本發(fā)明涉及微生物應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，涉及一種微生物菌劑及其在鹽堿地土壤改良中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：鹽堿土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的總稱。鹽土指土壤中可溶性鹽分含量達(dá)到一定程度，能夠?qū)χ参锏纳L和發(fā)育產(chǎn)生明顯危害的土類；堿土土壤物理性質(zhì)惡化，土壤高度離散，濕時(shí)膨脹，干時(shí)板結(jié)，通透性很差，嚴(yán)重妨礙作物的生長發(fā)育。我國鹽堿地比較嚴(yán)重的地方很多，新疆鹽堿地最多，多數(shù)是以芒硝為主，比較容易治理；吉林西部的白城、松原，黑龍江的大慶、齊齊哈爾，內(nèi)蒙的赤峰、通遼是以蘇打?yàn)橹鞯?，比較難治理；內(nèi)蒙古河套地區(qū)屬于半漠境內(nèi)陸鹽堿土，鹽漬土呈連片分布，鹽土面積大，鹽量高，積鹽層厚，鹽分組成復(fù)雜，有氯化物硫酸鹽鹽土，也有硫酸鹽氯化物鹽土，更難治理。土壤的鹽堿化指由于土壤中鹽堿離子的大量積累，土壤類型逐漸向鹽堿土轉(zhuǎn)變的過程，其影響因素包括自然因素和人為因素。通常情況下鹽堿土壤容易出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致土壤的孔隙度變小，土壤透氣性和透水性變差，嚴(yán)重影響到土壤中微生物的代謝，降低各種酶的活性和碳、氮元素礦質(zhì)化程度，土壤中有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化變慢，最終會(huì)導(dǎo)致土壤日益貧瘠。土壤含有的大量鹽離子也會(huì)嚴(yán)重影響到鹽堿地植物正常的生理機(jī)能，抑制其生長和發(fā)育。另外，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動(dòng)的不斷加劇，鹽堿地資源越來越受到關(guān)注，不合理的灌溉制度也造成土壤次生鹽堿化加劇。第二屆國際可持續(xù)發(fā)展大會(huì)就指出，未來會(huì)嚴(yán)重威脅世界農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的是土地的鹽堿化、沙漠化和水土流失3大問題。與大氣和水污染相比，土壤修復(fù)顯得更加困難。目前，土壤治理技術(shù)有很多，可以說是各有利弊，從國內(nèi)外各種有關(guān)重金屬污染治理方面的文獻(xiàn)報(bào)道可以發(fā)現(xiàn)，其治理途徑大都采用物理法、化學(xué)法和生物法。物理方法效果好，不受土壤條件的限制，但需要大量的人力、物力和財(cái)力，且投資大、見效緩慢，還會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)以及土壤微生物；化學(xué)方法見效快，但往往投資昂貴、需用復(fù)雜的設(shè)備條件、打亂土層結(jié)構(gòu)和易帶來二次污染等，對(duì)大面積的污染更是無可奈何，因此，這些方法都不能從根本上解決問題。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，迫切需要找到一條在不破壞土壤物理化學(xué)性質(zhì)的情況下來治理重金屬污染土壤的新途徑，因而生物修復(fù)是首選方法；然而目前針對(duì)鹽堿地的土壤改良劑多以單微生物菌劑產(chǎn)品為主，產(chǎn)品功能單一，改良效果不夠理想。有鑒于此，特提出本發(fā)明。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種微生物菌劑，所述菌劑為混合菌劑，菌劑中的各微生物彼此之間不存在拮抗作用，且具有很好的土壤調(diào)理功能，適用于鹽堿地的改良。