CN108034596A - 一株胶红酵母菌株、花生降镉剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一株胶红酵母菌株、花生降镉剂及其应用，属于农作物安全生产技术领域。本发明提供的包括胶红酵母发酵液或胶红酵母固体制剂的花生降镉剂能够降低花生籽粒中镉的含量。同时还能够提高叶片中的P含量、花生籽粒产量及花生根系生物量。本发明提供的降镉剂还包括质量浓度为1～2g/L的磺基水杨酸溶液，能够进一步提高对花生籽粒中镉的去除率。与未施加降镉剂相比，采用本发明提供的降镉剂栽培花生，使花生籽粒中镉含量降低40.63％～44.78％,同时磷含量增加18.18％～21.43％，花生根系干重提高31.13％～37.9％，花生籽粒产量提高20.85％～22.2％。

Description

一株胶红酵母菌株、花生降镉剂及其应用
技术领域
本发明属于农作物安全生产技术领域，具体涉及一株胶红酵母菌株、花生降镉剂及其应用。
背景技术
随着工业的发展和农业生产的现代化，农田重金属污染日益严重，污染面积逐年扩大。重金属由于具有不易降解、易富集等特征受到广泛关注。因具有高毒性和高迁移性，镉(Cd)被认为是最重要的环境污染物质，人体中过量的镉可导致骨痛病、肾脏疾病、肝脏损害等一系列疾病。镉进入土壤后，优先与碳酸盐结合，形成难溶的碳酸镉，具有较大的移动性和植物有效性，从而更容易被植物吸收进入食物链，对人体健康产生危害。
花生是吸镉能力最强的大田作物之一，其对土壤中镉的吸收和向籽粒转移的效率高于许多作物。据调查，我国北方产区花生籽粒镉平均含量为0.2-0.3mg/kg，调查地点的土壤均没有明显污染情况，多数超出了国家无公害花生Cd含量0.05mg/kg(NY5303-2005)，部分超过了绿色食品标准0.4mg/kg限量(NY/T420-2009)。花生籽粒镉含量超标已经成为制约我国花生出口和相关产业发展的重要因素。
目前，选用特殊作物品种，筛选或选育镉低积累品种是消减植物可食部分镉累积的一种方式，但此种方式由于植物品种的特殊性，其生物学性状可能存在一定缺陷，如产量低、抗逆性差等，限制了品种的大面积推广。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一株胶红酵母菌株、降低花生籽粒镉含量的制剂，能够降低花生籽粒镉积累，提高花生籽粒降镉效率。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种胶红酵母菌株Rhodotorula mucilaginosa OP11，保藏编号为CGMCCNo.13540。
本发明还提供了一种花生降镉剂，包括胶红酵母发酵液或胶红酵母固体制剂；
所述胶红酵母发酵液的制备方法，包括以下步骤：
上述方案所述胶红酵母菌株经活化和扩大培养，得到胶红酵母菌株发酵种子液，将所述胶红酵母菌株发酵种子液按2.5％～5％的接种量接种到麦芽汁液体培养基中，在25～30℃，转速150～200r/min的条件下液体发酵72h～96h，得到胶红酵母发酵液；
所述胶红酵母固体制剂的制备方法，包括以下步骤：
a.上述方案所述胶红酵母菌株经活化和扩大培养，得到胶红酵母菌株发酵种子液，将所述胶红酵母菌株发酵种子液按5％～10％的接种量接种到麦麸培养基中在28～30℃条件下固体发酵5～7d，搅拌，得到混合料；
b.将所述步骤a得到的混合料在28～30℃下继续发酵3～5d，得到胶红酵母固体制剂。
优选的，所述降镉剂还包括独立分装的质量浓度为1～2g/L的磺基水杨酸溶液。
本发明提供了一种上述方法所述的花生降镉剂在种植花生中的应用。
优选的，在花生种植前采用15～45mmol/L的脯氨酸溶液浸种。
优选的，所述胶红酵母发酵液施用在种植花生的根际；所述胶红酵母发酵液的施加量为16～20L/亩。优选的，所述胶红酵母发酵液的施加次数为3次；第一次施加的时间为花生出苗后的14～16d，第二次施加的时间为花生出苗后的29～31d，第三次施加的时间为花生出苗后的44～46d。
优选的，所述胶红酵母固体制剂施用在种植花生的土壤表面；所述胶红酵母固体制剂的施加量为8～10kg/亩。
优选的，所述胶红酵母固体制剂的施加次数为1次，施加的时间为花生播种前7～10d。
优选的，在花生开花期将磺基水杨酸溶液喷施在种植花生的叶面，每9～11d喷施一次，连续喷施三次。
优选的，所述磺基水杨酸溶液每次的喷施量为8～12L/亩。
