CN102174423A

CN102174423A - 一种降解秸秆的地衣芽孢杆菌ch15及其菌剂

Info

Publication number: CN102174423A
Application number: CN2010105743040A
Authority: CN
Inventors: 范丙全; 任萍
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2030-12-06
Also published as: CN102174423B

Abstract

本发明提供了一种高效降解作物秸秆的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15及其菌剂，地衣芽孢杆菌CH15。能够高效降解秸秆纤维素、木质素和半纤维素，具有降解多种作物秸秆的能力，适合南方的水稻秸秆，北方的小麦秸秆和玉米秸秆的快速降解，具有促进作物秸秆田间原位降解还田、提高土壤有机质和腐殖质的作用，为秸秆降解菌剂的生产与应用提供了高效菌种。

Description

一种降解秸秆的地衣芽孢杆菌CH15及其菌剂

技术领域

本发明属于微生物菌剂领域，具体地，涉及一种含有地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15的高效降解秸秆的微生物菌剂。

背景技术

我国作物秸秆资源丰富，数量巨大，种类多样，每年的作物秸秆产出量7～8亿吨。由于秸秆在短期内不易腐解，利用效率低，绝大部分秸秆废弃或被焚烧，在种植业为主的地区，作物秸秆已经成为生产中的障碍。所以，焚烧秸秆遍及广大乡村，由此引起环境污染与有机资源的严重浪费。据统计，全国用作还田和有机肥料的作物秸秆仅占总量的20％左右，焚烧占17％，尚有50％未被利用。

北方地区夏季干旱高温，不利于小麦秸秆的腐解还田；秋冬季节气候冷凉、土壤干旱、营养贫瘠，不利于玉米秸秆木质素、纤维素的降解。所以，突破北方地区不良气候的条件下，秸秆大规模、快速腐熟还田技术瓶颈是实现我国北方地区秸秆利用亟待解决的问题。选育和利用作物秸秆高效降解微生物菌株，研发高效降解菌剂，建立作物秸秆田间原位生物转化还田技术，是目前国内外重要发展趋势之一。

秸秆的微生物快速腐熟技术近些年受到高度重视，取得了一定的研究进展。我国研究人员在秸杆降解菌、纤维素降解菌、木质素降解菌、纤维素酶等微生物菌株的筛选方面开展了卓有成效的工作。齐云(2003)从堆肥中筛选得到两株分解纤维素的菌株，一株为高温单孢菌Q0，另一株为芽孢杆菌Q3。吴元喜等(1997)从内蒙古盐碱湖分离一株产木质素酶的嗜碱细菌新种F10，属于双芽孢杆菌属并命名为好纪双芽孢杆菌。宋波和羊键(2005)从南方各种生态的样品中筛选得到木质纤维素分解菌，从食草动物的粪便中筛选一株降解纤维素的放线菌，初步鉴定为Streptomyces spp.；刘金胜等(2005)在严格厌氧条件下从水牛粪便和胃残渣中筛选出3株纤维素分解能力较强的细菌，其中以301菌株能力最强。贺芸(2006)从高温堆肥中分离得到的一株产胞外耐高温纤维素酶的细菌，鉴定为嗜热脂肪芽孢杆菌。李振红和陆贻通(2003)从腐木、腐竹等样品中筛选获得4株高效纤维素降解菌，嗜纤维菌属细菌1株，木霉菌属真菌3株；张淑红从青藏高原冰川雪样中筛选出了一株低温纤维素降解菌，初步鉴定为假单胞菌属。

纤维素降解真菌的筛选研究已有较多报道，严文岱等(2005)以玉米秸杆为碳源，筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株；郝月等(2006)筛选出一株纤维素酶高产菌株，经鉴定为青霉菌；孙冬梅(2004)从不同生态区域土壤中分离纤维素分解菌，获得了2株木霉T1、T4和2株毛壳菌G2、G3；李杰等(2006)从牛粪中分离到一株降解纤维素的木霉真菌Z1；郝月等(2005)从各种土壤及饲料中分离到6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株；徐昶等(2005)从霉变的玉米芯中筛选到一株高产纤维素酶的灰绿曲霉；张毅民等(2005)从堆肥、土壤等样品中筛选到1株霉菌F10表现出最高酶活力，固体发酵酶活力与绿色木霉AS3.3711相当；孟会生等(2006)以滤纸液化度及纤维素酶活性为指标，筛选降解秸秆能力较强的绿色木霉、哈茨木霉和芽孢杆菌，以绿色木酶为最好，菌株混合发酵，可使纤维分解能力明显提高；姚强(2005)用液体摇瓶法从碱性土壤中筛选到降解纤维素的哈茨木霉；王晓芳(2001)分离一株曲霉B6等。以上菌株用于饲料生产菌，但是它对秸杆还田降解菌的研究具有基石和促进的作用。

