CN114752538B - 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用 - Google Patents

具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114752538B
CN114752538B CN202210576477.9A CN202210576477A CN114752538B CN 114752538 B CN114752538 B CN 114752538B CN 202210576477 A CN202210576477 A CN 202210576477A CN 114752538 B CN114752538 B CN 114752538B
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
endophyte
phosphorus
tea
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210576477.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114752538A (zh
Inventor
朱咏华
崔坤鹏
徐婷
杨海余
刘选明
陈永忠
陈隆升
唐炜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University
Original Assignee
Hunan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University filed Critical Hunan University
Priority to CN202210576477.9A priority Critical patent/CN114752538B/zh
Publication of CN114752538A publication Critical patent/CN114752538A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114752538B publication Critical patent/CN114752538B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00Methods for working soil
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00Methods of fertilising, sowing or planting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G17/00Cultivation of hops, vines, fruit trees, or like trees
    • A01G17/005Cultivation methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80Soil conditioners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/14Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明公开了一株具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用,该油茶内生放线菌的菌种保藏编号为CGMCC No.22967。本发明油茶内生放线菌表现出非常优异的磷溶解能力,可以高效地活化多种难溶性磷,能够显著增加土壤中的有效磷含量,同时还能显著改善土壤微生物生态环境,而且还具有固氮、产IAA和铁载体等多种促生长功能,因而可以明显地改良土壤,使其更适应于植物的生长,可作为土壤改良剂和生物肥料,不仅可以增加土壤中有效磷的含量,还可以在减少化学肥料使用量的前提下显著促进植物的生长,为研制出适用于酸性红壤的微生物肥料、土壤改良剂等提供了新的资源,对促进酸性土壤中植物的生长以及产量的提高具有重要意义。

Description

具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用
技术领域
本发明属于微生物肥料及酸性红壤作物逆境保护技术领域,涉及一株具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用。
背景技术
红壤主要分布在我国南方地区,与此同时,油茶作为我国特有的木本食用油料树种,其种植林地多为酸性红壤。当前,油茶种植区酸性红壤有效磷缺乏,已成为限制油茶产量提升的重要因素之一,然而,现有通过施加磷肥来解决酸性红壤缺磷问题时,由于红壤具有很强的富铁铝化作用,使得当季施用的大部分磷肥被吸附和固定,成为难以被植物直接吸收利用的难溶性磷,这严重制约着油茶产业的蓬勃发展。
