CN118599704A - 一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118599704A
CN118599704A CN202410675668.XA CN202410675668A CN118599704A CN 118599704 A CN118599704 A CN 118599704A CN 202410675668 A CN202410675668 A CN 202410675668A CN 118599704 A CN118599704 A CN 118599704A
Authority
CN
China
Prior art keywords
potassium
microbial
strains
cotton
brown algae
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.)
Granted
Application number
CN202410675668.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN118599704B (zh
Inventor
杨修一
耿计彪
孙云保
李泽丽
王旋羽
李建邦
张清行
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.)
Linyi University
Original Assignee
Linyi 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 Linyi University filed Critical Linyi University
Priority to CN202410675668.XA priority Critical patent/CN118599704B/zh
Publication of CN118599704A publication Critical patent/CN118599704A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118599704B publication Critical patent/CN118599704B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/22—Bacillus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/27—Pseudomonas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/30—Microbial fungi; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/32—Yeast
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P21/00—Plant growth regulators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/08—Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES 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
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2101/00—Agricultural use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2109/00—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE pH regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07—Bacillus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/38—Pseudomonas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
    • C12R2001/85—Saccharomyces

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

本发明公开一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法，属于微生物材料技术领域。本发明筛选三株高效解钾促生型微生物菌株，具有优良的促生特性，具备产IAA能力、产铁载体能力，有效优化棉田钾素比例，促进棉株对钾素的吸收；使用褐藻寡糖‑纳米蛋白复合颗粒组成微生物活化剂，提升功能菌株的活性；使用硅藻土、生物炭等物质，多孔结构以及种类繁多的官能团能够吸引土壤中的钾离子，降低速效钾的流失量。本发明所得菌剂，可以调节土壤钾素结构，减少钾肥使用，提升棉花产量的品质，在棉花种植区域，将有潜在的应用前景，值得推广和应用。

Description

一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法
技术领域
本发明属于微生物材料技术领域，具体涉及一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
钾素是影响棉花生长发育和优质高产的关键因子之一。提升土壤钾素水平可有效提高棉花叶片光合特性，促进棉花增产。而目前钾素资源面临亏缺，在国内进行资源性调控难度较大，棉花为喜钾作物，缺钾会显著影响棉花功能叶的光合速率和根系基因表达，造成减产。
自20世纪80年代以来，钾肥得到了广泛使用，而长期持续施用钾肥，导致钾肥过剩及利用效率降低，陆续出现土壤缺钾减产的现象。当前棉花生产中，一方面土壤速效钾含量呈逐年下降的趋势，另一方面土壤中有丰富的钾储备，大约90％-98％的土壤钾存在于硅酸盐矿物中，因此，在农业可持续发展的大趋势下，将固定缓释钾转化为可被植物吸收的速效钾可能更经济可行。
