CN116925982B - 一株产酸的根瘤菌jy1-1及其应用 - Google Patents

一株产酸的根瘤菌jy1-1及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株产酸的根瘤菌JY1‑1及其应用，属于农业微生物技术领域。本发明筛选得到的根瘤菌JY1‑1分离自牡蛎壳堆积物中的植物根际土壤，能够很好适应牡蛎壳堆积物环境，高效发挥活化钙、促进堆肥进程的作用，不会对环境造成污染；此外，本发明筛选得到的根瘤菌JY1‑1可以加入到牡蛎壳‑有机废弃物共堆肥中，加快堆肥进程，促进有机质降解，增加土壤肥力，具有作为功能微生物肥料的潜力，对推进绿色农业发展具有重要意义。

Description

一株产酸的根瘤菌JY1-1及其应用
技术领域
本发明涉及一株根瘤菌及其应用，具体涉及一株有较高产酸能力的根瘤菌JY1-1及其作为牡蛎壳粉共堆肥增效有益菌株的应用，属于农业微生物技术领域。
背景技术
近年来，随着市场需求的增加和水产养殖技术的提高，牡蛎产量剧增，随之产生的废弃牡蛎壳数量也同步剧增。目前，对牡蛎的利用还局限在可食用部分，不可食用的牡蛎壳只有很少量用作饲料、装饰品、珍贵药材或土壤改良剂，绝大多数都作为固体废弃物被堆放在垃圾填埋场或被送回大海。因为牡蛎壳难以被生物降解，所以会对土壤、自然水域和海洋生态***造成严重污染。堆放的牡蛎壳不仅占用大量土地资源，而且废弃牡蛎壳上的残留物极易变质并产生恶臭，对周围环境造成极大污染，对居民健康造成威胁。如果废弃牡蛎壳被卷入海水中，还会使污染范围变大。因此，如何处理废弃牡蛎壳是当前急需解决的问题。
牡蛎壳中含有90%以上的CaCO3，CaCO3是一种很好的天然钙源，且在雨后淋失率较低，迁移深度较小，在耕层土壤中钙的有效性较好。目前，对牡蛎壳的处理方式主要为粉碎和高温煅烧。
粉碎是最方便的处理工艺，粉碎后的牡蛎壳粉只有结构与牡蛎壳不同，主要成分仍是CaCO3。牡蛎壳粉施入到土壤后，由于结构稳定且难溶于水，所以需要经过长期转化才能被植物吸收利用。此外，长期施用牡蛎壳粉还会造成土壤板结，甚至存在土壤复酸的风险。
高温煅烧后，牡蛎壳中的CaCO3分解为CaO，由于CaO容易与H2O发生反应生成Ca（OH）2，碱性增强，所以高温煅烧后的牡蛎壳粉只能短期改良土壤酸性。此外，高温煅烧还会使牡蛎壳上的微生物失活，得到的产品与石灰类似，直接施入土壤会损耗土壤有机质。
农业发展进程中还伴随着农业废弃物的产生，这同样会对环境造成污染。对农业有机废弃物再利用，最常见的方法是进行堆肥。堆肥的成本低，操作简单，且能使废弃物资源化利用。研究发现，将小比例牡蛎壳粉加入堆肥中，能加快堆肥进程，并且堆肥中有机质分解能产生有机酸，这些有机酸能对牡蛎壳中的CaCO3进行腐蚀，使钙得到活化。土壤有机酸的功能主要为改善植物根际土壤的性质，如：（1）调节土壤pH值，影响土壤磷素转化，增强土壤微生物活性等；（2）促进矿物溶解，对部分原生矿物和次生矿物具有更强的风化作用；（3）参与土壤形成过程，影响矿物溶解速度和微生物活性进而作用于成土过程；（4）促进植物养分的吸收，增加作物产量等。
土壤改良剂主要有矿物改良剂、单施有机肥、矿物与有机肥配施、有机-无机共堆肥。其中：
（1）矿物改良剂：将多种矿物按比例混合，然后经高温焙烧制成土壤改良剂，是一种弱碱性改良剂。单独使用矿物改良剂，其中的矿物只作用于表层土壤，且长期使用会造成土壤板结、复酸；
（2）单施有机肥：常用的有机肥土壤改良剂有秸秆、草木灰、粪肥等，有机肥必须充分腐熟才能施用于土壤中；
（3）矿物与有机肥配施：因长期单独使用矿物改良剂会导致土壤板结、复酸，所以有研究表明将石灰与有机肥配合施用，效果比单独施用有机肥和矿物改良剂好；
（4）有机-无机共堆肥：如将牡蛎壳粉（无机）加入有机废弃物中共堆肥，研究发现，将共堆肥后的牡蛎壳粉施入土壤中，改良效果优于前几种土壤改良剂。然而，将牡蛎壳粉与有机废弃物共堆肥时，由于没有微生物相互协调，共堆肥进程较慢，发酵过程较长，通常需要1-2年才会有效果。
发明内容
本发明的第一个目的在于：提供一株有较高产酸能力的根瘤菌，由于该根瘤菌发酵过程中会产生大量酸，所以是牡蛎壳粉共堆肥增效的有益菌株。
本发明的第二个目的在于：利用上述有益菌株制备出两种可以加快堆肥进程、缩短发酵过程（通常1个月左右就会有效果）的牡蛎壳-有机废弃物共堆肥。
为实现上述第一个目的，本发明采用如下的技术方案：