对于酸性红壤而言,土壤易板结、生态环境较差,如酸性条件下会导致土壤中病菌滋生,增加作物染病的概率,严重影响植物的生长,导致植物烂根甚至死亡,进而容易造成或加剧水土流失,进一步恶化土壤的生态环境;与此同时,酸化的土壤也不利于微生物的生长,容易降低土壤中微生物的多样性,使有益微生物的丰度和分布变差,从而导致土壤有机质分解以及氮、磷、钾等营养元素的循环受阻,进一步恶化土壤的微生态环境。目前农业上常用的改良酸性土壤的方法有增施农家肥和使用各种化学试剂(比如熟石灰、石膏、草木灰、腐殖酸钙等),此类方法只能在短时间内起到中和土壤酸碱度的作用,不能达到长久改良土壤的效果,更何况这些改良方法均存在一些弊端,比如,施加的农家肥必须要经过完全腐熟之后才能施用,容易造成重金属污染;施加熟石灰和石膏等化学试剂,容易造成土壤固化板结,不利于植物根系的健康生长。
土壤中难溶性磷的转化与活化受到诸多因素的影响,有机酸、根系分泌物、微生物活动等均对难溶性磷有较强的活化效应。目前,有关于植物内生放线菌可以改良和活化土壤中难溶性性磷,以增加土壤有效磷含量并促进植物生长的相关报道极少,特别的,尚未见到植物内生放线菌用于溶解难溶性磷的相关报道,可见,如何解决难溶性磷不能被植物直接吸收利用的现实问题,仍然是现阶段急需解决的技术问题。
因此,如何利用有益微生物改良酸性土壤,提高土壤中磷的有效性和磷养分利用效率以及改善酸性土壤的微生态环境,对于促进油茶生长、增产增效具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一株具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用,该油茶内生放线菌表现出非常优异的磷溶解能力,可以高效地活化多种难溶性磷,特别是能够更加有效的溶解磷酸铝,从而能够增加土壤中的有效磷含量,由此能够为植物的生长提供充足的磷源,有利于提高植物的根、茎、叶各部位的磷吸收和利用效率,与此同时,该油茶内生放线菌还能够增加土壤微生物多样性,提高多种有益微生物的丰度和分布,进而改善土壤微生态,招募更多的有益微生物来促进植物的生长,因而能够明显地改良土壤,特别是对于酸性红壤,其改良效果更佳,这使得经本发明油茶内生放线菌改良后的酸性红壤能够更利于植物(如油茶等木本油料作物)的生长,同时该油茶内生放线菌也具有固氮、产IAA和铁载体等多种促生长功能,能够进一步促进植物的生长。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一株具有土壤改良功能的油茶内生放线菌,所述油茶内生放线菌为链霉菌,命名为Streptomyces sp.CoH27,其菌种保藏编号为CGMCC No.22967。
上述的具有土壤改良功能的油茶内生放线菌,进一步改进的,所述油茶内生放线菌是从油茶无性系“湘林27号”的根部分离、纯化后获得。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种土壤改良剂,所述土壤改良剂包含上述的油茶内生放线菌。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种上述的土壤改良剂在改良土壤中的应用。
上述的应用,进一步改进的,包括以下步骤:将土壤改良剂与土壤混合进行培养,完成对土壤的改良;所述土壤为酸性土壤;所述酸性土壤为酸性红壤。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种生物肥料,所述生物肥料包含上述的油茶内生放线菌。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种上述的生物肥料在促进植物生长中的应用。
上述的应用,进一步改进的,包括以下步骤:将生物肥料灌入到植物根部所在土壤中,对植物进行培育。
上述的应用,进一步改进的,所述生物肥料以菌悬液的形式施加到土壤中;所述生物肥料菌悬液的施加量为30mL/株~100mL/株;所述生物肥料菌悬液中油茶内生放线菌孢子浓度为106个/mL~108个/mL;所述土壤为酸性土壤;所述酸性土壤为酸性红壤;所述植物为木本油料作物;所述木本油料作物为油茶。
上述的应用,更进一步改进的,所述生物肥料菌悬液的施加量为50mL/株;所述生物肥料菌悬液中油茶内生放线菌孢子浓度为107个/mL。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
