沙福芽孢桿菌及微生物菌劑和它們的應用的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種沙福芽孢桿菌，其保藏編號為CGMCC?NO.8843。本發明還提供了一種微生物菌劑，該微生物菌劑含有菌體和培養基，所述菌體包括保藏編號為CGMCC?NO.8843的沙福芽孢桿菌。本發明還提供了如上所述的沙福芽孢桿菌和如上所述的微生物菌劑在制備微生物肥料中的應用。通過上述技術方案，本發明可以更加有效地增加磷肥的肥效。
【專利說明】沙福芽孢桿菌及微生物菌劑和它們的應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業生物【技術領域】，具體地，涉及一種沙福芽孢桿菌、一種微生物菌劑和它們的應用。
【背景技術】
[0002]磷肥能夠促進番茄花芽分化，提早開花結果，促進幼苗根系生長和改善果實品質。缺磷時，幼芽和根系生長緩慢，植株矮小，葉色暗綠，無光澤，背面紫色。磷通常成正磷酸鹽(磷酸氫根或磷酸二氫根)形式被植物吸收。當磷進入植物體后，大部分成為有機物，有一部分仍然保持無機鹽的 形式。磷以磷酸根形式存在于糖磷酸、核酸、核苷酸、輔酶、磷脂、植酸等中。磷在ATP的反應中其關鍵作用，磷在糖類代謝、蛋白質代謝、和脂肪代謝中起著重要的作用。
[0003]施磷能夠促進各種代謝正常進行，植物生長發育良好，同時提高植物的抗寒性和抗旱性。由于磷與糖類、蛋白質和脂肪的代謝和三者相互轉變都有關系，多以不論栽培糧食作物、豆類作物和油類作物都需要磷肥。缺磷時，蛋白質合成受阻，新的細胞質和細胞核形成較少，影響細胞分裂，生長緩慢，也少，分枝或分蘗減少，植株矮小，葉片暗綠，可能是細胞生長慢，葉綠素含量相對提高。缺磷時，開花期和成熟期都延遲，產量降低，抗性減弱。
[0004]合理施用磷肥，可增加作物產量，改善作物品質，加速谷類作物分蘗和促進籽粒飽滿；促使棉花、瓜類、茄果類蔬菜及果樹的開花結果，提高結果率；增加甜菜、甘蔗、西瓜等的糖分；油菜籽的含油量。
[0005]磷肥一般作基肥施用，相同條件下，土壤速效磷含量越高，磷肥肥效越低。現有磷肥種類少，產量不足，利用率低。磷肥生產發展受自然資源限制，不但磷肥生產數量有限，類型也比較少，現在農業使用的磷肥基本都是無機磷形態，例如過磷酸鈣、鈣鎂磷肥和磷酸鈣。現有的各種類型傳統磷肥施入土壤后，容易被土壤大量固定，有效態磷含量低，據統計，磷肥利用率一般在5-25%之間，所以磷當季利用率很低，造成因磷肥在土壤中大量累積而浪費有限的資源。
【發明內容】
[0006]本發明的發明人分離了一株沙福芽孢桿菌，發現其具有優異的增加磷肥的肥效的效果，由此得到了本發明。為了克服現有的磷肥肥效較低的缺陷，本發明提供了一種沙福芽孢桿菌，該沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)的保藏編號為CGMCC N0.8843。
[0007]本發明還提供了一種微生物菌劑，該微生物菌劑含有菌體和培養基，所述菌體包括保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌。
[0008]本發明還提供了如上所述的沙福芽孢桿菌和如上所述的微生物菌劑在制備微生物肥料中的應用。
[0009]通過上述技術方案，本發明可以更加有效地增加磷肥的肥效。
[0010]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。[0011]生物材料保藏
[0012]本發明的沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)是本發明的發明人從天津靜海地區玉米地表層土壤樣本中分離的純培養物，其保藏編號為CGMCC N0.8843，保藏日期為2014年2月21日，保藏單位為中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址位于北京市朝陽區北辰西路I號院3號中國科學院微生物研究所，分類命名為沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)。