本发明提供了一株胶红酵母菌株Rhodotorula mucilaginosa OP11，保藏编号为CGMCC No.13540。本发明提供的包括胶红酵母发酵液或胶红酵母固体制剂的花生降镉剂能够降低花生籽粒中镉的含量，胶红酵母发酵液和固体制剂改善了花生磷素营养状况，促进花生生长，降低花生对Cd的吸收，同时降低Cd从根系向籽粒进行转移，从而降低了花生籽粒中的Cd含量。以未施加降镉剂作为对照组，施加降镉剂可以显著降低花生籽粒Cd含量。施加降镉剂后种植的花生籽粒中Cd含量低于对照组的Cd含量28.14％～29.869％。
同时，本发明提供的降镉剂还能显著增加叶片P的含量。施加降镉剂的花生叶片中P含量高于对照组中P含量的14.55％～16.1％。另外，本发明提供的降镉剂还能够提高花生籽粒产量及花生根系生物量。与对照组相比，施加降镉剂的根系干重比对照组高20.58％～30.3％，籽粒产量比对照组高17.2％～17.7％。
进一步的，本发明提供的降镉剂含包括质量浓度为1～2g/L的磺基水杨酸溶液。将上述方案所述的胶红酵母菌株制剂和质量浓度为1～2g/L的磺基水杨酸溶液配合使用。胶红酵母菌株制剂有效改善了花生磷素营养状况，磺基水杨酸溶液提高花生对Cd的抗性，促进花生生长，两者配合使用后能够进一步降低花生对Cd的吸收，同时降低Cd从根系向籽粒进行转移，从而能够更进一步的降低花生籽粒中镉的含量，施加所述制剂后种植花生籽粒中Cd含量低于对照组40.63％～44.78％。
同时，本发明提供的包括质量浓度为1～2g/L的磺基水杨酸溶液的花生降镉剂还能够进一步提高叶片P的含量，与对照组相比，叶片P含量高于对照组18.18％～21.43％。施加花生降镉剂后，根系干重比对照组高31.13％～37.9％，籽粒产量比对照组高20.85％～22.2％。
另外，本发明在花生种植前采用脯氨酸浸种，能够提高种子抗性，使花生的出苗率提高15～25％。
生物保藏说明
胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)，保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏机构简称：CGMCC，保藏日期为2017年01月06日，生物保藏编号为CGMCC No.13540，菌株编号：OP11。
具体实施方式
本发明提供了一种胶红酵母菌株Rhodotorula mucilaginosa OP11，保藏编号为CGMCCNo.13540。
本发明还提供了一种花生降镉剂，包括胶红酵母发酵液或胶红酵母固体制剂；
所述胶红酵母发酵液的制备方法，包括以下步骤：
上述方案所述胶红酵母菌株经活化和扩大培养，得到胶红酵母菌株发酵种子液，将所述胶红酵母菌株发酵种子液按2.5％～5％的接种量接种到麦芽汁液体培养基中，在25～30℃，转速150～200r/min的条件下液体发酵72h～96h，得到胶红酵母发酵液；
所述胶红酵母固体制剂的制备方法，包括以下步骤：
a.上述方案所述胶红酵母菌株经活化和扩大培养，得到胶红酵母菌株发酵种子液，将所述胶红酵母菌株发酵种子液按5％～10％的接种量接种到麦麸培养基中在28～30℃条件下固体发酵5～7d，搅拌，得到混合料；
b.将所述步骤a得到的混合料在28～30℃下继续发酵3～5d，得到胶红酵母固体制剂。
本发明优选将胶红酵母菌株进行活化，得到活化后的胶红酵母菌株。所述活化用培养基为麦芽汁斜面培养基。所述麦芽汁斜面培养基的配制方法为：称取麦芽汁20g，蛋白胨1g，葡萄糖20g，琼脂18g，用去离子水定容至1000ml，121℃灭菌20min，得到麦芽汁斜面培养基。所述活化的温度优选为28～32℃，更优选为30℃。所述活化的时间优选为36～52h，更优选为48h。
本发明中，得到活化后的胶红酵母菌株后，本发明优选将所述活化后的胶红酵母菌株进行扩大培养，得到胶红酵母发酵种子液。所述扩大培养的方式为：挑取一环活化后的胶红酵母接入到麦芽汁液体培养基中在29～31℃，转速170～190r/min的条件下培养44～52h。所述扩大培养的温度优选为30℃。所述转速优选为180r/min。所述培养的时间优选为48h。
得到胶红酵母发酵种子液后，本发明将所述胶红酵母发酵种子液按2.5％～5％接种量接种到麦芽汁液体培养基中在25～30℃，转速150～200r/min的条件下液体发酵72h～96h，得到胶红酵母发酵液。得到的胶红酵母发酵液中活菌数为9×106～6×108CFU/mL。
本发明中，所述胶红酵母发酵种子液的接种量优选为4％。所述液体发酵的温度优选为28℃。所述液体发酵的时间优选为85h。所述液体发酵时的转速优选为180r/min。
