CN115353997A - 一种复合菌剂及其在降解土壤中烟嘧磺隆的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种复合菌剂及其在降解土壤中烟嘧磺隆的应用。所述复合菌剂活性成分为保藏编号为CGMCC No.23231的土曲霉(Aspergillus terreus)、保藏编号为CGMCC No.8438的黑曲霉(Aspergillusniger)和保藏编号为CGMCC No.8437的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。该复合菌剂的菌种之间协同性好，具有高效的降解烟嘧磺隆的能力，增强了对环境的适应性。

Description

一种复合菌剂及其在降解土壤中烟嘧磺隆的应用
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种复合菌剂及其在降解土壤中烟嘧磺隆的应用。
背景技术
烟嘧磺隆是日本石原产业株式会社发现的，20世纪80年代末与美国杜邦公司联合开发的磺酰脲类内吸性除草剂。可以防除一年生和多年生禾本科杂草、部分阔叶杂草。
烟嘧磺隆主要用于玉米田间杂草防治，是目前使用量最大的化学除草剂。烟嘧磺隆在土壤中较易移动，很容易对土壤及地下水造成污染，可以造成后茬敏感植物药害，影响生态环境及人体健康，因此去除烟嘧磺隆在土壤和水体中的残留具有重要意义。
目前有关微生物降解烟嘧磺隆的研究已受到广泛关注，研究人员已经筛选到多种可以降解烟嘧磺隆的微生物。但目前经筛选得到的单一菌种在降解烟嘧磺隆方面有很多局限性，包括单一菌种环境适应性较差，对农药降解不彻底等。驯化筛选可降解烟嘧磺隆的菌系，是生物降解烟嘧磺隆的可行方向。
在降解污染物时，不同微生物之间可存在协同作用，因此混合菌的降解效果往往比单一菌要好，降解时间更短。开发一种配伍合理，高效降解烟嘧磺隆的复合菌剂是我们需要解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合菌剂及其在降解土壤中烟嘧磺隆的应用。
本发明的第一个方面，提供一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其活性成分为保藏编号为CGMCC No.23231的土曲霉(Aspergillus terreus)、保藏编号为CGMCC No.8438的黑曲霉(Aspergillus niger)和保藏编号为CGMCC No.8437的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。
进一步的，所述复合菌剂由所述土曲霉、黑曲霉和枯草芽孢杆菌的菌液复配而成，所述复合菌剂的菌浓度为1×107-1×109CFU/ml，其中所述土曲霉、黑曲霉和枯草芽孢杆菌的活菌数量之比为2-3:3-4:1-2。
本发明的第二个方面，提供所述复合菌剂的制备方法，包括如下步骤：
a1、将所述枯草芽孢杆菌接种于LB培养基中，于25℃-30℃、125r/min-150r/min条件下发酵培养1-2天，将黑曲霉和土曲霉分别接种于PDA培养基中，于28-32℃、150-160r/min培养2-4天；
a2、培养结束后，按照比例将三种菌液混合，然后用蒸馏水调节浓度。
本发明的第三个方面，提供所述的复合菌剂在降解土壤中烟嘧磺隆的应用。
本发明的第四个方面，提供所述的复合菌剂在促进作物生长中的应用。
进一步的，所述作物生长于烟嘧磺隆残留的土壤。
更进一步的，土壤中烟嘧磺隆的含量在0.025-0.1mg/kg
更进一步的，所述作物为高粱。
本发明具有如下有益效果：
本发明的复合菌系包括枯草芽孢杆菌、黑曲霉和土曲霉，其各自都具有降解烟嘧磺隆的功能，菌种之间协同性好；以高粱为指示植物，测得高粱对烟嘧磺隆的敏感部位主要为地上部分，以高粱株高为主要测量指标，测得烟嘧磺隆对高粱株高的IC25、IC50及IC75值分别为0.025mg/kg、0.05mg/kg和0.1mg/kg干土。而本发明复合菌剂处理后，烟嘧磺隆对高粱株高的抑制作用显著降低，申请人意外发现，当土壤中烟嘧磺隆浓度为0.025mg/k时，本发明的复合菌剂可将烟嘧磺隆对高粱的抑制率降至负值，说明本发明的复合菌剂对高粱具有促生长作用。显然，本发明复合菌剂具有高效的降解烟嘧磺隆的能力，增强了对环境的适应性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。如未特殊说明，下述实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
供试菌种土曲霉由申请人分离和保藏，菌种名称：土曲霉；拉丁名：Aspergillusterreu；菌株编号：DT1；保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称：CGMCC)；地址：北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；保藏日期：2021年09月15日；保藏编号：CGMCC No.23231。
保藏编号为CGMCC No.8438的黑曲霉(Aspergillus niger)和保藏编号为CGMCCNo.8437的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为商业购买。
实施例1
一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其按照如下步骤制备而成：
a1、将所述枯草芽孢杆菌接种于LB培养基中，于25℃、140r/min条件下发酵培养1天，将黑曲霉和土曲霉分别接种于PDA培养基中，于30℃、150r/min培养3天；
a2、培养结束后，按照2:3:1的活菌数量之比将枯草芽孢杆菌菌液、黑曲霉菌液和土曲霉菌液混合，用蒸馏水调节浓度，使复合菌剂的菌浓度为1×107CFU/ml、1×108CFU/ml和1×109CFU/ml，得到所述复合菌剂。
实施例2
一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其制备方法同实施例1，区别在于，按照2:4:1的活菌数量之比将枯草芽孢杆菌菌液、黑曲霉菌液和土曲霉菌液混合，用蒸馏水调节浓度，使复合菌剂的菌浓度为1×107CFU/ml、1×108CFU/ml和1×109CFU/ml，得到所述复合菌剂。
