng)殖中難以避免的問題，阻礙了微藻大規(guī)模養(yǎng)殖及其產(chǎn)品推廣的進程。因此如何有效降低微藻養(yǎng)殖成本，是目前微藻行業(yè)亟待解決的問題，也是打通微藻生物能源技術(shù)鏈的關(guān)鍵步驟之一。在目前微藻養(yǎng)殖過程中，降低成本的手段主要有降低養(yǎng)殖原材料成本和提高產(chǎn)量這兩方面；其中，微藻養(yǎng)殖的培養(yǎng)基占據(jù)原材料成本的較大比例，且主要集中在氮元素(N)、磷元素(P)以及硫元素(S)等與微藻生長直接相關(guān)的營養(yǎng)元素的消耗上。在微藻繁殖過程中，補充過多的營養(yǎng)元素會對微藻產(chǎn)生抑制和毒害作用，而營養(yǎng)元素補充不足又會造成微藻營養(yǎng)鹽的限制，抑制了微藻的正常生長進而影響產(chǎn)量。而微藻細(xì)胞自身對于N、P、S等營養(yǎng)元素具有一定的儲備能力，即在培養(yǎng)初始或在培養(yǎng)基中添加大量的營養(yǎng)鹽時，微藻細(xì)胞會儲備一定量的營養(yǎng)元素，使得其細(xì)胞中營養(yǎng)元素含量升高；隨著微藻細(xì)胞不斷繁殖，生物產(chǎn)量也在相應(yīng)增長，如果不繼續(xù)補充營養(yǎng)鹽，在之后的一定生長時間內(nèi)微藻會啟用自身儲備的營養(yǎng)鹽以供其繼續(xù)生長，其細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)元素的含量也隨著繁殖生長在不斷下降；隨著時間推移，當(dāng)營養(yǎng)鹽供給持續(xù)缺乏、微藻細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)元素的儲備消耗至下限以后，微藻生長會受到限制進而影響其整體產(chǎn)量。因此在微藻養(yǎng)殖過程中，如果補加過量的營養(yǎng)鹽，會使得過量的營養(yǎng)元素浪費在廢棄的培養(yǎng)基中，或是由于微藻細(xì)胞對營養(yǎng)元素的儲備而隨著藻采收被過量消耗，進而增加養(yǎng)殖成本；不足的營養(yǎng)元素供給又會限制其正常生長而影響產(chǎn)量，即從另一方面造成養(yǎng)殖成本升高?，F(xiàn)有的養(yǎng)殖技術(shù)中，為了保證微藻產(chǎn)量不受營養(yǎng)鹽添加量的限制，初始營養(yǎng)鹽的添加以及采收后營養(yǎng)鹽的補加都是靠人工經(jīng)驗、經(jīng)驗公式預(yù)先設(shè)定的，添加量都非常大，導(dǎo)致過量添加的營養(yǎng)鹽浪費在廢棄的培養(yǎng)基中，或是由于微藻細(xì)胞對營養(yǎng)元素的儲備而隨著藻采收被過量消耗，進而增加微藻培養(yǎng)的成本。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的實施例提供一種微藻養(yǎng)殖方法，可在不影響微藻產(chǎn)量的前提下，減少采收后營養(yǎng)鹽的補加量，有效降低了微藻的養(yǎng)殖成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明實施例提供了一種微藻養(yǎng)殖方法，所述方法包括，步驟(1)、在初始培養(yǎng)基中接入藻種進行養(yǎng)殖；步驟(2)、對微藻進行部分采收；步驟(3)、采收后對所述初始培養(yǎng)基進行營養(yǎng)鹽的補加，所述營養(yǎng)鹽的補加量按照以下公式進行計算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W為所述補加量；B為所述部分采收獲得的微藻質(zhì)量；N％為所述營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的補加系數(shù)；所述營養(yǎng)元素在所述微藻細(xì)胞內(nèi)的含量具有既定范圍，所述N％的取值在所述既定范圍內(nèi)；M％為補加的所述營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的摩爾百分比；所述營養(yǎng)元素為所述微藻生長過程中會消耗的、且需要供給的元素；步驟(4)、依次循環(huán)執(zhí)行所述步驟(2)、所述步驟(3)，且在執(zhí)行所述步驟(3)時調(diào)整所述N％的取值以得到N值臨界值；所述N值臨界值為維持所述微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的取值。