CN104726103B - 一种干旱山地用微生物组合菌液及其凝胶制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干旱山地用微生物组合菌液，由蜡样芽孢杆菌Z77、蜡样芽孢杆菌L90和酿酒酵母菌按cfu之比为10：4～5：0.5～1混合，微生物组合菌液中含活菌数大于或等于5.0×108cfu/ml。本发明还公开了一种干旱山地用凝胶制剂，由微生物吸附液和吸附载体按(20～30)：1的比例混合，形成凝胶制剂，所述微生物吸附液是由微生物组合菌液采用稀释液稀释8-10倍制成。本发明的微生物组合菌液实现了多菌株在干旱环境下的集群促生效应，组合菌液对干旱环境具有更强的针对性和有效性；凝胶制剂能在干旱环境下可延长微生物的存活时间，提高有效微生物数量，在干旱环境条件下可改良土壤，提高植物干旱适应能力，提高造林成活率。

Description

一种干旱山地用微生物组合菌液及其凝胶制剂
技术领域
本发明涉及一种干旱山地用微生物组合菌液及其凝胶制剂。
背景技术
植物根际促生细菌(PGPR)是指生存在植物根圈范围中，对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益细菌，对植物生长及病害防治有极其重要的作用。目前关于PGPR的研究报道很多，大量文献证明，PGPR对植物根际土壤生态环境的改善、植物生长，尤其是植物根系生长具有显著的促进作用。
干旱是全球范围内影响农林生产的一种非常严重的自然灾害。干旱会导致土壤中细菌数量大幅降低，群落结构多样性减少，土壤生物活性降低，从而会加大植物受到的干旱胁迫。但是研究认为，干旱环境下接种PGPR并不能有效改良土壤，不能促进植物生长，对植物抗干旱能力影响也有限。这是因为不同的环境条件，诸如温度、土壤性质、水分和其他土著微生物活力，尤其是干旱环境等均会对细菌的定殖和繁殖造成影响。一般微生物在适宜水分条件下可正常繁殖并发挥功效，然而在干旱环境中却不能长期定殖存活，便失去了其特有的功能。
为提高微生物的有效性，一般选用草炭、畜禽粪便、菇渣等有机材料作为有机吸附载体，将微生物接种到有机吸附载体中制成生物有机肥料。将生物有机肥料施用到植物根际环境中，适宜环境下微生物可定殖在植物根际环境中，并能作用于土壤和植物根际，充分发挥微生物的作用，促进植物生长，甚至改善产品品质。但是，生物有机肥料中的有机吸附载体蓄水能力有限，在干旱环境中，受水分胁迫的影响，生物有机肥料中有益微生物同样不能成功繁殖，严重制约了微生物功效的发挥。如何提高干旱环境下微生物的有效性，是其在干旱环境中发挥功效的前提，也是目前微生物抗旱研究的难点所在。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是结合不同PGPR的功能特点，寻求一种适宜的PGPR组合，制备成微生物组合菌液，使其在干旱环境下发挥各组合的协同作用，并通过特定吸附的方法制成凝胶制剂，提高其在干旱环境中的存活能力和有效性，这对于提高PGPR在干旱环境下的应用效果和充分发挥PGPR的应用潜力具有重要意义。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种干旱山地用微生物组合菌液，由蜡样芽孢杆菌Z77、蜡样芽孢杆菌L90和酿酒酵母菌按cfu之比为10：4～5：0.5～1混合，微生物组合菌液中含活菌数大于或等于5.0×108cfu/ml。
所述蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)Z77，已于2012年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.7070，记载在中国专利“一株蜡样芽孢杆菌及其在提高植物抗旱能力中的应用”(CN103667132A)中。