实施例3
一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其制备方法同实施例1，区别在于，按照2:3:2的活菌数量之比将枯草芽孢杆菌菌液、黑曲霉菌液和土曲霉菌液混合，用蒸馏水调节浓度，使复合菌剂的菌浓度为1×107CFU/ml、1×108CFU/ml和1×109CFU/ml，得到所述复合菌剂。
对比例1
一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其制备方法同实施例1，区别在于，不添加枯草芽孢杆菌。
对比例2
一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其制备方法同实施例1，区别在于，不添加黑曲霉。
对比例3
一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其制备方法同实施例1，区别在于，不添加土曲霉。
实施例4：本发明复合菌剂的配伍协同测试效果
1、高粱对烟嘧磺隆的敏感性测定
采集未使用过农药的自然土风干过筛(孔径3mm)后作为本试验的试验用土，供试植物为高粱。选择高粱为本发明中的指示植物。
将烟嘧磺隆原药用蒸馏水(pH值为7.0)进行梯度稀释，使土壤中烟嘧磺隆的含量分别为0mg/kg、0.0125mg/kg、0.025mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg。用小花盆(高7cm、口径7cm、底径5.6cm)种植供试植物，每花盆取各浓度药土180g，每盆播种10粒已催芽种子，各花盆再用相应浓度的药土20g覆盖，每个处理3次重复，于25℃温室中培养14d(此时已能明显观察到不同浓度的烟嘧磺隆对高粱的抑制情况)，然后分别测量根长、株高、鲜重，测定供试高粱的IC25、IC50及IC75。
试验结果可知：高粱对烟嘧磺隆的敏感部位主要为地上部分，以高粱株高为主要测量指标，烟嘧磺隆对高粱株高的IC50值为0.052mg/kg，相关系数为0.988，最终确定烟嘧磺隆对高粱株高的IC25、IC50及IC75值分别为0.025mg/kg、0.05mg/kg和0.1mg/kg干土。
2、不同菌剂对高粱药害的缓解效果
将供试药剂烟嘧磺隆加水稀释后拌入土中，使土壤中烟嘧磺隆的浓度为IC25、IC50及IC75，再将实施例1-3及对比例1-3的复合菌剂按照拌入土中，复合菌剂和土的体积质量比为1ml：1g，搅拌均匀后使其含水量保持在25％，放置7天，然后播种高粱。
试验还设置空白对照两个，分别为不加烟嘧磺隆及菌剂的自然土(记作CK1)对照及烟嘧磺隆浓度为0.025mg/kg，0.05mg/kg和0.1mg/kg且不添加菌剂的对照(记作CK2)。种植高粱时，每花盆先取药土180g，然后将催芽后的种子均匀播种于土表，每盆播种10粒，最后取20g土覆盖。各处理3次重复，于25℃温室中培养45d，然后分别测量株高，计算当土壤中烟嘧磺隆浓度为IC25、IC50及IC75时不同菌液用量对高粱药害的缓解效果。
抑制率(％)＝(A-B)/B×100％，其中，A为CK1的株高，B为其他组的株高。
表2土壤中烟嘧磺隆浓度为IC25时不同菌剂对高粱药害的缓解效果
Figure BDA0003821344780000061
表3土壤中烟嘧磺隆浓度为IC50时不同菌剂对高粱药害的缓解效果
Figure BDA0003821344780000062
Figure BDA0003821344780000071
表4土壤中烟嘧磺隆浓度为IC75时不同菌剂对高粱药害的缓解效果
Figure BDA0003821344780000072
试验结果显示，烟嘧磺隆能够抑制高粱生长，且随着浓度的升高，抑制作用增强，经过本发明实施例1-3的复合菌剂处理，烟嘧磺隆对高粱株高的抑制作用显著降低，申请人意外发现，当土壤中烟嘧磺隆浓度为0.025mg/kg时，实施例1-3的复合菌剂可将烟嘧磺隆对高粱的抑制率降至负值，说明本发明的复合菌剂对高粱具有促生长作用。
需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于降解烟嘧磺隆的复合菌剂，其特征在于，其活性成分为保藏编号为CGMCCNo.23231的土曲霉(Aspergillus terreus)、保藏编号为CGMCC No.8438的黑曲霉(Aspergillus niger)和保藏编号为CGMCC No.8437的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。
2.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，所述复合菌剂由所述土曲霉、黑曲霉和枯草芽孢杆菌的菌液复配而成，所述复合菌剂的菌浓度为1×107-1×109CFU/ml，其中所述土曲霉、黑曲霉和枯草芽孢杆菌的活菌数量之比为2-3:3-4:1-2。
3.权利要求2所述复合菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a1、将所述枯草芽孢杆菌接种于LB培养基中，于25℃-30℃、125r/min-150r/min条件下发酵培养1-2天，将黑曲霉和土曲霉分别接种于PDA培养基中，于28-32℃、150-160r/min培养2-4天；
a2、培养结束后，按照比例将三种菌液混合，然后用蒸馏水调节浓度。
4.权利要求1所述的复合菌剂在降解土壤中烟嘧磺隆的应用。
5.权利要求1所述的复合菌剂在促进作物生长中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述作物生长于烟嘧磺隆残留的土壤。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，土壤中烟嘧磺隆的含量在0.025-0.1mg/kg。
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述作物为高粱。
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