一株产酸的根瘤菌JY1-1，所述根瘤菌JY1-1保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，分类命名为根瘤菌Rhizobium sp.，保藏编号为CGMCC NO.27052，保藏日期为2023年4月10日，保藏地址为中国北京。
为实现上述第二个目的，本发明采用如下的技术方案：
第一种牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，由牡蛎壳粉和糖渣、豆粕以及前述的根瘤菌JY1-1组成，其中，牡蛎壳粉、糖渣和豆粕的质量百分比分别为40%、56%、4%，根瘤菌JY1-1占整个体系干重的0.5-1.0%，整个堆体物料的初始含水率为60%。
第二种牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，由牡蛎壳粉和鸡粪、秸秆以及前述的根瘤菌JY1-1组成，其中，牡蛎壳粉、鸡粪和秸秆的质量百分比分别为40%、16.28%、43.72%，根瘤菌JY1-1占整个体系干重的0.5-1.0%，整个堆体物料的初始含水率为60%。
优选的，根瘤菌JY1-1的存在形式为菌粉，具体采用如下方法制备：挑取根瘤菌JY1-1，溶解于无菌水中，接种于发酵培养基中，30℃、200rpm培养48h，对发酵液进行喷雾干燥，制备得到根瘤菌JY1-1菌粉。
优选的，发酵培养基的配方为：葡萄糖 50g/L，酵母粉 5g/L，KH2PO4·H2O 1.4g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，（NH4）2SO4 10g/L，FeSO4·7H2O 0.03g/L，ZnSO4 0.03g/L。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明筛选得到的根瘤菌JY1-1分离自牡蛎壳堆积物中的植物根际土壤，能够很好适应牡蛎壳堆积物环境，高效发挥活化钙、促进堆肥进程的作用，不会对环境造成污染；
（2）本发明筛选得到的根瘤菌JY1-1可以加入到牡蛎壳-有机废弃物共堆肥中，加快堆肥进程，促进有机质降解，增加土壤肥力，具有作为功能微生物肥料的潜力，对推进绿色农业发展具有重要意义；
（3）本发明提供的牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，所用原料安全、环保，在改良农业环境的同时实现了废弃物资源再利用，并且其制备方法操作简单，易于推广应用。
附图说明
图1是本发明筛选得到的菌株JY1-1的革兰氏染色结果图；
图2是本发明筛选得到的菌株JY1-1的菌株发育树分析图；
图3是本发明筛选得到的菌株JY1-1的发酵液的pH值变化情况图；
图4是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、糖渣、豆粕共堆肥pH值的变化情况图；
图5是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、糖渣、豆粕共堆肥中挥发性固体损失率的变化情况图；
图6是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、糖渣、豆粕共堆肥中总腐殖酸含量的变化情况图；
图7是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、糖渣、豆粕共堆肥中胡敏酸含量的变化情况图；
图8是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、糖渣、豆粕共堆肥中富里酸含量的变化情况图；
图9是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、鸡粪、秸秆共堆肥pH值的变化情况图；
图10是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、鸡粪、秸秆共堆肥中挥发性固体损失率的变化情况图；
图11是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、鸡粪、秸秆共堆肥中总腐殖酸含量的变化情况图；
图12是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、鸡粪、秸秆共堆肥中胡敏酸含量的变化情况图；
图13是根瘤菌JY1-1、牡蛎壳粉、鸡粪、秸秆共堆肥中富里酸含量的变化情况图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一、菌株的分离与筛选
