CN1769421A - 固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂，该制剂首先是耐低营养细菌液体培养基的制备，然后将从新疆古尔班通古特沙漠、克拉玛依荒漠区吐鲁番盆地的火焰山干旱荒漠区分离纯化出2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，等量接种于已制备好的液体培养基中，即可得到耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％－75％的稀释液直接喷洒在流沙表面结成一层微生物结皮，即可起到固沙的作用；或将多年生植物如乌拉尔甘草、中麻黄按常规种植方法播种于荒漠区土壤中，在土壤表面喷洒25－75％的低营养细菌稀释液，即可起到保水、保苗的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂。
背景技术
沙漠在一些国家和地区正在威胁着人类的生存和发展，沙漠进程成为人们当今最关注的环境之一，我国沙漠面积约占土地面积的8％；沙尘已成为全球性的新的环境杀手，在我国沙尘不仅仅限于西北地区，南京、山东、天津等内地城市也成为沙尘光顾的新地。因此防沙治沙刻不容缓。
土壤表面结皮是世界范围内地表广泛存在的自然现象，包括物理结皮和生物结皮两大类型。虽然纯物理或化学过程能够使沙土表面形成一层机械结皮，但是没有生物因素参与的结皮是不具有生态学意义的，且纯化学和物理结皮具有明显的脆弱性和不稳定性，极易被破坏(Fuller，1974；Scott，1982)。生物结皮作为干旱荒漠地区特殊环境的产物，是由细菌、真菌、蓝绿藻、地衣和苔藓植物与土壤形成的有机复合体。它的形成使土壤表面在物理、化学和生物学特性上均明显不同于松散沙土，具有较强的抗风蚀功能和重要的生态及地学效应，也是干旱荒漠地区植被演替的重要基础。
低营养微生物(oligotrophic microorganism)又称“寡营养微生物”，属于特殊环境微生物，也是生物结皮的一个重要组成。它是一类在营养物质浓度很低条件下生长的微生物，个体一般比较小，生长相当缓慢，生物量低，对维持生存所需的营养要求也很低，生态分布范围很广，构成生物圈的大部分，在生物地球化学循环中起重要作用，已有的结果表明，芽孢杆菌具有粘性夹膜、或厚的果胶质外壁，能分泌大量的粘液，这些具有粘性附属物的菌体和粘液能将矿物细粒粘结，形成球状表面团聚。
在前期研究的基础上已经从新疆古尔班通古特沙漠、克拉玛依荒漠区吐鲁番盆地的火焰山干旱荒漠区同时分离出2株在营养的培养基生长良好的产胞外粘多糖的杆状细菌，探讨了菌种的个体形态、培养特征和生理生化特性，经鉴定为已知的缓慢芽孢杆菌(Bacilluslentus)；德氏拜叶林克氏菌(Beijienchia derxii)。确定了菌种生长与所需主要因子的关系，制备菌剂；测定了胞外粘多糖的组分。经过吐鲁番及古尔班通古特沙漠小区试验证明，该菌液体培养物可在流沙表面结成一层微生物结皮。并对多年生干旱荒漠植物如中麻黄、乌拉尔甘草等种植后有保水、保苗作用。因此，将本发明应用于防沙治沙工程，必将产生巨大的社会、生态效益，为促进我国的科技发展作出重大贡献，为人类造福。
发明内容
本发明目的在于，研制的固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂，首先是耐低营养细菌液体培养基的制备，然后将从新疆古尔班通古特沙漠、克拉玛依荒漠区吐鲁番盆地的火焰山干旱荒漠区分离纯化出的2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌等量接种于已制备好的液体培养基中，即可得到耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％的稀释液，直接喷洒在流沙表面结成一层微生物结皮，即可起到固沙的作用；或将多年生植物如乌拉尔甘草、中麻黄按常规种植方法播种于荒漠区土壤中，在土壤表面喷洒25-75％的低营养细菌稀释液，即可起到保水、保苗的作用。
本发明所述的一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂，按下列步骤进行：
a、耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳1-15mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.0-7.2，其中碳源为葡萄糖或甘露醇；
b、将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Bacillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Baijienchiaderxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，15-50℃培养48-72小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖，其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂在固沙中将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面的应用。
一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂在保水、保苗中将多年生植物如乌拉尔甘草、中麻黄按常规种植方法播种于荒漠区土壤中，在土壤表面喷洒25-75％的低营养细菌稀释液的应用。
具体实施方式
实施例1
耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳1mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.0，其中碳源为葡萄糖；
将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Bcillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Beijienchia derxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，15℃培养48小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖、其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面即可形成2-6mm的微生物结皮层，有效的防治流沙面活化。
将25-75％的低营养细菌稀释液喷洒于已播种的多年生植物乌拉尔甘草、中麻黄土壤表面，和对照相比可减少水分流失0.8-1.2％，提高保苗率10-26％。
实施例2
耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳10mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.1，其中碳源为甘露醇；