现有技术中，为了改善土壤钾素水平，基本上是使用一些土壤调理剂或者活化剂，以促进钾素的转化。例如，申请号为CN200510016620.5的专利申请，其公开土壤生物活化剂，属于农业技术领域。由尿囊素(allantoin)0.1-0.3重量份和生化黄腐酸(hunic acid)0.7-0.9重量份混合组成。与菌肥配合施用时，可增强菌肥对土壤中难溶性磷钾的活化能力和固氮能力，提高土壤肥力，改善植株的营养条件，进而提高作物产量，改进品质。
申请号为CN202111384548.7的中国专利申请，公开了一种土壤调理剂及其制备方法，土壤调理剂包括以下重量份：钙镁磷肥67-78份，黄腐酸钾20-30份，微量元素2-3份，微量元素为锌和硼。其通过活化后的腐殖酸钾或黄腐酸钾的使用，增加土壤中钾阳离子交换量，并调节土壤酸碱度，促进土壤团粒结构形成，防治农作物缺素症，增强农作抗病性，提高农作产量，改善农作物品质。
然而目前的这些现有技术，成分复杂，功能单一，且针对性差，在施加化学肥料的同时，还需要大量施用此类土壤调理剂，反而加大的土壤的负担，虽然作物当季可以提升产量和品质，但是很难得到持续稳定的作用效果，因此并没有任何实际应用的价值。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，筛选功能微生物菌株，制备得到一种复合微生物菌剂组合，一方面通过促进矿物钾的释放和非交换性钾向交换性钾转化，促进土壤钾素的释放，提高土壤钾素的有效性，另一方面，可以促进作物生长，提升作物产量和品质。
为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂，包含环状芽孢杆菌(Bacilluscirculans)、奇异酵母菌(Saccharomyces paradoxus)、昆明假单胞菌(Pseudomonaskunmingensis)、微生物活化剂以及辅料。
所述环状芽孢杆菌的的保藏编号为CGMCC No.1.8826，原始保藏日期为2008年10月21日；所述奇异酵母菌的的保藏编号为CGMCC No.2.5692，原始保藏日期为2016年12月5日；所述昆明假单胞菌的保藏编号为CGMCC No.1.16086，原始保藏日期为2017年1月15日；三种菌株均购自中国普通微生物保藏管理中心，可以通过公开目录查询购买，无需进行重复生物保藏。
进一步的，所述微生物活化剂包含葡萄糖、褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒、海藻酸钠，三者质量比为10:1:0.5。
更进一步的，所述褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒的制备方法为：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒。
进一步的，所述辅料为硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙，质量比为10:10:10:5:0.5:0.1。
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)制备微生物发酵液：将冷冻保存的发酵菌株环状芽孢杆菌、奇异酵母菌、昆明假单胞菌取出分别接种到LB培养基上，在温度28-30℃条件下进行菌株活化培养；待到24h后，将活化菌株接种至LB培养基中继续培养，在温度28-33℃，180rpm条件下培养24-36h，再以2％的接种量接种于发酵培养基中，培养至有效活菌数达到1.0×108cfu/mL，得到三种菌株的一级种子液；再分别将一级种子液接种于发酵培养基中，接种量5％，搅拌速度180-220rpm，温度28-30℃培养至有效活菌数达到5.0×1010cfu/mL，得到三种发酵菌液，再将三种发酵菌液按照体积比1:1:1混合后，得到微生物发酵液；
(2)制备微生物活化剂：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒；将得到的褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒与葡萄糖、海藻酸钠按比例混合均匀得到微生物活化剂；
(3)将硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙混合均匀后灭菌处理，加入微生物活化剂再次搅拌均匀得到混合料；
(4)将步骤(1)得到的微生物发酵液和步骤(3)得到的混合料按照50mL：30g的固液比进行混合吸附，后干燥至含水量≤5％，得到终产品。
更进一步的，步骤(1)发酵培养基的组成为：甘油1.0％-2％、蛋白胨1.0％-1.5％、酵母浸粉1％-1.1％、碳酸钙0.3％-0.5％，磷酸二氢钾0.1％-0.3％，其余为水，按质量百分比计，总量为100％，pH自然。
本发明各原料均市售科可得。每亩棉田沟施2公斤，可起到提高土壤中速效钾的含量，促进棉花植株的生长发育。
有益效果：
1)本发明筛选三株高效解钾促生型微生物菌株，其中环状芽孢杆菌可以高效产生酒石酸、柠檬酸等有机酸类物质，可以通过降低土壤环境pH值，促进棉田中含钾矿物风化，使矿物钾释放钾离子被植物利用；而筛选的奇异酵母菌，其释放的有机酸容易与矿物表面的金属原子发生反应形成可溶性的络合物，破坏矿物的结构，促进钾的释放；筛选的昆明假单胞菌与矿物质接触的过程中会产生大量的胞外多糖，这些胞外多糖的部分官能团具有络合作用，能够与矿物质能形成细菌－矿物复合体，通过对矿物质表面颗粒Si4+、Al3+和K+产生溶蚀作用，从而促进含钾矿物的分解；同时三种菌株还具有优良的促生特性，具备产IAA能力、产铁载体能力，三者混合后，具备显著的协同作用，有效优化棉田钾素比例，促进棉株对钾素的吸收；
2)本发明使用葡萄糖、褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒、海藻酸钠组成微生物活化剂，一方面在为微生物菌株提供能量的同时，制备添加槐糖脂的褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒，还可以提升功能菌株的活性，刺激其更高效的发挥解钾促生的作用，提升作物对于钾元素的利用效率；