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：一種微生物菌劑，所述菌劑包括以下微生物菌株：解淀粉芽孢桿菌bn-21，保藏編號(hào)cgmccno.13060，保藏時(shí)間2016年09月29日；枯草芽孢桿菌bn-3，保藏編號(hào)cgmccno.13729，保藏時(shí)間2017年03月07日；短小芽孢桿菌bn-19，保藏編號(hào)cgmccno.13447，保藏時(shí)間2016年12月14日；沼澤紅假單胞菌bn-2，保藏編號(hào)cgmccno.13526，保藏時(shí)間2017年01月05日；植物乳桿菌bn-23，保藏編號(hào)cgmccno.13527，保藏時(shí)間2017年01月05日；上述微生物菌株均保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心。上述菌株均從內(nèi)蒙古鹽堿地污染地區(qū)篩選得到；枯草芽孢桿菌菌落特征：菌落圓形，無光澤，邊緣有細(xì)密鋸齒形，菌落白色，表面有褶皺。解淀粉芽孢桿菌菌落特征：菌落扁平圓形，邊緣齊整，菌落白色，半透明，光滑濕潤，略有粘性。短小芽孢桿菌菌落特征：菌落灰白色，不透明，較薄，表面粘濕，邊緣不整齊。植物乳桿菌菌落特征：菌落較小，呈圓形，凸起，表面光滑，細(xì)密，菌落白色，有光澤。沼澤紅假單胞菌菌落特征：菌落圓形，稍隆起，邊緣整齊，菌落呈棕紅色，表面光滑。優(yōu)選的，如上所述的微生物菌劑，以活菌數(shù)量計(jì)，解淀粉芽孢桿菌bn-21、枯草芽孢桿菌bn-3、短小芽孢桿菌bn-19、沼澤紅假單胞菌bn-2、植物乳桿菌bn-23的混合比為(0.4～0.9)：(0.4～0.9)：(0.4～0.9)：(0.8～1.3)：(0.8～1.3)；更優(yōu)選的，其混合比為(0.6～0.7)：(0.6～0.7)：(0.6～0.7)：(0.9～1.1)：(0.9～1.1)；更優(yōu)選的，其混合比為0.67：0.67：0.67：1：1；活菌的含義是存活的細(xì)菌或者芽孢。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，考慮到其可能需要運(yùn)輸?shù)仍?，有必要將其擴(kuò)大培養(yǎng)制成微生物菌劑的形式以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。優(yōu)選的，如上所述的微生物菌劑，所述微生物菌劑為液體菌劑，且在該液體菌劑中，每種菌株的含量≥1×107cfu/ml；優(yōu)選的，每種菌株的含量為1×107～9cfu/ml；還可以選擇1×108cfu/ml，或者(1～5)×107cfu/ml，3×107cfu/ml、8×107cfu/ml等。優(yōu)選的，如上所述的微生物菌劑，所述微生物菌劑為固體菌劑，所述固體菌劑由所述的菌株附加固態(tài)載體和/或助劑制備而成；且在該固體菌劑中，每種菌株的含量≥1×107cfu/g；優(yōu)選的，每種菌株的含量為1×107～9cfu/g；還可以選擇1×108cfu/g，或者(1～5)×107cfu/g，3×107cfu/g、8×107cfu/g等。優(yōu)選的，如上所述的微生物菌劑，所述固態(tài)載體包括高嶺土、輕質(zhì)碳酸鈣、硅藻土、麥飯石、方解石、沸石、白炭黑、滑石粉、細(xì)沙以及粘土中的一種或多種。優(yōu)選的，如上所述的微生物菌劑，所述助劑包括十二烷基苯磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉縮聚物、煙酸、葡萄糖、氨基酸、維生素中的一種或多種。如上所述的微生物菌劑的制備方法，包括以下步驟：將各菌株接種于液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，得到液體菌劑；可選的，將所述液體菌劑過濾和/或濃縮。如上所述的微生物菌劑的制備方法，包括以下步驟：將經(jīng)過純化后得到的所述菌株混于固態(tài)載體和/或助劑中既得。如上所述的微生物菌劑在鹽堿地土壤改良中的應(yīng)用。本發(fā)明所提供的微生物菌劑尤其適合內(nèi)蒙古地區(qū)鹽堿地的改良。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：(1)解決了土地鹽堿化問題，把土壤修復(fù)優(yōu)良土壤。鹽堿地中微生物菌群相對(duì)較少，生長力減弱，本發(fā)明通過增菌配方，篩選出可在鹽堿土壤中生長繁殖的優(yōu)勢菌，用在原位改善土壤結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤酸堿平衡，有效改良土壤性質(zhì)，促進(jìn)植物生長。