1、菌株的分离
将从黄渤海采集的土壤样品——牡蛎壳堆积物中的植物根际土壤风干、研碎，取1g溶于9mL无菌水中，梯度稀释至10-6，各吸取浓度为10-3、10-4、10-5、10-6的稀释菌液0.2mL，分别涂布于筛选培养基上，30℃倒置培养48h，将产生较大蓝色或紫色透明圈的菌株挑出，反复划线分离获得纯种菌株，斜面保藏于试管中备用。
筛选培养基的配方为：KNO3 0.1g/L，NaCl 0.5g/L，K2HPO4·3H2O 0.5g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，FeSO4·7H2O 0.01g/L，可溶性淀粉20g/L，琼脂15g/L，刚果红0.2g/L。用去离子水定容至1000mL，调整pH 7.0-7.4，121℃灭菌15min。
2、菌株的筛选
挑取一环前面得到的纯种菌株，溶解于10mL无菌水中，分别取0.2mL接种于18个体积为50mL的发酵培养基中，30℃、200rpm培养，每隔8h取出一瓶，12000rpm离心10min，测滤液pH值。最终滤液pH值最低（产酸最多）的菌株即为牡蛎壳共堆肥增效的有益菌株，记为JY1-1。
发酵培养基的配方为：葡萄糖 50g/L，酵母粉 5g/L，KH2PO4·H2O 1.4g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，（NH4）2SO4 10g/L，FeSO4·7H2O 0.03g/L，ZnSO4 0.03g/L。用去离子水定容至1000mL，调整pH 7.0-7.4，121℃灭菌15min。
二、菌株的鉴定
1、形态学鉴定
对菌株JY1-1进行形态学鉴定。鉴定结果如下：菌落形态表现为凸起、质黏、乳白色、半透明，在筛选培养基上生长不吸收刚果红，光学显微镜观察其菌体为革兰氏染色阴性，杆状，排列成单或成双，无芽孢。革兰氏染色结果见图1。
2、16S rDNA序列同源性分析
采用菌落PCR方法扩增菌株JY1-1的16S rDNA片段。经检测，菌株JY1-1的16S rDNA具有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。将菌株JY1-1的16S rDNA进行序列比对，得到图2所示的菌株发育树分析图。
综合菌株的形态特性和16S rDNA序列分析，菌株JY1-1被鉴定为根瘤菌Rhizobium sp.OOOO。该菌株已于2023年4月10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CGMCC NO.27052，保藏地址为中国北京。
三、菌株的产酸测试
挑取一环根瘤菌JY1-1，溶解于10mL无菌水中，分别取0.2mL接种于10个体积为50mL的发酵培养基中，30℃、200rpm培养，每隔8h取出一瓶，于12000rpm离心10min，测滤液pH值。
滤液pH值的测定结果见表1。
表1 滤液pH值的测定结果
将滤液pH值的检测结果作图，得到图3所示的菌株JY1-1的发酵液的pH值变化情况图。由图3可知：根瘤菌JY1-1有较高的产酸能力。
四、菌粉的制备
挑取一环根瘤菌JY1-1，溶解于10mL无菌水中，取0.2mL接种于体积为50mL的发酵培养基中，30℃、200rpm培养48h，对发酵液进行喷雾干燥，制备得到根瘤菌JY1-1菌粉。
五、牡蛎壳粉的制备
将牡蛎壳粉碎，然后研磨成粉，得到牡蛎壳粉。
六、共堆肥固态发酵
1、将前面制备得到的根瘤菌JY1-1菌粉加入到牡蛎壳粉与糖渣、豆粕共堆肥中进行固态发酵
牡蛎壳粉、糖渣和豆粕的理化性质详见表2。
表2 各原料的理化性质
注：a基于湿基质量；b基于干基质量。
（1）试验设计
共堆肥各原料的配比见表3。
表3 共堆肥各原料的配比（质量百分比）
先按照表3将糖渣、豆粕和牡蛎壳粉进行混合，然后按照占整个体系干重的0.5%、1.0%添加前面制备得到的根瘤菌JY1-1菌粉，并以不添加根瘤菌JY1-1作为对照（CK），整个堆体物料的初始含水率设置为60%（w/w），共3个处理。不设置重复。
物料混合后，装填进5L好氧堆肥反应器，发酵时间持续35天，所有处理组的通风条件相同。
分别在第0天、第3天、第6天、第9天、第14天、第21天、第28天、第35天进行翻堆操作，每次翻堆操作时均将瓶内混合物全部倒入另一个容器中，进行充分混合，采用多点采样的方法收集堆肥样品，共取样8次，分两份保存，一份鲜样，置于4℃冰箱保存，用于测定pH值、有机质等发酵指标；另一份自然风干（干样）备用，用于测定总腐殖酸（HS）、胡敏酸（HA）和富里酸（FA）等发酵指标。