本发明中，所述麦芽汁液体培养基的配制方法为：称取麦芽汁20g，蛋白胨1g，葡萄糖20g，用去离子水定容至1000mL，121℃灭菌20min，得到麦芽汁斜面培养基，得到麦芽汁液体培养基。
本发明对所述麦芽汁液体培养基中各组分的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。本发明实施例中麦芽汁斜面培养基和液体培养基各组分均购自国药集团化学试剂北京有限公司。
本发明中，所述胶红酵母发酵液改善了花生磷素营养状况，促进花生生长，降低花生对Cd的吸收，同时降低Cd从根系向籽粒进行转移，从而降低了花生籽粒中的Cd含量。
在制备胶红酵母固体制剂时，将得到胶红酵母发酵种子液按5％～10％的接种量接种到所述麦麸培养基中在25～30℃条件下固体发酵培养5～7d，搅拌，得到混合料。本发明中，所述接种量优选为8％。所述固体发酵培养温度优选为28℃。所述固体发酵培养时间优选为6d。
得到混合料后，本发明将所述混合料在28～30℃下继续固体发酵3～5d，得到胶红酵母固体制剂。
得到胶红酵母固体制剂后，本发明优选将所述胶红酵母固体制剂搅拌，在25～30℃下固体发酵1.5～2.5d的操作重复2～3次，使菌体在麦麸培养基中均匀分布。
本发明中，所述混合的方式优选为搅拌。所述搅拌的转速优选为150～200r/min，更优选为180r/min。所述搅拌的时间优选为3～5min，更优选为4min。所述发酵的时间优选为2d。
本发明中，按重量百分数计，所述麦麸培养基的组分为：麦麸87.9份、酵母粉1.6份、米糠8.0份、KH2PO4 0.5份、FeSO4 0.3份、(NH4)2SO4 1.1份和MgSO4 0.6份。
所述麦麸培养基的含水量优选为40％～60wt％，更优选为50wt％。所述麦麸培养基在接种前优选进行灭菌。所述灭菌条件温度为121℃。所述灭菌时间优选为30min。
本发明对所述麦麸培养基的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。本发明实施例中所述麦麸培养基中，麦麸购自青岛麦飘香面粉有限公司，其余药品购自国药集团化学试剂北京有限公司。
本发明中，所述胶红酵母固体制剂改善了花生磷素营养状况，促进花生生长，降低花生对Cd的吸收，同时降低Cd从根系向籽粒进行转移，从而降低了花生籽粒中的Cd含量。
本发明提供的降镉剂优选还包括独立分装的磺基水杨酸溶液，本发明中，所述磺基水杨酸溶液的浓度优选为1～2g/L，更优选为1.4～1.6g/L，最优选为1.5g/L。本发明中，所述磺基水杨酸溶液可以激活花生的防御机制以保护其自身，有效缓解镉对花生产生的毒害，同时促进花生的生长。本发明中，对所述磺基水杨酸溶液的来源无特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。本发明实施例中购自国药集团化学试剂北京有限公司。
本发明提供了一种上述方案所述的降镉剂在种植花生中的应用。
本发明中，在花生种植前优选采用15～45mmol/L的脯氨酸溶液浸种。所述脯氨酸溶液的浓度优选为20～40mmol/L，更优选为30mmol/L。所述浸种的时间优选为4～6h，更优选为4.5～5.5h，最优选为5h。
本发明中，采用脯氨酸溶液浸种能够提高种子抗性，进而提高花生种子的发芽率。
本发明中，所述胶红酵母发酵液施用在种植花生的根际。所述胶红酵母发酵液的施加量优选为16～20L/亩，更优选为17～19L/亩，最优选为18L/亩。所述胶红酵母发酵液的施加次数为3次。所述胶红酵母发酵液在施用前优选进行稀释，所述稀释的倍数优选为100倍。所述胶红酵母发酵液第一次施加的时间优选为花生出苗后的14～16d，更优选为15d。第二次施加的时间优选为29～31d，更优选为30d。第三次施加的时间优选为44～46d，更优选为45d。本发明中，所述胶红酵母发酵液优选包括灭活胶红酵母发酵液和未灭活胶红酵母发酵液，更优选为未灭活胶红酵母发酵液。
本发明中，所述胶红酵母固体制剂施用在种植花生的土壤表面。所述胶红酵母固体制剂每次的施加量为8～10kg/亩，更优选为8.5～9.5kg/亩，最优选为9kg/亩。所述胶红酵母固体制剂的施加时间优选为花生播种前7～10d，更优选为8d。本发明中所述施加的方式优选为撒施。本发明中，所述胶红酵母固体制剂优选为未灭活的固体制剂。
本发明中，所述磺基水杨酸溶液优选在花生开花期喷施在种植花生的叶面，每9～11d喷施一次，更优选为每隔10d喷施一次。喷施的次数优选为三次。所述磺基水杨酸溶液每次的喷施量优选为8～12L/亩，更优选为9～11L/亩，最优选为10L/亩。本发明中，所述磺基水杨酸溶液在使用前优选进行稀释。所述稀释的倍数优选为50倍。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