對(duì)農(nóng)作物生長的促進(jìn)作用明顯好于現(xiàn)在的堆肥，有利于改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益。(2)本發(fā)明提供的微生物菌劑是復(fù)配微生物菌劑，復(fù)配的多種微生物具有不同的功能，各自進(jìn)行不同的微生物代謝活動(dòng)，菌株兩兩之間沒有拮抗性，各微生物功能相對(duì)穩(wěn)定，可以在土壤調(diào)理劑中發(fā)揮不同的作用，增加土壤中微生物多樣性，增強(qiáng)土壤微生物活動(dòng)，強(qiáng)化土壤調(diào)理劑改善土壤性質(zhì)，提高土壤肥力的效果。本申請?zhí)峁┑慕獾矸垩挎邨U菌(bacillusamyloliquefaciens)，菌株名為bn-21，保藏時(shí)間為：2016年09月29日，保藏編號(hào)cgmccno.13060。經(jīng)保藏中心于2016年09月29日檢測為存活菌株；本申請?zhí)峁┑目莶菅挎邨U菌(bacillussubtilis)，菌株名為bn-3，保藏時(shí)間為：2017年03月07日，保藏編號(hào)cgmccno.13729。經(jīng)保藏中心于2017年03月07日檢測為存活菌株；本申請?zhí)峁┑亩绦⊙挎邨U菌(bacilluspumilus)，菌株名為bn-19，保藏時(shí)間為：2016年12月14日，保藏編號(hào)cgmccno.13447。經(jīng)保藏中心于2016年12月14日檢測為存活菌株；本申請?zhí)峁┑恼訚杉t假單胞菌(rhodopseudomonaspalustris)，菌株名為bn-2，保藏時(shí)間為：2017年01月05日，保藏編號(hào)cgmccno.13526。經(jīng)保藏中心于2017年01月05日檢測為存活菌株；本申請?zhí)峁┑闹参锶闂U菌(lactobacillusplantarum)，菌株名為bn-23，保藏時(shí)間為：2017年01月05日，保藏編號(hào)cgmccno.13527。經(jīng)保藏中心于2017年01月05日檢測為存活菌株；上述微生物均保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏地址為：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國科學(xué)院微生物研究所。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。實(shí)施例1本實(shí)施例提供了本發(fā)明微生物菌劑中的微生物的篩選過程。a.以營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基對(duì)鹽堿地微生物進(jìn)行增菌，30℃，180r/min，搖培2d。然后進(jìn)行梯度稀釋：在含10％高濃度氯化鈉的選擇性培養(yǎng)基平板上涂板，涂布10-5，10-6稀釋液，30℃培養(yǎng)2d，挑選在平板上生長的耐鹽菌落，繼續(xù)在選擇性平板上進(jìn)行劃線分離，純化獲得耐高濃度氯化鈉的菌種。獲得3株芽孢桿菌，分別為短小芽孢桿菌bn-19，解淀粉芽孢桿菌bn-21和枯草芽孢桿菌bn-3。b.以富集培養(yǎng)基(mgso4·6h2o0.2g/l，nh4cl1.0g/l，nahco35.0g/l，k2hpo40.5g/l，nacl2.0g/l，蛋白胨1.5g/l)進(jìn)行光照富集和厭氧培養(yǎng)增菌，梯度稀釋到10-4，10-5后以分離培養(yǎng)基(酵母膏3g/l，蛋白胨3g/l，cacl20.3g/l，mgso4·6h2o0.5g/l)分離篩選出光合細(xì)菌。獲得沼澤紅假單胞菌bn-2。c.將發(fā)酵食品接種至mrs液體培養(yǎng)基，37℃過夜培養(yǎng)，取1ml樣品液梯度稀釋到10-7，10-8，梯度稀釋后在mrs培養(yǎng)基平板上劃線分離，篩選出植物乳桿菌bn-23。實(shí)施例2本實(shí)施例分析了實(shí)施例1中篩選得到的菌種間是否存在拮抗作用。