可選的，在所述步驟(4)之后，所述方法還包括，步驟(5)、依次循環(huán)執(zhí)行所述步驟(2)、所述步驟(3)；其中，所述步驟(3)中的所述N％的取值為所述N值臨界值?？蛇x的，所述在執(zhí)行所述步驟(3)時調(diào)整N％的取值以得到N值臨界值，包括，選取所述既定范圍中除最大值與最小值之外的任意值為所述N％的調(diào)整初始值；逐漸升高所述調(diào)整初始值至第一臨界值，所述第一臨界值為維持所述微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；逐漸降低所述調(diào)整初始值至第二臨界值，所述第二臨界值為維持所述微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；選取所述第一臨界值與所述第二臨界值中的取值較小者為所述N值臨界值?？蛇x的，在所述步驟(1)中，接入藻種后的初始濃度為A0；在所述步驟(2)中，采收后的藻液濃度為C；其中，所述采收后的藻液濃度C的取值在所述初始濃度A0的取值范圍內(nèi)。優(yōu)選的，所述采收后的藻液濃度C的取值等于所述初始濃度A0的取值。優(yōu)選的，所述初始濃度A0的取值范圍為0.05～5.00g/L。優(yōu)選的，在所述步驟(3)中，所述部分采收獲得的微藻質(zhì)量B等于采收的濕藻烘干后的總質(zhì)量；或者，在所述步驟(3)中，所述部分采收獲得的微藻質(zhì)量B等于(A-C)×V；其中，A為所述步驟(2)中的預(yù)設(shè)濃度，V為采收體積；或者，在所述步驟(3)中，所述部分采收獲得的微藻質(zhì)量B等于E×(1-X％)；其中，E為采收的濕藻的總質(zhì)量，X％為采收的濕藻水分含量。可選的，所述營養(yǎng)元素包括必須營養(yǎng)元素；所述必須營養(yǎng)元素包括氮元素、磷元素、硫元素、碳元素中的任一種或者任幾種的組合?？蛇x的，所述營養(yǎng)元素還包括輔助營養(yǎng)元素；所述輔助營養(yǎng)元素包括鐵元素、鎂元素、鈣元素、硅元素、鈷元素、銅元素、錳元素、鋅元素、硼元素中的任一種或者任幾種的組合。優(yōu)選的，所述初始培養(yǎng)基為營養(yǎng)元素不充足的培養(yǎng)基?；诖?，通過本發(fā)明實施例提供的上述養(yǎng)殖方法，當(dāng)微藻細(xì)胞增長達(dá)到一定濃度時，單位體積內(nèi)的生物質(zhì)增多，為保證藻液體系中營養(yǎng)鹽含量最少而產(chǎn)量最大的一個養(yǎng)殖濃度，對微藻進行批次部分采收，并且每次采收時后按照采收的微藻質(zhì)量對營養(yǎng)鹽進行補加，在補加的過程中將營養(yǎng)鹽的補加量逐漸調(diào)整為使產(chǎn)量不降低時或在可控范圍內(nèi)小幅度降低時的最低補加量，使得藻液的整體和藻細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)元素組成以及配比按照各元素的相對最適宜補加比例逐步趨于平衡，并保持穩(wěn)定。本發(fā)明實施例提供的上述養(yǎng)殖方法對傳統(tǒng)藻類養(yǎng)殖工藝中的營養(yǎng)鹽補加方法進行了改進，減少了營養(yǎng)元素的補加量和補加方式，最終達(dá)到利用最低的營養(yǎng)鹽補充量來保證藻類最高產(chǎn)量的效果目的，進而降低了養(yǎng)殖成本。