CN112574903A

CN112574903A - 复合菌剂及其应用

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Publication number: CN112574903A
Application number: CN202010741141.4A
Authority: CN
Inventors: 杜延全; 满丽萍; 柴彦亮; 战帅
Original assignee: Sinofert Holding Ltd; Sinochem Agriculture Linyi Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: Sinofert Holding Ltd; Sinochem Agriculture Linyi Research and Development Center Co Ltd
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2021-03-30

Abstract

本发明提出了一种复合菌剂。该复合菌剂包括胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及侧胞芽孢杆菌。该复合菌剂能有效促进单子叶作物的根系生长、提高产量。

Description

复合菌剂及其应用

技术领域

本发明涉及肥料领域，更具体地，本发明涉及复合菌剂及其应用。

背景技术

微生物已广泛应用于农业生产中，称为PRPG，通常以微生物肥料、生物菌剂、功能性添加剂、拌种剂等形式施用于农作物种子或土壤中。其中固氮菌、根瘤菌、光合菌、解钾菌、解磷菌等制成的微生物活体制剂，可以通过微生物代谢过程中与根际的互作、如释放赤霉素、吲哚乙酸、抗病促生酶类等形成根系微环境，促进作物生长发育，减少植物病虫害。

胶质芽孢杆菌俗称硅酸盐细菌，对土壤中难溶性矿物具有溶解利用功能，能够促进土壤中矿物元素的释放，不仅自身生长繁殖时利用，也能促进土壤矿物元素的生物地球化学循环，如硅循环，从而促进喜硅植物的生长发育。枯草芽孢杆菌在防治水稻、小麦等作物的病害上有较好的效果，具有很强的营养物质竞争能力以及氧气竞争优势，起到保护作物健康生长的作用。侧胞芽孢杆菌在抑制病原菌繁殖、促进植物根系生长，改善作物品质方面也有较好的效果。

由于单子叶植物与双子叶植物在根系、胚、子叶等结构上的不同，对营养需求也是不同的。单子叶植物根系相对分散且较浅，相较于大型根系，菌剂繁殖后在根系表面附着较快，且能够快速的形成根际效应。

针对性的进行单子叶植物促生菌剂的筛选，能够加强菌剂在单子叶农作物如小麦、水稻种植过程中的应用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种复合菌剂。根据本发明的实施例，所述复合菌剂包括胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及侧胞芽孢杆菌。根据本发明实施例的复合菌剂能有效促进单子叶作物的根系生长、提高产量。

根据本发明的实施例，上述复合菌剂还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，所述胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及侧胞芽孢杆菌是以菌粉的形式提供的。

根据本发明的实施例，胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1×10⁷～1.5×10¹⁰CFU/g，枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1×10⁷～3×10¹¹CFU/g，侧胞芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为 1×10⁷～3×10¹⁰CFU/g。

根据本发明的实施例，所述胶质芽孢杆菌菌粉、枯草芽孢杆菌菌粉以及侧胞芽孢杆菌菌粉的质量比为(1～1.2)：(1～1.2):(0.5～1)。

根据本发明的实施例，所述胶质芽孢杆菌的有效活菌数、所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数以及所述侧胞芽孢杆菌的有效活菌数的个数比为1：(5×10^-4～3.6×10³)：(2.7×10^-4～3 ×10³)，优选地，1：(20～30)：(0.5～5)，更优选地，1：20：2。发明人发现，所述胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及侧胞芽孢杆菌的活菌量在上述比例范围内，复合菌剂的促生效果更加显著。

根据本发明的实施例，基于所述复合菌剂的质量，所述复合菌剂的有效活菌数为1*10⁷～1.3*10¹¹CFU/g，优选，1*10⁷～1.15*10¹¹CFU/g。

根据本发明的实施例，所述胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌是经过发酵处理后获得的，所述发酵处理是通过如下方式进行的：种子液预先进行发酵9-15小时；将所述种子液继续进行发酵处理，其中，所述胶质芽孢杆菌为继续进行40～48小时发酵后获得的，所述枯草芽孢杆菌为继续进行30～36小时发酵后获得，所述侧胞芽孢杆菌为继续进行30～36小时发酵后获得。发明人发现，胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌在上述时间发酵后，90％以上的菌均已形成芽孢，复合菌剂的促生效果更加显著。

