CN102952769A - 一种秸秆还田纤维分解性细菌及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆还田纤维分解性细菌及其在分解秸秆中的应用以及作为活性成分的秸秆快腐剂。本发明的秸秆还田纤维分解性细菌所制成微生物菌剂，解决一般秸秆快腐剂在应用过程中效果不稳定、不理想的问题。
Description
技术领域
本发明属于微生物领域，尤其涉及一种秸秆还田纤维分解性细菌及其应用。
背景技术
生产实践证明，秸秆还田具有良好的培肥改土的作用，过去也曾提出过多种秸秆还田的办法，但由于种种原因，在实际推广过程中，具有一定的困难。近年来，虽随着反转灭茬机等新型秸秆翻埋机械的推广，为秸秆还田提供了良好的条件。但同时也产生了新问题，即因秸秆分解速度缓慢，给后茬作物生长带来很大影响。如果在秸秆机械化还田的基础上，配合接种筛选的高效纤维分解菌群，必将加速秸秆在田间的软化分解，改良土壤理化性状，从而减少对后茬作物不利影响。
生产中一些目前应用的秸秆快腐剂是从如牛等反刍动物的消化道中或其他环境样品分离出的纤维分解菌而制成的微生物制剂。秸秆快腐剂由能够强烈分解纤维素、半纤维素、木质素的嗜热、耐热细菌、真菌、放线菌和生物酶组成，通过菌种培养的降解产物向秸秆强力侵蚀，促进作物秸秆快速腐烂，增加土壤有机质含量，使大量秸秆资源得到充分利用，实现了大面积以地养地，培肥改土，并避免了因秸秆焚烧造成的环境污染。然而市场现有的秸秆快腐剂在小麦、玉米秸秆直接还田应用中秸秆腐解效果不稳定，应用效果不够理想。
发明内容
本发明涉及一种秸秆还田纤维分解性细菌及其应用。为了实现本发明 的目的，拟采用如下技术方案：
本发明一方面涉及一种秸秆还田纤维分解性细菌，该菌株被命名为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.XWS-12)，并于2012年8月10日被保藏在中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCN0.6386。
本发明另一方面还涉及上述秸秆还田纤维分解性细菌在分解秸秆中的应用，所述的秸秆选自麦秆、麦茬、干、鲜玉米秸秆、稻秆等多种作物以及杂草、树叶。
本发明另外一方面还涉及一种秸秆快腐剂，其特征在于含有上述秸秆还田纤维分解性细菌作为活性成分。
本发明的秸秆还田纤维分解性细菌所制成微生物菌剂，解决一般秸秆快腐剂在应用过程中效果不稳定、不理想的问题。
具体实施方式
实施例1
采集小麦和玉米秸秆还田土壤样品采用稀释平板涂布法分离土壤中的纤维素降解细菌，无菌称取土样0.5g，加入大约100ml富集培养基中，37℃、180r/min培养3d，取菌悬液1ml梯度稀释至10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6，取梯度为10-4、10-5、10-6稀释液200μL分别涂布于羧甲基纤维素培养基上37℃培养3-5d。陆续挑取平板上单个菌落继续划线于选择培养基上，37℃再培养2d，重复于固体平板分离3次。最终从固体平板中挑选出1个单菌落，在鉴定前用平板划线法对分离到的细菌进行纯化，纯培养的菌置于4℃冰箱中保存备用。
在测定纤维素酶活性基础上进行复筛，通过PCR产物的测序结果结合菌株形态和生理生化特性完成菌种鉴定，获得高效纤维素分解菌株，确定所分离的菌株为伯克氏属的一个种，该菌株被命名为伯克霍尔德氏菌 (Burkholderiasp.XWS-12)，并于2012年8月10日被保藏在中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.6386。
实施例2
混合菌剂制备
采用泥炭吸附法制备纤维分解菌群的混合菌剂。种子培养基(g/L)：蛋白胨10g，氯化钠10g，酵母浸出汁5g，pH 7.0，加蒸馏水至1000ml，分装于锥形瓶，121℃灭菌20分钟获得。挑取Burkholderia sp.XWS-12菌接种于30ml种子培养基中，在37℃，200r/min条件下摇瓶培养8h。称取100g泥炭，加入10ml摇瓶培养8h的菌液制成混合菌剂。
实施例3
伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.XWS-12)纤维素酶活的测定
粗酶液制备：将所分离的菌种接种于以玉米秸秆为唯一碳源的液体培养基中37℃液体摇瓶培养60h，把发酵液于4℃、5000r/min离心10min，上清液即为粗酶液。
CMC酶(内切-β-1，4-葡萄糖苷酶)活力的测定：取0.2mL上清液于25mL干燥刻度试管中，加入1.8mL 1％CMC-Na溶液(pH值4.8，0.1mol/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配制)50℃水浴30min后加入DNS试剂3.0ml，沸水浴5min，终止反应并显色。冷水淋浴冷却，定容至25mL，摇匀，用520nm波长下测定吸光度。空白对照为酶液在沸水浴中15min使其失活，其它条件不变。
本试验酶活力X＝1000×G×25/0.2×30×180。
式中：X：样品的酶活力(U/mL)；1000：换算倍数；G：标准曲线上光吸收值所对应的葡萄糖毫克数；25：定容体积(mL)；0.2：加酶量(mL)；30为作用时间(min)；180：葡萄糖的分子量(g/moL)。在上述条件下，酶活力按照国际单位规定定义为：每分钟催化底物(羧甲基纤维素钠)水解生成1μmoL葡萄糖的酶量为1个酶活力单位U。
纤维素酶活测定结果
上述条件下该伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.XWS-12)纤维素酶活达25U/mL
实施例4
混合菌剂的秸秆培养降解试验
试验过程
称取粉碎后过20目筛的玉米秸秆粉20g于250ml三角瓶中，加水30ml，加麸皮2g，加硝酸钠2g，加入混合菌剂10g，培养15d；另设不加混合菌剂作为对照处理，三次重复。
降解试验结果
经过15天的降解，加入菌剂的处理玉米秸秆的降解率达到31.5％，显著高于对照处理的降解率11.2％(p＜0.05)
注：降解率(DR)＝(接种培养前玉米秸秆粉干重-玉米秸秆粉干重)÷接种培养前接种培养前玉米秸秆粉干重×100％
本发明的具体实施例仅仅是出于示例性说明的目的，其不以任何方式限定本发明的保护范围，本领域的技术人员可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种秸秆还田纤维分解性细菌，该菌株被命名为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.XWS-12)，并于2012年8月10日被保藏在中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC N0.6386。
2.权利要求1所述的秸秆还田纤维分解性细菌在分解秸秆中的应用，所述的秸秆选自麦秆、麦茬、干或鲜玉米秸秆、稻秆等多种作物以及杂草、树叶中的一种或者多种的组合。
3.一种秸秆快腐剂，其特征在于含有权利要求1所述的秸秆还田纤维分解性细菌作为活性成分，含有或者不含有其它细菌作为活性成分，优选的，含有泥炭。
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