一种农田土壤微生物保水制品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种农田土壤微生物保水制品以及通过一株合成谷氨酸的功能微生物菌株和一株合成γ-多聚谷氨酸的功能微生物菌株制备该制品的方法，属于微生物技术领域。本发明专利技术的微生物菌株为黄色短杆菌IAE（Brevibacterium flavum IAE）和解淀粉芽孢杆菌IAE（Bacillus amyloliquefaciens IAE），分离自江苏沿海滩涂盐碱土壤。两个菌株以腐熟的猪粪堆肥、稻草秸秆、(NH4)2SO4为固体发酵基质生产微生物保水制品，该制品有效保水物质高于19.6gkg-1干物质重。该制品对田间土壤保水实验表明，这种微生物有机肥料施入土壤后能够减少土壤容重、增加土壤导水率和土壤饱和含水量，能够增加植株株高、鲜重、干重和产量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种农田土壤微生物保水制品以及通过一株合成谷氨酸的功能微生物菌株和一株合成γ-多聚谷氨酸的功能微生物菌株制备该制品的方法，属于微生物
。本专利技术的微生物菌株为黄色短杆菌IAE（Brevibacterium?flavum?IAE）和解淀粉芽孢杆菌IAE（Bacillus?amyloliquefaciens?IAE），分离自江苏沿海滩涂盐碱土壤。两个菌株以腐熟的猪粪堆肥、稻草秸秆、(NH4)2SO4为固体发酵基质生产微生物保水制品，该制品有效保水物质高于19.6gkg-1干物质重。该制品对田间土壤保水实验表明，这种微生物有机肥料施入土壤后能够减少土壤容重、增加土壤导水率和土壤饱和含水量，能够增加植株株高、鲜重、干重和产量。【专利说明】—种农田土壤微生物保水制品及其制备方法一、
本专利技术涉及制备农业土壤保水材料的微生物菌株及其通过固体发酵生产的微生物保水制品，属于微生物
。二、
技术介绍
农业是我国用水大户，其用水量约占全国用水总量的70%左右，农业年缺水约300亿立方，开发高效蓄水保墒技术发展占国土陆地面积约56%旱地农业，充分利用降水和地下水(包括土壤水)发展节水农业，是现代化农业发展的根本途径，应用保水材料蓄水保墒充分利用水资源是实现节水农业重要途径之一。微生物固体发酵合成的吸水储水高分子聚合物的微生物有机肥，具有可降解、环境友好以及可以高附加值化处理固体有机废弃物显著减少农业面源污染的优点，是节水农业领域的一个研究热点。微生物发酵合成产物Y-多聚谷氨酸(poly-Y-glutamic acid)是一种大分子长链多肽，分子量在30 000D~50 000D，吸水倍率可达3500倍，且重复吸水性好，广泛应用于食品、化妆品、生活吸水材料等领域。大部分Y -PGA高产率微生物是谷氨酸(Glu)依赖型菌株，固体发酵基质需要添加富含谷氨酸类物质，如豆粉、干酪素、谷氨酸或者味精渣等，生产成本较高。Y -多聚谷氨酸是一种天然的大分子物质，在土壤中容易降解，导致保水效果降低。微生物能够利用无机氮源(尿素、硫酸铵等)合成谷氨酸类物质，通过合成谷氨酸微生物和合成Y -多聚谷氨酸微生物的联合发酵(co-fermentation)固体有机废弃物制成生物保水制品，原料成本低，而且通过携带进入土壤的谷氨酸合成微生物在土壤中继续合成谷氨酸能够有效的维持土壤Y-多聚谷氨酸的稳定性；同时采用微生物固体发酵农业有机废弃物和无机的氮源生产的Y -PGA生物有机肥，能够通过有机质持续供应微生物能量减少功能微生物在土壤中的消亡，延长制品的保水效果。通过联合发酵工艺生产微生物土壤保水制品，能够高附加值化利用农业废弃物，能够有效的增加土壤水分保持，有利于提高农业水资源的利用效率，所制成的微生物保水制品将会有很好的应用前景。三、
技术实现思路
专利技术目的 本专利技术的目的在于提供联合发酵农业废弃物和无机氮源生产土壤保水制品的微生物菌株及其发酵制成的土壤保水制品，供农业生产利用，发展高效节水现代农业。技术方案 本专利技术一种农田土壤微生物保水制品及其制作方法通过以下方案实现: 一种农田土壤微 生物保水制品，其特征在于所述的一种农田土壤微生物保水制品为一株合成谷氨酸菌株和一株合成Y-多聚谷氨酸菌株联合发酵腐熟的猪粪堆肥、稻草秸杆粉末和(NH4)2SO4获得的保水制品； 其中所述的谷氨酸菌株为黄色短杆菌IAECSreriAacteritt? flavum IAE),2013年3月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为武汉市武昌珞珈山，菌种保藏号为CCTCCNO:M 2013087 ;简称为黄色短杆菌 CCTCC NO:M 2013087 ；所述的Y -多谷氨酸菌株为解淀粉芽孢杆菌IAE(ifeci77w5.amyloliquefaciens IAE),2013年3月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为武汉市武昌珞珈山，菌种保藏号为CCTCC NO:M 2013086，简称为解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO:M 2013086。