近几年来，我国在秸秆田间原位降解微生物菌种筛选方面，获得了降解秸秆的扩张青霉W4(王洪媛，范丙全，2010)、赭绿青霉Y5(殷中伟，范丙全，2010)。菌株W4具有非常强的秸秆纤维素降解能力，10d内对秸秆的降解率可达56.3％。而在15℃低温条件下，赭绿青霉Y5降解秸秆率为13.2％。

复合菌系的筛选研究也有一些报道，王伟东等(2004，2005)以麦秸垛下的土壤和麦秸堆肥为材料，经过多代淘汰及其不同系之间的组配，最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系。史玉英等(1996)滤纸平板法结合摇床培养筛选到2个纤维素分解能力较强的混合菌M1和M2，经初步鉴定，M1由木霉F1和芽孢杆菌Ba组成，M2由木霉F2和芽孢杆菌Ba组成，由真菌、细菌组成的混合菌分解纤维素的能力明显强于其中任何一个单一菌株。崔宗钧等(2002，2005，2008)筛选出纤维素降解能力较强的复合系MC1、WSC-6、NSC-7等，对纤维素有较好的降解能力。

从已有的报道可以发现，有关秸秆发酵菌剂的产品非常少，尚未形成体系，更没有稳定高效秸秆快速降解菌群的生产使用。发酵菌剂中，以嗜热的纤维素分解菌为数较多，而常温(低温)发酵的分解纤维素、木质素、蜡质的微生物菌株或菌群的研究远远落后于生产需要。秸秆快速腐解微生物技术尚未得到有效地解决，限制了秸秆资源的高效利用。

由此可见，目前的研究包括作物秸杆与腐熟剂一起使用翻入土壤，促进秸杆在土壤中的降解；所有秸杆腐熟剂适合秸杆堆置、高温发酵腐熟；田间不堆置、低温、干旱、营养失衡条件下，秸杆快速腐解的微生物菌剂没有研究报道。

国外重视机械化为技术支撑的秸秆还田技术，加拿大、美国、澳大利亚推行免耕留茬还田(范丙全等，2005；Bruce等，2005)。同时，仍然重视微生物在秸秆降解还田中的作用研究，一些研究表明，微生物对秸秆腐解具有良好的作用效果。俄罗斯较多的利用真菌复合体降解植物残体以及黑麦秸秆木质素(Varanaite 1999，2005)，利用复合菌系强化小麦秸杆的降解效率具有显著的优越性(Bowen等，1990)。俄罗斯研究了产漆酶真菌INBI 2-26，经过23天的培养，产漆酶真菌对秸秆木质素、纤维素及半纤维素的分解率为29.8％、51.4％和72％(Vasil’chenko，2004)。同时非常重视秸杆纤维素降解菌群的研究，日本获得高效分解水稻秸秆的复合菌群，4d内水稻秸秆降解60％(Haruta等，2002)。

泰国利用秸秆降解菌和秸秆生产生物有机肥料(Wisitthaphon，1991)，美国科学家利用秸秆和真菌Panus tigrinus.生产生物肥料(Golovleva等，1987)。为了提高菌株腐解秸秆的效果，研究人员在筛选高效降解纤维素和木质素的真菌(Nandi，2000)、小麦秸秆降解高效的白腐菌(Aerts和Hoozee，.1987)、降解木质素的白腐菌和褐腐菌(Kang等，1998)的同时，进行了降解纤维素的基因工程菌、降解木质纤维素和秸秆的基因工程菌的研究(Ramachandra，1987；Asghari等，1996；Levasseur等，2005)。研究显示，采用基因突变获取高效降解秸杆纤维素菌株，增强纤维素酶的表达，能够提高秸杆的降解效率(Khattab等，2004)。