针对土壤中有效磷含量相对较低、土壤微生态环境较差等缺陷,本发明创造性的提供了一株具有土壤改良功能的油茶内生放线菌,该油茶内生放线菌为链霉菌,其命名为Streptomyces sp.CoH27,它是从国家油茶种质资源收集保存库(湖南长沙)试验林场内的油茶无性系“湘林27号”根部分离和纯化获得植物内生放线菌。与其他现有常规内生菌或溶磷菌不同,本发明的油茶内生放线菌表现出非常优异的磷溶解能力,可以高效地活化多种难溶性磷,其中对磷酸钙的溶解量高达280.44mg/L,对磷酸铁溶解量达到70.12mg/L,特别是能够更加有效的溶解磷酸铝,对磷酸铝的溶解量可以达到64.42mg/L,因而该油茶内生放线菌可以增加土壤中的有效磷含量,能够为植物的生长提供充足的磷源,有利于提高植物的根、茎、叶各部位的磷吸收和利用效率,与此同时,该油茶内生放线菌还能够增加土壤微生物多样性,提高多种有益微生物的丰度和分布,进而改善土壤微生态,招募更多的有益微生物来促进植物的生长,因而能够明显地改良土壤,特别是对于酸性红壤,其改良效果更佳,这使得经本发明油茶内生放线菌改良后的酸性红壤能够更利于植物(如油茶等木本油料作物)的生长。同时本发明油茶内生放线菌也具有固氮、产IAA和铁载体等多种促生长功能,也能进一步促进植物的生长。在实际应用中,本发明的油茶内生放线菌菌株,可作为土壤改良剂和生物肥料,不仅可以用于有效溶解土壤(如酸性红壤)中的难溶性磷,增加土壤中有效磷的含量,还可以在减少化学肥料使用量的前提下显著促进植物(如油茶等木本油料作物)的生长,为研制出适用于我国南方酸性红壤的微生物肥料、土壤改良剂等提供新的资源,对促进酸性土壤的开发利用以及促进酸性土壤中植物的生长和增产增效具有重要意义。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明实施例2中油茶内生放线菌菌株在不同类型培养基上的菌落形态图。
图2为本发明实施例2中油茶内生放线菌菌株的进化树图。
图3为本发明实施例3中油茶内生放线菌菌株的生长曲线图。
图4为本发明实施例4中油茶内生放线菌菌株对不同类型难溶性磷的溶解量对比图。
图5为本发明实施例6中油茶内生放线菌菌株对土壤细菌多样性中物种分布的影响图。
图6为本发明实施例7中油茶内生放线菌菌株对油茶苗木生长的影响图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中,若无特别说明,所采用的原料和仪器均为市售,所采用工艺为常规工艺,所采用设备为常规设备。
实施例1:
一株具有土壤改良功能的油茶内生放线菌,该油茶内生放线菌为链霉菌,命名为Streptomyces sp.CoH27,其菌种保藏编号为CGMCC No.22967,保藏日期为2021年7月28日,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)。该油茶内生放线菌的16SrRNA基因序列,如序列表SEQ ID NO.1所示。
上述本实施例中的具有土壤改良功能的油茶内生放线菌,是从国家油茶种质资源收集保存库(湖南长沙)所在林场的油茶无性系“湘林27号”的根部分离纯化获得的植物内生放线菌,该油茶内生放线菌菌株的分离、纯化和筛选过程为:将油茶无性系“湘林27号”根部洗去泥沙后进行植物表面消毒,风干后将根切割为1厘米左右的小段,置于维生素B腐植酸(HV)内生菌分离培养基,30℃恒温培养,待内生放线菌析出,再划线至PDA固体平板上进行纯化直至获得其纯培养物。将分离纯化得到的内生放线菌的纯培养物接种于NBRIP溶磷培养基的固体平板中恒温静置培养,每天观察溶磷圈的产生情况,进而筛选得到溶磷效果好的菌株。
实施例2:
上述实施例1中的具有土壤改良功能的油茶内生放线菌的形态特征、分子生物学鉴定。
1、菌株的形态特征
菌株形态特征:将分离纯化得到的油茶内生放线菌CoH27划线接种至不同类型的固体培养基中,30℃恒温培养7天,菌株的基内菌丝和气生菌丝的详细情况如表1和图1所示。油茶内生放线菌CoH27在不同类型的固体培养基中均能生长且产生基内和气生菌丝,其中该菌株在ISP1、ISP3、葡萄糖天门冬素、蔗糖硝酸盐4种固体培养基上的产孢情况都优于其他培养基,并且CoH27在这4种适宜生长的培养基中均能产生白色或灰白色的气生菌丝和白色或黄白色的基内菌丝,并且该菌株在全部所试培养基中均不产生可溶性色素。
表1 CoH27菌株不同培养基上的培养特征
培养基 生长情况 产孢情况 气生菌丝 基内菌丝 可溶性色素
高氏一号 +++ 较少 白色 白色
ISP1 ++ 丰富 灰白色 白色
ISP2 +++ 很少 白色
ISP3 +++ 丰富 灰白色 白色
ISP4 ++ 较少 白色 黄白色
ISP5 ++ 较少 白色 白色
葡萄糖天门冬素 +++ 丰富 白色 黄白色
蔗糖硝酸盐 +++ 丰富 白色 白色
注:+表示生长状态一般;++表示生长状态良好;+++表示生长状态非常好。
2、菌株的分子生物学鉴定