供试土壤：
采自青岛市平度市污染土壤(砂壤土)，其基本理化性质为：pH 6.4(土水比1：2.5)，有机质14.8g/kg，阳离子交换量15.9cmol/kg，总镉含量3.05mg/kg。土壤样品自然风干，磨细过2mm(10目)筛，供盆栽模拟试验用。(大田中耕种土壤的深度在20cm左右，根据土壤的密度(2.65g/m3)及耕种土壤的深度进行计算，每亩田地中土壤的重量为353t左右。根据此标准换算盆栽试验中降镉剂的添加量。本发明中所有实施例均按此方法进行换算)
供试植株
花生(丰花3号)，购自山东省农业科学院。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。
选取饱满的种子，用体积浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种25颗种子。然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水50mL。7天后测定出苗率。
实施例2
供试土壤：
采自青岛市平度市污染土壤(砂壤土)，其基本理化性质为：pH 6.4(土水比1：2.5)，有机质14.8g/kg，阳离子交换量15.9cmol/kg，总镉含量3.05mg/kg。土壤样品自然风干，磨细过2mm(10目)筛，供盆栽模拟试验用。
供试植株
花生(丰花3号)，购自山东省农业科学院。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。
选取饱满的种子，用体积浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入45mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡4h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种25颗种子。然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。7天后测定出苗率。
实施例3
供试土壤：
采自青岛市平度市污染土壤(砂壤土)，其基本理化性质为：pH 6.4(土水比1：2.5)，有机质14.8g/kg，阳离子交换量15.9cmol/kg，总镉含量3.05mg/kg。土壤样品自然风干，磨细过2mm(10目)筛，供盆栽模拟试验用。
供试植株
花生(丰花3号)，购自山东省农业科学院。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。
选取饱满的种子，用体积浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入15mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡6h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种25颗种子。然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。7天后测定出苗率。
对比例1
除不采用脯氨酸溶液浸种外，其他操作步骤与实施例1完全相同。
实施例4
分别测定实施例1及对比例1中发芽率。具体结果如表1所示。
表1不同处理组种子的发芽率
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
出苗率 89％ 85％ 79％ 64％
由表1可以看出，采用脯氨酸溶液对种子浸种能够提高出苗率，与对比例1相比，发芽率提高15％～25％。
实施例5
供试土壤：
采自青岛市平度市污染土壤(砂壤土)，其基本理化性质为：pH 6.4(土水比1：2.5)，有机质14.8g/kg，阳离子交换量15.9cmol/kg，总镉含量3.05mg/kg。土壤样品自然风干，磨细过2mm(10目)筛，供盆栽模拟试验用。
供试植株
花生(丰花3号)，购自山东省农业科学院。
供试菌株
胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)菌株OP11(保藏编号：CGMCC No.13540)，细胞圆形、卵形或长杆形。
培养基
麦芽汁液体培养基(g/L)：麦芽汁20g，蛋白胨1g，葡萄糖20g，pH自然。
