用于应力土壤的接种菌剂制造技术

本发明专利技术是关于应力耐受ST土壤接种菌株，此菌株是在应力条件下从应力土壤中分离出来的，是用包含以下步骤的方法分离的:在应力条件下从应力土壤中选择应力耐受土壤细菌，在应力条件下测试分离物的繁殖力，以及识别土壤接种菌株的应力耐受是否符合特殊繁殖的要求。此发明专利技术也关联菌株混合物和土壤接种组合物的使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在农业领域，化肥的使用和过度灌溉经常会导致淋溶和土壤恶化，造成土壤碱化，盐化和酸化。土壤接种是一种在犁退化领域做改善的潜在工具。市售土壤接种剂不适用于极端土壤条件。一个特殊的筛选系统已被开发用于其能够在“应力”条件下生长的菌株的识别-低温，极端pH-和发挥其促进植物及增强土壤生命力的特性。接种的菌株已被选定作为协同维持其生存能力和分泌植物生长刺激代谢物的菌种.集约化农业生产以及在过去的50年化肥的使用已经使所有耕地的65％的土壤恶化，贫瘠化和盐渍化(自然，2009年)。根据有关粮农组织数据库有关于土壤质量的数据，潜在的可用于农业生产的土壤中6％的土壤含苏打和盐，15％是强酸性(pH值<4.5)，另外14％(与强降雨的区域)是弱酸性。作为土壤退化的必然结果，土壤的微生物菌群贫瘠，微生物不能在干燥的土壤中生长，或因不同高度的pH值，这导致了土壤结构的解体。由于氮和磷的供应持续减少，土壤的这种解构阻碍腐殖质和土壤有机质的形成，土壤失去肥料是指日可见的事情。因为缺乏足够的结构，人造肥料不能被土壤吸收而是浸出并污染周围水生生物的栖息地。随着人口的不断增长，未来几年在非洲，亚洲和南美会有大面积的土地被划为农业用地。亚洲和非洲的大面积的土地会因为不恰当的-不可持续的-耕作和栽培方法面领着被沙化的风险。沙化的进程已经开始了。现代生物方法可以防止过度使用人工肥料以及它对土壤和自然水域所产生的不良后果，这种不良后果必将在短短几十年内发生，在非洲和亚洲，饮用水是十分珍贵的资源。土壤接种和化肥(降低使用量)的组合使用可以防止已经出现在欧洲和北美的土壤退化问题。生物土壤振兴是另外一种替代方法，它不是劳动密集型的，是安全环保的(卡普兰，1993年；杜阿等，2002)。土壤接种是现场完成的-无需运送土壤-涉及某些植物种类和吸收，绑定或分解污染物(Heitzer和Sayler，1993)和改良土壤的生命力。长远来看，生物法会让经济作物产量增加，减少化肥应用的数量，因此对环境的负荷也减少。在匈牙利-总的来说在欧洲-用于经济重要的粮食和饲料作物种植的耕地所用的土壤以相当的速度在恶化-pH值不利的低肥土壤，盐渍或引流不畅，总的来说，土壤境况堪忧。在匈牙利的土壤多为弱酸性或碳酸性，中性土壤。一个较低的比率，但在相当多面积的土地里，根据国家的农业生态潜力的调查(Várallyay等，1980)，强酸性和碱性土壤盐渍都存在(Stefanovits，1963年)：43％的土壤是弱酸性，13％为强酸性，38％是碳酸化和8.1％是盐渍。最近的数据显示，在匈牙利的所有土壤中，8％是强酸性(pH值KCL<4,5)，18％是中等酸性土壤(PH值KCL 4,5-5,5)和20％是弱酸性(pHKCl 5,5-6,5)。在匈牙利，酸性土林，草甸土和沙土覆盖高达1.5亿公顷，钠质和二次盐渍化地区占700,000-800,000公顷。全国土地面积的8.1％中发现碱土。在746000公顷的区域里沙质土壤有8％。由于这些土壤在可用耕地中占有相当的比例，他们不能被排除在农业用途之外。尽管这些土壤属于低产出土壤，它们也必须以可持续和环保的方式继续用于耕作。酸化导致土壤中基本阳离子和养分贫瘠，粘合物质的缺失，粘土质矿物的分解，这些因素最终会导致土壤结构崩解和金属离子的溶解度的增加。在酸性土壤中的微生物菌群通常是变化的，菌群的组合模式变成主导。这些变化导致农作物质量降低和数量减少。土壤酸化的一个主要原因是化肥的过度使用。最常用的物质中，硫酸铵和过磷酸钙形成的酸性水溶液，这些物质增加了土壤胶体的H+聚合，导致pH值降低。阳离子交换进一步增加了土壤的酸化，从化肥中而来的阳离子-NH 4+，K+，和Na+取代H+在土壤胶体的表面上被吸收，从而溶解在土壤里。酸化导致钙，镁，钠和钾离子的浸出。总之，pH降低会减轻供应给植被的可用的N和P的量，以及土壤团聚体和粘合物质的缺失导致土壤失去水份还原能力，从而引起土壤干涸固化。原发性或自然的盐化是由在母岩和富含盐的浅层地下水区域盐的沉积引起的。第二等级的盐化-在大多数情况下，属于人为的-盐化是灌溉和/或水引流不畅所致。