【具體實施方式】
[0013]以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0014]本發明提供了一種沙福芽孢桿菌，該沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)的保藏編號為 CGMCC N0.8843。
[0015]本發明還提供了一種微生物菌劑，該微生物菌劑含有菌體和培養基，所述菌體包括保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌。
[0016]其中，所述微生物菌劑中含有的菌體的量可以在很大范圍內改變，例如每克所述微生物菌劑中，保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌的活菌數可以為(5-200) X IO7CFU,優選情況下，每克所述微生物菌劑中，保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌的活菌數可以為(20-120) X 107CFU。
[0017]根據本發明，所述培養基的種類可以在很大范圍內改變，可以將各種能夠用于培養沙福芽孢桿菌的培養基，例如，可以為牛肉膏蛋白胨培養基、肉湯培養基、LB培養基等常用培養基作為種子培養基，用于菌種的保存；而發酵的培養基一般用于生產，這些培養基的種類也為本領域技術人員所公知。上述培養基能夠商購得到或者根據“微生物培養基手冊”(Microbiology Culture Media Manual)的記載制備得到。例如，種子培養基可以為牛肉膏蛋白胨培養基，其含有l_3g/L的牛肉膏、5-15g/L的蛋白胨、3-8g/L的氯化鈉和15-20g/L的瓊脂。例如發酵培養基可以含有:40-150g/L的玉米粉、40_150g/L的淀粉、40-150g/L的蔗糖、10-100g/L的豆油、0.5_8g/L的氯化鈉、0.5_5g/L的碳酸鈣、2_10g/L的磷酸二氫鉀和l-10g/L的硫酸亞鐵。
[0018]其中，上述各種培養基可以按照常規的滅菌方法進行滅菌后備用，例如在115-125°C和1.5-2個標準大氣壓的條件下滅菌10_30分鐘。
[0019]其中，為了方便所述微生物菌劑的貯藏和使用，所述微生物菌劑可以制成固體顆粒劑，優選地，所述微生物菌劑還含有惰性固體載體和粘結劑；所述惰性固體載體包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高嶺土、凹凸棒土、蒙脫土、膨潤土、滑石粉、白碳黑和碳酸鈣中的至少一種；所述粘結劑包括麥芽糖和/或糊精。
[0020]其中，優選地，所述微生物菌劑中，惰性固體載體的含量為30-90重量所述粘結劑的含量為5-20重量％。
[0021]其中，所述微生物菌劑的制備方法可以包括:將CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌接種于發酵 培養基中進行培養。優選情況下，通過培養使得到的每克所述微生物菌劑中，保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌的活菌數可以為(5-200) X IO7CFU,更優選為(20-120) X 107CFU。其中，培養的溫度可以為28-35°C，培養的時間可以為10-50小時。[0022]優選地，所述微生物菌劑的制備方法還可以包括:將在發酵培養基中進行培養后得到的物料與惰性固體載體和粘結劑混合；所述惰性固體載體包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高嶺土、凹凸棒土、蒙脫土、膨潤土、滑石粉、白碳黑和碳酸鈣中的至少一種；所述粘結劑包括麥芽糖和/或糊精。優選地，惰性固體載體和粘結劑的用量使得所述微生物菌劑中，惰性固體載體的含量為30-90重量％ ;所述粘結劑的含量為5-20重量％。其中，混合后的物料可以進一步干燥制粒為顆粒劑。