3)使用硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙等作为辅助营养物质，一方面硅藻土生物炭等物质可以吸附微生物，其到微生物载体的作用，另一方面，生物炭、腐殖酸、菌菇渣等成分可以为土壤补充有机营养物质，特别是硅藻土、生物炭等成分，施入土壤后可以维持土壤结构，改善水肥气热状况，保持和提升土壤肥力。同时两者的多孔结构以及种类繁多的官能团能够吸引土壤中的钾离子，并且生物炭可以减小水分渗漏，降低速效钾的流失量；
4)综上，本发明所得菌剂，可以调节土壤钾素结构，减少钾肥使用，提升棉花产量的品质，在棉花种植区域，将有潜在的应用前景，值得推广和应用。
附图说明
图1为本发明实施例2以及对比例1-3微生物发酵液的解钾实验结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂，包含环状芽孢杆菌(Bacilluscirculans)、奇异酵母菌(Saccharomyces paradoxus)、昆明假单胞菌(Pseudomonaskunmingensis)、微生物活化剂以及辅料。
所述环状芽孢杆菌的的保藏编号为CGMCC No.1.8826，原始保藏日期为2008年10月21日；所述奇异酵母菌的的保藏编号为CGMCC No.2.5692，原始保藏日期为2016年12月5日；所述昆明假单胞菌的保藏编号为CGMCC No.1.16086，原始保藏日期为2017年1月15日；三种菌株均购自中国普通微生物保藏管理中心，可以通过公开目录查询购买，无需进行重复生物保藏。
所述微生物活化剂包含葡萄糖、褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒、海藻酸钠，三者质量比为10:1:0.5。
所述褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒的制备方法为：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒。
所述辅料为硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙，质量比为10:10:10:5:0.5:0.1。
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)制备微生物发酵液：将冷冻保存的发酵菌株环状芽孢杆菌、奇异酵母菌、昆明假单胞菌取出分别接种到LB培养基上，在温度28-30℃条件下进行菌株活化培养；待到24h后，将活化菌株接种至LB培养基中继续培养，在温度28-33℃，180rpm条件下培养24h，再以2％的接种量接种于发酵培养基中，培养至有效活菌数达到1.0×108cfu/mL，得到三种菌株的一级种子液；再分别将一级种子液接种于发酵培养基中，接种量5％，搅拌速度180rpm，温度28-30℃培养至有效活菌数达到5.0×1010cfu/mL，得到三种发酵菌液，再将三种发酵菌液按照体积比1:1:1混合后，得到微生物发酵液；
(2)制备微生物活化剂：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒；将得到的褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒与葡萄糖、海藻酸钠按比例混合均匀得到微生物活化剂；
(3)将硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙混合均匀后灭菌处理，加入微生物活化剂再次搅拌均匀得到混合料；
(4)将步骤(1)得到的微生物发酵液和步骤(3)得到的混合料按照50mL：30g的固液比进行混合吸附，后干燥至含水量≤5％，得到终产品。
步骤(1)发酵培养基的组成为：甘油1.0％％、蛋白胨1.0％％、酵母浸粉1％、碳酸钙0.3％，磷酸二氢钾0.1％，其余为水，按质量百分比计，总量为100％，pH自然。
各原料均市售科可得。每亩棉田沟施2公斤，可起到提高土壤中速效钾的含量，促进棉花植株的生长发育。
实施例2
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂，包含环状芽孢杆菌(Bacilluscirculans)、奇异酵母菌(Saccharomyces paradoxus)、昆明假单胞菌(Pseudomonaskunmingensis)、微生物活化剂以及辅料。
所述环状芽孢杆菌的的保藏编号为CGMCC No.1.8826，原始保藏日期为2008年10月21日；所述奇异酵母菌的的保藏编号为CGMCC No.2.5692，原始保藏日期为2016年12月5日；所述昆明假单胞菌的保藏编号为CGMCC No.1.16086，原始保藏日期为2017年1月15日；三种菌株均购自中国普通微生物保藏管理中心，可以通过公开目录查询购买，无需进行重复生物保藏。
所述微生物活化剂包含葡萄糖、褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒、海藻酸钠，三者质量比为10:1:0.5。
所述褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒的制备方法为：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒。
进一步的，所述辅料为硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙，质量比为10:10:10:5:0.5:0.1。
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)制备微生物发酵液：将冷冻保存的发酵菌株环状芽孢杆菌、奇异酵母菌、昆明假单胞菌取出分别接种到LB培养基上，在温度28-30℃条件下进行菌株活化培养；待到24h后，将活化菌株接种至LB培养基中继续培养，在温度28-33℃，180rpm条件下培养36h，再以2％的接种量接种于发酵培养基中，培养至有效活菌数达到1.0×108cfu/mL，得到三种菌株的一级种子液；再分别将一级种子液接种于发酵培养基中，接种量5％，搅拌速度220rpm，温度28-30℃培养至有效活菌数达到5.0×1010cfu/mL，得到三种发酵菌液，再将三种发酵菌液按照体积比1:1:1混合后，得到微生物发酵液；