目前分离的具有纤维素降解能力的细菌较多，其中属于革兰氏阳性菌属(G⁺)的有噬纤维菌(Cytophaga)，热杆菌属(Caldibacillus)，芽孢杆菌属(Bacillus)，生孢嗜纤维菌(Sporacytophga)等；属于革兰氏阴性菌属(G^-)的有假单孢菌属(Pseudomonas)，欧文氏菌属(Erwinia)，纤维单孢菌属(Cellulomonas)，镰状纤维菌属(Cellfacicula)等(Schwarz，2001；Lynd，2002；Kenyon，2005)。

真菌的胞外纤维素酶活较强，尤其以青霉属(Penicillium)，木霉属(Trichderma)，毛壳霉属(Chaetomium)曲霉属(Aspergillus)和根霉属(Rhizopus)，其中以木霉属(Trichderma)、黑曲霉(Aspergillus niger)研究的较多，它们往往被用在工业酶的生产，以提高纤维素类物质的资源转化率(Wood，1994；

1999；Lynd，2002)。

由此可见，利用秸秆纤维素降解微生物进行玉米、小麦、水稻秸秆的降解与原位还田具有巨大的应用潜力。芽孢杆菌属是一类重要的具有较强纤维素降解能力的微生物种群，其降解秸秆纤维木质素的研究已有报道。地衣芽孢杆菌CH15是新分离到的降解纤维木质素的菌株，未发现有关地衣芽孢杆菌作为高效降解秸秆的微生物菌剂的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15，保藏号为CGMCC NO.4392。

本发明的另一目的是提供一种含有地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15的高效降解秸秆的微生物菌剂。

为了实现本发明的目的，本发明的一种地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15，是从我国吉林省公主岭黑土中筛选到的高效稳定秸秆降解菌，现已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区大屯路中科院微生物研究所，保藏编号CGMCC NO.4392，保藏日期2010年12月1日。

本发明的一种高效降解秸秆的微生物菌剂，其包括如下重量份的组分：

地衣芽孢杆菌CH15 1份；

添加剂 3-12份。

优选的为：

地衣芽孢杆菌CH15 1份；

添加剂 4份。

其中，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15含量达到2×10⁸cfu/g以上，所述的添加剂为草炭、硅藻土或轻质碳酸钙，同时可加入加入0.1％的微量元素(H₃BO₃ 57mg/L，MnSO₄·7H₂O 43mg/L，ZnSO₄·7H₂O 43mg/L，CuSO₄·5H₂O 40mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O37mg/L，Co(NO₃)·6H₂O 25mg/L)。

本发明还提供上述地衣芽孢杆菌CH15及其微生物菌剂在高效降解秸秆中的应用，其中所述秸秆为农作物秸秆，包括小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆等。

本发明还提供上述地衣芽孢杆菌CH15及其微生物菌剂在秸秆原位降解还田中的应用。

本发明还提供上述地衣芽孢杆菌CH15及其微生物菌剂在秸秆发酵腐熟生产有机肥中的应用。

本发明还提供上述地衣芽孢杆菌CH15及其微生物菌剂在秸秆还田提高土壤有机质和腐殖质中的应用。

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15的微生物学特性为：将地衣芽孢杆菌CH15菌株30℃培养2d，菌落白色，无光泽，边缘不整齐。菌体杆状，具有运动性，周生鞭毛，有芽孢，革兰氏阳性；化能异养，需氧，无需光照；在10℃～55℃范围内均能生长，65℃不能生长；在pH5.7～6.8内均能生长；在2％、5％、7％NaCl中生长正常；利用柠檬酸盐、丙二酸盐，不利用尿素盐；液体培养生长迅速，明胶穿刺培养阳性；利用D-葡萄糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露醇；接触酶阳性。

本发明的地衣芽孢杆菌CH15具有显著的降解玉米、小麦、水稻秸秆纤维素、木质素和半纤维素的能力。与对照相比，CH15菌剂对小麦秸秆纤维素的降解效果提高49.7％，玉米秸秆纤维素的降解效果提高71.2％，水稻纤维素降解效果提高66.7％；地衣芽孢杆菌CH15对小麦秸秆半纤维素的降解效果提高23.03％，玉米秸秆半纤维素的降解效果提高66.7％，水稻半纤维素降解效果提高73.6％；地衣芽孢杆菌CH15对小麦秸秆木质素的降解效果提高41.2％，玉米秸秆木质素的降解效果提高104.9％，水稻木质素降解效果提高104.3％。