将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Bacillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Beijienchia derxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，30℃培养60小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖、其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面即可形成2-6mm的微生物结皮层，有效的防治流沙面活化。
将25-75％的低营养细菌稀释液喷洒于已播种的多年生植物乌拉尔甘草、中麻黄土壤表面，和对照相比可减少水分流失0.8-1.2％，提高保苗率10-26％。
实施例3
耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳15mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.2，其中碳源为葡萄糖；
将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Bacillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Beijienchia derxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，50℃培养72小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖、其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面即可形成2-6mm的微生物结皮层，有效的防治流沙面活化。
将25-75％的低营养细菌稀释液喷洒于已播种的多年生植物乌拉尔甘草、中麻黄土壤表面，和对照相比可减少水分流失0.8-1.2％，提高保苗率10-26％。
实施例4
耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳15mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.0，其中碳源为甘露醇；
将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Bacillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Beijienchia derxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，10℃培养48小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖、其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面即可形成2-6mm的微生物结皮层，有效的防治流沙面活化。
将25-75％的低营养细菌稀释液喷洒于已播种的多年生植物乌拉尔甘草、中麻黄土壤表面，和对照相比可减少水分流失0.8-1.2％，提高保苗率10-26％。
实施例5
耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳15mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.1，其中碳源为葡萄糖；
将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Bacillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Baijienchia derxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，30℃培养60小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖、其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面即可形成2-6mm的微生物结皮层，有效的防治流沙面活化。
将25-75％的低营养细菌稀释液喷洒于已播种的多年生植物乌拉尔甘草、中麻黄土壤表面，和对照相比可减少水分流失0.8-1.2％，提高保苗率10-26％。
实施例6
耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳15mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.2，其中碳源为甘露醇；
将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Bacillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Beijienchia derxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，50℃培养72小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖、其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面即可形成2-6mm的微生物结皮层，有效的防治流沙面活化。
将25-75％的低营养细菌稀释液喷洒于已播种的多年生植物乌拉尔甘草、中麻黄土壤表面，和对照相比可减少水分流失0.8-1.2％，提高保苗率10-26％。
Claims (3)
1、一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂，其特征在于按下列步骤进行：
a、耐低营养细菌液体培养基的制备：
将磷酸二氢钾0.01％，硫酸镁0.01％，氯化钠0.02％，硫酸钙0.005％，碳酸钙0.2％，碳1-15mg/L，余量为水，按常规方法制成培养基，pH7.0-7.2，其中碳源为葡萄糖或甘露醇；
b、将分离纯化出的已知2株耐低营养产胞外粘多糖的细菌，缓慢芽孢杆菌Becillus lentus，德氏拜叶林克氏菌Beijienchiaderxii，等量接种于已制备好的液体培养基中，15-50℃培养48-72小时，即成耐低营养细菌的培养物原液，再将培养液原物用水稀释成25％-75％即可；其中耐低营养细菌产生胞外粘多糖的组分：组成胞外多糖的各单糖中，以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主，其次为半乳糖、阿拉伯糖，其摩尔比依次为19∶14∶14∶6∶1。
2、根据权利要求1所述的一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂在固沙中将25-75％低营养细菌稀释液喷洒在流沙表面的应用。
3、根据权利要求1所述的一种固沙、保水、保苗的耐低营养细菌制剂在保水、保苗中将多年生植物如乌拉尔甘草、中麻黄按常规种植方法播种于荒漠区土壤中，在土壤表面喷洒25-75％的低营养细菌稀释液的应用。
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