CN106479908A - 一种具有较高解磷能力的复合菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有较高解磷能力的复合菌剂及其制备方法，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌。本发明利用不同菌株的生理特点混合培养，得到具有更高解磷能力的复合菌剂；含有该复合菌剂的化肥，充分利用土壤中原有的磷量，改良了土壤结构，解决了土地板结问题；而且该菌剂对土壤无任何毒副作用，对环境友好，且能够降低生产成本，适于大面积推广使用。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，涉及一种具有较高解磷能力的复合菌剂及其制备方法。
背景技术
磷是植物生长发育的重要基础物质之一，是植物体内核酸、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)及辅酶等的重要组成成分。作物的生物量和产量与其吸收的磷量呈显著正相关，作物缺磷将会导致其生长发育迟缓，生长量和产量下降。土壤中磷的总量其实并不低，但绝大部分磷均以植物不能直接吸收的状态存在，致使多数情况下作物缺磷，而使其生长发育和产量受到限制。长期以来，为了提高作物的产量，人们大量使用含磷化肥，含磷化肥在施用后往往很快就被固定而成为无效态磷，变得不可利用，最终造成了作物的低吸收和磷元素在土壤中的大量积累，并带来一系列的环境问题，如土壤板结、水体富营养化等。
研究发现，微生物对土壤中磷的转化作用明显，专利CN201410794190提供了一种生物有机茶叶专用肥，包含生物菌液、有机物、氮磷钾复合肥以及微量元素肥料等，该专用肥含有丰富的有机质，多种微量元素，以及大量的固氮、解磷、解钾、抗病促长、防衰功能的有益微生物，肥效持久稳定，在壮苗抗病、提高产量、改善茶叶品质的同时，也改良了土壤结构，解决了土地板结问题，有效抑制了病虫害的发生，提高了茶叶抗逆性。
大量试验证实，向土壤中施用解磷细菌，不仅能够增加作物的磷吸收量，提高作物产量，还能大大提高磷肥利用率，减少农业面源污染。专利CN201510077440.1采用包含解磷细菌肥在内的混合肥料，有效的增加了土壤的肥力，缩短了种植时间，并得到了植株健壮、生命力强的仙人掌。因此，在农业生产中使用解磷细菌是实现农业可持续发展的重要途径。
巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)为革兰氏阳性菌及好氧菌，是一种植物根系促生细菌，也是微生物肥料中的常用菌种。它是一种解磷促钾细菌，对卵磷脂、土壤中植物无法直接利用的吸附态有机磷、无机磷有明显的分解作用，能提高土壤肥力，促进作物的增产。郑传进，黄林，龚明(巨大芽孢杆菌解磷能力的研究.江西农业大学学报(自然科学版)，2002.4)测定了巨大芽孢杆菌ACCC10011对难溶性无机磷、有机磷的解磷能力，结果显示，ACCC10011菌株具有很强的分解难溶性磷Ca3(PO4)2的能力和分解有机磷卵磷脂的能力。但是，目前的研究一般仅限于对单种菌株的探索，然而，单种菌株的解磷能力有限，不能根据土壤中无机磷与有机磷的配比，优化解磷芽孢杆菌的添加量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种便于推广应用，能够降低生产成本的具有较高解磷能力的复合菌剂及其制备方法。
本发明的第一个方面在于公开一种具有较高解磷能力的复合菌剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1、将活化的菌株分别接种到种子培养基中培养，得到种子液；
步骤2、将步骤1中获得的种子液混合，并接种到发酵培养基中培养，即得到所需的复合菌剂；
其中，步骤1中所述的菌株为解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌。
作为本发明的一个优选方案，步骤1中所述的种子培养基为液体培养基、半固体培养基和固体培养基中的一种或几种，并优选为液体培养基，更优选为LB液体培养基。
作为本发明的一个优选方案，所述LB液体培养基的配方为：蛋白胨10.0g/L，酵母粉5.0g/L，氯化钠10.0g/L，121℃条件下灭菌20min。
作为本发明的一个优选方案，步骤1中所述培养条件为：温度为25-35℃，转速为100-300rpm条件下培养10-30h，连续增殖2-5代，如3代、4代等。
其中，所述解淀粉芽孢杆菌的保藏号为CCTCC AB2014337。
所述巨大芽孢杆菌由中国工业微生物菌种保藏管理中心提供，保藏号为CICC21695。
作为本发明的一个优选方案，步骤2中所述混合比例为V解：V巨＝0.2：1-5：1，如0.3：1、3.0：1等，优选为V解：V巨＝0.5：1-2：1，如0.7：1、1.9：1，更优选为V解：V巨＝1：1-1.75：1，比如1.27：1等，其中，V解：V巨为解淀粉芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌的体积比。
本发明的第二个方面在于公开一种具有较高解磷能力的复合菌剂，所述复合菌剂均为芽孢杆菌，优选为解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的复合菌剂。
作为本发明的一个优选方案，所述复合菌剂接种到解磷培养基时的接种比例为1％-20％，更优选为5％-10％。
本发明的第三个方面在于公开一种具有较高解磷能力的化肥，所述化肥包含所述的复合菌剂。
本发明的第四个方面在于公开一种具有较高解磷能力的复合菌剂在改良土壤结构中的应用。
作为本发明的一个优选方案，所述复合菌剂的使用条件为温度为25-35℃，如26℃，34℃等，pH值为6.0-8.0，如6.3，7.8等。
优选地，所述复合菌剂的使用条件为：温度为27-32℃，pH值为6.5-7.6，如6.8，7.4等。
优选地，所述复合菌剂的使用条件为：温度为28-31℃，如29℃，30℃，pH值为6.9-7.2，如7.0，7.1等。