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種微藻養(yǎng)殖方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例1中小球藻養(yǎng)殖干重變化曲線圖；圖3為本發(fā)明實施例2中小球藻養(yǎng)殖干重變化曲線圖；圖4為本發(fā)明實施例3中絲藻逐漸增加營養(yǎng)元素N、P補加后干重變化曲線圖；圖5為本發(fā)明實施例3中根據(jù)絲藻種營養(yǎng)元素N、P含量逐漸降低調(diào)整N、P營養(yǎng)元素的補加后干重變化曲線圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要指出的是，除非另有定義，本發(fā)明實施例中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同含義。還應(yīng)當(dāng)理解，諸如在通常字典里定義的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)的上下文中的含義相一致的含義，而不應(yīng)用理想化或極度形式化的意義來解釋，除非這里明確地這樣定義。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種微藻養(yǎng)殖方法，該方法包括，步驟(1)、在初始培養(yǎng)基中接入藻種進行養(yǎng)殖；步驟(2)、對微藻進行部分采收；步驟(3)、采收后對初始培養(yǎng)基進行營養(yǎng)鹽的補加，營養(yǎng)鹽的補加量按照以下公式進行計算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W為補加量；B為部分采收獲得的微藻質(zhì)量；N％為營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的補加系數(shù)；營養(yǎng)元素在微藻細(xì)胞內(nèi)的含量具有一既定范圍，N％的取值在既定范圍內(nèi)；M％為補加的營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素的摩爾百分比；營養(yǎng)元素為藻種生長過程中會消耗的、且需要供給的元素；步驟(4)、依次循環(huán)執(zhí)行步驟(2)、步驟(3)，且在執(zhí)行步驟(3)時調(diào)整N％的取值以得到N值臨界值；N值臨界值為維持微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的取值。需要說明的是，本發(fā)明實施例對上述步驟(1)中接入的藻種具體種類與接種的初始濃度不作限定。示例的，接入的藻種示例地可以為球狀藻、絲狀藻、弧形藻、螺旋藻、三角形藻、多角形藻、柵藻、小球藻、綠球藻、紅球藻、絲狀綠藻以及絲狀藍(lán)藻中的任一種。同時，綜合考慮藻種的繁殖效率，接種的初始濃度A0例如可以為0.05～5.00g/L。其中，初始培養(yǎng)基優(yōu)選為營養(yǎng)元素不充足的一種培養(yǎng)基，這樣可以通過較少次數(shù)的N％的調(diào)整過程即可得到N值臨界值；同時進一步降低營養(yǎng)鹽的成本。在上述步驟(2)中，藻液即指在初始培養(yǎng)基中加入待養(yǎng)殖的藻種后形成的液體體系。當(dāng)藻細(xì)胞增長并達(dá)到一定濃度時，為保證藻類養(yǎng)殖的最佳濃度(即藻液體系中營養(yǎng)鹽含量最少而產(chǎn)量最大的一個濃度值)，同時能夠及時對營養(yǎng)鹽含量進行調(diào)整，應(yīng)對藻液進行批次采收，這一濃度即為上述步驟(2)中的預(yù)設(shè)濃度。該濃度只需比初始濃度高就可以進行采收和補加營養(yǎng)鹽的操作，具體數(shù)值可根據(jù)接入藻種的具體種類、接種的初始濃度A0以及具體的養(yǎng)殖條件靈活設(shè)置，本發(fā)明實施例對此不作限定。上述補加的營養(yǎng)鹽中的營養(yǎng)元素包括藻種生長過程中會消耗的、且需要供給的必須營養(yǎng)元素；具體包括氮元素(N)、磷元素(P)、硫元素(S)、碳元素(C)中的任一種或者任幾種的組合。當(dāng)然還包括輔助營養(yǎng)元素，具體可包括鐵元素(Fe)、鎂元素(Mg)、鈣元素(Ca)、硅元素(Si)、鈷元素(Co)、銅元素(Cu)、錳元素(Mn)、鋅元素(Zn)、硼元素(B)中的任一種或者任幾種的組合。