制备油茶内生放线菌CoH27的孢子悬液,并将其添加于ISP2液体培养基中30℃、170rpm摇菌培养5天。使用上海生工DNA提取试剂盒并按照说明书方法提取CoH27的基因组DNA。采用聚合酶链反应(PCR)扩增16S rRNA序列,通用引物为27f和1492r。对纯化后的PCR产物送公司测序,结果如序列表SEQ ID NO.1。将菌株的16S rRNA序列与EzBioCloud网站中的模式菌株核酸数据库进行同源性比对,利用MEGA 5.1软件采用邻接法构建系统发育树,结果如图2所示。由图2可知,油茶内生放线菌CoH27在系统进化树中处于独立的分支,进一步利用TYPE(STRAIN)GENOME SERVER网站,将CoH27与其他模式菌株进行全基因组比较,结果显示其可能是一个潜在的新种,将其鉴定为链霉菌属(Streptomyces),并命名为Streptomyces sp.CoH27。该油茶内生放线菌的全基因组信息已上传至NCBI网站,GenBank登录号:JAIQYY000000000.1。
实施例3:
上述实施例1中的具有土壤改良功能的油茶内生放线菌的生理生化特性及其生长曲线。
1、菌株的生理生化特性
分别对油茶内生放线菌CoH27进行产几丁质酶检测、产过氧化氢酶检测、产明胶酶检测、产蛋白酶检测、产淀粉酶检测、产纤维素酶检测、产半纤维素酶检测、产酪蛋白酶检测、产黑色素检测、产氰化物和硫化氢检测、产IAA检测、溶磷能力检测、固氮能力检测、解钾能力检测、产铁载体能力检测等一系列生理生化测定,结果如表2所示。该菌株能够产生多种酶,主要包括:几丁质酶、过氧化氢酶、明胶酶、蛋白酶、淀粉水解酶、纤维素酶、半纤维素酶。不产生有毒物质:硫化氢和氰化氢。同时该菌株具备产IAA生长素、溶磷、固氮和产铁载体等多种促生长相关的物质。
表2 CoH27菌株的促生长特性及所产活性物质检测
注:+表示阳性结果;-表示阴性结果。
2、菌株的生长曲线
配置ISP2液体培养基,每个锥形瓶分装80mL并进行高温灭菌处理,随后制备油茶内生放线菌CoH27的孢子悬液添加到ISP2液体培养基中,使得培养基中孢子液的最终浓度为1×104个/mL。在30℃、170rpm的摇床中恒温连续培养8天,每天取样三瓶,过滤后收集菌体,在恒温干燥箱中45℃烘干48-72小时后称取烘干后的菌体干重,结果见图3。如图3所示,油茶内生放线菌CoH27在生长的第2天就开始进入对数生长期,第3-5天为稳定期,第6-8天为衰亡期,因此,在用ISP2液体培养基进行摇菌培养时,CoH27在生长第5天时达到生长的最大菌体量。
实施例4:
考察油茶内生放线菌CoH27菌株对不同类型难溶性磷的溶解能力
将实施例中1的油茶内生放线菌CoH27分别接种到含有5g/L磷酸钙、5g/L磷酸铁和5g/L磷酸铝的液体溶磷培养基中,30℃,170rpm震荡培养7天,培养结束后4000rpm离心20min,取上清液用钼锑抗比色法,在波长700nm下测定发酵液中的有效磷含量。结果如图4所示,CoH27能够有效地溶解不同类型的难溶性磷,对磷酸钙的溶解量最高为280.44mg/L,其次是对磷酸铁溶解量为70.12mg/L,对磷酸铝的溶解量为64.42mg/L。
因为磷酸钙普遍存在于石灰性土壤中,酸性土壤中所占比例最大的难溶性磷是磷酸铁和磷酸铝,而后两种难溶性磷在正常情况下很难被普通的溶磷菌所溶解。通过将CoH27与其他溶磷细菌、溶磷放线菌和溶磷真菌进行溶磷能力比对,结果如表3所示。例如,Bacillus licheniformis A3和Streptomyces thermophilus J57只能溶解磷酸钙,不能溶解磷酸铁和磷酸铝;Bacillus smithii F18、Brevibacillus borstelensis SH168、Streptomyces thermonitrificans NTU-88、Streptomyces sp.CoT10、Amycolatopsissp.M4和Aspergillus fumigatus NTU-132对磷酸铝的溶解量远低于放线菌CoH27。综上所述,这些溶磷菌都远远低于放线菌CoH27对磷酸铝的溶解能力。因此,该油茶内生放线菌CoH27具有高效活化多种难溶性磷的能力,特别是具有优异的溶解磷酸铝能力,能够更加有效的溶解磷酸铝,特别适合用于改善富含磷酸铁和磷酸铝的南方酸性红壤中有效磷缺乏的问题。
表3不同溶磷菌对不同无机磷溶解能力的对比
注:ND表示未检测到。
实施例5:
一种土壤改良剂,具体为油茶内生放线菌。
上述本实施中的土壤改良剂在改良土壤中的应用,具体为利用实施例1中的油茶内生放线菌,改良和活化酸性土壤以及促进植物根、茎、叶各部位的磷吸收和利用效率,包括以下步骤:
将实施例1中的油茶内生放线菌CoH27接种至大豆甘露醇琼脂培养基(MS)平板上,生长7-10天待孢子成熟后,将孢子制成浓度为107个/mL的孢子悬液。将制备的孢子悬液种植油茶苗木的土壤混合,具体为,将孢子悬液灌入到油茶苗木根部所在的土壤中,每株油茶苗木施加50mL孢子液。试验期间所有试验苗木只进行正常浇水,不进行其它施肥。对油茶苗木进行培养,共培养30天。以无菌水代替孢子悬液作为对照组。