将小麦、玉米、水稻秸秆配合使用地衣芽孢杆菌CH15菌剂，显著提高了土壤有机质和腐殖质水平。小麦秸秆接种CH15菌剂，土壤有机质和腐殖质比对照分别增加了7.79％和10.54％；玉米秸秆接种CH15菌剂，土壤有机质和腐殖质比对照分别增加了11.52％和10.54％；水稻秸秆接种CH15菌剂，土壤有机质和腐殖质比对照分别增加了7.89％和13.48％。因此，本发明提供的地衣芽孢杆菌CH15秸秆降解菌剂适合北方小麦、玉米秸秆和南方水稻秸秆的快速降解，显著提升土壤有机质和腐殖质水平。

地衣芽孢杆菌CH15为新分离到的降解纤维素的芽孢杆菌，本发明首次提供了地衣芽孢杆菌CH15作为高效降解秸秆的微生物菌剂及其降解秸秆的效果，为秸秆降解和还田提供了高效菌种资源。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

以下实验例1-6中所用供试菌株AS2为魏登施泰腾芽孢杆菌(Bacillus.Weihenstephanensis)以及菌株G22为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)，为两株高效降解作物秸秆的菌株，由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所微生物资源与利用研究室提供。

实施例1含有地衣芽孢杆菌CH15的秸秆降解微生物菌剂的制备

(1)发酵罐培养液配方

可溶性淀粉1％，黄豆饼粉1％，玉米粉0.5％，葡萄糖0.1％，蔗糖1％，酵母粉0.5％，(NH₄)₂SO₄ 0.3％，K₂HPO₄ 0.02％，NaCl 2.5％，MgSO₄·7H₂O 0.01％，CaCO₃ 0.05％，FeSO₄ 0.0001％，pH 7.0，搅拌。

(2)培养过程

将地衣芽孢杆菌CH15接种于牛肉汁蛋白胨培养基上，28-30℃培养48h，然后接入500mL三角瓶液体培养基中，30℃，180r/min下培养36h。然后按1％接种量接入到15L种子罐中，在220r/min，pH7.0，通气量0.6vvm下，培养24h后，再按5％的接种量装入到100L的发酵罐中，在220r/min，pH7.0，通气量0.7vvm下，培养3d。发酵完成后，将地衣芽孢杆菌CH15发酵液按照1∶4～5的重量比加入灭好菌的草炭或者硅藻土，同时加入0.1v/v％的微量元素(H₃BO₃ 57mg/L，MnSO₄·7H₂O 43mg/L，ZnSO₄·7H₂O 43mg/L，Cu SO₄·5H₂O 40mg/L，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 37mg/L，Co(NO₃)·6H₂O 25mg/L)，混匀，包装。

实验例1本发明的秸秆降解微生物菌剂对地表覆盖小麦秸秆中半纤维素、纤维素和木质素降解效果的影响

采用盆钵试验对地表覆盖秸秆使用降解菌剂的效果进行了研究。供试菌株：①魏登施泰腾芽孢杆菌AS2；②醋酸钙不动杆菌G22；③本发明的地衣芽孢杆菌CH15，实验使用小麦秸秆，为期6周。

含有菌株AS2的菌剂、含有菌株G22的菌剂的制备方法与含有菌株CH15的菌剂的制备方法相同，具体参照实施例1。

小麦秸秆使用分别含有菌株AS2、G22和CH15的菌剂2周时，秸秆木质素含量分别比不使用菌剂对照降低了66.6％、67.9％和21.9％；使用菌剂AS2、G22处理的秸秆纤维素、半纤维素的含量变化比较小，而菌株CH15处理的秸秆纤维素、半纤维素含量显著下降，比对照分别降低了23.03％和44.17％(表1)。

小麦秸秆分别使用AS2、G22和CH15菌剂3周时，秸秆纤维素比对照分别下降16.6％、15.0％和49.7％，木质素分别下降41.48％、27.69％和37.95％，只有CH15菌剂处理的秸秆半纤维素含量比对照降低11.18％。

小麦秸秆使用分别含有菌株AS2、G22和CH15菌剂4周时，纤维素、木质素和半纤维素含量基本上与第3周时维持同一水平。使用CH15菌剂降解秸秆的效果最好，秸秆纤维素、木质素含量分别比对照降低了13.7％和26.6％，半纤维素仅下降2.8％。