對于某一確定的微藻，其細(xì)胞內(nèi)能夠儲存的某一營養(yǎng)元素的含量，即上述步驟(3)中的既定范圍是有限的，并且根據(jù)本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)手段和積累的相關(guān)知識是可以確定的。以小球藻為舉例說明，其細(xì)胞中氮元素(N)的含量在1％～12％之間，則在小球藻的養(yǎng)殖過程中，上述N％的取值就可以在1％～12％的范圍內(nèi)進行任意選擇。在上述步驟(4)中，所述的“依次循環(huán)執(zhí)行步驟(2)、步驟(3)”是指按照先步驟(2)再步驟(3)的順序進行循環(huán)操作，即步驟(2)→步驟(3)→步驟(2)→步驟(3)……→步驟(2)→步驟(3)，直至通過不斷調(diào)整N％的取值得到N值臨界值。其中，N值臨界值為維持微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的取值。該預(yù)設(shè)范圍取決于接入藻種的具體種類、具體的養(yǎng)殖條件等因素，本發(fā)明實施例對此不作限定。上述的預(yù)設(shè)產(chǎn)量是指在相同養(yǎng)殖條件下該藻種所能夠達(dá)到的最高產(chǎn)量。預(yù)設(shè)范圍即指使?fàn)I養(yǎng)鹽降低的成本大于微藻產(chǎn)量降低所增加的成本。當(dāng)然，以維持微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量相等，即產(chǎn)量不變或降低幅度較小為優(yōu)選?；诖耍ㄟ^本發(fā)明實施例提供的上述養(yǎng)殖方法，當(dāng)微藻細(xì)胞增長達(dá)到一定濃度時，單位體積內(nèi)的生物質(zhì)增多，為保證微藻養(yǎng)殖產(chǎn)量最大，對微藻進行部分采收，并且每次采收后按照采收的微藻質(zhì)量對營養(yǎng)鹽進行補加，在補加的過程中將營養(yǎng)鹽的補加量逐漸調(diào)整為使產(chǎn)量不降低時的最低補加量。本發(fā)明實施例提供的上述養(yǎng)殖方法對傳統(tǒng)藻類養(yǎng)殖工藝中的營養(yǎng)鹽補加方法進行了改進，減少了營養(yǎng)元素的補加量，形成了上述的養(yǎng)殖工藝，最終達(dá)到利用最低的營養(yǎng)鹽補充量來保證藻類最高產(chǎn)量的目的，進而降低了養(yǎng)殖成本。進一步的，上述方法還可包括步驟(5)、依次循環(huán)執(zhí)行步驟(2)、步驟(3)；其中，步驟(3)中的N％的取值為N值臨界值。通過步驟(4)獲得維持微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的N值臨界值后，之后的步驟(5)循環(huán)執(zhí)行步驟(3)時即以N值臨界值為N％的固定取值。從而可根據(jù)該微藻的特性找到其細(xì)胞儲備N、P、S、C等營養(yǎng)元素的最低儲備量，同時還可保證其高產(chǎn)量。后續(xù)在不斷進行采收→補加營養(yǎng)鹽的過程中，可根據(jù)此最低補加量補加相應(yīng)的營養(yǎng)元素，能夠使得微藻細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)元素組成以及配比按照各元素的相對最適宜補加比例逐步趨于平衡，并保持穩(wěn)定。在上述基礎(chǔ)上，上述步驟(4)中執(zhí)行步驟(3)時調(diào)整N％的取值以得到N值臨界值可采取以下三種方式：方式一選取既定范圍中除最小值之外的任意值為N％的調(diào)整初始值；逐漸降低調(diào)整初始值直至微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，獲取與微藻繁殖產(chǎn)量相對應(yīng)的N％的取值中的最小值為N值臨界值。