一種高效解磷的黑曲霉菌株及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及功能微生物篩選技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高效解磷的黑曲霉菌株及其 應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為三大營養(yǎng)元素之一的磷,不僅是很多器官的組成成分,而且參與許多重要的 生命代謝活動,磷對作物碳水化合物的合成、分解和運輸起著重要的作用,可以改善糖用、 淀粉以及油料作物的磷素營養(yǎng),土壤中磷元素的豐缺對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)影響尤為明顯。
[0003] 從我國情況來看,全國有74%耕地土壤缺磷,解決這一問題不外乎兩條途徑:一是 增加磷源投入,二是提高難溶性磷的利用率。
[0004] 從農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來看,第一條途徑存在一定的問題,首先,磷是一個不可再生 資源,根據(jù)已探明的磷礦儲量和開采速度,世界現(xiàn)有磷礦資源只能維持1〇〇年左右,而且我 國磷礦資源并不豐富,且品位較低,大量的磷肥依賴進(jìn)口。其次,磷肥生產(chǎn)需要大量的硫酸 或磷酸,能源消耗大,增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。再次,高水溶性磷肥施入固磷強的石灰性土 壤中,作物的當(dāng)季利用率一般只有5。/『10%,加上作物的后效,也不超過25%。因此,大部分磷 肥作為無效態(tài)(難溶態(tài))在土壤中積累。據(jù)報道,至少有70°/『90%的磷進(jìn)入土壤而成為難以 被作物吸收利用的固定形態(tài)(魯如坤,1995年)。在這些土壤中,土壤有效磷含量很低而全磷 含量較高,如據(jù)黃土高原7省區(qū)的調(diào)查,土壤全磷平均較有效磷高250倍;黃淮海平原黃潮 土與風(fēng)沙土全磷較有效磷高130~500倍(李振生,1992年)。我國自20世紀(jì)50年代施用化 學(xué)磷肥以來,儲存累積在土壤中的難溶性磷高達(dá)6000萬t,超過全國磷肥10年消費量的總 和。
[0005] 第二條途徑的潛力很大,它是對土壤中磷及所施入的磷肥進(jìn)行活化提高其有效 性,走低投入高產(chǎn)出的可持續(xù)發(fā)展之路。第二條途徑包括三方面的內(nèi)容:一是發(fā)揮植物的自 身潛力,通過育種技術(shù)的創(chuàng)新,定向地篩選培育磷高效植物品種來開發(fā)利用土壤難溶性磷 素資源,這方面研究已成為世界許多科學(xué)家研究的熱點;二是在研究磷在土壤中的形態(tài)分 布特征和作物吸磷特性的基礎(chǔ)上,通過改進(jìn)磷肥的施用技術(shù)等方式提高磷的潛在有效性; 三是從土壤中篩選高效解磷微生物,研制成解磷菌劑拌種或直接施入土壤,將土壤中難溶 性磷活化出來??梢娊饬拙难芯繉Πl(fā)展持續(xù)高效農(nóng)業(yè)具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義,因此篩選出 更多、解磷效果更好的微生物一直是國內(nèi)外研究的熱點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題,提供了一種高效解磷的黑曲霉菌株及其應(yīng)用。該菌 株是從石灰性土壤中篩選得到的,能有效提高土壤中有效磷的含量,應(yīng)用前景廣闊。
[0007] 本發(fā)明一方面提供了一種黑曲霉FMJ1 npergiBtts FMJ1),已于2015年 1月5日保藏于中國武漢武漢大學(xué)的中國典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏編號為CCTCC N0: M2015004。
[0008] 本發(fā)明另一方面提供了一種解磷菌劑,包含上述黑曲霉FMJ1。
[0009] 所述解磷菌劑,還包含枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、短小芽孢 桿菌、丁酸梭菌、草酸青霉中的任意一種或兩種或多種的組合。
[0010] 所述解磷菌劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明篩選到的黑曲霉FMJ1能將難溶性無機磷液體培養(yǎng)基中的難溶磷 (Ca 3 (P04) 2)分解成可溶性的有效磷,使培養(yǎng)基中有效磷含量高達(dá)0. 680mg/mL,解磷效果顯 著。在油菜大田栽培實驗中,黑曲霉FMJ1處理組油菜的平均鮮重和干重比空白對照組分別 提高了 274. 7%和206. 1%,比培養(yǎng)基處理組分別提高268. 9%和199. 6%,有效磷含量比空白 處理組提高了 65. 8%,比培養(yǎng)基處理組提高了 61. 7%。從而說明,使用本發(fā)明篩選到的黑曲 霉FMJ1能有效提高土壤中有效磷的含量,進(jìn)而大幅度提高種植作物的產(chǎn)量,取得了意料不 到的技術(shù)效果。黑曲霉FMJ1可用于制備解磷菌劑,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,前景廣闊。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。對于實施例中所用到的具體方法或材 料,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明技術(shù)思路的基礎(chǔ)上,根據(jù)已有的技術(shù)進(jìn)行常規(guī)的替換選 擇,而不僅限于本發(fā)明實施例的具體記載。