本发明利用不同种菌株的生理特点混合培养，得到复合菌剂，该复合菌剂具有更高的解磷能力，含有该复合菌剂的化肥，能够充分利用土壤中原有的磷量，改良土壤结构，解决土地板结问题；而且该菌剂对土壤无任何毒副作用，对环境友好，适于大面积推广使用。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明提供的复合菌剂的制备方法
具体实施方式
复合菌剂的制备
本发明提供的复合菌剂的制备方法如图1所示，并包括如下步骤：
步骤1、分别将解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌接种到LB斜面培养基中活化，得到各自活化的菌株；
步骤2、将步骤1中活化的菌株分别接种到LB液体培养基中培养，得到解淀粉芽孢杆菌种子液和巨大芽孢杆菌种子液；
步骤3、将步骤2中得到的种子液按V解：V巨＝1.27：1混合，得到复合菌株；
步骤4、将步骤3中得到的复合菌株按体积比5％的比例接种到发酵培养基中发酵，即得到需要的复合菌剂；
其中，步骤1中的培养条件为30℃，190rpm培养20h，连续增殖3代。
复合菌剂解磷条件的选择
将复合菌剂按5％的体积比接种到解磷培养基中，在温度(28℃、29℃、30℃、31℃)，转速(170rpm、180rpm、190rpm、200rpm)，pH值为(6.9、7.0、7.1、7.2)，装料系数(1/5、3/10、2/5、1/2)的条件下，采用正交实验法选取16组实验，摇床培养48h。
采用钼锑抗比色法分别测定上清液中的可溶性磷和微生物量磷，最终确定在温度为30℃，转速为190rpm，pH值为7.1，装料系数为2/5时的解磷效果最好，可溶性磷含量和微生物量磷之和为92.09mg/L。
解磷条件对复合菌剂解磷能力的影响
实施例一
选取实验组和对照组，实验组和对照组均为本发明提供的复合菌剂，考察解磷条件对复合菌剂解磷量的影响。
实验组和对照组均按体积比5％的比例接种到解磷培养基中摇床培养48h，采用钼锑抗比色法测定上清液中的可溶性磷含量和微生物量磷。
实验组的解磷条件为：温度为30℃，转速为190rpm，pH值为7.1，装料系数为2/5的250mL三角瓶中。
对照组的解磷条件为：温度为28℃，转速为170rpm，pH值为6.9，装料系数为1/5的250mL三角瓶中。
分析结果为：实验组中可溶性磷含量和微生物量磷之和为92.09mg/L，对照组中可溶性磷含量和微生物量磷之和为55.98mg/L，实验组比对照组的解磷能力提高了64.51％。实验结果表明，不同解磷条件下，复合菌剂的解磷能力相差较大，解磷条件对本发明提供的复合菌剂的解磷能力影响较大。
实施例二
选取实验组和对照组，考察本发明提供的复合菌剂的解磷能力。
实验组为本发明提供的复合菌剂，对照组为解淀粉芽孢杆菌。
选取实验组和对照组的菌株，分别按体积比5％的比例接种到解磷培养基中摇床培养48h，解磷培养基中的培养条件为：温度为30℃，转速为190rpm，pH值为7.1，装料系数为2/5的250mL三角瓶。采用钼锑抗比色法测定上清液中可溶性磷含量和微生物量磷。
采用钼锑抗比色法测定可溶性磷和微生物量磷，实验组可溶性磷含量和微生物量磷之和为92.09mg/L，对照组可溶性磷含量和微生物量磷之和为46.19mg/L，实验组的解磷能力比对照组提高了99.4％。
实施例三
选取实验组和对照组，考察本发明提供的复合菌剂的解磷能力。
实验组为本发明提供的复合菌剂，对照组为巨大芽孢杆菌。
选取实验组和对照组的菌株，按体积比5％的比例接种到解磷培养基中摇床培养48h，解磷培养基中的培养条件为：温度为30℃，转速为190rpm，pH值为7.1，装料系数为2/5的250mL三角瓶。采用钼锑抗比色法测定上清液中的可溶性磷含量和微生物量磷。
实验组上清液中的可溶性磷含量和微生物量磷之和为92.09mg/L，对照组上清液中的可溶性磷含量和微生物量磷之和为52.88mg/L，实验组的解磷能力比对照组提高了74.15％。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有较高解磷能力的复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1、将活化的菌株分别接种到种子培养基中培养，得到种子液；
步骤2、将步骤1中获得的种子液混合，并接种到发酵培养基中培养，即得到所需的复合菌剂；
其中，步骤1中所述的菌株为解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌。
2.一种如权利要求1所述的复合菌剂的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的种子培养基为LB液体培养基。
3.一种如权利要求1所述的复合菌剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述培养条件为：温度为25-35℃，转速为100-300rpm条件下培养10-30h。
4.一种如权利要求1所述的复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述解淀粉芽孢杆菌的保藏号为CCTCC AB2014337。
5.一种如权利要求1所述的复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述巨大芽孢杆菌由中国工业微生物菌种保藏管理中心提供，保藏号为CICC21695。
6.一种如权利要求1所述的复合菌剂的制备方法，其特征在于，步骤2中所述种子液的混合比例为V解：V巨＝0.2：1-5：1。
7.一种具有较高解磷能力的复合菌剂，其特征在于，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌。
8.一种具有较高解磷能力的化肥，其特征在于，所述化肥包含如权利要求7所述的复合菌剂。
9.一种如权利要求7所述的复合菌剂在改良土壤结构中的应用。
10.一种如权利要求9所述的复合菌剂的应用，其特征在于，所述复合菌剂的使用条件为：温度为25-35℃，pH值为6.0-8.0。
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