使用不同的添加剂(如化肥)，可能造成低透水性耕地盐化。高浓度的盐会抑制土壤对营养物质的吸收，也会污染植物的水源。大量的盐化会损害土壤结构，从而土壤包和一个不渗透的上层-盖或壳–就形成，从而土壤会因为缺氧而失去活性，造成土壤生态系统的不平衡。土壤中的微生物代谢的变化，会导致土壤活性受损和土地产出率迅速下降。有趣的是，钠质土壤中潜在地含有丰富的营养成分，但由于不良物理性能或高盐浓度，它们是不可用于植物的。由于高盐浓度的毒性和在土壤胶体中增加渗透压，土壤盐渍化会阻碍和损害植物生长。通常在土壤表面能观察到一种白色层，它是由可溶性盐(在碱性盐化盐土土壤中)，苏打水，或者-在碱化土壤-无定形二氧化硅(SiO2)组合产生的。中性或酸性土壤盐渍化也会出现。治理酸化土壤的传统方法是用甜菜钾肥，石灰，加入石灰的湿地土壤和苔藓(在酸性森林土壤，草甸和沙质土壤，酸性土壤盐渍化的情况下)。石灰以多种方式产生作用：减少异常酸度，提供了植物的钙供应和改善土壤结构。然而，由于石灰材料越来越少，石灰法没有被广泛实行。由于成本过高的原因，在过去十年中，传统的对钠质和二级盐渍化耕地土壤的改良方法较少应用。根据最新的出版物，适用于酸性或碱性盐土的土壤接种剂以及普遍适用于多种领域的品种在世界任何地方都还没有被常规地使用。已知的单个案例是，作为在澳大利亚长期深入的研发结果，在强酸性土壤中对豆科物种的接种。然而，这些对豆科植物接种的特异性限制了它们在农业用途中的应用。酸性土壤，沙质土壤和碱性土壤的原生微生物是具体的和典型的。即使是在这样的极端条件下，某些留置的菌株还是活跃的和有效的。跟在更平衡的土壤条件下相比，这些微生物在极端土壤条件下生长，腐殖化和矿化的更加迅速。然而，劣化的土壤通常与市售土壤接种剂接种，含有只适合于“正常”条件下的菌株。一些土壤接种剂其含有不适合于在极端条件下恶化了的土壤的菌株–当它与传统的改良方法结合应用到贫瘠的土壤上时，通常这种接种是不成功的。农业实践显然表明，这种接种剂在极端土壤条件下是无效的，同时显而易见的是，在有效地增强在恶化的土壤和原本就低产出的土壤中植物的生长和土壤的活性方面，细菌制剂有着巨大需求。本专利技术对于土壤接种剂组合物，具体菌株和土壤接种剂组合物的制备提供了复合微生物方法，这种方法可以用于贫瘠的土壤条件并有效地提高在特定的土壤中生产的食物和饲料作物的产量。内源性/内生细菌在植物有机体中是天然存在，并且在养分运输和土壤形成过程中平衡碳和氮代谢根际菌群定植在根区是至关重要的(Morris和Haskin,1990；Bagwell等人,1998)。植物种类和共生细菌的组合使用在许多方面是有利的：植物宿主经由根分泌的营养素来促进根际微生物群体的增殖和代谢，其可生成资源丰富的刺激微生物活性的环境(Lugtenber和de Weger,1992)。植物影响和提高了土壤的物理-化学参数，并在相关的微生物和资源以及潜在的污染物之间建立联系(Aprill，1990)。另一方面，根际微生物通过产生刺激生长的生物活性物质积极地影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
强耐药性土壤孕育剂在压力条件下自土壤分离出来。该土壤是选自组合物，该组合物包含了酸性的土壤和壤红砂岩、泽泻醇、苏打盐土、碱土，不饱和潜育土，不饱和冲积土等成分。压力条件来自严寒极端的盐浓度和极端ph值，获得应变物需包括以下步骤︰a)在压力条件下从应变物种选择压力耐受细菌取决于应力条件有︰选择性的肥沃冻土在10℃时分离选择性的肥沃酸性土在PH4时分离选择性的肥沃碱性土在PH9时分离选择性的盐土在6％氯化钠含量时分离挑选及检测耐药性繁殖能力的菌株隔离群取决于压力条件，包括下列：在冷应激条件下，温度4‑8℃，在酸性压力条件下，ph值3至6之间，在碱性压力条件下，ph值为7‑8之间在盐条件下，氯化钠浓度在1‑8％；或者c)在以下几个压力耐药性类别，标识土壤孕育剂应变物，其中应变是︰极寒耐药性是否在4‑8℃时繁殖酸性PH值下耐药性是否在ph值3‑6.9之间繁殖中性ph值下耐药性是否在ph值7时繁殖碱性ph值下耐药性是否在ph值7.6‑8.0时繁殖适度盐耐药性，是否在盐浓度为3‑4.5％下繁殖高浓度耐药性测试，是否在盐浓度为5‑8％下繁殖最好是铁载体产物PGPR应变物，包含了节杆菌crystallopoietes S 153(P)NCAIM B 001424，芽孢peoriae S 284NCAIM(P)B 001430，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 13/4 B NCAIM(P)B 001370，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 9/4‑B NCAIM(P)B 001371和Agreia禾S 47 NCAIM(P)B 001431。