CN104745517B - 一种烟草专用溶钾细菌及其菌剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟草专用溶钾细菌及其菌剂。一种烟草专用溶钾细菌的菌株被命名为TK35，分类命名为产氮假单胞（Pseudomonas azotoformans），2015年3月11日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2015098；将所述烟草专用溶钾细菌扩大培养得到菌剂；将菌剂用于拌种、或包衣、或浇根、或蘸根为烟草提供高浓度的速效钾营养。本发明的菌株可与烟草凝集素发生凝集反应，因此与目标作物具有亲和性，可在烟草根部长期定居存活，发挥促进烟草生长、提高烟叶含钾量、提高烟叶品质的作用。本发明可以降低烟草栽培钾肥用量、改变现有生物肥料专一性不强、使用效果不明显的弊病，有利生态农业的发展。
Description
技术领域
本发明属于微生物技术领域， 具体涉及一种烟草专用溶钾细菌及其应用。
背景技术
烟草是一种重要的经济作物，钾素影响到烟草产量和质量，含钾量是烟草质量的重要指标，优质烟的含钾量要求大于2.5％，我国烤烟平均钾含量仅为1.3％；因此，烟草栽培需要大量施用硫酸钾和硝酸钾形态的化学钾肥。化肥施用促进了烟草的生产，但作物对化肥的平均利用率只有30%左右，约有30%的化肥通过流失而损失。过量使用化肥影响烟叶品质，还导致资源、能源的浪费，并产生严重的环境污染。
实际上农田土壤中的全钾含量很高，但土壤中作物可直接吸收利用的速效钾一般在40mg/kg～200mg/kg之间，只占全钾的1%～5%，不能满足作物的需要。土壤中存在一些可溶钾的细菌，这类细菌可将不溶态的钾素转化为作物可吸收利用的水溶性钾素营养，促进植物生长。已有一些研究利用溶钾细菌制作生物肥料施到田间，增加土壤中速效钾浓度，减少钾肥的施用量。但是，由于使用的溶钾细菌和目标作物之间缺乏亲和性，不能有效地在作物根部定居，因而使用效果产生波动，无法发挥预期促生增产效应，这种困境阻碍了溶钾细菌的应用。
生态环境中可发生相互作用的生物之间都必须具备一定的亲和性，即两者要能够相互识别才能进一步产生稳定的关系。欲有效地利用溶钾细菌，必须要筛选到与目标作物具有亲和性的菌株，利用这种亲和性菌株才可以制作目标作物专用的溶钾细菌。到目前为止尚没有关于对烟草具有亲和性的专用溶钾细菌的研究和应用。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种烟草专用溶钾细菌及其应用。
本发明的具体技术方案如下：
一种烟草专用溶钾细菌的菌株被命名为TK35，分类命名为产氮假单胞（Pseudomonas azotoformans），2015年3月11日保藏在中国典型培养物保藏中心， 保藏编号为CCTCC M 2015098。
将所述烟草专用溶钾细菌扩大培养得到菌剂；将菌剂用于拌种、或包衣、或浇根、或蘸根以增加土壤中速效钾浓度；
菌剂的具体制备操作步骤如下：
将1环产氮假单胞菌接种于50 mL～100 mL牛肉膏蛋白胨液体培养基中，温度25～32℃、转速100 r/min～180 r/min条件下，震荡培养20h～48h，即得到液体培养物；
所述液体培养物即为烟草专用溶钾细菌的液体菌剂；
在所述液体培养物中加入干燥的泥炭50g～150g混匀，即制得烟草专用溶钾细菌的固体菌剂。
液体菌剂的施用剂量为1L/亩～3L/亩，固体菌剂的施用剂量为1kg/亩～3kg/亩。
本发明的有益技术效果体现在以下方面：