[0023]本發明還提供了如上所述的沙福芽孢桿菌和如上所述的微生物菌劑在制備微生物肥料中的應用。
[0024]本發明的沙福芽孢桿菌和微生物菌劑特別適合增加磷肥的肥效，因此優選地，微生物肥料還含有磷肥。
[0025]特別優選地，所述磷肥包括骨粉、磷礦粉和鈣鎂磷肥中的至少一種。
[0026]本發明的沙福芽孢桿菌和微生物菌劑可以和磷肥混合后施用，也可以和磷肥分開獨立地先后使用。其中，所制成的微生物肥料適宜的土壤包括但不限于黑土、黑鈣土、沙姜黑土、白漿土、褐土、潮土、鹽潮土、紅壤、水稻土、灰鈣土和灰漠土中的至少一種。
[0027]以下通過實施 例進一步詳細說明本發明:
[0028]實施例1
[0029]本實施例用于說明本發明的沙福芽孢桿菌的培養及微生物菌劑的制備。
[0030]將保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)接種到LB培養基(含10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物和10g/L的NaCl)中，在30°C和200轉/分振蕩下培養至菌密度0D_值為0.6-0.8，得到種子菌液。
[0031]將IOOmL上述種子菌液加入100L發酵培養基中(發酵培養基含有80g/L的玉米粉、80g/L的淀粉、80g/L的鹿糖、40g/L的豆油、3g/L的氯化鈉、3g/L的碳酸鈣、5g/L的磷酸二氫鉀和5g/L的硫酸亞鐵)，在30°C下培養，在培養過程中進行取樣并通過顯微鏡直接計數法進行觀察，直至每克培養液中的沙福芽孢桿菌的活菌數為IO9CFU,所得到的培養液即為本實施例的微生物菌劑。
[0032]實施例2
[0033]本實施例用于說明本發明的沙福芽孢桿菌的培養及微生物菌劑的制備。
[0034]將保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)接種到LB培養基(含10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物和10g/L的NaCl)中，在30°C和200轉/分振蕩下培養至菌密度0D_值為0.6-0.8，得到種子菌液。
[0035]將IOOmL上述種子菌液加入100L發酵培養基中(發酵培養基含有80g/L的玉米粉、80g/L的淀粉、80g/L的鹿糖、40g/L的豆油、3g/L的氯化鈉、3g/L的碳酸鈣、5g/L的磷酸二氫鉀和5g/L的硫酸亞鐵)，在30°C下培養，在培養過程中進行取樣并通過顯微鏡直接計數法進行觀察，直至每克培養液中的沙福芽孢桿菌的活菌數為IO9CFU,在所得到的培養液(實測含水約65重量％)中加入硅藻土和粘結劑(糊精)，相對于每升的培養液，加入的硅藻土為500g，粘結劑為140g，然后將混合物在造粒機上過16目篩造粒，再用60°C的熱空氣烘干，實時測定水份含量，直至水份含量為4重量％左右，即得到本實施例的微生物菌劑，測得該微生物菌劑中，活菌數為5 X 108CFU/g。
[0036]實施例3[0037]按照實施例1的方法制備微生物菌劑，不同的是，所用的發酵培養基為含有60g/L的玉米粉、100g/L的淀粉、50g/L的鹿糖、80g/L的豆油、2g/L的氯化鈉、4g/L的碳酸鈣、3g/L的磷酸二氫鉀和3g/L的硫酸亞鐵的培養基。
[0038]對比例I
[0039]將購自ATCC的商品號為ATCO? BAA-1126?的沙福芽孢桿菌(Bacillussafensis)接種到NA培養基(含10g/L的蛋白胨、5g/L的牛肉膏和5g/L的NaCl)中，在30°C和160轉/分振蕩下培養至菌密度0D_值為0.6-0.8，得到種子菌液。
[0040]將IOOmL上述種子菌液加入100L發酵培養基中(發酵培養基含有80g/L的玉米粉、80g/L的淀粉、80g/L的鹿糖、40g/L的豆油、3g/L的氯化鈉、3g/L的碳酸鈣、5g/L的磷酸二氫鉀和5g/L的硫酸亞鐵)，在30°C下培養，在培養過程中進行取樣并通過顯微鏡直接計數法進行觀察，直至每克培養液中的沙福芽孢桿菌的活菌數為IO9CFU,所得到的培養液即為本對比例的微生物菌劑。