具體的，當(dāng)N％在上述既定范圍內(nèi)確定最大值(例如為小球藻細(xì)胞中N元素的最大含量12％)，逐漸降低N％的取值，即所補加的營養(yǎng)鹽的量也逐漸降低，直到產(chǎn)量不降低或者在可控范圍內(nèi)降低幅度不大，此時獲得的N值臨界值為N％的取值最低值。該最低值是，如果N％的取值繼續(xù)降低，那么產(chǎn)量也會隨之顯著降低時的N％的取值臨界值。方式二選取既定范圍中除最大值之外的任意值為N％的調(diào)整初始值；逐漸升高調(diào)整初始取值直至微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，獲取與微藻繁殖產(chǎn)量相對應(yīng)的N％的取值中的最小值為N值臨界值。具體的，當(dāng)N％在上述既定范圍內(nèi)確定最小值(例如為小球藻細(xì)胞中N元素的最小含量1％)，逐漸升高N％的取值，即所補加的營養(yǎng)鹽的量也逐漸升高，此時產(chǎn)量也逐漸升高；更進一步，N％的取值升高至最高值，該最高值為使產(chǎn)量升高至不再升高為止(即與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的產(chǎn)量)時的N值臨界值。方式三選取上述既定范圍中除最大值與最小值之外的任意值為N％的調(diào)整初始值；逐漸升高調(diào)整初始值至第一臨界值，第一臨界值為維持微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；逐漸降低調(diào)整初始值至第二臨界值，第二臨界值為維持微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的最小值；選取第一臨界值與第二臨界值中的取值較小者為N值臨界值。這里，相比于上述方式一與方式二中的單一調(diào)整模式，方式三對選取的同一初始值后，對逐漸降低N％取值和逐漸升高N％取值這兩種調(diào)整方式進行比較，可以獲取使維持微藻繁殖產(chǎn)量與預(yù)設(shè)產(chǎn)量之間的產(chǎn)值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時的最小N％取值，可最大程度地降低營養(yǎng)鹽的補加量，更有效地降低養(yǎng)殖成本。進一步的，在上述步驟(1)中，接入藻種后的初始濃度設(shè)為A0；在步驟(2)中，采收后的藻液濃度為C。為了使得每次采收的養(yǎng)殖條件相同或相近，以減少N％的調(diào)整過程中的誤差，本發(fā)明實施例進一步優(yōu)選的，采收后的藻液濃度C的取值在初始濃度A0的取值范圍內(nèi)。例如當(dāng)初始濃度A0取值范圍為上述的0.05～5.00g/L時，采收后的藻液濃度C的取值也應(yīng)在0.05～5.00g/L的范圍內(nèi)。當(dāng)采收后的藻液濃度C的取值等于初始濃度A0的取值時，每次采收前的藻液的預(yù)設(shè)濃度A與C即具有以下關(guān)系：(A-C)等于單位體積的藻液中的藻類生物量的增加量；當(dāng)采收后的藻液濃度C的取值大于初始濃度A0的取值時，(A-C)小于單位體積的藻液中的藻類生物量的增加量；當(dāng)采收后的藻液濃度C的取值小于初始濃度A0的取值時，(A-C)大于單位體積的藻液中的藻類生物量的增加量。即(A-C)的取值是否等于單位體積的藻液中的藻類生物量的增加量取決于采收后的藻液濃度C與初始濃度A0的大小關(guān)系。因此更進一步的，采收后的藻液濃度C的取值等于初始濃度A0的取值，以最大程地減少N％的調(diào)整過程中的誤差。在上述基礎(chǔ)上，步驟(3)中部分采收獲得的微藻質(zhì)量B可以通過但不限于以下3種計算方法獲得：方法一采收的濕藻烘干后的總質(zhì)量即為每次部分采收獲得的微藻質(zhì)量B。方法二每次部分采收獲得的微藻質(zhì)量B滿足以下公式：B＝(A-C)×V；其中，A為步驟(2)中的預(yù)設(shè)濃度，V為每次的采收體積；方法三每次部分采收獲得的微藻質(zhì)量B滿足以下公式：B＝E×(1-X％)；其中，E為每次采收的濕藻的總質(zhì)量，X％為每次采收的濕藻水分含量。下面提供3個具體實施例，用于詳細(xì)描述上述的養(yǎng)殖方法。