CN103820349B - 一株地衣芽孢杆菌及其菌剂的生产方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一株防治植物病害、促进植物生长的地衣芽孢杆菌,及其菌剂的低成本生产方法,属于微生物农药和微生物肥料技术领域。本发明采用的菌株是从水草根际土壤中分离筛选出来的一株高效植物促生菌——地衣芽孢杆菌(<i>Bacillus licheniformis</i>)B4菌株,该菌株保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为:CGMCC No. 6677。本发明利用甘薯淀粉废水作为发酵培养基,大规模培养地衣芽孢杆菌,制备具有防治植物病害、促进植物生长的菌剂,该工艺生产成本低廉,操作简单,还可以使甘薯淀粉废水得到资源化利用,减少污染排放。本发明生产的菌剂用于茶叶和蔬菜的生产,不仅可以提高产量,而且可以改善茶园和蔬菜的品质,显示出广阔的应用前景。

Description

_株地衣芽孢杆菌及其菌剂的生产方法和用途
技术领域
[0001]本发明涉及一株拮抗植物病原菌、促进植物生长的地衣芽孢杆菌,及其低成本生产方法,属于微生物农药和微生物肥料技术领域。
背景技术
[0002] 地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)在自然界中分布广泛,是一种重要的生防菌,它通过产生抗生素、抗菌蛋白或多肽等活性物质来抑制植物病原细菌、真菌、病毒、线虫,从而起到生物防治的作用;同时它也是一类重要的植物根际促生细菌,表现出对多种植物促进生长的作用。例如,中国发明专利(申请号:200310115535.5)中公开了一株地衣芽孢杆菌B-0A12菌株,保藏编号为CGMCC N0.1035,用于防治大豆胞囊线虫病和镰刀菌引起的根腐病,该菌株发酵培养过程中使用的培养基为:可溶性淀粉1_2%,豆饼粉1-2%,牛肉膏
0.5-1.0%,葡萄糖0.1-0.5%,还有少量无机盐,发酵结束时细菌含量为7 X 18个/毫升。中国发明专利(申请号:200810026137.9)中公开了一株植物内生地衣芽孢杆菌R21菌株,保藏编号为CCTCC M 207113,具有广谱拮抗植物病原真菌能力、解磷能力和促进植物生长能力,其发酵采用了 LB培养基,并公开了其防治西芹黄萎病、香蕉枯萎病,以及促进西芹生长方面的应用。中国发明专利(申请号:200810183072.9)中公开了一株地衣芽孢杆菌201菌株,保藏编号为CCTCC N0.M207092,该菌株对香蕉枯萎病、西瓜枯萎病、番茄枯萎病、香蕉炭疽病、小麦赤霉病等多种病原真菌具有拮抗作用,该菌株的培养采用牛肉膏蛋白胨培养基。中国发明专利(申请号:200810183075.2)中公开了一株地衣芽孢杆菌202菌株,保藏编号为CCTCC N0.M207093,它也具有与201菌株类似的生防功能。
[0003]地衣芽孢杆菌在工业上的应用也比较广泛。例如,中国发明专利(申请号:200810227858.6)中公开了一株地衣芽孢杆菌U1-3菌株,保藏编号为CGMCC N0.2437,该菌株在采油工程领域中可以用来驱油,提高石油采收率,其培养基采用了液体石蜡、酵母粉和多种无机盐。中国发明专利(申请号:200810055068.4)中公开了一株地衣芽孢杆菌WX-02菌株,保藏编号为CCTCC N0.M208065,用于生产聚γ-谷氨酸,其培养基采用了谷氨酸钠,碳源(淀粉或淀粉水解液、葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖中的一种),无机氮源和其他多种无机盐。中国发明专利(申请号:200810026812.8)中公开了一株地衣芽孢杆菌ΗΜ-3菌株,保藏编号为CGMCC N0.1970,用于生产碱性蛋白酶,培养基采用了酵母膏、蛋白胨和城市污泥。中国发明专利(申请号:200610053548.8)中公开了一株地衣芽孢杆菌B-05571菌株,保藏编号为CCTCC N0.M206082,用于将甘油转化为二羟基丙酮,培养基以甘油为主要碳源,还有酵母粉、蛋白胨、牛肉膏、多种无机盐。
