專利名稱：一種高效復合解磷細菌菌劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于農作物的高效復合解磷細菌肥料。
背景技術：
磷是代謝過程，如能量轉移、信號轉導、大分子生物合成、光合作用、呼吸作用等必不可少的物質之一。因此，有效磷含量直接影響作物的生長。缺磷可導致最大產量的5% 15%的損失。雖然在土壤中具有龐大的全磷儲備，可供作物生長利用一百年或更長時間，但是能被植物直接利用的有效磷卻非常少，據報道我國74%的缺磷耕地土壤中，有效磷含量不足全磷含量的5%。目前，在生產中多施用高水溶性磷肥，然而磷肥施入土壤后易形成難溶性的磷酸鹽并迅速被土壤礦物吸附固定，其當季利用率僅為10% 25%，而且大量長期使用化肥，還會造成諸如土壤板塊、水體污染等環境問題。因此，在這種情況下迫切需要尋找一種更環保、更經濟的方法以提高在缺磷土壤上的作物產量。土壤中的難溶性磷可分為兩種，一種是CaHPO4, Ca (H2P04) 2和( (PO4) 2等簡單的磷酸鹽或結構復雜的磷灰石等無機磷酸鹽，另一種是核酸、磷脂和植素等含磷有機物。對于前者，磷細菌主要通過生命代謝活動會產生有機酸，如乳酸、氨基酸、草酸、延胡索酸、琥珀酸和檸檬酸等，這些有機酸與鈣、鐵等離子結合，生成沉淀反應、或發生絡合反應、鰲合反應，使磷酸鹽中的磷酸根釋放出來，或通過呼吸作用放出C02或NH4+同化作用放出質子降低 PH值，引起磷酸鹽溶解。對于后者，磷細菌主要是通過分泌植酸酶、核酸酶和磷酸酶物質，將磷酸脂等有機磷降解。因此，大力研究解磷微生物及開發和利用相關菌肥，提高磷肥利用效率，這對于減少環境污染、緩解磷資源短缺、發展持續高效高產農業具有深遠的戰略意義。
發明內容
本發明的目的是，提供一種具有高效解磷作用的復合解磷細菌菌劑及其制備方法，該菌劑適應性強、性能穩定，能改良土壤，提高土壤肥力。本發明的高效復合解磷細菌菌劑是由巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌經搖瓶培養、發酵罐發酵后制得；所述巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌的接種比例為2 1 1。本發明中的高效復合解磷細菌菌劑制備方法，包括以下步驟(1)搖瓶培養分別從巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌菌株的斜面上挑取一環于裝有25 35mL無菌水的IOOmL三角瓶中，搖勻。將各菌懸液按照巨大芽孢桿菌枯草芽孢桿菌蠟樣芽孢桿菌=211的比例接種到裝有解磷菌劑發酵培養基的三角瓶中，進行搖瓶培養，接種量為2 6%。培養條件為溫度28 32°C、轉速140 200r/min，500mL 三角瓶裝液100 300mL，培養時間為18 ^h。(2)發酵罐發酵在解磷菌劑發酵培養基中接種1. 0 5. 0%的上述搖瓶菌液，發酵培養，即制得解磷細菌菌劑。培養條件為罐溫^ 32°C、罐壓0. 01 0. 03MPa、通氣量0. 5 1 1 2 (V/V · min)、攪拌速度180 220r · mirT1，發酵時間為18 28h。本發明所述的解磷菌劑發酵培養基所含成分重量份配比是葡萄糖2 6、蔗糖 1 2、硝酸銨0. 1 0. 2、硫酸銨0. 1 0. 3、檸檬酸鈉0. 05 0. 15、硫酸鎂0. 005 0. 02、 磷酸氫二鉀0. 1 0. 6和水100，其pH為7. 0 7. 5。上述2 1 1的比例為巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌菌懸液的體積比。本發明質量符合《磷細菌肥料》農業標準(NY412-2000)的磷細菌生物肥料的生產方法。本發明的有益效果是所制肥料產品中含有降解土壤磷酸鈣的高效菌株，不但其解磷效果顯著，而且競爭力強，施入土壤后能迅速形成優勢群，并在土壤中存活下來，肥料產品中含有特定的營養物質(葡萄糖、蔗糖、硝酸銨、硫酸銨、檸檬酸鈉、硫酸鎂、磷酸氫二鉀)，能給具有解磷功能的細菌提供十分優越的生長環境。以下將通過實施例對本發明技術方案做進一步說明。