该制品中Y-多聚谷氨酸含量高于19.6g kg—1干制品，含有0.5X IO8Cfu g—1以上的黄色短杆菌CCTCC NO:M 2013087菌落形成单位和0.5 X IO8Cfu g_1以上的解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO:M 2013086菌落形成单位，有机质质量比含量为30~35%，含水率低于30%。所述的黄色短杆菌CCTCC NO:M 2013087的培养条件:用接种环从培养皿中挑取生长24小时的菌接种于装有100ml培养液的250ml三角瓶中，37°C、170 rmp培养48小时，菌液上清1000Orpm离心20min，测定上清液谷氨酸含量为26.6g L—1。黄色短杆菌CCTCC NO:M 2013087所用培养液配制方法为，以配制IL培养基为例:葡萄糖 50g,玉米衆 IOml,尿素 5g, KH2PO4 3g, MgSO4 0.8g,蒸懼水 1000ml, pH 值自然,115。。灭菌30min。所述的解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO:M 2013086的培养条件:用接种环从培养皿中挑取生长24小时的菌接种于装有100ml合成谷氨酸培养液的250ml三角瓶中，37°C、170rmp培养48小时，菌液上清1000Orpm离心20min，测定上清液Y-多聚谷氨酸含量为21.8g L'所述的解淀粉芽孢杆菌CCTCC NO:M 2013086所用液体培养基配制方法为，以配制 IL 培养基为例:葡萄糖 80g,谷氨酸钠 50g, (NH4)2SO4 8g，NaCl 5g，K2HPO4.3H20 2g，MnSO4.7H20 0.25g, MnSO4H2O 0.03 g，蒸馏水 1000 ml，pH 值自然，115 °C灭菌 30min。所述土壤微生物保水制品的制备方法，其特征在于按如下步骤实现: O将黄色短杆菌CCTCC NO:M 2013087菌接种到液体种子培养基培养，培养条件为:培养温度37°C，摇床转速150rpm，培养时间24小时，种子含菌量大于I X IO9Cfu πι 1，种子按照5%比例接种到发酵罐进行液体发酵生产，其发酵生产的条件为:培养温度28~33°C，溶氧通气量范围为30~100%，15(T220rpm，发酵后期发酵液该菌株的菌落形成单位^ I X IO9Cfu IIir10所用的液体的种子培养基的配方为，按照IL培养基配制:牛肉膏3g，蛋白胨IOg7NaCl IOg,自来水1000ml，pH范围7.0-7.5，121°C灭菌20min ;所用的液体发酵培养基配方为，按照IL培养基配制:葡萄糖50g,玉米衆IOml,尿素5g,KH2PO4 3g,MgSO4 0.8g,蒸懼水1000ml, pH值自然，115°C灭菌30min ； 2)将解淀粉芽孢杆菌CCTCCNO:M 2013086接种到液体种子培养基培养，培养条件为:培养温度37°C，摇床转速13(Tl60rpm，培养时间24小时，种子含菌量大于IXlO9Cfuπι 1，种子按照8%比例接种到发酵罐进行液体发酵生产，其发酵生产的条件为:培养温度28~35°C，溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农田土壤微生物保水制品，其特征在于所述的一种农田土壤微生物保水制品为一株合成谷氨酸菌株和一株合成γ‑多聚谷氨酸菌株联合发酵腐熟的猪粪堆肥、稻草秸秆粉末和(NH4)2SO4获得的保水制品；其中所述的合成谷氨酸菌株为黄色短杆菌IAE（Brevilbacterium flavum IAE），2013年3月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为武汉市武昌珞珈山，菌种保藏号为CCTCC NO：M 2013087；所述的合成γ‑多谷氨酸菌株为解淀粉芽孢杆菌IAE（Bacllus amyloliquefaciens IAE），2013年3月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为武汉市武昌珞珈山，菌种保藏号为CCTCC NO：M 2013086。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立华，邵孝侯，程晋，金斌斌，崔智伟，蒋韵妮，毛欣宇，邓伯均，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32