[0004]综上所述,具有拮抗植物病害的地衣芽孢杆菌的菌株较多,其培养方法也各不相同,但是,未见用于茶叶生产的菌株,也未见采用甘薯淀粉废水培养地衣芽孢杆菌的报道。
发明内容
[0005]本发明的目的是提供一株高效拮抗植物病原菌、促进植物生长的地衣芽孢杆菌,并提供一种能够资源化利用甘薯淀粉废水生产地衣芽孢杆菌微生物菌剂的方法,以及菌剂在茶叶和蔬菜生产中的应用。
[0006]本发明所使用的菌株是由发明人从水草根际土壤中分离筛选出来的一株高效促进植物生长、措抗植物病原菌的地衣芽孢杆菌(Baci I Ius licheniformis)B4菌株,该菌株于2012年10月15日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为:CGMCC N0.6677,保藏单位地址:北京市朝阳区大屯路,中国科学院微生物研究所,邮编:100101。
[0007]本发明所述的地衣芽孢杆菌微生物菌剂的生产方法如下:
[0008] 1、甘薯淀粉废水预处理:用氢氧化钠水溶液或石灰水调节废水的pH到6.5〜7.8,于110〜126 °C灭菌10〜35分钟。
[0009] 2、液体种子制备:向装有预处理好的甘薯淀粉废水的三角瓶中接种斜面保藏的地衣芽孢杆菌,于25〜37 °C,120〜200转/分振荡培养24〜36小时,得到液体种子。
[0010] 3、液态发酵:向装有预处理好的甘薯淀粉废水发酵罐中接种体积比为2%〜15%的液体种子,于25〜37°C,通无菌空气培养15〜36小时;培养好的发酵液经平板细菌计数,活菌数达到1.5 X 19 CFU/毫升以上,所得发酵液可以作为液体菌剂直接使用。
[0011 ] 4、固体菌剂制备:以过30目筛的生物碳(生物质热解后剩余的固体物质,主要成分是碳)为载体,按照发酵液:生物碳为1:1〜1:5的重量比,将发酵液添加到生物碳中,充分混合均匀,得到固态菌剂,通风干燥至菌剂含水量30%以下,包装,存放在阴凉干燥处,备用。
[0012]本发明所述的地衣芽孢杆菌微生物菌剂的使用方法如下:
[0013] 1、将发酵液或固体菌剂用灌溉用水稀释到活菌数为2 X 16 CFU/毫升〜5 X 17CFU/毫升,混合均匀,按照每亩I〜3立方米稀释液的用量沟施入作物根部附近的土壤中;
[0014] 2、将发酵液或固体菌剂加入有机肥中,混合均匀,使有机肥中的地衣芽孢杆菌活菌数为2X106 CFU/克〜IXlO8 CFU/克,按照每亩I〜3吨的用量作为基肥施入土壤中。
[0015]具体实施方式:
[0016]由本发明提供的地衣芽孢杆菌能够促进作物对养分的吸收和利用,并且能有效防治多种真菌类植物病害,本发明提供的技术方案生产的微生物菌剂应用于农业生产可以减少化肥和农药的使用量,从而改善农田环境质量;而且生产成本很低,使高浓度废水得到资源化利用,减少污染物排放。具体实施方式如下:
[0017]实施例1:甘薯淀粉废水生产地衣芽孢杆菌微生物菌剂
[0018]甘薯淀粉废水预处理:用石灰水调节废水pH到7.5,于110°C灭菌15分钟。
[0019]液体种子制备:向装有预处理好的甘薯淀粉废水的三角瓶中接种斜面保藏的地衣芽孢杆菌,于32°C,150转/分振荡培养26小时,得到液体种子。
[0020]液态发酵:向装有预处理好的甘薯淀粉废水发酵罐中接种5% (体积比)的液体种子,于32°C,通无菌空气培养20小时;培养好的发酵液经平板细菌计数,活菌数达到3.5 X19 CFU/毫升。