分别收集经过油茶内生放线菌CoH27处理后的油茶盆栽土壤和未经CoH27处理的对照组油茶的盆栽土壤,测定土壤的元素含量。土壤有机质的测定采用重铬酸盐湿烧法和可见分光光度法;土壤总磷的测定采用点火法;使用100mL 0.5摩尔浓度的碳酸氢钠浸提液提取有效磷,采用钼锑抗比色法测定了有效磷含量;依次采用0.1摩尔浓度的氯化铵溶液和0.5摩尔浓度的氟化铵溶液、0.1摩尔浓度的氢氧化钠、0.3摩尔浓度的柠檬酸钠和连二亚硫酸钠溶液、0.5摩尔浓度的硫酸浸提液,分别依次提取土壤样品中的难溶性磷—铝磷、铁磷、闭蓄态磷和钙磷,用钼锑抗比色法测定磷含量,每次测定进行三个重复。
将植物从土壤中取出,用自来水冲洗,并分成根、枝和叶。将植物组织烘干后细磨成粉末状,按照上述磷测定方法测定植物磷含量。其中,磷吸收效率=磷含量×植株干质量;磷利用效率=植株干质量×1000/磷吸收效率,每个测定进行三个重复。
结果如表4所示,油茶内生放线菌CoH27处理酸性土壤后,能够明显增加土壤中总磷和有效磷含量的同时,也促进了土壤中难溶性磷的活化,其中,土壤有机质、总磷和有效磷的含量分别增加57.33%、25.0%和11.49%;土壤中的难溶性磷–闭蓄态磷、铝磷、铁磷和钙磷的含量分别降低14.03%、37.16%、1.34%、22.72%。油茶内生放线菌CoH27活化土壤后有效磷含量增加,既可以促进植物根和叶的磷吸收效率,也可以提高植物根、茎、叶的磷利用效率。其中,植物根部和叶部的磷吸收效率分别提高67.97%和12.29%;植物根、茎、叶的磷利用效率分别提高24.28%、27.11%、9.18%。
这也进一步说明油茶内生放线菌CoH27可以有效地改良酸性红壤,高效活化土壤中的难溶性磷,增加土壤中的有效磷含量,为植物的生长提供充足的磷源,从而提高植物的根、茎、叶各部位的磷吸收和利用效率,进而促进植物的生长,可用于制备适用于南方酸性红壤地区的土壤改良剂。因此,本发明油茶内生放线菌可作为改良剂用于改良和活化酸性土壤,进而促进植物的生长。
表4菌株对土壤中元素及植物磷吸收利用效率的影响
实施例6:
考察油茶内生放线菌CoH27对土壤细菌多样性的影响。
将实施例1中的油茶内生放线菌CoH27接种至大豆甘露醇琼脂培养基(MS)平板上,生长7-10天待孢子成熟后,将孢子制成浓度为107个/mL的孢子悬液。将孢子悬液灌入到油茶苗木根部所在的土壤中,每株油茶苗木施加50mL孢子液。试验期间所有试验苗木只进行正常浇水,不进行其它施肥。对油茶苗木进行培养,共培养30天。以无菌水代替孢子悬液作为对照组。
分别收集经过油茶内生放线菌CoH27处理后的油茶根际土壤和未经CoH27处理的对照组油茶的根际土壤,分别提取土壤样本的总DNA之后,交由百迈客生物科技有限公司进行测序建库,之后将测序数据进行整理分析,并对分析后的数据结果分别进行Alpha多样性分析和微生物的物种分布分析,以此来探究油茶内生放线菌CoH27对土壤细菌多样性的影响。
其中,Alpha多样性分析结果如表5所示,CoH27处理组的OTU数量高于对照组;在多样性指数方面,CoH27处理组的Shannon指数和PD指数均高于对照组;在丰富度指数方面,CoH27处理组的Chao1指数和ACE指数也都高于对照组。这说明经过放线菌CoH27处理后能够提高根际土壤中微生物的多样性和丰富度。
进一步将测序的数据进行门水平的微生物物种分布分析,结果如图5所示。从图5中可以看出,放线菌CoH27处理后能够增加土壤中放线菌门和厚壁菌门的丰度,其中,厚壁菌门中的芽孢杆菌属和放线菌门中的链霉菌属都在生物肥料领域应用和推广最为广泛的有益微生物类群。这也说明,放线菌CoH27的加入能够增加土壤中多种有益微生物的丰度和分布,进而改善土壤微生态,可以招募更多的有益微生物来促进植物的生长。
表5土壤微生物多样性—Alpha多样性分析
实施例7:
一种生物肥料,具体为由油茶内生放线菌培育得到的油茶内生放线菌的菌悬液。
上述本实施中的生物肥料在促进植物生长中的应用,具体为利用油茶内生放线菌的孢子悬液促进植物在土壤中的生长,包括以下步骤:
将实施例1中的油茶内生放线菌CoH27接种至大豆甘露醇琼脂培养基(MS)平板上,生长7-10天待孢子成熟后,将孢子制成浓度为107个/mL的孢子悬液。用制备的孢子悬液对油茶苗木进行灌根处理,每株油茶苗木施加50mL孢子液。试验期间所有试验苗木只进行正常浇水,不进行其它施肥。待油茶苗木生长一段时间后对油茶苗木的相关指标进行测定,测量油茶苗木的春梢长度、地径、鲜重、干重等生长指标,结果见图6。由图6可知,油茶内生放线菌CoH27的施加能显著地促进油茶苗木的生长,其中CoH27处理组油茶苗木的春梢长度连续3个月显著高于对照组,平均增长了27.69%;油茶苗木的地径相较于对照组增加了22.51%。同时,与对照组相比,CoH27处理组油茶苗木的鲜重和干重也显著增加,尤其是根系生物量增加超过1倍,这说明油茶内生放线菌CoH27接入油茶根部后,能迅速与油茶形成共生关系,并进一步促进油茶苗木的生长。因此,本发明油茶内生放线菌可作为生物肥料用于促进植物的生长。