1.本发明的菌株可与烟草凝集素发生凝集反应，因此与目标作物具有亲和性，可在烟草根部长期定居存活，发挥促进烟草生长、提高烟叶品质的作用；
2.采用本发明菌株制备的液体菌剂或固体菌剂具有显著的溶钾效果，利用自身的代谢能力将不溶态的钾素释放出来，大幅度提高菌液中、或土壤中速效性钾的含量，比对照增加80%～130%，为烟草提供高浓度的速效钾营养；
3.采用本发明菌株制备的液体菌剂或固体菌剂具有多项优良的促进植物生长的生理活性，可合成适当浓度的植物生长激素IAA，分泌很高浓度的铁载体，促进烟草对铁素营养的吸收；
4. 本发明的液体菌剂或固体菌剂的施用剂量低，液体菌剂1L/亩～3L/亩、或固体菌剂1kg/亩～3kg/亩。本发明施用方法简单，可采用或拌种、或包衣、或浇根、或蘸根等方法进行接种。与其他使用30kg/亩~50kg/亩大剂量的生物肥料产品相比较，本发明可大幅度降低生产成本，节能环保。
综上所述，应用本发明对烟草具有专一特异性，可在烟草根部长期存活定殖，促进烟草的生长，降低化肥的使用量，提高烟叶中钾的含量，提高烟叶质量。应用本发明可以改变现有生物肥料专一性不强、使用效果不明显的弊病，有利生态农业的发展。
具体实施方式
实施例 1
烟草专用溶钾细菌的筛选和鉴定
1. 采集在土壤中正常生长的健康烟草植株的幼根根系2g，将根系置于100mL无菌生理盐水中，120 r/min震荡1h，采用10倍稀释法，制成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-5、10-7梯度悬液，分别取10-4、10-5、10-5、10-7稀释悬液100μl涂布于溶钾细菌培养基平板，28℃培养72h；挑取透明圈较大的菌株，在溶钾细菌培养基平板上划线纯化，获得溶钾细菌菌株18株。
2. 制备烟草凝集素，采用烟草凝集素对上述获得的8株溶钾细菌进行亲和性凝集试验，获得具有烟草亲和性的溶钾菌株15株。采用火焰光度法测定比较这些菌株的溶钾活性，发现TK35菌株的溶钾活性最高，该菌株即为烟草专用溶钾细菌。
3. 根据通用细菌鉴定方法，测定该菌株的生理生化特征和其16S rDNA序列，将该菌株命名为TK35，分类命名为产氮假单胞（Pseudomonas azotoformans），2015年3月11日保藏在中国典型培养物保藏中心， 保藏编号为CCTCC M 2015098。
实施例 2
烟草专用溶钾细菌产氮假单胞TK35菌株 (Pseudomonasazotoformans TK35)溶钾活性的测定。
1. 菌液制备
制备测定溶钾活性培养基，所述的培养基配方为Na2HPO4 2.0g；MgSO4·7H2O 0.2g；FeCl3 0.05g；蔗糖5.0g；CaCO3 0.1g；钾长石粉1.0g；蒸馏水1000mL，pH7.4。取溶钾活性培养基100 mL装于250 mL三角瓶中，每瓶接入一环TK35菌株菌苔，对照组不接菌种，每组3个平行；28℃，120 r/min摇床培养48h，获得测定溶钾活性的TK35菌株菌液。
2. 活性测定
取TK35菌株菌液100mL，1000 r/min离心10 min，去除残留的钾长石粉等沉淀；加6% H2O2消煮1 h后，采用超声波细胞破碎仪破碎细胞5 min, 5000 r/min离心15 min，取上清液，采用火焰分光光度计法测定钾含量。
3. 溶钾活性测定结果
在上述条件下，测定TK35菌株的溶钾活性为64.53μg/ml，而对照为28.28μg/ml，TK35菌株的溶钾活性为对照的228%，TK35菌株极显著地提高了溶液中速效钾的浓度。