[0041]測試實施例1
[0042]本測試實施例中，在實驗室環境測試實施例1-3和對比例I的微生物菌劑的溶磷作用。
[0043]分別配制磷酸鈣液體培養基(含葡萄糖10g/L、Ca3(PO4)25g/L、氯化鎂5g/L、硫酸鎂0.25g/L、氯化鉀0.25g/L和硫酸銨0.15g/L)、磷酸鈣固體培養基(含葡萄糖10g/L、Ca3 (PO4) 25g/L、氯化鎂 5g/L、硫酸鎂 0.25g/L、氯化鉀 0.25g/L、硫酸銨 0.15g/L 和 18g/L 的瓊脂)、磷礦粉液體培養基(含葡萄糖10g/L、磷礦粉5g/L、氯化鎂5g/L、硫酸鎂0.25g/L、氯化鉀0.25g/L和硫酸銨0.15g/L)、磷礦粉固體培養基(含葡萄糖10g/L、磷礦粉5g/L、氯化鎂5g/L、硫酸鎂0.25g/L、氯化鉀0.25g/L、硫酸銨0.15g/L和18g/L的瓊脂)，其中，磷礦粉含磷量(P2O5)為20重量％。然后測定實施例1-3和對比例I的微生物菌劑的溶磷圈和溶磷量。其中，溶磷圈的具體測定方法包括:將實施例1-3和對比例I的微生物菌劑各取0.05g分別置于磷酸鈣固體培養基和磷礦石固體培養基上，30°C培養4天，測量溶磷圈直徑(D)和菌落直徑(d)。其中，溶磷量的具體測定方法包括:將實施例1-3和對比例I的微生物菌劑各取0.05g分別加入IOOmL磷酸鈣液體培養基和磷礦粉液體培養基上，30°C下200轉/分鐘培養4天，鑰銻抗比色法測量上清液的含磷量。
[0044]結果如表1所示。
[0045]表1
[0046]
【權利要求】
1.一種沙福芽孢桿菌,其特征在于:該沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)的保藏編號為 CGMCC N0.8843。
2.一種微生物菌劑，該微生物菌劑含有菌體和培養基，其特征在于:所述菌體包括保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌。
3.根據權利要求2所述的微生物菌劑，其特征在于:每克所述微生物菌劑中，保藏編號為CGMCC N0.8843的沙福芽孢桿菌的活菌數為(5-200) X 107CFU。
4.根據權利要求2或3所述的微生物菌劑，其特征在于:所述培養基包括牛肉膏蛋白胨培養基、肉湯培養基和LB培養基中的至少一種。
5.根據權利要求2或3所述的微生物菌劑，其特征在于:所述培養基含有40-150g/L的玉米粉、40-150g/L的淀粉、40-150g/L的蔗糖、10_100g/L的豆油、0.5_8g/L的氯化鈉、0.5-5g/L的碳酸鈣、2-10g/L的磷酸二氫鉀和l-10g/L的硫酸亞鐵。
6.根據權利要求2或3所述的微生物菌劑，其特征在于:所述微生物菌劑還含有惰性固體載體和粘結劑；所述惰性固體載體包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高嶺土、凹凸棒土、蒙脫土、膨潤土、滑石粉、白碳黑和碳酸鈣中的至少一種；所述粘結劑包括麥芽糖和/或糊精。
7.根據權利要求6所述的微生物菌劑，其特征在于:所述微生物菌劑中，惰性固體載體的含量為30-90重量％ ;所述粘結劑的含量為5-20重量％。
8.權利要求1所述的沙福芽孢桿菌和權利要求2-7中任意一項所述的微生物菌劑在制備微生物肥料中的應用 。
9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于:所述微生物肥料還含有磷肥。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于:所述磷肥包括骨粉、磷礦粉和鈣鎂磷肥中的至少一種。
【文檔編號】C12R1/07GK103937721SQ201410167689
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】趙君才, 阮志勇, 趙秉強, 劉艷偉, 趙文勇, 呂昭輝, 劉慧 , 宋昭, 王彥偉, 劉小飛 申請人:煙臺海上傳奇生物科技有限公司