综合上述结果可知,与其他现有的常规放线菌不同,本发明的油茶内生放线菌表现出非常优异的磷溶解能力,可以高效地活化多种难溶性磷,特别是能够更加有效的溶解磷酸铝,从而能够增加土壤中的有效磷含量,由此能够为植物的生长提供充足的磷源,有利于提高植物的根、茎、叶各部位的磷吸收和利用效率,与此同时,该油茶内生放线菌还能够增加土壤微生物多样性,提高多种有益微生物的丰度和分布,进而改善土壤微生态,招募更多的有益微生物来促进植物的生长,因而能够明显地改良土壤,特别是对于酸性红壤,其改良效果更佳,这使得经本发明油茶内生放线菌改良后的酸性红壤能够更利于植物(如油茶等木本油料作物)的生长。可见,本发明油茶内生放线菌,既可以促进土壤元素的循环,提高土壤的有效性和可利用性,还可以丰富土壤中的微生物多样性,长久的改善植物和土壤的微生态环境。同时本发明油茶内生放线菌也具有固氮、产IAA和铁载体等多种促生长功能,也能进一步促进植物的生长。在实际应用中,本发明的油茶内生放线菌菌株,可作为土壤改良剂和生物肥料,不仅可以用于有效溶解土壤(如酸性红壤)中的难溶性磷,增加土壤中有效磷的含量,还可以在减少化学肥料使用量的前提下显著促进植物(如油茶等木本油料作物)的生长,为研制出适用于我国南方酸性红壤的微生物肥料、土壤改良剂等提供新的资源,对促进酸性土壤的开发利用以及促进酸性土壤中植物的生长和增产增效具有重要意义。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 湖南大学
<120> 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1487
<212> DNA
<213> 油茶内生放线菌(Streptomyces sp. CoH27)
<400> 1
taagagatat gtgtgttttt ttcgctcagg acgaacgctg gcggcgtgct taacacatgc 60
aagtcgaacg atgaagccct tcggggtgga ttagtggcga acgggtgagt aacacgtggg 120
caatctgccc ttcactctgg gacaagccct ggaaacgggg tctaataccg gatacgaggt 180
tcgcaggcat ctgtgaacct ggaaagctcc ggcggtgaag gatgagcccg cggcctatca 240
gcttgttggt gaggtaatgg ctcaccaagg cgacgacggg tagccggcct gagagggcga 300
ccggccacac tgggactgag acacggccca gactcctacg ggaggcagca gtggggaata 360
ttgcacaatg ggcgaaagcc tgatgcagcg acgccgcgtg agggatgacg gccttcgggt 420
tgtaaacctc tttcagcagg gaagaagcgc aagtgacggt acctgcagaa gaagcgccgg 480
ctaactacgt gccagcagcc gcggtaatac gtagggcgca agcgttgtcc ggaattattg 540
ggcgtaaaga gctcgtaggc ggcttgtcac gtcgattgtg aaagcccgag gcttaacctc 600
gggtctgcag tcgatacggg ctagctagag tgtggtaggg gagatcggaa ttcctggtgt 660
agcggtgaaa tgcgcagata tcaggaggaa caccggtggc gaaggcggat ctctgggcca 720
ttactgacgc tgaggagcga aagcgtgggg agcgaacagg attagatacc ctggtagtcc 780
acgccgtaaa cggtgggaac taggtgttgg cgacattcca cgtcgtcggt gccgcagcta 840
acgcattaag ttccccgcct ggggagtacg gccgcaaggc taaaactcaa aggaattgac 900
gggggcccgc acaagcggcg gagcatgtgg cttaattcga cgcaacgcga agaaccttac 960
caaggcttga catacaccgg aaagcattag agatagtgcc ccccttgtgg tcggtgtaca 1020
ggtggtgcat ggctgtcgtc agctcgtgtc gtgagatgtt gggttaagtc ccgcaacgag 1080
cgcaaccctt gttctgtgtt gccagcatgc ccttcggggt gatggggact cacaggagac 1140
cgccggggtc aactcggagg aaggtgggga cgacgtcaag tcatcatgcc ccttatgtct 1200