(2)制备微生物活化剂：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒；将得到的褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒与葡萄糖、海藻酸钠按比例混合均匀得到微生物活化剂；
(3)将硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙混合均匀后灭菌处理，加入微生物活化剂再次搅拌均匀得到混合料；
(4)将步骤(1)得到的微生物发酵液和步骤(3)得到的混合料按照50mL：30g的固液比进行混合吸附，后干燥至含水量≤5％，得到终产品。
步骤(1)发酵培养基的组成为：甘油2％、蛋白胨1.5％、酵母浸粉1.1％、碳酸钙0.5％，磷酸二氢钾0.3％，其余为水，按质量百分比计，总量为100％，pH自然。
对比例1
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂，包含奇异酵母菌(Saccharomycesparadoxus)、昆明假单胞菌(Pseudomonas kunmingensis)、微生物活化剂以及辅料。
所述奇异酵母菌的的保藏编号为CGMCC No.2.5692，原始保藏日期为2016年12月5日；所述昆明假单胞菌的保藏编号为CGMCC No.1.16086，原始保藏日期为2017年1月15日；菌株均购自中国普通微生物保藏管理中心，可以通过公开目录查询购买，无需进行重复生物保藏。
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)制备微生物发酵液：将冷冻保存的发酵菌株奇异酵母菌、昆明假单胞菌取出分别接种到LB培养基上，在温度28-30℃条件下进行菌株活化培养；待到24h后，将活化菌株接种至LB培养基中继续培养，在温度28-33℃，180rpm条件下培养36h，再以2％的接种量接种于发酵培养基中，培养至有效活菌数达到1.0×108cfu/mL，得到两种菌株的一级种子液；再分别将一级种子液接种于发酵培养基中，接种量5％，搅拌速度220rpm，温度28-30℃培养至有效活菌数达到5.0×1010cfu/mL，得到两种发酵菌液，再将两种发酵菌液按照体积比1:1混合后，得到微生物发酵液；
(2)制备微生物活化剂：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒；将得到的褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒与葡萄糖、海藻酸钠按比例混合均匀得到微生物活化剂；
(3)将硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙混合均匀后灭菌处理，加入微生物活化剂再次搅拌均匀得到混合料；
(4)将步骤(1)得到的微生物发酵液和步骤(3)得到的混合料按照50mL：30g的固液比进行混合吸附，后干燥至含水量≤5％，得到终产品。
本对比例，除了不使用环状芽孢杆菌外，其余原料和制备方法均同实施例2。
对比例2
类似于对比例1，本对比例，除了不使用奇异酵母菌外，其余原料和制备方法均同实施例2。即制备微生物发酵液的步骤为：
将冷冻保存的发酵菌株环状芽孢杆菌、昆明假单胞菌取出分别接种到LB培养基上，在温度28-30℃条件下进行菌株活化培养；待到24h后，将活化菌株接种至LB培养基中继续培养，在温度28-33℃，180rpm条件下培养36h，再以2％的接种量接种于发酵培养基中，培养至有效活菌数达到1.0×108cfu/mL，得到两种菌株的一级种子液；再分别将一级种子液接种于发酵培养基中，接种量5％，搅拌速度220rpm，温度28-30℃培养至有效活菌数达到5.0×1010cfu/mL，得到两种发酵菌液，再将两种发酵菌液按照体积比1:1混合后，得到微生物发酵液。
对比例3
类似于对比例1，本对比例，除了不使用昆明假单胞菌外，其余原料和制备方法均同实施例2。即制备微生物发酵液的步骤为：
将冷冻保存的发酵菌株环状芽孢杆菌、奇异酵母菌取出分别接种到LB培养基上，在温度28-30℃条件下进行菌株活化培养；待到24h后，将活化菌株接种至LB培养基中继续培养，在温度28-33℃，180rpm条件下培养36h，再以2％的接种量接种于发酵培养基中，培养至有效活菌数达到1.0×108cfu/mL，得到两种菌株的一级种子液；再分别将一级种子液接种于发酵培养基中，接种量5％，搅拌速度220rpm，温度28-30℃培养至有效活菌数达到5.0×1010cfu/mL，得到两种发酵菌液，再将两种发酵菌液按照体积比1:1混合后，得到微生物发酵液。
对比例4
一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂，包含环状芽孢杆菌(Bacilluscirculans)、奇异酵母菌(Saccharomyces paradoxus)、昆明假单胞菌(Pseudomonaskunmingensis)、微生物活化剂以及辅料。
所述微生物活化剂包含葡萄糖、海藻酸钠，两者质量比为10:0.5。
本对比例，除了在微生物活化剂中不添加褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒外，其余原料和制备方法均同实施例2。
性能测试
1、测定菌株解钾能力、产IAA能力、产铁载体能力
解钾能力采用火焰光度计法测定，参考文献：ZHANG C S,KONG F Y.Isolationand identification of potassium-solubilizing bacteria from tobaccorhizosphericsoil and their effect on tobacco plants[J].Appl Soil Ecol,2014,82:18-25
产IAA能力采用Salkowski比色法测定，参考文献：MOHITE B.Isolation andcharacterization of indole aceticacid(IAA)producing bacteria fromrhizospheric soil and its effect on plant growth[J].J Soil Sci Plant Nutr,2013(ahead).