（2）发酵指标的测定方法
①pH值的测定方法
称取2g鲜样，添加去离子水20mL，在25℃和200rpm条件下震荡30min，快速滤纸过滤得到滤液，使用pH计（pH-100，力辰，上海）测定pH值。
②有机质的测定方法
以挥发性固体（VS）含量表示，取10mL坩埚置于烘箱105℃烘0.5h，冷却至室温后称重，反复操作直至坩埚恒重，记为m1，称取适量鲜样置于坩埚中，先放入烘箱105℃烘12h，冷却至室温后称重，记为m2，再转入马弗炉550℃灼烧6h，冷却至室温后称重记为m3，VS的含量及其损失率的计算公式如下所示：
式中：VS 0为发酵初始时刻挥发性固体的含量，VS t为经过t时间发酵后挥发性固体的含量。
③总腐殖酸（HS）、胡敏酸（HA）和富里酸（FA）的测定方法
称取1g干样，用20mL由Na4P2O7·10H2O溶液和NaOH溶液混合而成的混合液（Na4P2O7·10H2O和NaOH的终浓度均为0.1mol/L）进行萃取，室温200rpm条件下振荡12h，接着在4000rpm条件下离心10min，取上清液，重复上述操作三次，每次均将上清液存于4℃冰箱中，最后将三次上清液混合，并加入浓盐酸调节pH值至7，之后将上清液过0.45μm滤膜，然后进行检测，获得总腐殖酸（HS）含量。取10mL已调节完pH值的上清液于50mL离心管中，用6mol/L 的HCl溶液调节pH值至1，置于4℃冰箱内稳定12h后离心，沉淀为胡敏酸（HA），上清液为富里酸（FA）。利用TOC分析仪（vario TOC select，elementar，德国）测定HS、HA和FA的含量。
（3）发酵指标的测定结果
①pH值的测定结果
表4 堆肥样品的pH值测定结果
将堆肥样品的pH值测定结果作图，得到图4所示的共堆肥pH值的变化情况图。
由图4可知，添加根瘤菌JY1-1的处理组（0.5%JY1-1组和1.0%JY1-1组）的初始pH值均低于未添加根瘤菌JY1-1的对照组（CK组），且处理组的初始pH值随着根瘤菌JY1-1占比的增加而降低，这是因为根瘤菌JY1-1在发酵过程中产生了酸。随着发酵的进行，由于酸被降解以及氨积累，堆肥的pH值在第3天升高至最高值，随后，pH值逐渐下降（主要是氨挥发所致）。在堆肥后期，堆肥的pH值变化趋于稳定。堆肥结束时，处理组和对照组的pH值均处于7.4-8.5范围内，这说明根瘤菌JY1-1对堆肥整体pH值没有负面影响，最终堆肥产品也达到成熟要求。
②有机质的测定结果
表5 堆肥样品的有机质测定结果（%）
将堆肥样品的有机质测定结果作图，得到图5所示的共堆肥挥发性固体损失率的变化情况图。
由图5可知：堆肥前期挥发性固体损失率增加较快，说明有机质发生了快速降解，堆肥后期对照组（CK组）挥发性固体降解效率增加缓慢，而添加了根瘤菌JY1-1的处理组（0.5%JY1-1组和1.0%JY1-1组）挥发性固体损失率仍保持较高水平，表明根瘤菌JY1-1的添加提高了有机质的降解效率，加速了堆肥进程，并且挥发性固体损失率随着根瘤菌JY1-1占比的增高而增高，其中，1.0% JY1-1组的挥发性固体损失率高达46.54%。
③HS、HA和FA的测定结果
表6 堆肥样品的HS、HA和FA测定结果（g/kg）
将堆肥样品的HS、HA和FA测定结果作图，分别得到图6所示的共堆肥中总腐殖酸含量的变化情况图、图7所示的共堆肥中胡敏酸含量的变化情况图和图8所示的共堆肥中富里酸含量的变化情况图。
由图6可知：经过好氧堆肥处理后，所有组别总腐殖酸（HS）含量均呈上升的趋势，最终堆肥产品中HS的含量分别为：CK组97.65g/kg、0.5% JY1-1组112.06g/kg、1.0 JY1-1组129.74g/kg。
由图7可知：经过好氧堆肥处理后，所有组别胡敏酸（HA）含量总体呈上升趋势，最终堆肥产品中HA的含量分别为：CK组97.65g/kg、0.5%JY1-1组112.06g/kg、1.0%JY1-1组129.74g/kg。
由图8可知：经过好氧堆肥处理后，所有组别富里酸（FA）含量总体呈下降趋势，最终堆肥产品中FA的含量分别为：CK组52.66g/kg、0.5%JY1-1组52.90g/kg、1.0%JY1-1组51.21g/kg。
显然，添加根瘤菌JY1-1组别的腐殖质高于CK组，表明添加根瘤菌JY1-1更能促进堆肥内矿物分解和养分释放。
2、将前面制备得到的根瘤菌JY1-1菌粉加入到牡蛎壳粉与鸡粪、秸秆共堆肥中进行固态发酵
牡蛎壳粉、鸡粪和秸秆的理化性质详见表7。
表7 各原料的理化性质