根据本发明的实施例，所述胶质芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19585，所述枯草芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19584，所述侧胞芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19583。

根据本发明的实施例，所述胶质芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19585，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址：京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日：2020年04月17日，分类命名：胶质芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus；所述枯草芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19584，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址：京市朝阳区北辰西路1 号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日：2020年04月17日，分类命名：枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis；所述侧胞芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19583,保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址：京市朝阳区北辰西路1号院3 号中国科学院微生物研究所，保藏日：2020年04月17日，分类命名：侧孢芽孢杆菌Bacillus laterosporus。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种肥料。根据本发明的实施例，所述肥料包括前面所述的复合菌剂。根据本发明实施例的肥料能显著促进单子叶作物的根系生长、提高产量。

根据本发明的实施例，上述肥料还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，所述肥料为复合肥、有机肥或有机无机肥。

根据本发明的实施例，基于肥料的质量，所述复合菌剂的有效活菌数为0.5*10⁸CFU/g ～1*10⁸CFU/g。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种单子叶植物的培育方法。根据本发明的实施例，所述方法包括对单子叶植物的根部施加前面所述复合菌剂或前面所述的肥料。根据本发明实施例的培育方法，对单子叶植物具有显著的促生效果，可显著促进单子叶植物的根部生长，提高单子叶植物的产量。

根据本发明的实施例，上述方法还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，所述单子叶植物为水稻或小麦。根据本发明实施例的培育方法对水稻或小麦的促生效果更加显著。

根据本发明的实施例，所述肥料的施用量为40-60公斤/亩，优选50公斤/亩。

本发明提供的复合菌剂，其应用方式广泛，可单独作为菌剂在农业种植过程中使用，也可应用于肥料生产包含有机肥、复合肥、有机无机肥中进行添加制备成生物肥料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于以下几点：

1、所选用的微生物菌种以及制备的复合菌剂，经一系列效果试验证实，对于单子叶植物包含小麦、水稻的根系、植株产量均有明显的促进作用。

2、所选用的微生物菌种，为在自然环境中筛选出的，具备高效促生能力菌种，且互相之间不产生拮抗性，能够在土壤中共存。

3、所选用的微生物菌种，在土壤中的定殖效果好，能够快速形成益生菌群。

4、所述的微生物菌剂，能够促进作物根系发育，提高小麦的抗冻害能力。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1一种单子叶植物促生型复合菌剂的制备过程

本发明所述的一种单子叶植物促生型复合菌剂，包含胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌。具体制备过程包括：

步骤1：采用斜面培养方式制备固体斜面培养基，胶质芽孢杆菌(保藏号为CGMCCNo.19585)接种到硅酸盐细菌培养基固体斜面上，枯草芽孢杆菌(保藏号为CGMCCNo.19584)、侧胞芽孢杆菌(保藏号为CGMCC No.19583)分别接种到LB培养基固体斜面上。

步骤2：种子罐发酵培养：将步骤1活化的胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌分别接种到种子发酵罐中，设置不同的发酵参数。

步骤3：扩大发酵：分别将步骤2中发酵好的胶质芽孢杆菌种子液、枯草芽孢杆菌种子液、侧胞芽孢杆菌种子液加入发酵罐中，设置不同的发酵参数得到发酵液。

步骤4：将步骤3中得到的胶质芽孢杆菌发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、侧胞芽孢杆菌发酵液分别通过喷雾干燥***进行干燥，分别得到胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌菌粉，经测量，胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1×10⁷～1.5×10¹⁰CFU/g，枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1×10⁷～3×10¹¹CFU/g，侧胞芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为 1×10⁷～3×10¹⁰CFU/g。