实施例 3
烟草专用溶钾细菌液体菌剂的制备和应用
1. 烟草专用溶钾细菌液体菌剂的制备
从溶钾细菌菌种TK35斜面上挑取1环菌种，接种于装有100 mL无菌牛肉膏蛋白胨液体培养基的250 mL三角瓶中，30℃，120 r/min震荡36h，即制得烟草专用溶钾细菌TK35液体菌剂。
2. 烟草接种栽培
将烟草种子至于蒸馏水中室温浸泡4～6h，置于28℃人工气候箱中光暗比16:8催芽至烟草种子露白。取风干黄褐土置于花盆中，2.5 kg/盆，每盆种植8～10颗催芽露白烟草种子；对照组1按正常田间栽培施肥，对照组2和实验组钾肥施用量均减半；每盆接种烟草专用溶钾细菌TK35液体菌剂3 mL，对照组只接进3 mL空白培养基；待苗出齐后每盆定苗1株，日常管理水肥，待烟草植株生长至80d后，收获烟草植株，测定烟草植株干重和叶片含钾量，试验测定结果如下表。
从表中数据可见，实验组烟草干重与对照组差异不显著，但叶片含钾量比施同样水平钾肥的对照组增加61.9%，比施100%钾肥的对照组增加26.6%。施用烟草专用溶钾细菌TK35的液体菌剂可大幅度降低钾肥用量，同时提高烟叶含钾量。
实施例 4
烟草专用溶钾细菌固体菌剂的制备和应用
1. 烟草专用溶钾细菌固体菌剂的制备
从溶钾细菌菌种TK35斜面上挑取1环菌种，接种于装有50 mL无菌牛肉膏蛋白胨液体培养基的250 mL三角瓶中，32℃，130 r/min震荡30h，加入干燥的泥炭100 g混匀即制得烟草专用溶钾细菌TK35固体菌剂。
2. 烟草接种栽培
方法同前，施肥水平提高（见下表），每盆接种TK35固体菌剂3g，对照接经100℃、20min灭活处理的固体菌剂3g；正常管理，85d后收获烟草植株，测定烟草植株干重和叶片含钾量，试验测定结果如下表。
从表中数据可见，接种TK35固体菌剂的实验组烟草干重比施100%钾肥的对照组1降低12%，但比施同样水平钾肥的对照组2提高10%。接种TK35固体菌剂的实验组叶片含钾量比施100%钾肥的对照组1增加24.5%，比施同样水平钾肥的对照组2增加35.2%。施用烟草专用溶钾细菌TK35固体菌剂可大幅度降低钾肥用量，同时提高烟叶含钾量，进而提高了烟叶的品质。
Claims (3)
1.一种烟草专用溶钾细菌菌株，其特征在于：所述菌株被命名为TK35，分类命名为产氮假单胞菌（Pseudomonas azotoformans），于2015年3月11日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2015098。
2.权利要求1所述菌株制备的液体菌剂，其特征在于：所述液体菌剂的具体制备操作步骤如下：
将1环产氮假单胞菌接种于50 mL～100 mL牛肉膏蛋白胨液体培养基中，温度25～32℃、转速100 r/min～180 r/min条件下，震荡培养20h～48h，即得到液体培养物；
所述液体培养物即为烟草专用溶钾细菌的液体菌剂，液体菌剂的施用剂量为1L/亩～3L/亩。
3.权利要求1所述菌株制备的固体菌剂，其特征在于：所述固体菌剂的具体制备操作步骤如下：
将1环产氮假单胞菌接种于50 mL～100 mL牛肉膏蛋白胨液体培养基中，温度25～32℃、转速100 r/min～180 r/min条件下，震荡培养20h～48h，即得到液体培养物；
在所述液体培养物中加入干燥的泥炭50g～150g混匀，即制得烟草专用溶钾细菌的固体菌剂；固体菌剂的施用剂量为1kg/亩～3kg/亩。
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