所述蜡样芽孢杆菌L90已于2012年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.7069，记载在中国专利“一株蜡样芽孢杆菌及其在提高植物抗旱能力中的应用”(CN103667132A)中。
所述酿酒酵母菌(saccharomycescerevisiae)来源于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，酿酒酵母菌的菌种编号为2.0666。
本发明还提供了一种干旱山地用凝胶制剂，由微生物吸附液和吸附载体按(20～30)：1(mL/g)的比例混合，制成CLP-PGPR凝胶制剂；
所述微生物吸附液是由微生物组合菌液采用专用稀释液稀释8-10倍制成；
所述专用稀释液是由黄豆芽和水按1：30～35(g/mL)混合，沸水中煮10min，冷却过滤，向滤液中加入1％～1.5％(质量分数)的葡萄糖和0.2％～0.3％(质量分数)的尿素，溶解后混匀，制成稀释液；
所述吸附载体为CLP型制动载体，来自北京汉力淼新技术有限公司，粒径大小为0.3～0.8mm。
本发明的有益效果：
(1)本发明根据蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)Z77、蜡样芽孢杆菌L90和酿酒酵母菌(saccharomycescerevisiae)各自的功能特点，以蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)Z77和蜡样芽孢杆菌L90为主要组分，并与酿酒酵母菌进行优化组合，制成微生物组合菌液，三种菌株之间不存在拮抗作用，能够发挥各自的功能特点，菌株之间还存在协同作用，实现了多菌株在干旱环境下的集群促生效应，组合菌液对干旱环境具有更强的针对性和有效性。
(2)本发明还提供了一种延长微生物组合物菌液在干旱环境中成活时间的方法，将CLP型制动载体与微生物组合菌液相结合，形成CLP-PGPR凝胶，延长了组合菌液中的微生物在干旱环境下的生存定殖能力和存活时间，提高了有效微生物的数量，在干旱环境下可改良土壤，促进植物生长，提高水分利用效率，提高植物干旱适应能力，改善造林效果。
附图说明
图1为不同稀释处理对菌液微生物存活时间的影响。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：微生物组合菌液的制备及对植物在干旱环境中适应能力的影响的考察
1.微生物组合菌液的制备：
分别将蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)Z77、蜡样芽孢杆菌L90和酿酒酵母菌按照常规方法进行种子培养和液体发酵培养，制得蜡样芽孢杆菌Z77菌液、蜡样芽孢杆菌L90菌液和酿酒酵母菌菌液。
将蜡样芽孢杆菌Z77菌液、蜡样芽孢杆菌L90菌液和酿酒酵母菌菌液按cfu之比为10：4.7：0.7混合，制备得到微生物组合菌液，微生物组合物菌液含活菌数为6.84×108cfu/ml。
2.微生物组合菌液对植物在干旱环境中适应能力的影响
选用金银花裸根苗，进行金银花裸根苗的盆栽实验。金银花定植时，取配置好的微生物组合菌液12ml，用无菌水稀释至100ml，分别均匀的浇灌于金银花根系周围，然后浇水至田间持水量的80％，作为试验组；同时设置浇灌等量蜡样芽孢杆菌L90(对照组1)、蜡样芽孢杆菌Z77(对照组2)、酿酒酵母菌(对照组3)试验，保持各处理总活菌数基本一致，正常管理。60d后，开始进行干旱胁迫，控制水分含量为田间持水量的40％左右。30d后测定金银花叶片的光合速率、蒸腾速率、相对含水量和相对电导率，计算水分利用效率，结果如表1所示。可以看出，同对照组相比，试验组具有最高的叶片相对含水量和水分利用效率，最低的叶片相对电导率。此外，试验组还显著提高了土壤中速效磷和速效钾的含量。因此，在各菌株互不拮抗的基础上，微生物组合菌液可充分发挥集群协同作用，显著提高土壤有效养分含量，提高金银花在干旱环境中的适应能力，提高水分利用效率。