步骤5：将上述干燥后的菌粉以1～1.2：1～1.2:0.5～1比例进行掺混，即得到本发明所述的复合菌剂的多种样例。

该菌剂多种样例的发酵条件、混合比例、有效活菌数等详见下表。

表1：复配菌剂比例及发酵条件

实施例2不同菌剂对小麦、水稻的平皿促生试验

以本发明中涉及的胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌为供试菌种，按照实施例1的步骤3制备菌液，其中复合菌剂菌液为胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌菌液按比例混合如表1，以其他菌剂对比例，分别以相同量的发酵液，进行小麦种子、水稻种子平皿促生试验，结果表明本发明所述的三种菌种对小麦、水稻的根长促进作用均优于其他菌种，且复配后平皿效果优于单独使用。

单独使用时胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌分别相对空白试验组水稻主根长增长50％、54％、62％，比其他菌剂主根长增长30％～66％，萌发率增长9％～20％；复合菌剂相对空白试验组主根长增长68％，比其他菌剂主根长增长46％～72％，萌发率增长 18％～22％。

单独使用时胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌分别相对空白试验组小麦主根长增长45％、31％、33％，萌发率增长4％～21％；比其他菌剂增长19％～46％；复合菌剂相对空白试验组主根长增长50％，比其他菌剂主根长增长38％～52％，萌发率增长13％～23％。

小麦、水稻平皿促生试验数据见表2。

表2：不同菌剂之间的平皿促生试验结果

由表2可以看出，三种菌复配后对水稻或小麦的平皿促生效果显著优于三种菌单独施用的促生效果，且复合菌剂1和6的促生效果优于复合菌剂3。

实施例3复合菌剂与单一菌剂效果比较的小麦、水稻盆栽试验

分别以上述实施例1所制备的编号1-6的复合菌剂复配样品为供试原料，以地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌单一菌剂、三种市场复合菌剂为对照，分别以水稻、小麦为供试作物，进行30天盆栽栽培，结果表明，相对空白试验组，本发明所述菌剂可使水稻主根长增长48％～56％，相对于外采的单一菌剂和复合菌剂，水稻主根长增长21％～59％。相对空白试验组，本发明所述菌剂可使小麦主根长增长15％～29％，相对于外采的单一菌剂和复合菌剂，水稻主根长增长11％～35％。可见复合菌剂在促进根长方面具有明显优势。小麦、水稻盆栽试验数据见表3。

表3：水稻、小麦盆栽促生试验结果

由表3可以看出，三种菌复配后对水稻或小麦的盆栽促生效果显著优于三种菌单独施用和市售菌剂施用的促生效果。

实施例4一种单子叶植物促生型复合菌剂的小麦、水稻田间增效效果

分别以上述实施例1所制备的编号1-6的复合菌剂复配样品为供试原料，以地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌单一菌剂、三种市场复合菌剂为对照，分别以水稻、小麦为供试作物，在湖北省、河南省进行水稻、小麦田间试验，结果表明，相对空白试验组，本发明所述菌剂可使水稻增产28％～35％，相对于外采的单一菌剂和复合菌剂，水稻增产21％～27％；相对空白试验组，本发明所述菌剂可使小麦增产21％～36％，相对于外采的单一菌剂和复合菌剂，水稻增产9％～26％。可见复合菌剂在增产方面具有明显优势。小麦、水稻田间试验数据见表4。

表4：水稻、小麦田间增产结果

由表4可以看出，三种菌复配后对水稻或小麦的田间增产效果显著优于三种菌单独施用和市售菌剂施用的田间增产效果，其中复合菌剂1田间增产效果最优。

实施例5一种单子叶植物促生型复合菌剂的生物有机无机肥小麦田间增效效果

在高无机养分的有机无机肥15-40(20-13-7)表面分别包裹实施例1制备的复合菌剂、胶质芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、侧胞芽孢杆菌菌剂，使得有效活菌数均为0.5*10⁸ CFU/g～1*10⁸CFU/g CFU/g，成为生物有机无机肥。以未加菌剂的有机无机肥为对照组进行小麦田间肥效试验。试验组与对照组肥料施用量相同，均为50公斤/亩，分别设置3个重复，随机区组排列。田间试验结果表明，在有机无机肥中添加本发明所述的一种单子叶植物促生型复合菌剂后，可显著提高小麦产量，等施用量情况下，施用添加本发明所述单子叶促生型复合菌剂的生物有机无机肥较不施肥处理CK、常规施肥处理NPK分别高出 30％～32.9％、13％～15.5％，较同品规不添加菌剂的有机无机肥处理高5.5％～8％，比添加单一菌剂的处理高出3.1％～6.0％。