tgggctgcac acgtgctaca atggccggta caaagagctg cgataccgtg aggtggagcg 1260
aatctcaaaa agccggtctc agttcggatt ggggtctgca actcgacccc atgaagtcgg 1320
agtcgctagt aatcgcagat cagcattgct gcggtgaata cgttcccggg ccttgtacac 1380
accgcccgtc acgtcacgaa agttggtaac acccgaagcc ggtggcccaa ccccttgtgg 1440
gagggagctg tcgaaggtgg gactagcgtt ggggacgaag tcgcaaa 1487

Claims (9)

1. 一株具有土壤改良功能的油茶内生放线菌,其特征在于,所述油茶内生放线菌的分类命名为链霉菌(Streptomyces sp.),菌株名为CoH27,其菌种保藏编号为CGMCC No.22967。
2.一种土壤改良剂,其特征在于,所述土壤改良剂包含权利要求1所述的油茶内生放线菌。
3.一种如权利要求2所述的土壤改良剂在改良土壤中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,包括以下步骤:将土壤改良剂与土壤混合进行培养,完成对土壤的改良;所述土壤为酸性土壤;所述酸性土壤为酸性红壤。
5.一种生物肥料,其特征在于,所述生物肥料包含权利要求1所述的油茶内生放线菌。
6.一种如权利要求5所述的生物肥料在促进植物生长中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,包括以下步骤:将生物肥料灌入到植物根部所在土壤中,对植物进行培育。
8. 根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述生物肥料以菌悬液的形式施加到土壤中;所述生物肥料菌悬液的施加量为30 mL/株~100 mL/株;所述生物肥料菌悬液中油茶内生放线菌孢子浓度为106个/mL~108个/mL;所述土壤为酸性土壤;所述酸性土壤为酸性红壤;所述植物为木本油料作物;所述木本油料作物为油茶。
9. 根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述生物肥料菌悬液的施加量为50 mL/株;所述生物肥料菌悬液中油茶内生放线菌孢子浓度为107个/mL。
CN202210576477.9A 2022-05-25 2022-05-25 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用 Active CN114752538B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210576477.9A CN114752538B (zh) 2022-05-25 2022-05-25 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210576477.9A CN114752538B (zh) 2022-05-25 2022-05-25 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114752538A CN114752538A (zh) 2022-07-15
CN114752538B true CN114752538B (zh) 2023-07-21

Family

ID=82335015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210576477.9A Active CN114752538B (zh) 2022-05-25 2022-05-25 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114752538B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921362B (zh) * 2022-04-19 2023-07-25 湖南大学 具有溶解难溶性磷和促生长功能的油茶内生放线菌及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106434409A (zh) * 2016-05-25 2017-02-22 湖南大学 一株体外高效拮抗稻瘟病菌的水稻内生放线菌OsiLf‑2
CN111466266A (zh) * 2020-01-19 2020-07-31 湖南大学 一种促进水稻生长和促进水稻铁缺乏环境下铁元素吸收的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014107107A2 (fr) * 2013-01-04 2014-07-10 Universite Moulay Ismail Utilisation d'une souche streptomyces sp. no2 comme bioherbicide