表1不同处理金银花的叶片相对含水量、相对电导率和土壤养分
实施例2：CLP-PGPR凝胶制剂的制备及微生物组合菌液在CLP型制动载体中的存活考察
1.CLP-PGPR凝胶制剂的制备
将黄豆芽和水按照1：30(g/ml)的比例煮10min，冷却过滤，向滤液中加入1％(质量分数)的葡萄糖和0.3％(质量分数)的尿素，溶化后混匀，制成专用稀释液。将蜡样芽孢杆菌Z77、蜡样芽孢杆菌L90、酿酒酵母菌按cfu之比为：10：4.5：0.8的比例混合，微生物组合物菌液含活菌数为6.02×108cfu/ml，分别用无菌水和专用稀释液稀释9倍。
称取50gCLP型制动载体，分别将无菌水和专用稀释液稀释后的微生物组合物菌液与载体按25：1(mL/g)的比例充分混匀，制成CLP-PGPR凝胶制剂，将其置于常温干燥阴凉处，自然存放。制成凝胶制剂后，取10g样品，用稀释平板计数法测定活菌数，以后每三天测定一次。结果如图1所示。可以看出，从第一次测定开始，专用稀释液稀释处理的有效活菌数均显著高于清水处理。因此，利用专用稀释液处理有利于菌液中微生物的存活。
实施例3：应用CLP-PGPR凝胶制剂的造林试验
采用实施例2中专用稀释液稀释后的微生物吸附液和CLP型制动载体制成CLP-PGPR凝胶制剂，安排侧柏的造林试验，侧柏定植时，取125gCLP-PGPR凝胶制剂，与少量土壤混拌后均匀撒施于金银花裸根苗的根系周围，作为试验组；取与试验组同等质量的CLP型制动载体，与少量土壤混拌后均匀撒施于金银花裸根苗的根系周围，作为对照组1；取与试验组同等体积的微生物吸附液，与少量土壤混拌后均匀撒施于金银花裸根苗的根系周围，作为对照组2；取与试验组同等质量的CLP型制动载体和与试验组同等体积的微生物吸附液，分别与少量土壤混拌后均匀撒施于金银花裸根苗的根系周围，作为对照组3。造林当年调查成活率，测定根际土壤微生物数量，并于翌年调查存活率，结果如表2所示。可以看出，同三个对照组相比，相比，试验组处理的地径、株高、成活率和保存率均显著最高，还能显著提高土壤中的微生物数量。表明，将CLP-PGPR凝胶制剂用于干旱山地造林，有利于土壤微生物的生长繁殖，提高造林效果。
表2不同处理侧柏的生长、成活率及保存率

Claims (5)

1.一种干旱山地用微生物组合菌液，其特征在于，由蜡样芽孢杆菌Z77、蜡样芽孢杆菌L90和酿酒酵母菌按cfu之比为10：4～5：0.5～1混合，微生物组合菌液中含活菌数大于或等于5.0×108cfu/ml；
所述蜡样芽孢杆菌Z77菌种保藏编号为CGMCCNo.7070；所述蜡样芽孢杆菌L90的菌种保藏编号为CGMCCNo.7069，所述酿酒酵母菌在CGMCC的菌种编号为2.0666。
2.一种干旱山地用微生物吸附液，其特征在于，由权利要求1所述的微生物组合菌液采用专用稀释液稀释8-10倍制成；
所述专用稀释液是由黄豆芽和水按1g：30～35mL混合，蒸煮，冷却过滤，向滤液中加入1％～1.5％的葡萄糖和0.2％～0.3％的尿素，溶解后混匀，制成专用稀释液。
3.一种干旱山地用凝胶制剂，其特征在于，由权利要求2所述的微生物吸附液和吸附载体按(20～30)ml：1g的比例混合，制成凝胶制剂。
4.根据权利要求3所述的干旱山地用凝胶制剂，其特征在于，所述吸附载体为CLP型制动载体。
5.根据权利要求4所述的干旱山地用凝胶制剂，其特征在于，所述CLP型制动载体的粒径大小为0.3～0.8mm。
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