注：a基于湿基质量；b基于干基质量。
（1）试验设计
共堆肥各原料的配比见表8。
表8 共堆肥各原料的配比（质量百分比）
先按照表8将鸡粪、秸秆和牡蛎壳粉进行混合，然后按照占整个体系干重的0.5%、1.0%添加前面制备得到的根瘤菌JY1-1菌粉，并以不添加根瘤菌JY1-1作为对照（CK），整个堆体物料的初始含水率设置为60%（w/w），共3个处理。不设置重复。
物料混合后，装填进50L好氧堆肥反应器，发酵时间持续35天，所有处理组的通风条件相同。
分别在第0天、第3天、第7天、第10天、第17天、第26天、第35天进行翻堆操作，每次翻堆操作时均将瓶内混合物全部倒入另一个容器中，进行充分混合，采用多点采样的方法收集堆肥样品，共取样7次，分两份保存，一份鲜样，置于4℃冰箱保存，用于测定pH值、有机质等发酵指标；另一份自然风干（干样）备用，用于测定总腐殖酸（HS）、胡敏酸（HA）和富里酸（FA）等发酵指标。
（2）发酵指标的测定方法
鲜样pH值和有机质的测定方法以及干样HS、HA和FA的测定方法均同上，不再赘述。
（3）发酵指标的测定结果
①pH值的测定结果
表9 堆肥样品的pH值测定结果
将堆肥样品的pH值测定结果作图，得到图9所示的共堆肥pH值的变化情况图。
由图9可知：处理组和对照组的初始pH值都在7.07-8.89范围内，处理组比对照组pH值稍微低一些。随着发酵的进行，由于酸被降解以及氨积累，各组堆肥的pH值整体呈先上升后略微下降的趋势，并且处理组比对照组的pH值稍低。堆肥结束时，处理组和对照组的pH值均处于8.00-9.00范围内，这说明根瘤菌JY1-1对堆肥整体pH值没有负面影响，最终堆肥产品也达到成熟要求。
②有机质的测定结果
表10 堆肥样品的有机质测定结果（%）
将堆肥样品的有机质测定结果作图，得到图10所示的共堆肥挥发性固体损失率的变化情况图。
由图10可知：堆肥前期处理组比对照组的挥发性固体损失率增加速率快，堆肥后期所有组的挥发性固体损失率增加的速度都变慢，但处理组的挥发性固体损失率总体比对照组的挥发性固体损失率要高，其中，1.0% JY1-1组的挥发性固体损失率高达43.19%。
③HS、HA和FA的测定结果
表11 堆肥样品的HS、HA和FA测定结果（g/kg）
将堆肥样品的HS、HA和FA测定结果作图，分别得到图11所示的共堆肥中总腐殖酸含量的变化情况图、图12所示的共堆肥中胡敏酸含量的变化情况图和图13所示的共堆肥中富里酸含量的变化情况图。
由图11可知：好氧堆肥过程中，所有组别堆肥后总腐殖酸（HS）含量均呈上升的趋势，最终堆肥产品中HS的含量分别为：CK组130.95g/kg、0.5%JY1-1组137.64g/kg、1.0%JY1-1组144.83g/kg。
由图12可知：好氧堆肥过程中，所有组别堆肥后胡敏酸（HA）含量总体呈上升趋势，最终堆肥产品中HA的含量分别为：CK组86.21g/kg、0.5% JY1-1组93.09g/kg、1.0% JY1-1组108.01g/kg。
由图13可知：好氧堆肥过程中，所有组别堆肥后富里酸（FA）含量总体呈下降趋势，最终堆肥产品中FA的含量分别为：CK组44.74g/kg、0.5% JY1-1组44.55g/kg、1.0% JY1-1组36.82g/kg。
显然，添加根瘤菌JY1-1组别的腐殖质高于CK组，表明添加根瘤菌JY1-1更能促进堆肥内矿物分解和养分释放。
综上：将本发明筛选得到的根瘤菌JY1-1加入牡蛎壳-有机废弃物共堆肥中，可加速牡蛎壳与有机废弃物共堆肥的进程，促进有机质降解。
需要说明的是，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明技术方案所引申出的显而易见变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一株产酸的根瘤菌JY1-1，其特征在于，所述根瘤菌JY1-1保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，分类命名为根瘤菌Rhizobium sp.，保藏编号为CGMCCNO.27052，保藏日期为2023年4月10日，保藏地址为中国北京。
2.一种牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，其特征在于，由牡蛎壳粉和糖渣、豆粕以及权利要求1所述的根瘤菌JY1-1组成，其中，牡蛎壳粉、糖渣和豆粕的质量百分比分别为40%、56%、4%，根瘤菌JY1-1占整个体系干重的0.5-1.0%，整个堆体物料的初始含水率为60%。