麦芽汁斜面培养基：麦芽汁20g，蛋白胨1g，葡萄糖20g，pH自然，定容至1000mL。
胶红酵母菌株发酵液的制备
将胶红酵母OP11菌株接种到麦芽汁斜面培养基上在30℃下活化培养48h后，用接种环挑取一环接入麦芽汁液体培养基中，180r/min，30℃培养48h，得到胶红酵母发酵种子液。
将得到的胶红酵母种子液按照4％的接种量接种到麦芽汁液体培养基中，在28℃，转速180r/min的条件下液体发酵85h，得到胶红酵母发酵液(所述的胶红酵母发酵液活菌数为6×108CFU/mL)，并稀释100倍后备用。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。
选取饱满的种子，用体积浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子。然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗，保证每个盆内有3棵花生。在花生出苗后15d，在每盆植株根际施加稀释后的胶红酵母发酵液100mL。在种植过程中，保持土壤含水量为最大田间持水量的65％左右。在培养30d和45d时，分别向植物根际追加胶红酵母发酵液，用量均为100ml。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
实施例6
供试土壤、供试植株、供试菌株、培养基处理的方法及胶红酵母发酵液的制备方法同实施例5。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。
选取饱满的种子，用体积浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子。然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗，保证每个盆内有3棵花生。在花生出苗后15d，在每盆植株根际施加稀释后的胶红酵母发酵液100mL。在种植过程中，保持土壤含水量为最大田间持水量的65％左右。在培养30d和45d时，分别向植物根际追加胶红酵母发酵液，用量均为100ml。同时在花生开花期向叶片喷施浓度为30mg·L-1的磺基水杨酸溶液，每次喷施30mL/盆，每10天喷施一次，连续喷施3次。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
实施例7
供试土壤、供试植株、供试菌株、培养基处理的方法同实施例5。
胶红酵母发酵液的制备
将胶红酵母OP11菌株接种到麦芽汁斜面培养基上在28℃下活化培养52h后，用接种环挑取一环接入麦芽汁液体培养基中，170r/min，31℃培养44h，得到胶红酵母发酵种子液。
将得到的胶红酵母种子液按照2.5％的接种量接种到麦芽汁液体培养基中，在30℃，转速150r/min的条件下液体发酵96h，得到胶红酵母发酵液(所述的胶红酵母发酵液活菌数为8×107CFU/mL)，并稀释100倍后备用。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。
选取饱满的种子，用体积浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子。然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗，保证每个盆内有3棵花生。在花生出苗后14d，在每盆植株根际施加稀释后的胶红酵母发酵液95mL。在种植过程中，保持土壤含水量为最大田间持水量的65％左右。在培养29d和44d时，分别向植物根际追加胶红酵母发酵液，用量均为95mL。同时在花生开花期向叶片喷施浓度为20mg.L-1的磺基水杨酸溶液，每次喷施36mL/盆，每11天喷施一次，连续喷施3次。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
实施例8
供试土壤、供试植株、供试菌株、培养基处理的方法同实施例5。
胶红酵母发酵液的制备
将胶红酵母OP11菌株接种到麦芽汁斜面培养基上在32℃下活化培养36h后，用接种环挑取一环接入麦芽汁液体培养基中，190r/min，29℃培养52h，得到胶红酵母发酵种子液。
将得到的胶红酵母种子液按照5％的接种量接种到麦芽汁液体培养基中，在25℃，转速200r/min的条件下液体发酵72h，得到胶红酵母发酵液(所述的胶红酵母发酵液活菌数为1×108CFU/mL)，并进行100倍稀释。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。