其中各實施例中的對照組所采用的初始培養(yǎng)基標(biāo)記為BG11，其配方如下表所示：表1.BG11培養(yǎng)基配方NaNO31.5g/LK2HPO4·3H2O0.052g/LMgSO4·7H2O0.075g/LCaCl2·2H2O0.036g/L檸檬酸(C6H8O7)0.006g/LFeCl3·6H2O0.00315g/LNa2EDTA·2H2O0.00436g/LNa2CO30.02g/LA5微量元素*溶液1mL上述表1中標(biāo)記為A5的微量元素*溶液的組成如下表所示：表2.A5微量元素*溶液的溶質(zhì)組成成分(溶劑為1000mL去離子水)H3BO32.86gMnCl2·H2O1.81gZnSO4·7H2O0.222gCuSO4·5H2O0.079gNa2MoO4·2H2O0.390gCo(NO3)2·6H2O0.0494g實施例1(1)養(yǎng)殖及采收條件將處在對數(shù)生長期的小球藻接種在體積為50*50*10cm的板式反應(yīng)器中，養(yǎng)殖體積為20L，藻種的初始接種濃度A0為0.4g/L。養(yǎng)殖一定時間后對小球藻進行取樣測定，每當(dāng)取樣的小球藻干重達(dá)到預(yù)設(shè)濃度A為1g/L時對上述養(yǎng)殖體系即進行部分采收，采收12L藻液至體系濃度C為0.4g/L，即采收量等于養(yǎng)殖一定時間內(nèi)小球藻的生長量，之后補加一定量的營養(yǎng)鹽繼續(xù)養(yǎng)殖。采收12L藻液后，通過離心分離收集藻粉后將上清液回水利用，即再次加入進上述養(yǎng)殖系統(tǒng)中以使養(yǎng)殖系統(tǒng)總體積保持基本恒定。(2)具體采收-補加過程對照組：對照組采用的初始培養(yǎng)基為BG11，20L的養(yǎng)殖體積中氮源NaNO3為20L×1.5g/L＝30g，其中N元素含量為4.94g(N的摩爾百分比為16.47％)。每次采收后按BG11配方補加1倍的營養(yǎng)鹽，即氮源NaNO3補加12L×1.5g/L＝18g，其中N元素含量為2.96g，從而保證了養(yǎng)殖體系中N元素維持相對穩(wěn)定。實驗組：根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)可知，小球藻細(xì)胞內(nèi)的N元素含量N％的范圍為1％-12％。以小球藻細(xì)胞對N元素的需求為最高需求量(即12％)計算，由于養(yǎng)殖一定時間后采收的小球藻細(xì)胞內(nèi)具有的N元素含量為12g×12％＝1.44g(其中，12g由20L×(1.0-0.4)g/L計算得到)，因此實驗組采用的初始培養(yǎng)基中N元素的補加量B即為1.44g，相應(yīng)的氮源NaNO3即為1.44g/(16.47％)＝8.74g；其余營養(yǎng)鹽按1倍的BG11進行補加。每次采收后按照2％的遞減幅度逐漸降低N元素的補加量。由于實驗組采用的初始培養(yǎng)基中N元素的補加量是以小球藻細(xì)胞對N元素的需求為最高需求量12％計算的，因此第一次采收后按照10％的N元素含量對上述養(yǎng)殖體系中的N元素進行補充，第二次按8％進行補充，以此類推，其余元素補加量與對照組相同。與對照組比較產(chǎn)量，一直進行對比采收的操作到實驗組產(chǎn)量低于對照組為止，則此輪采收之前一輪的N元素補加量即為保證產(chǎn)量不下降的最低臨界值。此后，上述養(yǎng)殖體系可一直按照此臨界值補加N元素，即可在保證產(chǎn)量不變的前提下減少氮源(例如NaNO3)的補加，降低了養(yǎng)殖成本。具體實驗結(jié)果如圖2所示，可以看出當(dāng)養(yǎng)殖到第五輪采收N元素補加量下降到藻細(xì)胞中N元素的既定范圍中的4％時，實驗組產(chǎn)量較對照組出現(xiàn)明顯下降，即上一輪的N％取值為6％即可作為小球藻正常生長的N源補加量。之后繼續(xù)養(yǎng)殖到第六、第七輪采收時提升N源補加系數(shù)N％為6％，實驗組又能正常生長，其產(chǎn)量與對照組基本相近。