小麦秸秆使用分别含有菌株AS2、G22和CH15菌株的菌剂5周时，对秸秆的纤维素、半纤维素降解影响较小，仅有菌剂CH15处理的秸秆纤维素下降至31.7％，比对照降低13.1％；秸秆木质素降解至最低，分别达到9.30％、8.37％和7.93％，比对照分别降低20.4％、33.8％和41.2％。

小麦秸秆使用分别含有菌株AS2、G22和CH15的菌剂6周时，秸秆纤维素、木质素和半纤维素含量呈增加趋势，可能是秸秆经过菌剂的降解作用，秸秆中容易降解的部分已经降解，单位重量秸秆样品中的纤维素、木质素和半纤维素含量相对高些。尽管如此，使用菌剂处理的秸秆纤维素含量比对照降低2.6％、2.9％和6.6％，木质素比对照降低3.0％、2.0％和4.7％。

表1小麦秸秆地表覆盖生物腐解过程中半纤维素、纤维素和木质素的变化

注：a、b表示处理组之间差异显著，ab表示该处理组与a、b处理组间差异不显著。

由此可见，不同秸秆降解菌剂对小麦秸秆不同组分的降解效果差异显著，尤以菌株CH15降解秸秆纤维素、木质素、半纤维素的能力为强，从2周至6周，含有菌株CH15的菌剂在小麦秸秆的降解中都表现良好的作用效果。

实验例2秸秆降解微生物菌剂对地表覆盖玉米秸秆中半纤维素、纤维素和木质素降解效果的影响

采用盆钵试验对地表覆盖秸秆使用降解菌剂的效果进行了研究。供试菌株：①魏登施泰腾芽孢杆菌AS2；②醋酸钙不动杆菌G22；③本发明的地衣芽孢杆菌CH15，实验使用玉米秸秆，为期6周。

玉米秸秆使用AS2、G22和CH15的菌剂2周时，3种秸秆降解菌剂对纤维素的降解效果不同，CH15菌剂降解效果显著高于AS2菌剂和G22菌剂，比对照降低了19.7％；AS2菌剂和CH15菌剂处理秸秆的半纤维素含量低于对照，分别降低了30.4和16.3％；3种菌剂的木质素比对照分别下降了97.5％、42.1％和23.8％(表2)。

玉米秸秆使用AS2、G22和CH15的菌剂3周时，AS2菌剂和G22菌剂对秸秆的纤维素、半纤维素、木质素的降解影响较小，而使用CH15菌剂秸秆的纤维素、半纤维素、木质素显著低于不使用菌剂处理，比对照分别降低35.7％、66.7％和104.9％。

玉米秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂4周时，所有菌剂处理秸秆的纤维素、木质素和半纤维素含量都低于第3周，以CH15菌剂降解效果最好。使用CH15菌剂的秸秆纤维素、木质素含量比对照分别降低23.6％和67.5％，半纤维素含量没有变化。

玉米秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂的处理5周时，3种菌剂对秸秆纤维素的降解效果显著，比对照分别降低10.3％、47.9％和71.2％，含有CH15的菌剂效果最好。CH15菌剂处理秸秆的木质素降解效果大于AS2菌剂和G22菌剂，比对照降低9.9％。

玉米秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂6周时，菌剂降解秸秆纤维素、木质素和半纤维素的能力大于对照，纤维素下降18.6％、57.8％和61.9％，木质素下降7.8％、-0.8％和16.8％，半纤维素下降5.7％、16.5％和21.9％，CH15菌剂的降解效果最好。

玉米秸秆纤维素、木质素和半纤维素含量第6周比第3周呈现增加趋势，可能是秸秆经过菌剂的作用，秸秆中容易降解的部分已经降解，单位重量秸秆样品中的纤维素含量相对增加。

表2玉米秸秆地表覆盖生物腐解过程中半纤维素、纤维素和木质素的变化

(％)

