CN114891689A - 一种促进植物生长的微生物菌剂及制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种促进植物生长的微生物菌剂及制备方法和应用，微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌剂200‑300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌剂400‑600份，营养增强剂0‑3份。本发明开发了包含这两种菌的微生物菌剂，既满足了促进植物生长的需求，又扩展了这两种菌的应用范围。

Description

一种促进植物生长的微生物菌剂及制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种促进植物生长的微生物菌剂及制备方法和应用。
背景技术
反硝化细菌是一类能够将硝态氮还原为气态氮的细菌，已知的有10多个科，50多个以上的属，自然界中最普遍的反硝化细菌是假单胞菌属。目前，由于养殖水体中积累大量的鱼类粪便、残饵、死亡的动植物尸体等，使得养殖水体中的氮素含量严重超标，病害频繁发生，水产动物致病的主要根源是养殖水体中的亚硝态氮含量超标，其进入水产动物体内后，形成高铁红蛋白，导致丧失运输氧的能力，最后造成水产动物死亡，由于反硝化细菌具有将硝态氮转化为气态氮的能力，所以反硝化细菌最常应用的领域是污水处理领域。
现有技术关于反硝化细菌的研究主要集中于筛选性能高的菌株和研究反硝化细菌的转化硝态氮的性能，然而，筛选新菌株的工作是大量的、繁杂的、耗时长的，所以有必要拓展现有反硝化细菌菌种的应用范围。
植物包括农作物、经济作物、生态维持植物等，不同的植物有其特有的应用价值，植物的生长主要依赖于土壤，然而土壤资源面积是有限的，其能够承载的植物的种植量也是有限的，只有不断的开发促进植物生长的方法，才能提高植物的产量或者繁殖量，这样才可以提高土壤资源的利用率。
基于上述理由，需要开发一种含有反硝化细菌的、能够促进植物生长的微生物菌剂，这样既能扩展反硝化细菌的应用范围，又能提高土壤资源利用率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种促进植物生长的微生物菌剂及制备方法和应用。
本发明的第一个目的是提供促进植物生长的微生物菌剂，由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌剂200-300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌剂400-600份，营养增强剂0-3份；
其中，当施氏假单胞菌菌剂、麦氏交替单胞菌菌剂为液态菌剂时，二者的有效活菌数均≥107个/mL，当施氏假单胞菌菌剂、麦氏交替单胞菌菌剂为固态菌剂时，二者的有效活菌数均≥108个/g。
优选的，上述微生物菌剂，所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)为JH-1CCTCC NO:M2013488，麦氏交替单胞菌(Alteromonas Macleodii)为SLNX2CGMCCNO.11757。
优选的，上述微生物菌剂，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌剂200份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌剂400份，营养增强剂1份；
或者，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液250份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液500份，营养增强剂2份；
或者，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液600份，营养增强剂3份；
或者，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液600份。
优选的，上述微生物菌剂，所述营养增强剂为氨基酸。
优选的，上述微生物菌剂，所述氨基酸为赖氨酸或者市售复合氨基酸。
本发明的第二个目的是提供一种微生物菌剂的制备方法，利用反硝化细菌培养基分别培养施氏假单胞菌和麦氏交替单胞菌，分别得到施氏假单胞菌菌液和麦氏交替单胞菌菌液；将各菌液以及营养增强剂按照上述的重量份配比混合均匀。
优选的，上述微生物菌剂的制备方法，所述反硝化细菌培养基中各物质质量百分比如下：0.2％硝酸钠、0.1％乙酸钠、0.1％磷酸二氢钾、0.1％葡萄糖、0.02％硫酸镁、0.05％天冬氨酸、0.01％三氯化铁、0.01％酵母膏，余量为蒸馏水，pH 7.0；35±1℃培养三天，得到菌液。
本发明的第三个目的是提供一种微生物菌剂在促进植物生长中的应用，优选的，所述促进植物生长是指促进根系生长、促进株高生长、提高发芽率，所述植物是拟南芥或者草莓。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、反硝化细菌是一类能够将硝态氮还原为气态氮的细菌，本发明将其应用于促进植物生长的领域，开发了一种包含施氏假单胞菌菌剂、麦氏交替单胞菌SLNX2菌剂、营养增强剂的微生物菌剂，扩展了其应用场景。其中，含施氏假单胞菌菌剂、麦氏交替单胞菌SLNX2菌剂可以促进植物根系发育，促进植物株高生长，提高种子发芽率，赖氨酸或者复合氨基酸作为营养增强剂，为微生物的生理作用和植物的代谢补充营养。