由于實驗組從初始培養(yǎng)基使用N元素的補加量就低于對照組，以后每輪采收后補加的N元素量也低于對照組，調(diào)整得到N％的臨界值后N元素的補加量按照臨界值進行加入，N源即NaNO3的補加量一直低于對照組，而產(chǎn)量又能保持不下降，NaNO3營養(yǎng)鹽由每次采收后補加18g降至每次采收后補加4.37g，20L的微藻養(yǎng)殖體系濃度增加0.6g/L，而NaNO3營養(yǎng)鹽的補加降低13.63g，N源的使用量大大降低，顯著降低了養(yǎng)殖成本。實施例2(1)養(yǎng)殖及采收條件將處在對數(shù)生長期的小球藻接種在體積為50*50*10cm的板式反應(yīng)器中，養(yǎng)殖體積為20L，藻種的初始接種濃度A0為0.4g/L。養(yǎng)殖一定時間后對小球藻進行取樣測定，每當(dāng)取樣的小球藻干重達(dá)到預(yù)設(shè)濃度A為1g/L時對上述養(yǎng)殖體系即進行部分采收，采收12L藻液至體系濃度C為0.4g/L，即采收量等于養(yǎng)殖一定時間內(nèi)小球藻的生長量，之后補加一定量的營養(yǎng)鹽繼續(xù)養(yǎng)殖。采收12L藻液后，通過離心分離收集藻粉后將上清液回水利用，即再次加入進上述養(yǎng)殖系統(tǒng)中以使養(yǎng)殖系統(tǒng)總體積保持基本恒定。(2)具體采收-補加過程對照組：對照組采用的初始培養(yǎng)基為BG11，20L的養(yǎng)殖體積中氮源NaNO3為20L×1.5g/L＝30g，其中N元素含量為4.94g(N的摩爾百分比為16.47％)。每次采收后按BG11配方補加1倍的營養(yǎng)鹽，即氮源NaNO3補加12L×1.5g/L＝18g，其中N元素含量為2.96g，從而保證了養(yǎng)殖體系中N元素維持相對穩(wěn)定。實驗組：根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)可知，小球藻細(xì)胞內(nèi)的N元素含量N％的范圍為1％-12％。以小球藻細(xì)胞對N元素的需求為最低需求量(即1％)計算，由于養(yǎng)殖一定時間后采收的小球藻細(xì)胞內(nèi)具有的N元素含量為12g×1％＝0.12g(其中，12g由20L×(1.0-0.4)g/L計算得到)，因此實驗組采用的初始培養(yǎng)基中N元素的補加量即為0.12g，相應(yīng)的氮源NaNO3即為0.12g/(16.47％)＝0.73g；其余營養(yǎng)鹽按1倍的BG11進行補加。每次采收后按照2％的遞增幅度逐漸升高N元素的補加量。由于實驗組采用的初始培養(yǎng)基中N元素的補加量是以小球藻細(xì)胞對N元素的需求為最低需求量1％計算的，因此第一次采收后按照3％的N元素含量對上述養(yǎng)殖體系中的N元素進行補充，第二次按5％進行補充，以此類推，其余元素補加量與對照組相同。與對照組比較產(chǎn)量，一直進行對比采收的操作到實驗組產(chǎn)量不再升高并等于對照組為止，則此時N元素的補加量即為N％取值的臨界值。此后，上述養(yǎng)殖體系可一直按照此臨界值補加N元素，即可在保證產(chǎn)量不變的前提下減少氮源(例如NaNO3)的補加，降低了養(yǎng)殖成本。具體實驗結(jié)果如圖3所示，可以看出當(dāng)養(yǎng)殖到第四輪采收N元素補加量升高到藻細(xì)胞中N元素的既定范圍中的7％時，實驗組的產(chǎn)量基本不再升高。養(yǎng)殖到第三輪采收產(chǎn)量較對照組基本相近，即N％取值為5％即可作為小球藻正常生長的N源補加系數(shù)。之后繼續(xù)養(yǎng)殖第五、第六輪N源補充繼續(xù)采用5％的N源補加系數(shù)，實驗組基本能正常生長，其產(chǎn)量與對照組基本相近。實驗組通過調(diào)整得到N％的臨界值后N元素的補加按照N％的臨界值進行補加，N源即NaNO3營養(yǎng)鹽的補加量一直低于對照組，其產(chǎn)量又能保持基本相等，NaNO3營養(yǎng)鹽由每次采收后補加18g將至每次采收后補加3.64g，20L的微藻養(yǎng)殖體系濃度增加0.6g/L，而NaNO3營養(yǎng)鹽的補加降低14.36g，N源的使用量大大降低，顯著降低了養(yǎng)殖成本。