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.10 HU P14000621.强耐药性土壤孕育剂在压力条件下自土壤分离出来。该土壤是选自组合物，该组合物包含了酸性的土壤和壤红砂岩、泽泻醇、苏打盐土、碱土，不饱和潜育土，不饱和冲积土等成分。压力条件来自严寒极端的盐浓度和极端ph值，获得应变物需包括以下步骤︰a)在压力条件下从应变物种选择压力耐受细菌取决于应力条件有︰选择性的肥沃冻土在10℃时分离选择性的肥沃酸性土在PH4时分离选择性的肥沃碱性土在PH9时分离选择性的盐土在6％氯化钠含量时分离挑选及检测耐药性繁殖能力的菌株隔离群取决于压力条件，包括下列：在冷应激条件下，温度4-8℃，在酸性压力条件下，ph值3至6之间，在碱性压力条件下，ph值为7-8之间在盐条件下，氯化钠浓度在1-8％；或者c)在以下几个压力耐药性类别，标识土壤孕育剂应变物，其中应变是︰极寒耐药性是否在4-8℃时繁殖酸性PH值下耐药性是否在ph值3-6.9之间繁殖中性ph值下耐药性是否在ph值7时繁殖碱性ph值下耐药性是否在ph值7.6-8.0时繁殖适度盐耐药性，是否在盐浓度为3-4.5％下繁殖高浓度耐药性测试，是否在盐浓度为5-8％下繁殖最好是铁载体产物PGPR应变物，包含了节杆菌crystallopoietes S 153(P)NCAIM B 001424，芽孢peoriae S 284NCAIM(P)B 001430，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 13/4 B NCAIM(P)B 001370，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 9/4-B NCAIM(P)B 001371和Agreia禾S 47 NCAIM(P)B 001431。2.根据条款1，耐药性应变物进一步选择生化实验，PGPR尤其喜欢以下属性︰氮粘合物铁载体产物活性碳酸钙脱氨酶活性，移动性磷酸细胞分裂素、赤霉素和3吲哚乙酸(IAA)产物。3.根据条款1或2耐药性应变，耐药性应变物选择进一步生化实验以促进聚合(AP)，最好是以下属性︰胞外多糖产物。4.根据条款1到3，氮粘合物最好包含螺固氮螺菌NF 11 NCAIM(P)B 001428，螺固氮螺菌242/9NCAIM(P)B 001403，螺固氮螺菌NF 10 NCAIM(P)B 001427，螺largimobile B41 NCAIM(P)B 001402，螺irakense NF 6 NCAIM(P)B 001425和螺固氮螺菌NF 7 NCAIM B(P)001433。5.根据条款1到3，铁载体菌株PGPR最好包含节杆菌crystallopoietes S 153(P)NCAIM B 001424，芽孢peoriae S 284 NCAIM(P)B 001430，螺largimobile B41 NCAIM(P)B 001402，螺irakense NF6 NCAIM(P)B 001425，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 13/4 B NCAIM(P)B 001370假单胞菌chlororaphis K2009 9/4-B NCAIM(P)B 001371和Agreia禾S 47 NCAIM(P)B 001431。6.根据条款1到3，移动性磷酸PGPR最好包含微杆菌acetylicum LU44 NCAIM(P)B 001423，铜绿假单胞菌frederikbergensis S33 NCAIM(P)B 001429，铜绿假单胞菌jessenii S 125NCAIM(P)B 001422，节杆菌crystallopoietes S 153(P)、NCAIM B 001424，Agreia禾S 47 NCAIM(P)B 001431，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 13/4 B NCAIM(P)B 001370和假单胞菌chlororaphis K2009 9/4-B，NCAIM(P)B 001371。