选取饱满的种子，用体积浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子。然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗，保证每个盆内有3棵花生。在花生出苗后16d，在每盆植株根际施加稀释后的胶红酵母发酵液119mL。在种植过程中，保持土壤含水量为最大田间持水量的65％左右。在培养31d和46d时，分别向植物根际追加胶红酵母发酵液，用量均为119mL。同时在花生开花期向叶片喷施浓度为40mg.L-1的磺基水杨酸溶液，每次喷施24mL/盆，每9天喷施一次，连续喷施3次。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
对比例2
供试土壤、供试植株同实施例5，盆栽试验实施方式除不施加胶红酵母发酵液外其他操作步骤与实施例5完全相同。
对比例3
供试土壤、供试植株、供试菌株、培养基及胶红酵母发酵液制备的方法同实施例6，盆栽试验实施方式除不施加胶红酵母发酵液外其他操作步骤与实施例6完全相同。
对比例4
除胶红酵母发酵液为灭活的发酵液外，其他操作步骤与实施例6完全相同。胶红酵母发酵液灭活处理方式为：取胶红酵母发酵液加入6mol/L盐酸调节pH至2.5并加热至90℃，恒温1h，再用6mol/L氢氧化钠溶液调至原始pH值。
实施例9
分别测定实施例5～8及对比例2～4中植株样品中根系干重、籽粒产量以及P和Cd的含量，其中P和Cd的测定方法为：采用湿法消解(浓HNO3与HClO4体积比为4:1)，ICP-MS测定P、Cd含量，消化以及测定过程中以国家标准物质(GBW07603GSV-2)为内标控制样品分析质量。具体结果如表2和3所示。
表2不同处理下花生根系干重和籽粒产量
由表2可以看出，本发明提供的胶红酵母发酵液能够显著提高根系干重和籽粒产量，不灭活的胶红酵母发酵液相较于灭活后的效果更优，与对比例2相比，根系干重比对比例2高30.3％，籽粒产量比对比例2高17.7％。其中采用本发明提供的由胶红酵母发酵液和磺基水杨酸溶液制成的制剂效果最佳。与对比例2相比，根系干重提高35.77％～37.9％，籽粒产量比对比例2高21.44％～22.2％。
表3不同处理下花生籽粒镉含量和叶片磷含量
由表3可以看出，本发明提供的胶红酵母发酵液能够显著降低花生籽粒镉含量，同时显著增加叶片P含量，不灭活的胶红酵母发酵液相较于灭活后的效果更优，与对比例2相比，Cd含量低29.869％，叶片P含量高16.1％。其中采用本发明提供的由胶红酵母发酵液和磺基水杨酸溶液制成的制剂效果最佳。与对比例2相比，Cd含量低41.79％～44.78％，叶片P含量高19.30％～21.43％。
实施例10
供试土壤
采自青岛市城阳区污染土壤(砂姜黑土)，其基本理化性质为：pH 7.11(土水比1：2.5)，有机质17.9g/kg，阳离子交换量15.1cmol/kg，总镉含量3.31mg/kg。土壤样品自然风干，磨细过2mm(10目)筛，供盆栽模拟试验用。
供试植株
花生(丰花3号)，购自山东省农业科学院。
供试菌株
胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)菌株OP11(保藏编号：CGMCC No.13540)，细胞圆形、卵形或长杆形。
培养基
麦芽汁液体培养基(g/L)：麦芽汁20g，蛋白胨1g，葡萄糖20g，pH自然。
麦芽汁斜面培养基：麦芽汁20g，蛋白胨1g，葡萄糖20g，pH自然，定容至1000mL。
胶红酵母固体制剂的制备
将胶红酵母OP11菌株接种到麦芽汁斜面培养基上在30℃下活化培养48h后，用接种环挑取一环接入麦芽汁液体培养基中，180r/min，30℃培养48h，得到胶红酵母发酵种子液。将胶红酵母发酵种子液按8％的接种量接种到麦麸培养基中在28℃条件下固体发酵6d，搅拌，得到混合料；
将所述步骤得到的混合料在30℃下继续发酵5d，得到胶红酵母固体制剂,所述的胶红酵母固体制剂活菌数为6×108CFU/g。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，在土壤表面撒施胶红酵母固体制剂0.5g，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。选取饱满的种子，用1％次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子，然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗。保证每盆钵3棵花生。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