微生物間的拮抗，一般是指一種微生物的生命活動(dòng)或其代謝產(chǎn)物，抑制或干擾另一種微生物的生命活動(dòng)的現(xiàn)象。采用瓊脂平板的抑菌圈實(shí)驗(yàn)對(duì)篩選出的菌種兩兩進(jìn)行拮抗實(shí)驗(yàn)。篩選出5株兩兩之間無拮抗作用的菌株，這5株菌種可以作為土壤調(diào)理劑的微生物菌種進(jìn)行復(fù)配。表15株菌種兩兩拮抗實(shí)驗(yàn)結(jié)果菌株bn-2bn-19bn-21bn-3bn-23bn-2-----bn-19-----bn-21-----bn-3-----bn-23-----注：“-”表示菌株之間沒有拮抗性。實(shí)施例3本實(shí)施例提供了一種液體菌劑的制備方法。s31、菌種的發(fā)酵培養(yǎng)：將5株菌種分別按照各自的特異性選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵，獲得各發(fā)酵液，其中短小芽孢桿菌bn-19發(fā)酵液菌含量為2×109cfu/ml，解淀粉芽孢桿菌bn-21和枯草芽孢桿菌bn-3發(fā)酵液菌含量均為1×108cfu/ml，沼澤紅假單胞菌bn-2菌含量為5×108cfu/ml，植物乳桿菌bn-23發(fā)酵液菌含量為5×108cfu/ml。s32、菌劑的制備：將各發(fā)酵液以無菌水進(jìn)行稀釋，將3種芽孢桿菌稀釋至菌含量為1×107cfu/ml，等體積混合，制備成芽孢桿菌菌劑；將光合細(xì)菌和植物乳桿菌分別稀釋為1×107cfu/ml，制備成光合細(xì)菌菌劑、植物乳桿菌菌劑。芽孢桿菌菌劑、光合細(xì)菌菌劑、植物乳桿菌菌劑按照體積比為2：1：1的比例進(jìn)行復(fù)配。實(shí)施例4本實(shí)施例提供了一種液體菌劑的制備方法，制備操作同實(shí)施例3，與實(shí)施例3不同的是，在本實(shí)施例中，步驟s32中各種菌株的含量為1×108cfu/ml；解淀粉芽孢桿菌bn-21、枯草芽孢桿菌bn-3、短小芽孢桿菌bn-19、沼澤紅假單胞菌bn-2、植物乳桿菌bn-23的混合比為0.5：0.8：0.5：0.8：1.2。實(shí)施例5本實(shí)施例提供了一種固體菌劑及其制備方法，具體包括以下步驟：將上述實(shí)施例3制成的液體菌劑按照每1升液體菌劑配20克滑石粉(作為固體載體)的比例加入至滑石粉中充分?jǐn)嚢杌靹颍^濾、干燥、粉碎，即得固體菌劑。實(shí)施例6本實(shí)施例中，制備操作同實(shí)施例5，與實(shí)施例5不同的是，在本實(shí)施例中，所用的固體載體為奶粉、滑石粉、細(xì)沙以及粘土等比例的混合物。實(shí)驗(yàn)例1、試驗(yàn)來源和目的根據(jù)農(nóng)業(yè)部《肥料效應(yīng)鑒定田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》的要求，試驗(yàn)產(chǎn)品依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)gb20287-2006生產(chǎn)制得，于2016年5月至2016年8月在五原縣勝豐鎮(zhèn)夾道子一社(東經(jīng)108°43′，北緯41°01′)大棚內(nèi)開展黃瓜施用微生物菌劑的小區(qū)試驗(yàn)，驗(yàn)證其增產(chǎn)效果，為其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。2.試驗(yàn)材料和方法2.1供試作物和肥料黃瓜品種為中農(nóng)12號(hào)，肥料按實(shí)施例3制備，產(chǎn)品形態(tài)為水劑，施用量10l/畝，試驗(yàn)采用育苗移栽方式，5月4日定植。2.2供試土壤試驗(yàn)地屬中溫帶大陸性氣候，干燥多風(fēng)，土壤類型為灌淤土。該區(qū)域土壤水分蒸發(fā)量大，土壤肥力中等、均勻。試驗(yàn)地?zé)o前茬作物，地勢平坦未進(jìn)行農(nóng)作物種植，所選試驗(yàn)地點(diǎn)土壤基本理化情況見表2。表2試驗(yàn)地土壤基本情況2.