7.根据条款1到3，活性碳酸钙脱氨酶PGPR菌株，最好包含铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 13/4 B NCAIM(P)B 001370，铜绿假单胞菌frederikbergensis S33 NCAIM(P)B 001429，螺固氮螺菌NF 11 NCAIM(P)B 001428，螺固氮螺菌NF 10 NCAIM(P)B 001427，螺irakense NF 6 NCAIM(P)B 001425假单胞菌jessenii S 125 NCAIM(P)B 001422和Exiguobacterium acetylicum LU44 NCAIM(P)B 001423。8.根据条款1到3，PGPR菌株碘醋酸最好包含固氮螺菌NF 11 NCAIM(P)B 001428，固氮螺菌242/9 NCAIM(P)B 001403，固氮螺菌NF 10 NCAIM(P)B 001427，largimobile固氮螺菌B41 NCAIM(P)B 001402、固氮螺菌NF 7 NCAIM B(P)001433 Exiguobacterium acetylicum LU44 NCAIM(P)B 001423假单胞菌frederikbergensis S33 NCAIM(P)B 001429，铜绿假单胞菌jessenii S 125 NCAIM(P)B 001422，成晶节杆菌crystallopoietes S 153(P)NCAIM B 001424，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 13/4 B NCAIM(P)B 001370，Agreia禾S 47 NCAIM(P)B 001431和Kocuria景天S 225 NCAIM(P)B 001426。9.根据条款1到3，胞外多糖菌株产物最好包含芽孢杆菌单纯形S 28 NCAIM(P)B 001432，Kocuria景天S 225 NCAIM(P)B，001426，胞外多糖膜明串珠菌K2009 25/4 NCAIM(P)B 001372，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 13/4 B NCAIM(P)B 001370，铜绿假单胞菌chlororaphis K2009 9/4-B，NCAIM(P)B 001371。10.根据第1-3条款，氮粘合物和IAA PGPR菌株，精选于由螺固氮螺菌NF 11 NCAIM(P)B 001428，螺固氮螺菌242/9 NCAIM(P)B 001403，螺固氮螺菌NF 10 NCAIM(P)螺固氮螺菌NF 7NCAIM B(P)B 001427 001433和螺largimobile B41 NCAIM(P)B 001402构成的粘合物。11.根据第1-3条款，殖民应变物对高度酸性土壤ph值4.2-4.3，最好包含螺largimobile B41 NCAIM(P)螺固氮螺菌NF 7 NCAIM B(P)B 001402 001433组合物。12.根据第1-3条款，应变产生细胞分裂素︰反式-像生长素和吉贝素3，最好是螺irakense NF6 NCAIM(P)B 001425玉米素与玉米素核苷。13.根据第1-3条款，应变物ph值为4.5和9.5时候能繁殖，最好包含螺largimobile B41 NCAIM(P)B 001402。14.根据第1-3条款，在碱性条件下的ph值6.5-9.5，合成物包含吲哚3乙酸，最好是Kocuria景天S 225 NCAIM(P)B 001426型毒株。15.根据第1-3条款，应变物抑制植物病原真菌链格孢菌alternat，禾谷镰刀或串珠镰孢菌，最好包含螺largimobile B41 NCAIM(P)B 001402，螺irakense NF6 NCAIM(P)B 001425，Exiguobacterium acetylicum LU44 NCAIM(P)B 001423，芽孢peoriae S 284 NCAIM(P)B 001430Agreia禾S 47 NC...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·库陶希，伊娃·卡帕提，丽塔·科瓦奇，桑德尔·斯科拉丹伊，思拉·伊姆蕾，妮可蕾塔·佩克，巴拉日·爱尔德依，
申请(专利权)人：拜奥菲尔微生物和基因技术及生物化学有限公司，
类型：发明
国别省市：匈牙利;HU