具體實施例方式實施例1⑴搖瓶培養分別從巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌菌株的斜面上挑取一環于裝有25 35mL無菌水的IOOmL三角瓶中，搖勻。將各菌懸液按照巨大芽孢桿菌枯草芽孢桿菌蠟樣芽孢桿菌=2 1 1的比例接種到裝有解磷菌劑發酵培養基的三角瓶中，進行搖瓶培養，接種量為2 6%。培養條件為溫度28 32°C、轉速140 200r/min，500mL三角瓶裝液100 300mL，培養時間為18 ^h。解磷菌劑發酵培養基的成分為(重量份比) 葡萄糖2 6、蔗糖1 2、硝酸銨0. 1 0. 2、硫酸銨0. 1 0. 3、檸檬酸鈉0. 05 0. 15、硫酸鎂0. 005 0. 02、磷酸氫二鉀0. 1 0. 6和水100 ；pH7. 0 7. 5，在121°C，0. IMPa條件下滅菌20min。(2)發酵罐發酵在解磷菌劑發酵培養基中接種1. 0 5. 0%的上述搖瓶菌液，發酵培養，即制得解磷細菌菌劑。培養條件為罐溫^ 32°C、罐壓0. 01 0. 03MPa、通氣量0. 5 1 1 2 (V/V · min)、攪拌速度180 220r · mirT1，發酵時間為18 28h。實施例2白菜盆栽試驗供試作物為上海青(淮南市玉良種子有限公司)；供試土壤采自合肥市郊區農田， 采樣深度為0 20cm。其基本理化性質為，有機質35. 15g · kg-1，全氮2. 07g · kg—1，堿解氮 192. 48mg .kg-1，全磷 4. 23g .kg-1，速效磷 24. 77mg ·kg、速效鉀 121. 20mg'kg"1o 土樣經風干磨細后，過2mm篩，裝盆，每盆裝土 13kg。試驗設4個處理，對照(20mL滅活菌劑)、處理 1 (5mL菌劑+15mL滅活菌劑)、處理2 (IOmL菌劑+IOmL滅活菌劑)、處理3 (15mL菌劑+5mL 滅活菌劑)。于2009年12月8日播種，每盆播種15粒，置于25°C光照培養箱，常規管理， 28d后收獲、采樣分析，結果如表1所示。表1不同處理對白菜種子苗期生長情況的影響
權利要求
1.一種高效復合解磷細菌菌劑，其特征是解磷細菌菌劑由巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌經搖瓶培養、發酵罐發酵后制得；所述巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌的接種體積比為2 1 1。
2.根據權利要求1所述的一種高效復合解磷細菌菌劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)搖瓶培養從保藏正常的解磷細菌斜面培養基上挑取一環分別接種到裝有解磷菌劑發酵培養基的搖瓶中，進行搖瓶培養；搖瓶培養條件為溫度觀 32°C、轉速140 200r/min，搖瓶裝液量20 40%，培養時間18 ^h ；(2)發酵罐發酵將巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌搖瓶菌液按上述比例移入發酵罐，發酵培養發酵罐培養條件為罐溫觀 32°C、罐壓0. 01 0. 03MPa、通氣量 1 1 2V/V · min、攪拌速度180 220r/min，發酵時間為18 ^h。
3.根據權利要求2所述的一種高效復合解磷細菌菌劑的制備方法，其特征在于，所述解磷菌劑發酵培養基所含成分重量份配比是葡萄糖2 6、蔗糖1 2、硝酸銨0. 1 0. 2、 硫酸銨0. 1 0. 3、檸檬酸鈉0. 05 0. 15、硫酸鎂0. 005 0. 02、磷酸氫二鉀0. 1 0. 6和水 100，其 pH 為 7. 0 7. 5。
全文摘要
本發明提供一種具有高效解磷作用的復合解磷細菌菌劑及其制備方法。該解磷細菌菌劑系將優選確定的巨大芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌經加特定配制的解磷菌劑發酵培養基，利用搖瓶和發酵罐發酵培養而成。本發明所述解磷菌劑中不僅含有降解土壤磷酸鈣的高效菌株，而且其含有的特定營養物質能給具有解磷功能的細菌提供十分優越的生長環境。白菜、菜瓜的盆栽試驗結果表明，此解磷菌劑對白菜和菜瓜的根長、株高和地上部鮮質量均具有顯著的促進作用。
文檔編號C12R1/11GK102191199SQ20111007559
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者葉明 , 陶濤 申請人:合肥工業大學