实施例11
供试土壤
采自青岛市城阳区污染土壤(砂姜黑土)，其基本理化性质为：pH 7.11(土水比1：2.5)，有机质17.9g/kg，阳离子交换量15.1cmol/kg，总镉含量3.31mg/kg。土壤样品自然风干，磨细过2mm(10目)筛，供盆栽模拟试验用。
供试植株、供试菌株、培养基处理的方法及胶红酵母固体制剂的制备方法同实施例10。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，在土壤表面撒施胶红酵母固体制剂0.5g，加入蒸馏水至土壤田间持水量，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。选取饱满的种子，用1％次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子，然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗。保证每盆钵3棵花生。在种植过程中，保持土壤含水量为最大田间持水量的65％左右。同时在花生开花期向叶片喷施浓度为30mg·L-1的磺基水杨酸溶液，每次喷施30mL/盆，每10天喷施一次，连续喷施3次。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
实施例12
供试土壤、供试植株、供试菌株、培养基处理的方法同实施例10。
胶红酵母固体制剂的制备
将胶红酵母OP11菌株接种到麦芽汁斜面培养基上在32℃下活化培养36h后，用接种环挑取一环接入麦芽汁液体培养基中，190r/min，29℃培养52h，得到胶红酵母发酵种子液。将胶红酵母发酵种子液按10％的接种量接种到麦麸培养基中在30℃条件下固体发酵5d，搅拌，得到混合料；
将所述步骤得到的混合料在30℃下继续发酵3d，得到胶红酵母固体制剂,所述的胶红酵母固体制剂活菌数为7×107CFU/g。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，在土壤表面撒施胶红酵母固体制剂0.41g，加入蒸馏水至土壤田间持水量，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。选取饱满的种子，用1％次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子，然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗。保证每盆钵3棵花生。在种植过程中，保持土壤含水量为最大田间持水量的65％左右。同时在花生开花期向叶片喷施浓度为20mg·L-1的磺基水杨酸溶液，每次喷施36mL/盆，每9天喷施一次，连续喷施3次。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
实施例13
供试土壤、供试植株、供试菌株、培养基处理的方法同实施例10。
胶红酵母固体制剂的制备
将实验室保存的胶红酵母OP11菌株接种到麦芽汁斜面培养基上进行活化，28℃培养52h，用接种环挑取一环接入麦芽汁液体培养基中，170r/min，31℃培养44h，即为胶红酵母发酵种子液。将种子液按照按10％的接种量接种到麦麸培养基中在30℃条件下固体发酵7d，搅拌，得到混合料；
将所述步骤得到的混合料在30℃下继续发酵5d，得到胶红酵母固体制剂,所述的胶红酵母固体制剂活菌数为3×108CFU/g。
盆栽试验实施
每盆中装入风干后过2mm筛的土样21.0kg，在土壤表面撒施胶红酵母固体制剂0.54g，加入蒸馏水至土壤田间持水量16％，保持土壤含水量平衡1周后开始播种。选取饱满的种子，用1％次氯酸钠溶液浸泡种子10min后取出用去离子水清洗种子5～7次后，放入30mmol/L的脯氨酸溶液中浸泡5h，在盆里的土壤中事先挖好深度一致的穴，均匀播种6颗种子，然后将土覆盖在种子上。喷洒去离子水20mL。待植物长出2片真叶时间苗。保证每盆钵3棵花生。在种植过程中，保持土壤含水量为最大田间持水量的65％左右。同时在花生开花期向叶片喷施浓度为40mg·L-1的磺基水杨酸溶液，每次喷施24mL/盆，每11天喷施一次，连续喷施3次。植物成熟后，收获整株，用不锈钢剪刀将植株分为地上部、地下部和荚果，测定植株鲜重。用去离子水冲洗后，105℃杀青20min，70℃烘至恒重，粉碎过100目筛。