测产数据见下表。

表5：小麦产量统计表

由表5可以看出，包裹复合菌剂的生物有机无机肥小麦田间增效效果显著优于包裹单独菌剂的生物有机无机肥以及未加菌剂的有机无机肥田间增产效果，其中包裹复合菌剂1 或6的生物有机无机肥小麦田间增效效果好于包裹复合菌剂3的生物有机无机肥小麦田间增效效果。

实施例6一种单子叶植物促生型复合菌剂的生物有机无机肥水稻田间增效效果

在有机无机肥40-20表面分别包裹实施例1制备的复合菌剂、胶质芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、侧胞芽孢杆菌菌剂，使得有效活菌数均为1亿CFU/g，成为生物有机无机肥。以未加菌剂的有机无机肥为对照组进行水稻田间肥效试验。试验组与对照组肥料施用量相同，均为30公斤/亩，分别设置3个重复，随机区组排列。田间试验结果表明，在有机无机肥中添加本发明所述的一种单子叶植物促生型复合菌剂后，可显著提高水稻产量，等施用量情况下，施用添加本发明所述单子叶促生型复合菌剂的生物有机无机肥较不施肥处理CK、常规施肥处理NPK分别高出87.8％～88.5％、35.7％～36.2％，较同品规不添加菌剂的有机无机肥处理高11.1％～11.5％，比添加单一菌剂的处理高出2.2％～2.7％。

测产数据见下表。

表6：水稻产量统计表

由表6可以看出，包裹复合菌剂的生物有机无机肥水稻田间增效效果显著优于包裹单独菌剂的生物有机无机肥以及未加菌剂的有机无机肥田间增产效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种复合菌剂，其特征在于，包括胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及侧胞芽孢杆菌。

2.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，所述胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及侧胞芽孢杆菌是以菌粉的形式提供的；

任选地，胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1×10⁷～1.5×10¹⁰CFU/g，枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1×10⁷～3×10¹¹CFU/g，侧胞芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1×10⁷～3×10¹⁰CFU/g；

任选地，所述胶质芽孢杆菌菌粉、枯草芽孢杆菌菌粉以及侧胞芽孢杆菌菌粉的质量比为(1～1.2)：(1～1.2):(0.5～1)。

3.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，所述胶质芽孢杆菌的有效活菌数、所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数以及所述侧胞芽孢杆菌的有效活菌数的个数比为1：(5×10^-4～3.6×10³)：(2.7×10^-4～3×10³)，优选地，1：(20～30)：(0.5～5)。

4.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，基于所述复合菌剂的质量，所述复合菌剂的有效活菌数为1*10⁷～1.3*10¹¹CFU/g。

5.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，所述胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧胞芽孢杆菌是经过发酵处理后获得的，所述发酵处理是通过如下方式进行的：

种子液预先进行发酵9-15小时；

将所述种子液继续进行发酵处理，

其中，所述胶质芽孢杆菌为继续进行40～48小时发酵后获得的，

所述枯草芽孢杆菌为继续进行30～36小时发酵后获得，

所述侧胞芽孢杆菌为继续进行30～36小时发酵后获得。

6.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，所述胶质芽孢杆菌的保藏号为CGMCCNo.19585，所述枯草芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19584，所述侧胞芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.19583。

7.一种肥料，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的复合菌剂。

8.根据权利要求7所述的肥料，其特征在于，所述肥料为复合肥、有机肥或有机无机肥。

9.根据权利要求7所述的肥料，其特征在于，基于肥料的质量，所述复合菌剂的有效活菌数为0.5*10⁸CFU/g～1*10⁸CFU/g。

10.一种单子叶植物的培育方法，其特征在于，对单子叶植物的根部施加权利要求1～6任一项所述复合菌剂或权利要求7～9任一项所述的肥料；

任选地，所述单子叶植物为水稻或小麦；

任选地，所述肥料的施用量为40-60公斤/亩，优选50公斤/亩。