产铁载体能力采用CAS法测定，参考文献：SCHWYN B,NEILANDS J B.Universalchemical assayor the detection and determination of siderophores[J].AnalBiochem,1987,160(1):47-56.
测定结果如表1所示：
表1菌株解钾促生能力测试
菌株 解钾能力mg/L 产IAA能力mg/L 产铁载体能力
环状芽孢杆菌 25.01±0.12 12.01±0.14 ++
奇异酵母菌 20.36±0.75 15.69±0.22 ++
昆明假单胞菌 16.22±0.51 14.22±0.11 +
注：“-”表示为不产铁载体，“+”表示为产铁载体，“+”越多表示为产铁载体能力越强。
从表中数据我们可以看出，本发明所筛选的三种菌株，均具备良好的解钾促生作用。
为进一步验证三种菌株的协同作用，将本发明实施例、对比例所得微生物发酵液，进行解钾能力检测，测试方法如下：解钾菌能力测定的定量试验：将发酵液1％接种量接种到100mL解钾液体发酵培养基中，于120r/min、28-30℃的恒温摇床中振荡培养7d。采用火焰分光光度计测量可溶性钾含量。酶每组实验重复5次，结果取平均值。测试结果如图1所示。
土培实验
原始土壤理化性质：pH值为7.05，水溶性钾15.22mg/kg，交换性钾49.47mg/kg，非交换性钾381.25mg/kg，矿物钾15.88g/kg。
试验设计7个处理组，分别为：
CK：25kg土壤；
S1：25kg土壤+实施例1所得菌剂3g；
S2：25kg土壤+实施例2所得菌剂3g；
S3：25kg土壤+对比例1所得菌剂3g；
S4：25kg土壤+对比例2所得菌剂3g；
S5：25kg土壤+对比例3所得菌剂3g；
S6：25kg土壤+对比例4所得菌剂3g；
每个处理5次重复，结果取平均值。将每个处理土壤混合均匀，调整土壤含水量为20％左右，室温下培养28天，测定土壤指标，测试方法如下：交换性钾利用中性醋酸铵浸提土样，土壤水溶性钾由蒸馏水浸提，非交换性钾采用硝酸煮沸浸提法，三种钾素提取液均采取火焰光度计测定。
表2土壤钾素含量及比例
水溶性钾mg/kg 交换性钾mg/kg 非交换性钾mg/kg
CK 15.36 50.12 381.33
实施例1 85.69 214.56 487.98
实施例2 89.14 211.78 489.56
对比例1 60.11 150.47 410.88
对比例2 68.14 165.11 411.15
对比例3 71.12 184.45 421.25
对比例4 80.47 198.89 445.89
从表2中数据我们可以看出，使用本发明菌剂可以显著增加土壤中可利用态的钾素含量，而改变了菌剂组成以及缺少了活化成分的对比例1-4，菌株间的协同平衡作用被打破以及活化作用弱化，对比例组中土壤钾素的活化能力明显减弱。
盆栽实验：
供试棉花品种为“冀228”
试验共设7个处理，每个处理3次重复，结果取均值。每盆25kg土壤，在棉花播种前，将基施肥料以及菌剂均匀撒施在土壤表面，并用工具翻入土内，栽培期内定期观察，根据土壤实际情况进行浇水，保持土壤湿润。棉花依据吐絮情况全部采收，每次记录采摘桃数，待棉花全部收获后统计籽棉重量并计算单铃重。
实验设计如表3所示：
表3施肥设计
尿素g/25kg 过磷酸钙g/25kg 氯化钾g/25kg 菌剂g/25kg
常规施肥 9.5 6.1 6.1 -
实施例1 9.5 6.1 - 3
实施例2 9.5 6.1 - 3
对比例1 9.5 6.1 - 3
对比例2 9.5 6.1 - 3
对比例3 9.5 6.1 - 3
对比例4 9.5 6.1 - 3
表4不同处理组棉花产量及性质
从表4中数据我们也可以看出，本发明实施例菌剂可以替代钾肥使用，减少化学类钾肥的使用，棉花产量和品质均优于常规钾肥实验组，由此可见，本发明菌剂对于棉花具有显著的促生作用，在减少钾肥使用的同时，大幅提升棉花产量和品质。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂，其特征在于，包含环状芽孢杆菌(Bacilluscirculans)、奇异酵母菌(Saccharomyces paradoxus)、昆明假单胞菌(Pseudomonas
kunmingensis)、微生物活化剂以及辅料。
2.根据权利要求1所述促进棉田钾素转化的微生物菌剂，其特征在于，所述环状芽孢杆菌的的保藏编号为CGMCC No.1.8826，所述奇异酵母菌的的保藏编号为CGMCC No.2.5692，所述昆明假单胞菌的保藏编号为CGMCC No.1.16086，三种菌株均购自中国普通微生物保藏管理中心。