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，共計(jì)12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積為50m2(10m×5m)，各小區(qū)隨機(jī)排列，小區(qū)間和試驗(yàn)區(qū)四周均設(shè)保護(hù)行。處理1：常規(guī)施肥+實(shí)施例3制備的本農(nóng)微生物菌劑(bn1)(10l/畝)處理2：常規(guī)施肥+等量實(shí)施例3所用的不含微生物的培養(yǎng)液基質(zhì)(bn2)(10l/畝)處理3：常規(guī)施肥(npk)+等量清水(10l/畝)處理4：常規(guī)施肥(npk)2.4施肥方法常規(guī)施肥：底肥為撒施有機(jī)肥50kg/畝，45％(15-15-15)復(fù)混肥50kg/畝；追肥一次，沖施45％(15-10-20)復(fù)混肥40kg/畝；本農(nóng)微生物菌劑：用量為10l/畝，于黃瓜定植時(shí)灌根。等量本農(nóng)微生物菌劑基質(zhì)和等量清水；施用時(shí)間、施用方法、施用量與本農(nóng)微生物菌劑處理相同。試驗(yàn)地田間澆水、施肥、病蟲害防治等管理措施保持一致，試驗(yàn)大棚內(nèi)病蟲害較輕，試驗(yàn)記錄期間天氣良好，無明顯氣候影響因素。3.試驗(yàn)結(jié)果與分析3.1不同處理對(duì)黃瓜生物學(xué)性狀的影響根據(jù)田間試驗(yàn)觀測記錄：底肥施用“本農(nóng)微生物菌劑”改善了黃瓜的生物學(xué)性狀。由表3可知，處理1的黃瓜果長比處理4增長3cm，處理1的單果重比處理4增加15g，處理1的單株黃瓜結(jié)果數(shù)比處理4增加1.2個(gè)，處理3與處理4之間在這些性狀上無顯著差異。表3黃瓜生物學(xué)性狀調(diào)查表3.2不同處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響由表4可知，處理1比處理4增產(chǎn)350.8kg/畝，增產(chǎn)率為7.6％；處理2與處理4之間產(chǎn)量相差3公斤；處理3與處理4之間產(chǎn)量相差4公斤。表4試驗(yàn)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表對(duì)各處理產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析，處理間產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。采用plsd法進(jìn)行多重比較，處理1與處理2、處理3、處理4之間產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平，處理2、處理3、處理4之間產(chǎn)量差異不顯著。3.3不同處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響在不同處理的試驗(yàn)區(qū)及對(duì)照區(qū)隨機(jī)選取五個(gè)點(diǎn)單獨(dú)采集土壤，土樣均勻混合后按十字法選取待測樣品，測定時(shí)重復(fù)三次并計(jì)算平均值，土壤檢測結(jié)果見表5、表6。由表5、6可知，施用微生物菌劑土壤與空白對(duì)照相比，土壤ph值由9.03降低為8.25；全鹽由8.74g/kg降低到5.16g/kg，脫鹽率達(dá)到40.96％，陽離子交換量和交換性鈉數(shù)值都有明顯降低。土壤中各種離子濃度也均有不同程度的降低，可見使用微生物菌劑對(duì)土壤起到了降鹽降堿的作用。表5不同處理后土壤理化性質(zhì)變化表6土壤離子組成濃度變化4.試驗(yàn)結(jié)論通過試驗(yàn)可以看出，施用實(shí)驗(yàn)例3制備的微生物菌劑對(duì)黃瓜的生長發(fā)育有良好的促進(jìn)作用，增產(chǎn)效果顯著。施用該微生物菌劑降低了土壤的ph值、全鹽含量，對(duì)土壤起到了明顯降鹽降堿的作用。該微生物菌劑經(jīng)濟(jì)適用，使用方法簡單，增產(chǎn)增收效果明顯，改良鹽堿土壤性能穩(wěn)定，建議在示范的同時(shí)大面積推廣應(yīng)用。盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。當(dāng)前第1頁12