3.根据权利要求2所述的牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，其特征在于，所述根瘤菌JY1-1的存在形式为菌粉，具体采用如下方法制备：
挑取根瘤菌JY1-1，溶解于无菌水中，接种于发酵培养基中，30℃、200rpm培养48h，对发酵液进行喷雾干燥，制备得到根瘤菌JY1-1菌粉。
4.根据权利要求3所述的牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，其特征在于，所述发酵培养基的配方为：
葡萄糖 50g/L，酵母粉 5g/L，KH2PO4·H2O 1.4g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，（NH4）2SO410g/L，FeSO4·7H2O 0.03g/L，ZnSO4 0.03g/L。
5.一种牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，其特征在于，由牡蛎壳粉和鸡粪、秸秆以及权利要求1所述的根瘤菌JY1-1组成，其中，牡蛎壳粉、鸡粪和秸秆的质量百分比分别为40%、16.28%、43.72%，根瘤菌JY1-1占整个体系干重的0.5-1.0%，整个堆体物料的初始含水率为60%。
6.根据权利要求5所述的牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，其特征在于，所述根瘤菌JY1-1的存在形式为菌粉，具体采用如下方法制备：
挑取根瘤菌JY1-1，溶解于无菌水中，接种于发酵培养基中，30℃、200rpm培养48h，对发酵液进行喷雾干燥，制备得到根瘤菌JY1-1菌粉。
7.根据权利要求6所述的牡蛎壳-有机废弃物共堆肥，其特征在于，所述发酵培养基的配方为：
葡萄糖 50g/L，酵母粉 5g/L，KH2PO4·H2O 1.4g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，（NH4）2SO410g/L，FeSO4·7H2O 0.03g/L，ZnSO4 0.03g/L。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5281530A (en) * 1987-08-12 1994-01-25 Mycogen Corporation Genes encoding nematode-active toxins cloned from bacillus thuringiensis isolate PS17
CA2907438A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Spogen Biotech Inc. Plant growth-promoting bacteria and methods of use
CN109640649A (zh) * 2016-03-16 2019-04-16 斯波根生物技术公司 使用游离酶和过表达酶的微生物促进植物健康的方法
CN116348589A (zh) * 2020-08-03 2023-06-27 巴斯夫欧洲公司 改善植物健康的材料和方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5281530A (en) * 1987-08-12 1994-01-25 Mycogen Corporation Genes encoding nematode-active toxins cloned from bacillus thuringiensis isolate PS17
CA2907438A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Spogen Biotech Inc. Plant growth-promoting bacteria and methods of use
CN109640649A (zh) * 2016-03-16 2019-04-16 斯波根生物技术公司 使用游离酶和过表达酶的微生物促进植物健康的方法
CN116348589A (zh) * 2020-08-03 2023-06-27 巴斯夫欧洲公司 改善植物健康的材料和方法

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