3.根据权利要求1所述促进棉田钾素转化的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物活化剂包含葡萄糖、褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒、海藻酸钠，三者质量比为10:1:0.5。
4.根据权利要求3所述促进棉田钾素转化的微生物菌剂，其特征在于，所述褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒的制备方法为：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒。
5.根据权利要求1所述促进棉田钾素转化的微生物菌剂，其特征在于，所述辅料为硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙，质量比为10:10:10:5:0.5:0.1。
6.一种权利要求1-5任意一项所述促进棉田钾素转化的微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)制备微生物发酵液：将冷冻保存的发酵菌株环状芽孢杆菌、奇异酵母菌、昆明假单胞菌取出分别接种到LB培养基上，在温度28-30℃条件下进行菌株活化培养，待到24h后，将活化菌株接种至LB培养基中继续培养，在温度28-33℃，180rpm条件下培养24-36h，再以2％的接种量接种于发酵培养基中，培养至有效活菌数达到1.0×108cfu/mL，得到三种菌株的一级种子液；再分别将一级种子液接种于发酵培养基中，接种量5％，搅拌速度180-220rpm，温度28-30℃培养至有效活菌数达到5.0×1010cfu/mL，得到三种发酵菌液，再将三种发酵菌液按照体积比1:1:1混合后，得到微生物发酵液；
(2)制备微生物活化剂：将50g玉米醇溶蛋白与10g褐藻寡糖共溶于500mL体积分数70％乙醇溶液，再加入5g槐糖脂，搅拌1h得到混合液；再在磁力搅拌下，将混合液缓慢注入等体积的去离子水中，以1000r/min的转速进行磁力搅拌30min，用旋转蒸发仪去除溶液中的乙醇，5000r/min离心10min，冷冻干燥后得到褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒；将得到的褐藻寡糖-纳米蛋白复合颗粒与葡萄糖、海藻酸钠按比例混合均匀得到微生物活化剂；
(3)将硅藻土、生物炭、腐殖酸、菌菇渣、磷酸二氢钾、碳酸钙混合均匀后灭菌处理，加入微生物活化剂再次搅拌均匀得到混合料；
(4)将步骤(1)得到的微生物发酵液和步骤(3)得到的混合料按照50mL：30g的固液比进行混合吸附，后干燥至含水量≤5％，得到终产品。
CN202410675668.XA 2024-05-29 2024-05-29 一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法 Active CN118599704B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410675668.XA CN118599704B (zh) 2024-05-29 2024-05-29 一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410675668.XA CN118599704B (zh) 2024-05-29 2024-05-29 一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118599704A true CN118599704A (zh) 2024-09-06
CN118599704B CN118599704B (zh) 2025-02-11

Family

ID=92560187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410675668.XA Active CN118599704B (zh) 2024-05-29 2024-05-29 一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118599704B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118975582A (zh) * 2024-10-21 2024-11-19 临沂大学 一种植物源生长调节剂及其在玉米种植中的应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999009834A2 (en) * 1997-08-27 1999-03-04 Phylaxia Pharma Rt. Method for improving soil microorganism population