2、施氏假单胞菌，麦氏交替单胞菌是已知的反硝化细菌，现有技术将二者用于污水处理，降解亚硝酸氮(比如CN201710421768.X，CN201310680417.2)，本发明将研究了多种反硝化细菌后，发现施氏假单胞菌与麦氏交替单胞菌具有促进植物生长的作用，尤其是可以促进根系发育和促进种子发芽，因此，我们开发了包含这两种菌的微生物菌剂，既满足了促进植物生长的需求，又扩展了这两种菌的应用范围。本发明的实验结果显示，施氏假单胞菌与麦氏交替单胞菌单独使用或者复合使用，均可促进拟南芥和草莓的生长，这两种菌在开发植物生长促进剂中具有很好的应用前景。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，如未特殊说明，所用试剂均为市售，所用方法均为本领域常规技术。
所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)为JH-1CCTCC NO:M2013488，购买自中国典型培养物保藏中心，麦氏交替单胞菌(Alteromonas Macleodii)为SLNX2 CGMCCNO.11757，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
所述施氏假单胞菌菌液制备方法如下：利用反硝化细菌培养基培养施氏假单胞菌，35±1℃培养三天，得到施氏假单胞菌菌液。所述反硝化细菌培养基中各物质质量百分比如下：0.2％硝酸钠、0.1％乙酸钠、0.1％磷酸二氢钾、0.1％葡萄糖、0.02％硫酸镁、0.05％天冬氨酸、0.01％三氯化铁、0.01％酵母膏，余量为蒸馏水，pH 7.0，灭菌后使用。
所述麦氏交替单胞菌菌液制备方法如下：利用反硝化细菌培养基培养麦氏交替单胞菌，35±1℃培养三天，得到麦氏交替单胞菌菌液。所述反硝化细菌培养基中各物质质量百分比如下：0.2％硝酸钠、0.1％乙酸钠、0.1％磷酸二氢钾、0.1％葡萄糖、0.02％硫酸镁、0.05％天冬氨酸、0.01％三氯化铁、0.01％酵母膏，余量为蒸馏水，pH 7.0，灭菌后使用。
实施例1
一种促进植物生长的微生物菌剂，由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液200份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液400份，营养增强剂1份；其中，施氏假单胞菌菌液的有效活菌数4.9×107个/mL，麦氏交替单胞菌菌液的有效活菌数3.4×107个/mL。
一种促进植物生长的微生物菌剂的制备方法，将各菌液以及营养增强剂按照原料的重量份配比混合均匀。
实施例2
一种促进植物生长的微生物菌剂，由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液250份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液500份，营养增强剂(赖氨酸)2份；其中，施氏假单胞菌菌液的有效活菌数4.9×107个/mL，麦氏交替单胞菌菌液的有效活菌数3.4×107个/mL。
一种促进植物生长的微生物菌剂的制备方法，将各菌液以及营养增强剂按照原料的重量份配比混合均匀。
实施例3
一种促进植物生长的微生物菌剂，由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液600份，营养增强剂3份；其中，施氏假单胞菌菌液的有效活菌数4.9×107个/mL，麦氏交替单胞菌菌液的有效活菌数3.4×107个/mL。
一种促进植物生长的微生物菌剂的制备方法，将各菌液以及营养增强剂按照原料的重量份配比混合均匀。
实施例4
一种促进植物生长的微生物菌剂，由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液600份；其中，施氏假单胞菌菌液的有效活菌数4.9×107个/mL，麦氏交替单胞菌菌液的有效活菌数3.4×107个/mL。
一种促进植物生长的微生物菌剂的制备方法，将各菌液按照原料的重量份配比混合均匀。
对照例1
一种促进植物生长的微生物菌剂，由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液900份(利用600份的施氏假单胞菌菌液替代实施例3的麦氏交替单胞菌SLNX2菌液)，施氏假单胞菌菌液的有效活菌数4.9×107个/mL。
对照例2
一种促进植物生长的微生物菌剂，由以下重量份的原料制成：施麦氏交替单胞菌SLNX2菌液900份(利用300份的麦氏交替单胞菌SLNX2菌液替代实施例3的施氏假单胞菌菌液)，麦氏交替单胞菌菌液的有效活菌数4.9×107个/mL。
实验一促进拟南芥生长的实验
1、实验材料
植物材料：拟南芥种子。
土壤材料：田园土。
器皿：20cm×20cm×20cm的花盆。
2、实验方法
对照组处理：
(1)人工气候箱环境：田园土覆盖拟南芥种子即可；观察主根根长和不定根数量；
(2)自然环境：将田园土置于花盆中，田园土的装入量相当于花盆体积的3/4，播种拟南芥种子，观察其生长速度。
实验组处理：
(1)人工气候箱环境：田园土覆盖拟南芥种子即可，添加微生物菌剂，添加量10mL/kg田园土；观察主根根长和不定根数量；