實施例3(1)養(yǎng)殖及采收條件將處在對數(shù)生長期的絲藻接種在面積為1.5m2的跑道池中，養(yǎng)殖深度為10cm，養(yǎng)殖體積為150L，藻種的初始接種濃度A0為0.4g/L。養(yǎng)殖一定時間后對小球藻進行取樣測定，每當(dāng)取樣的小球藻干重達(dá)到預(yù)設(shè)濃度A為1g/L時對上述養(yǎng)殖體系即進行部分采收，采收90L藻液至體系濃度C為0.4g/L，即采收量等于養(yǎng)殖一定時間內(nèi)小球藻的生長量，之后補加一定量的營養(yǎng)鹽繼續(xù)養(yǎng)殖。采收90L藻液后，通過離心分離收集藻粉后將上清液回水利用，即再次加入進上述養(yǎng)殖系統(tǒng)中以使養(yǎng)殖系統(tǒng)總體積保持基本恒定。(2)具體采收-補加過程對照組：對照組采用的初始培養(yǎng)基為BG11，每次采收后按BG11配方補加1倍的營養(yǎng)鹽，從而保證了養(yǎng)殖體系中各營養(yǎng)元素維持相對穩(wěn)定。實驗組：實驗組采用的初始培養(yǎng)基中的N、P元素按照1/4倍BG11含量進行添加，其余營養(yǎng)鹽按1倍BG11添加，每次采收后按BG11中N、P元素含量的1/4遞增逐漸提高N、P元素的補加量，即第一次采收后按1/2的BG11對N、P元素進行補加，第二次采收后按3/4的BG11的N、P元素含量進行補加，以此類推，其余營養(yǎng)元素補加量與對照組相同，直到實驗組產(chǎn)量不再升高、并且與對照組產(chǎn)量相近為止。測定此時獲取的藻粉中的N、P元素百分含量。實驗結(jié)果如圖4所示，可以看出當(dāng)培養(yǎng)到第三輪N、P元素的補加達(dá)到3/4倍BG11時，產(chǎn)量不再升高，實驗組產(chǎn)量與對照組產(chǎn)量基本相同。測定第三輪采收時的藻粉中N、P元素的含量，分別為3％和1％。此后，每次采收根據(jù)采收量按照N元素0.2％、P元素0.1％逐漸降低N、P元素的補加量，即第一次采收后按2.8％的N元素和0.9％的P元素補加N、P元素，第二次按2.6％的N元素和0.8％的P元素補充N、P，以此類推，直到實驗組產(chǎn)量出現(xiàn)明顯下降為止，則此時的N、P元素含量即為相應(yīng)元素的N％取值臨界值。此后繼續(xù)進行養(yǎng)殖，均根據(jù)采收量按照N、P元素含量進行N、P元素營養(yǎng)鹽的補加，即可在保證產(chǎn)量不變的前提下使得N、P元素營養(yǎng)鹽以最低量補給，進而降低產(chǎn)量。具體實驗結(jié)果如圖5所示，可以看出，當(dāng)養(yǎng)殖到第四輪N、P元素補加量分別為藻粉量的2.2％和0.6％時，實驗組產(chǎn)量出現(xiàn)明顯下降，則2.4％和0.7％的N、P元素含量即為絲藻的N、P元素的N％臨界點。此后第五、第六輪N、P元素均按采收量的2.4％和0.7％進行補加，實驗組產(chǎn)量與對照組產(chǎn)量基本相同。此后絲藻的繼續(xù)養(yǎng)殖均根據(jù)采收量按照2.4％和0.7％的N、P元素含量進行N、P元素營養(yǎng)鹽的補加，即可在保證產(chǎn)量不變的前提下使得N、P元素營養(yǎng)鹽以最低量進行補給，每次采收的藻粉中的N、P元素含量也可維持在2.4％和0.7％左右，不會造成營養(yǎng)鹽過量積聚在藻細(xì)胞中并隨著采收被帶走消耗。而對照組每次采收后需補加N源NaNO3和P源K2HPO4·3H2O營養(yǎng)鹽分別為135g和4.68g，實驗組每次采收后此兩種營養(yǎng)鹽的補加量分別降至13.11g和4.63g，上述150L的養(yǎng)殖體系濃度增加了0.6g/L，N源NaNO3和P源K2HPO4·3H2O營養(yǎng)鹽添加量分別降低121.89g和0.05g，顯著減少了營養(yǎng)鹽的投入，即在產(chǎn)量不變的前提下降低了成本。在上述各實施例中，其他種類的營養(yǎng)元素也可以按照相同方法進行補加，并減低補加量，最終達(dá)到降低營養(yǎng)鹽成本的目的。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3