[0021]菌剂制备:以过30目筛的生物碳为载体,按照发酵液:生物碳为1:2的重量比,将发酵液添加到生物碳中,充分混合均匀,得到固态菌剂,通风干燥至菌剂含水量25%以下,包装,存放在阴凉干燥处。
[0022]实施例2:地衣芽孢杆菌微生物菌剂应用于有机茶生产
[0023]在有机茶园选择茶树长势均匀的试验地2亩左右,实验茶树与基地其他茶树管理保持一直,只是施肥有所不同。试验地划分为5块,分别对应5个处理,每个处理之间都设有2米左右的隔离行,将菌剂用自来水稀释或直接将发酵液稀释使用,5个处理分别为清水对照(CK),淀粉废水对照(FCK )、高浓度(2.0 X 17 CFU/毫升)沟施(H)、中浓度(1.5X107 CFU/毫升)沟施(M)、低浓度(1.0X 17 CFU/毫升)沟施(L),按照每平方米3升的菌剂稀释液的量使用。各处理以相同的方式在冬季施用两次菌剂,春季采收茶叶,结果表明:施用废水稀释液的对照春茶产量与清水对照无显著差异,而使用菌剂的春茶产量显著增加,其中,施用中浓度和高浓度菌剂的春茶产量相当,都比清水对照增产60%以上,施用低浓度菌剂的春茶产量也比清水对照增产30%左右。而且施用菌剂的茶叶中氨基酸含量显著高于清水对照。
[0024]实施例3:地衣芽孢杆菌微生物菌剂用于防止黄瓜猝倒病
[0025]黄瓜猝倒病是由真菌侵染引起的病害。采集多年种植黄瓜的温室大棚中的土壤,混合均匀,装入花盆中,设置2组花盆,每组10盆,至于15°C〜20°C的温室中,保持较高湿度和较低的光照强度。第I组花盆直接播种黄瓜种子,每盆15粒,作为对照。第2组播种黄瓜种子前向土壤中拌入重量比为0.3%的地衣芽孢杆菌微生物菌剂,然后每盆播种15粒种子。幼苗出土后统计总数,幼苗长出I片真叶后,2片真叶前统计倒伏苗总数。结果表明,对照幼苗倒伏率超过50%,而添加菌剂的实验组,幼苗倒伏率低于10%。

Claims (3)

1.一株具有防治植物病害和促进植物生长功能的地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis),其特征在于:该地衣芽孢杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号:CGMCC N0.6677。
2.采用权利要求1中所述的地衣芽孢杆菌生产微生物菌剂的方法,包括如下步骤: (1)甘薯淀粉废水预处理:用氢氧化钠水溶液或石灰水调节废水的PH到6.5〜7.7,于110〜126 °C灭菌1〜35分钟; (2)液体种子制备:向装有预处理好的甘薯淀粉废水的三角瓶中接种斜面保藏的地衣芽孢杆菌,于25〜37 °C,120〜200转/分振荡培养24〜36小时,得到液体种子; (3)液态发酵:向装有预处理好的甘薯淀粉废水发酵罐中接种体积比为2%〜15%的液体种子,于25〜37°C,通无菌空气培养15〜36小时;培养好的发酵液经平板细菌计数,活菌数达到1.0 X 19CFU/毫升以上,所得发酵液作为液体菌剂直接使用; (4)固体菌剂制备:以过30目筛的生物碳为载体,按照发酵液:生物碳为1:1〜1:5的重量比,将发酵液添加到生物碳中,充分混合均匀,得到固态菌剂,通风干燥至菌剂含水量30 %以下,包装,存放在阴凉干燥处; 所述生物碳为生物质热解后剩余的固体物质,主要成分是碳。
3.权利要求2中所述的由地衣芽孢杆菌生产的微生物菌剂的使用方法,包括: (I)将发酵液或固体菌剂用灌溉用水稀释到活菌数为2 X 16CFU/毫升〜5 X 17CFU/毫升,混合均匀,按照每亩I〜3立方米稀释液的用量沟施入作物根部附近的土壤中; 或者(2)将发酵液或固体菌剂加入有机肥中,混合均匀,使有机肥中的地衣芽孢杆菌活菌数为2 X 16CFU/克〜I X 18CFU/克,按照每亩I〜3吨的用量作为基肥施入土壤中。
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