CK

39.20a

30.00a

26.33a

29.63a

24.20a

15.57a

26.83a

20.43a

16.47a

32.23a

29.33a

24.47b

39.77a

32.50a

24.07a

AS2

30.07b

23.73b

13.33b

29.90a

24.80a

16.40a

26.93a

23.17a

13.37b

34.70a

26.60a

22.87b

37.63a

27.40a

22.33a

G22

38.93a

28.03a

18.53b

30.63a

26.17a

17.00a

28.47a

24.70a

14.80a

31.70a

19.83b

35.17a

34.13b

20.60b

24.27a

CH15

33.70b

25.07b

21.27b

17.77b

17.83b

7.60b

26.80a

16.53b

9.83b

33.37a

17.13b

22.27b

32.63b

20.07b

20.60a

注：a、b表示处理组之间差异显著。

由此可见，不同秸秆降解菌剂对玉米秸秆不同组分的降解效果差异显著，以CH15菌剂降解秸秆纤维素、木质素、半纤维素的能力为强，在玉米秸秆的降解中具有良好效果。

实验例3秸秆降解微生物菌剂对地表覆盖水稻秸秆中半纤维素、纤维素和木质素降解效果的影响

采用盆钵试验对地表覆盖秸秆使用降解菌剂的效果进行了研究。供试菌株：①魏登施泰腾芽孢杆菌AS2；②醋酸钙不动杆菌G22；③本发明的地衣芽孢杆菌CH15，实验使用水稻秸秆，为期6周.

水稻秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂2周时，不同秸秆降解菌剂对半纤维素、纤维素、木质素的降解能力不同，CH15菌剂降解效果显著高于AS2菌剂和G22菌剂，比对照的半纤维素、纤维素和木质素降低了73.6％、66.7％和104.37％。

水稻秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂3周时，3种菌剂对秸秆的半纤维素、纤维素、木质素的降解非常显著，纤维素比对照分别降低12.0％、44.1％和13.4％，半纤维素比对照分别降低15.5％、10.1％和42.5％；G22菌剂和CH15菌剂对木质素降解效果好，比对照分别降低22.5％和49.7％。

水稻秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂4周时，秸秆木质素继续下降，所有使用菌剂的秸秆木质素含量都低于对照，木质素含量达到9.1％、6.7％和4.8％，比对照分别降低8.0％、46.7％和103.5％。CH15菌剂对纤维素的降解效果最好，比对照降低12.1％，半纤维素含量没有变化。

水稻秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂5周时，各菌剂降解秸秆纤维素、木质素的能力显著大于对照，纤维素下降20.5％、5.9％和26.3％，木质素下降9.5％、11.8％和11.8％，含有CH15的菌剂的作用效果最好。

水稻秸秆使用AS2、G22和CH15菌剂6周时，各菌剂对秸秆纤维素、木质素降解能力高于对照，CH15菌剂的作用效果最好。3菌剂的秸秆半纤维素比对照分别降低了6.6％、8.1％和20.0％，木质素比对照分别降低了57.3％、51.4％和60.3％，CH15菌剂的纤维素仅下降5.3％。

表3水稻秸秆地表覆盖生物降解过程中半纤维素、纤维素和木质素的变化

由此可见，不同秸秆降解菌剂对水稻秸秆不同组分的降解能力效果存在差异，以含有菌株CH15的菌剂降解水稻秸秆的纤维素、木质素、半纤维素的能力为强，CH15菌剂在水稻秸秆的降解中都表现良好的作用效果。

实验例4小麦秸秆使用秸秆降解微生物菌剂对土壤有机质和腐殖质的影响

采用盆钵实验对秸秆降解菌剂转化小麦秸秆提高土壤有机质和腐殖质的作用效果进行了研究。供试菌株：①魏登施泰腾芽孢杆菌AS2；②醋酸钙不动杆菌G22；③本发明的地衣芽孢杆菌CH15，实验使用小麦秸秆，实验为期6周。

小麦秸秆使用不同秸秆降解菌剂对土壤有机质和腐殖质的影响效果差别较大。AS2菌剂和G22菌剂的土壤有机质和腐殖质含量低于对照，而含有菌株CH15的菌剂则增加了土壤有机质和腐殖质。使用CH15菌剂21d、28d和35d时，土壤有机质比对照分别提高了1.54％、5.65％和5.42％，土壤腐殖质比对照分别提高了5.41％、10.54％和7.79％，以28d时的土壤有机质和腐殖质含量最高(表4)。

表4小麦秸秆与菌剂处理对土壤有机质(OM)和腐殖质(Humic)的影响

结果表明，与不使用菌剂对照相比，小麦秸秆使用含有CH15菌株的秸秆降解菌剂，提高了土壤有机质和腐殖质水平。

实验例5玉米秸秆使用秸秆降解微生物菌剂对土壤有机质和腐殖质的影响

采用盆钵实验对秸秆降解菌剂转化玉米秸秆提高土壤有机质和腐殖质的作用效果进行了研究。供试菌株：①魏登施泰腾芽孢杆菌AS2；②醋酸钙不动杆菌G22；③本发明的地衣芽孢杆菌CH15，实验使用玉米秸秆，实验为期6周.