CN113481111A (zh) * 2021-07-05 2021-10-08 成都云图控股股份有限公司 一种高效生物秸秆发酵菌剂及其制备方法
CN116694526A (zh) * 2023-06-16 2023-09-05 临沂大学 一种促进生根的复合微生物菌剂及其制备方法
CN116836896A (zh) * 2023-09-04 2023-10-03 山东植知源生态工程有限公司 一种防治棉花枯萎病的微生物菌剂及其制备方法
CN117903813A (zh) * 2024-03-14 2024-04-19 山东植知源生态工程有限公司 一种微生物土壤活化菌剂及其制备方法与应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999009834A2 (en) * 1997-08-27 1999-03-04 Phylaxia Pharma Rt. Method for improving soil microorganism population
CN113481111A (zh) * 2021-07-05 2021-10-08 成都云图控股股份有限公司 一种高效生物秸秆发酵菌剂及其制备方法
CN116694526A (zh) * 2023-06-16 2023-09-05 临沂大学 一种促进生根的复合微生物菌剂及其制备方法
CN116836896A (zh) * 2023-09-04 2023-10-03 山东植知源生态工程有限公司 一种防治棉花枯萎病的微生物菌剂及其制备方法
CN117903813A (zh) * 2024-03-14 2024-04-19 山东植知源生态工程有限公司 一种微生物土壤活化菌剂及其制备方法与应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118975582A (zh) * 2024-10-21 2024-11-19 临沂大学 一种植物源生长调节剂及其在玉米种植中的应用
CN118975582B (zh) * 2024-10-21 2025-02-14 临沂大学 一种植物源生长调节剂及其在玉米种植中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN118599704B (zh) 2025-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101898915B (zh) 适宜于作物苗期使用的微生物菌剂及其制备方法
CN105936881B (zh) 一种用于降解褐藻酸的嗜糖芽孢杆菌及其应用方法
CN109400372B (zh) 一种生物炭土壤改良有机肥及其制备方法
CN104609979A (zh) 一种改良盐碱土壤的微生物菌肥及其制备方法
CN103329720B (zh) 拟康宁木霉smf2菌株在促进植物生长中的应用
CN102391979B (zh) 一种改善盐碱土壤的玉米秸秆堆肥及麦田施用方法
CN113501734A (zh) 一种γ-聚谷氨酸、壳寡糖组合的水溶肥料
CN113481111B (zh) 一种高效生物秸秆发酵菌剂及其制备方法
CN102504825B (zh) 一种滨海盐渍土壤生态改良剂及其制备方法与应用
CN104263679A (zh) 一种高效解磷菌及其应用
CN114368987A (zh) 一种土壤活化型微生物肥料及其制备方法
CN118599704B (zh) 一种促进棉田钾素转化的微生物菌剂及其制备方法
CN116200311A (zh) 一种巴西固氮螺菌、复合菌剂及其制备方法和应用
CN104673675A (zh) 一种绿色微生态复合肥及其制备方法
CN103409351A (zh) 用于促进香蕉生长的促生菌株及其微生物有机肥料
CN113892317A (zh) 鼠李糖脂在治理盐碱地土壤以及提高盐碱地棉花产量中的应用
CN104987255B (zh) 一种复合生物基化肥提效方法及提效化肥
CN118026742A (zh) 一种微生物海藻肥的制备方法和应用
CN116375519A (zh) 一种大豆根瘤菌生物保护剂及其制备方法和应用
CN112500223A (zh) 一种适用于红花大金元的生物有机无机肥料及其制备方法
CN110683911A (zh) 一种生物炭基黄曲霉毒素防控缓释肥及其制备方法
CN117165452B (zh) 一种土壤调理剂及其应用
CN110627566A (zh) 一种具有防治根肿病功能的生物有机类肥料及其制备方法和应用
CN116355808B (zh) 一种嗜气芽孢杆菌及其应用
CN104193548B (zh) 一种紫花苜蓿绿肥增效的生物添加剂制备方法

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