[0013] 本發(fā)明所選用的設(shè)備和試劑可以選自市售任意一種。對于本發(fā)明所涉及的培養(yǎng)基 配方如下: 難溶性無機磷固體培養(yǎng)基: 葡萄糖 10 g,(NH4)2S04 0.5 g,NaCl 0.3 g,KC1 0.3 g,MgS04.7H20 0.3 g, ?6504.71120 0.03 8,]\111504.41120 0.03 8,〇&3(?04)25.0 8,蒸餾水1000 1111,?117.0-7.5,瓊 脂 20 g, 115 °C滅菌 30 min,備用。
[0014] 難溶性無機磷液體培養(yǎng)基: 葡萄糖 10 g,(NH4)2S〇4 0.5 g,NaCl 0.3 g,KC1 0.3 g,MgS04.7H20 0.3 g,F(xiàn)eS04.7 H20 0.03 g,MnS04.4H20 0.03 g,Ca3(P04 )25.0 g,蒸餾水 1000 ml, pH 7.0-7.5,115 °C 滅菌30 min,備用。
[0015] 實施例1土壤中微生物的初步篩選 土壤稀釋液的制備:從濟南南部山區(qū)取回石灰性土壤,稱取〇. 5g 土壤樣品溶于4. 5ml 無菌水中制成1 :10的土壤溶液,然后從中吸取0. 5ml 土壤溶液置于4. 5ml無菌水中,制成 1 :100的土壤溶液,以此方法類推,制備1 :1〇6-1〇7的土壤稀釋溶液。
[0016] 取0. 1ml 土壤稀釋溶液均勻涂布于難溶性無機磷固體培養(yǎng)基上,30°C培養(yǎng)箱中倒 置培養(yǎng)2-3天,觀察培養(yǎng)基上長出的菌落,其中有11個菌落周圍產(chǎn)生了明顯的顏色變化,并 有透明圈產(chǎn)生,將其分別命名為YW-1,YW-2, YW-3,……,YW-11。
[0017] 實施例2解磷微生物的復(fù)篩 將實施例1初篩得到的11株菌分別接種到難溶性無機磷固體培養(yǎng)基上,30°C培養(yǎng)3天 后,觀察菌落周圍透明圈的大小,結(jié)果發(fā)現(xiàn)透明圈最大的五株菌分別為YW-2, YW-3, YW-7, Yff-9, Yff-10〇
[0018]將上述透明圈最大的五株菌分別接種到50mL難溶性無機磷液體培養(yǎng)基中,30°C, 200rpm,培養(yǎng)6天,同時以不加任何菌的液體解磷培養(yǎng)基作為對照組;分別檢測培養(yǎng)液中的 活菌數(shù)量,具體結(jié)果見表1。
[0019] 2. 1磷標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 依次吸取5mg/l的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0? 0、0? 2、0. 4、0. 8、1. 6、2. 0、3. 2、4. 0ml于試管中,然后 各加入鑰鋪抗顯色劑2ml,蒸饋水定容至20ml,搖勻靜置20min,700nm波長下測定吸光度。 此時各管中磷的濃度分為:〇.〇〇、〇. 05、0. 10、0. 20、0. 40、0. 50、0. 80、1. 00mg/l。以磷濃度為 橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制磷標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0020] 2. 2培養(yǎng)液有效磷含量測定 在無菌條件下分別取上述五株菌的培養(yǎng)液各5ml,8000rpm,離心5min,取上清液,稀釋 到合適的濃度,吸取0. 5ml稀釋液至試管中,加5ml蒸餾水,加2滴2, 4-二硝基酚指示劑, 加2ml鑰銻抗顯色劑,然后用蒸餾水定容至20ml,搖勻靜置20min,于700nm波長下比色,吸 光度值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計算上清液中的有效磷含量,具體結(jié)果見表1。
[0021] 表1不同菌株的解磷效果
【主權(quán)項】
1. 一種黑曲霉,其特征在于,所述黑曲霉的保藏編號為CCTCC NO :M2015004。
2. -種解磷菌劑,其特征在于,所述解磷菌劑包含權(quán)利要求1所述的黑曲霉。
3. 如權(quán)利要求2所述的解磷菌劑,其特征在于,所述解磷菌劑包含枯草芽孢桿菌、解淀 粉芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、丁酸梭菌、草酸青霉中的任意一種或兩種或多 種的組合。
4. 權(quán)利要求2或3所述解磷菌劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及功能微生物篩選技術(shù)領(lǐng)域,具體提供了一種具有解磷功能的黑曲霉菌株,保藏編號為CCTCC NO:M2015004。所述黑曲霉能將難溶性無機磷液體培養(yǎng)基中的難溶磷(Ca3(PO4)2)分解成可溶性的有效磷,使培養(yǎng)基中有效磷含量高達(dá)0.680mg/mL,解磷效果顯著。在油菜大田栽培實驗中,使用本發(fā)明篩選到的黑曲霉能有效提高土壤中有效磷的含量,進(jìn)而大幅度提高種植作物的產(chǎn)量,取得了意料不到的技術(shù)效果。所述黑曲霉可用于制備解磷菌劑,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,前景廣闊。CCTCC NO: M 201500420150105
【IPC分類】C12R1-685, C12N1-14, B09C1-10
【公開號】CN104651237
【申請?zhí)枴緾N201510014555
【發(fā)明人】苑偉偉, 唐波, 甄麗, 朱彩彩, 劉魯民
【申請人】青島蔚藍(lán)生物集團(tuán)有限公司, 山東蔚藍(lán)生物科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月13日