对比例5
供试土壤、供试植株、同实施例，盆栽试验实施方式除不施加胶红酵母固体制剂外其他操作步骤与实施例9完全相同。
对比例6
供试土壤、供试植株、供试菌株、培养基及胶红酵母固体制剂制备的方法同实施例10，盆栽试验实施方式除不施加胶红酵母固体制剂外其他操作步骤与实施例10完全相同。
对比例7
除胶红酵母固体制剂为灭活的的固体制剂外，其他操作步骤与对比例10完全相同。
实施例14
分别测定实施例10～13及对比例5～7中植株样品中根系干重、籽粒产量以及P和Cd的含量，其中P和Cd的测定方法为：采用湿法消解(浓HNO3与HClO4体积比为4:1)，ICP-MS测定P、Cd含量，消化以及测定过程中以国家标准物质(GBW07603GSV-2)为内标控制样品分析质量。具体结果如表4和5所示。
表4不同处理下花生根系干重和籽粒产量
由表4可以看出，本发明提供的胶红酵母发酵液能够显著提高根系干重和籽粒产量，不灭活的胶红酵母发酵液相较于灭活后的效果更优，与对比例5相比，根系干重比对比例5高20.58％，籽粒产量比对比例5高17.2％。其中采用本发明提供的由胶红酵母发酵液和磺基水杨酸溶液制成的制剂效果最佳。与对比例5相比，根系干重提高31.13％～32.7％，籽粒产量比对比例5高20.85％～22％。
表5不同处理下花生籽粒镉含量和叶片磷含量
由表5可以看出，本发明提供的胶红酵母发酵液能够显著降低花生籽粒镉含量，同时显著增加叶片P含量，不灭活的胶红酵母发酵液相较于灭活后的效果更优，与对比例5相比，Cd含量低28.14％，叶片P含量高14.55％。其中采用本发明提供的由胶红酵母发酵液和磺基水杨酸溶液制成的制剂效果最佳。与对比例5相比，Cd含量低40.63％～43.75％，叶片P含量高18.18％～20％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一株胶红酵母菌株Rhodotorula mucilaginosa OP11，保藏编号为CGMCC No.13540。
2.一种花生降镉剂，其特征在于，包括胶红酵母发酵液或胶红酵母固体制剂；
所述胶红酵母发酵液的制备方法，包括以下步骤：
权利要求1所述胶红酵母菌株经活化和扩大培养，得到胶红酵母菌株发酵种子液，将所述胶红酵母菌株发酵种子液按2.5％～5％的接种量接种到麦芽汁液体培养基中，在25～30℃，转速150～200r/min的条件下液体发酵72h～96h，得到胶红酵母发酵液；
所述胶红酵母固体制剂的制备方法，包括以下步骤：
a.权利要求1所述胶红酵母菌株经活化和扩大培养，得到胶红酵母菌株发酵种子液，将所述胶红酵母菌株发酵种子液按5％～10％的接种量接种到麦麸培养基中在25～30℃条件下固体发酵5～7d，搅拌，得到混合料；
b.将所述步骤a得到的混合料在28～30℃下继续发酵3～5d，得到胶红酵母固体制剂。
3.根据权利要求2所述的降镉剂，其特征在于，还包括独立分装的质量浓度为1～2g/L的磺基水杨酸溶液。
4.权利要求2或3所述的降镉剂在种植花生中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，在花生种植前采用15～45mmol/L的脯氨酸溶液浸种。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述胶红酵母发酵液喷施在种植花生的根际；所述胶红酵母发酵液的施加量为16～20L/亩。
7.根据权利要求4或6所述的应用，其特征在于，所述胶红酵母发酵液的施加次数为3次；第一次施加的时间为花生出苗后的14～16d，第二次施加的时间为花生出苗后的29～31d，第三次施加的时间为花生出苗后的44～46d。
8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述胶红酵母固体制剂施用在种植花生的土壤表面；所述胶红酵母固体制剂的施加量为8～10kg/亩。
9.根据权利要求4或8所述的应用，其特征在于，所述胶红酵母固体制剂的施加次数为1次，施加的时间为花生播种前7～10d。
10.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，在花生开花期将磺基水杨酸溶液喷施在种植花生的叶面，每9～11d喷施一次，连续喷施三次；所述磺基水杨酸溶液每次的喷施量为8～12L/亩。
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