(2)自然环境：将田园土置于花盆中，田园土的装入量相当于花盆体积的3/4，播种拟南芥种子，播种两天后施加微生物菌剂，施加量是10mL/kg田园土，观察其生长速度。
3、培养条件
人工气候箱：温度20-30℃，湿度65％，白天/夜晚：16h/8h，光照强度120μmol/m2sec；培养时间7天是观察主根长度和不定根数量。
自然环境：人工气候箱培养后移栽至花盆的田园土中，自然环境中培养50天后，观察植株高度。
对照组和每个实验组进行三个平行实验，取平均值。结果参见表1。表1的结果显示，实施例1-4的微生物菌剂可以促进拟南芥主根的生长，促进不定根的发育，还可以提高株高的生长，株高以及主根对于植物的产量提高、存活率等均是有帮助的，所以可以推测，本发明提供的微生物菌剂对于提高作物产量以及存活率均有帮助。
表1不同组培养后拟南芥的根长、株高
Figure BDA0003681523190000061
Figure BDA0003681523190000071
实验二促进草莓生长的实验
1、实验材料
植物材料：九九草莓种子。
扦插基质：田园土。
器皿：20cm×20cm×20cm的花盆。
2、实验方法
对照组处理：人工气候箱环境，田园土播种草莓种子。
实验组处理：人工气候箱环境，田园土播种草莓种子，播种两天后施加微生物菌剂，施加量是10mL/kg田园土。
3、培养条件
人工气候箱培养条件：温度20-30℃，湿度65％，白天/夜晚：16h/8h，光照强度120μmol/m2sec。
4、测试指标
人工气候箱培养7天和14天时观察草莓发芽率，需要说明的是，长出2片以上叶子视为发芽。
表2是不同组培养后草莓的发芽率情况，表2结果显示，各个实验组的草莓发芽率均高于对照组，说明本发明菌剂的添加可以促进草莓发芽。
表2不同组培养后草莓的发芽率(％)
Figure BDA0003681523190000072
Figure BDA0003681523190000081
需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种促进植物生长的微生物菌剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌剂200-300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌剂400-600份，营养增强剂0-3份；
其中，当施氏假单胞菌菌剂、麦氏交替单胞菌菌剂为液态菌剂时，二者的有效活菌数均≥107个/mL，当施氏假单胞菌菌剂、麦氏交替单胞菌菌剂为固态菌剂时，二者的有效活菌数均≥108个/g。
2.根据权利要求1所述的一种促进植物生长的微生物菌剂，其特征在于，所述施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)为JH-1CCTCC NO:M2013488，麦氏交替单胞菌(AlteromonasMacleodii)为SLNX2 CGMCC NO.11757。
3.根据权利要求2所述的一种促进植物生长的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌剂200份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌剂400份，营养增强剂1份；
或者，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液250份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液500份，营养增强剂2份；
或者，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液600份，营养增强剂3份；
或者，所述微生物菌剂由以下重量份的原料制成：施氏假单胞菌菌液300份，麦氏交替单胞菌SLNX2菌液600份。
4.根据权利要求1所述的一种促进植物生长的微生物菌剂，其特征在于，所述营养增强剂为氨基酸。
5.根据权利要求4所述的一种促进植物生长的微生物菌剂，其特征在于，所述氨基酸为赖氨酸或者复合氨基酸。
6.一种促进植物生长的微生物菌剂的制备方法，其特征在于，利用反硝化细菌培养基分别培养施氏假单胞菌和麦氏交替单胞菌，分别得到施氏假单胞菌菌液和麦氏交替单胞菌菌液；将各菌液以及营养增强剂按照权利要求1的重量份配比混合均匀。
7.根据权利要求6所述的一种促进植物生长的微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述反硝化细菌培养基中各物质质量百分比如下：0.2％硝酸钠、0.1％乙酸钠、0.1％磷酸二氢钾、0.1％葡萄糖、0.02％硫酸镁、0.05％天冬氨酸、0.01％三氯化铁、0.01％酵母膏，余量为蒸馏水，pH 7.0；35±1℃培养三天，得到菌液。
8.一种权利要求1所述的微生物菌剂在促进植物生长中的应用。
9.根据权利要求8所述的微生物菌剂在促进植物生长中的应用，其特征在于，所述促进植物生长是指促进根系生长、促进株高生长、提高发芽率。
10.根据权利要求8所述的微生物菌剂在促进植物生长中的应用，其特征在于，所述植物是拟南芥或者草莓。
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