玉米秸秆在土壤中处理21-28d，土壤中有机质快速提升并达到峰值，不同秸秆降解菌剂对土壤有机质和腐殖质的影响较大。AS2菌剂、G22菌剂处理的土壤有机质和腐殖质低于对照，而含有菌株CH15的菌剂显著增加了土壤有机质和腐殖质。使用CH15菌剂21d和28d时，土壤有机质比对照分别提高了10.57％和3.26％，土壤年腐殖质比对照分别提高了9.11％和11.52％(表5)。

表5玉米秸秆与菌剂处理对土壤有机质(OM)和腐殖质(Humic)的影响

AS2

2.173

0.442a

2.220a

0.433a

2.604b

0.435b

2.697b

0.526b

2.839b

0.594a

G22

2.178a

0.415a

2.254a

0.404a

2.811b

0.486b

2.820b

0.583b

2.625b

0.591a

CH15

2.200a

0.413a

2.154a

0.392a

2.658a

0.551a

2.728a

0.610a

2.777a

0.582a

注：a、b表示处理组之间差异显著。

结果表明，玉米秸秆配合使用含有菌株CH15的秸秆降解菌剂，提高了土壤有机质和腐殖质水平。

实验例6水稻秸秆使用秸秆降解微生物菌剂对土壤有机质和腐殖质的影响

采用盆钵实验对秸秆降解菌剂转化水稻秸秆提高土壤有机质和腐殖质的作用效果进行了研究。供试菌株：①魏登施泰腾芽孢杆菌AS2；②醋酸钙不动杆菌G22；③本发明的地衣芽孢杆菌CH15，实验使用水稻秸秆，实验为期6周。

水稻秸秆在土壤中处理21～35d，土壤中有机质快速提升，不同秸秆降解菌剂对土壤有机质和腐殖质的影响较大。含有菌株CH15的菌剂能够增加土壤有机质和腐殖质。CH15的菌剂与秸秆使用21d、28d和35d，土壤有机质比对照分别提高了1.11％、8.21％和13.48％；土壤腐殖质比对照分别提高了6.12％、3.92％和3.45％(表6)。

表6水稻秸秆与菌剂处理对土壤有机质(OM)和腐殖质(Humic)的影响

注：a、b表示处理组之间差异显著。

结果表明，水稻秸秆配合使用秸秆降解菌剂CH15，提高了土壤有机质和腐殖质水平。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)CH15，其保藏号为CGMCC NO.4392。

2.含有权利要求1所述地衣芽孢杆菌CH15的菌剂。

3.如权利要求2所述的菌剂，其特征包括如下重量份的组分：

地衣芽孢杆菌CH15 1份；

添加剂 3-12份。

4.如权利要求3所述的菌剂，其特征包括如下重量份的组分：

地衣芽孢杆菌CH15 1份；

添加剂 4份。

5.如权利要求3或4所述的菌剂，其特征在于，所述的添加剂为草炭、硅藻土或轻质碳酸钙。

6.如权利要求5所述的菌剂，其特征在于，还进一步添加适量的MnSO₄·7H₂O、ZnSO₄·7H₂O、Cu SO₄·5H₂O、(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O、H₃BO₃和/或Co(NO₃)·6H₂O。

7.权利要求1所述地衣芽孢杆菌CH15、权利要求2-6任一所述的菌剂在降解秸秆中的应用。

8.权利要求1所述地衣芽孢杆菌CH15、权利要求2-6任一所述的菌剂在秸秆原位降解还田中的应用。

9.权利要求1所述地衣芽孢杆菌CH15、权利要求2-6任一所述的菌剂在秸秆发酵腐熟生产有机肥中的应用。

10.权利要求1所述地衣芽孢杆菌CH15、权利要求2-6任一所述的菌剂在秸秆还田提高土壤有机质和腐殖质中的应用。