KR20160128533A (ko) * 2015-04-28 2016-11-08 대한민국(농촌진흥청장) 인산가용화 활성을 갖는 신규 미생물 엔테로박터 에스피 04-p-1 균주 및 이를 포함하는 토양미생물 비료
CN106222118B (zh) * 2016-09-14 2019-10-01 四川农业大学 一株链霉菌属放线菌及其用途
CN111139205A (zh) * 2020-02-11 2020-05-12 东北农业大学 一株链霉菌及其微生物菌肥、微生物菌肥的制备方法与应用
CN111955484B (zh) * 2020-08-25 2021-04-30 南京林业大学 一种对根瘤促生和提高益生微生物种群丰度的简青霉nl-z1菌
CN112210510B (zh) * 2020-09-18 2023-03-10 南京林业大学 一种对根瘤促生和提高益生微生物种群丰度的解磷促生菌耐盐节杆菌x-1及其应用
CN114921362B (zh) * 2022-04-19 2023-07-25 湖南大学 具有溶解难溶性磷和促生长功能的油茶内生放线菌及其应用
CN114908014B (zh) * 2022-05-25 2023-07-11 湖南省林业科学院 促进溶解磷酸铁的油茶内生放线菌及其应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106434409A (zh) * 2016-05-25 2017-02-22 湖南大学 一株体外高效拮抗稻瘟病菌的水稻内生放线菌OsiLf‑2
CN111466266A (zh) * 2020-01-19 2020-07-31 湖南大学 一种促进水稻生长和促进水稻铁缺乏环境下铁元素吸收的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114752538A (zh) 2022-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110438037B (zh) 一株具有溶磷作用的克雷伯氏菌p5及其应用
CN112410244B (zh) 一种阿氏芽孢杆菌及其应用
CN111909708B (zh) 一种矿区土壤修复剂及其制备方法与应用
CN114908014B (zh) 促进溶解磷酸铁的油茶内生放线菌及其应用
CN108893421B (zh) 一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其在矿区复垦生态重建中的应用
CN111676164B (zh) 一种溶磷菌rp2及其发酵产物、菌剂与应用
CN116396888A (zh) 一种适于畜禽粪污和秸秆发酵的微生物复合菌剂及其制备方法
CN113897308B (zh) 类芽孢杆菌及其在鸡粪好氧堆肥方面的应用
CN114752538B (zh) 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用
CN109112072B (zh) 一种木霉菌在促进植物生长中的应用
CN112980748B (zh) 一种短短芽孢杆菌、用途及转化褐煤生产腐植酸的方法
CN117106614B (zh) 一株根际细菌青岛假单胞菌yim b08402和其微生物菌剂及应用
CN113278565A (zh) 一株副短短芽孢杆菌Gxun-20及其应用
CN114921362B (zh) 具有溶解难溶性磷和促生长功能的油茶内生放线菌及其应用
CN114874953B (zh) 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用
CN116751709A (zh) 一种伯克霍尔德氏菌菌株b2op及其应用
CN115851502B (zh) 拟蕈状芽孢杆菌、菌剂和液态生物有机肥以及它们的应用
CN110791459A (zh) 一株用于防控连作百合土传枯萎病的枯草芽孢杆菌及其应用
CN115959931A (zh) 一种畜禽粪污和秸秆深度发酵制备有机肥方法
CN115925460A (zh) 一种复合微生物菌剂和纳米膜结合发酵生产有机肥的方法
CN115960766A (zh) 一种防治青枯病的微生物及其应用
CN111662846B (zh) 一种溶磷菌p5及其发酵产物、菌剂与应用
CN114717125B (zh) 一株嗜热地衣芽孢杆菌amcc101380及其在尾菜高温堆肥中的应用
CN115477559A (zh) 一种新型土壤改良微生物菌剂及制备方法和应用
CN109207410B (zh) 一株解钾假单胞菌及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant