嗜热菌在改善肥力、提高钾肥和镁肥含量中的应用制造技术

本申请涉及嗜热属真菌在改善肥力、提高钾肥和镁肥含量中的应用。其中嗜热属真菌为嗜热杜邦菌(Thermomyces dupontii)和/或嗜热棉毛菌(Thermomyces lanuginosus)。

Application of thermophilic bacteria in improving fertility and improving the content of potash and magnesium fertilizer

This application involves the application of thermophilic fungi in improving fertility and improving the content of potash and magnesium fertilizers. The thermophilic fungi of the genus thermophilic Du Bangjun (Thermomyces dupontii) and / or Thermomyces lanuginosus (Thermomyces lanuginosus).

【技术实现步骤摘要】
嗜热菌在改善肥力、提高钾肥和镁肥含量中的应用
本申请涉及嗜热属(Thermomyces)真菌在改善腐殖土肥力中的应用，以及在提高腐殖土中植物生长所需元素钾和镁含量中的应用。
技术介绍
钾是继氮磷元素之后限制植物生长的重要营养物质。钾是植物中必需的营养成分，也是最丰富的阳离子。细胞内K+浓度维持在100mM和200mM之间，而细胞外K+浓度在10mM和200mM之间变化，最高浓度能够达到500mM。钾在植物生长和新陈代谢的过程中承担着重要作用：1.钾对光合作用的影响。钾对光合作用的影响包括以下两个方面：一是影响光合系统的活性，二是影响光合能力，主要是影响蛋白质的合成。2.钾对碳水化合物的代谢影响。缺钾会引起植株体内蔗糖和淀粉的分解，进而引起葡萄糖和果糖的大量积累。3.钾对蛋白质合成的影响。Edwards等人研究证明了钾不仅能够促进根系吸收土壤中的NO3-，还能促进氨基酸的输送。4.钾对酶的活化。Boyer等人在1943年首次报道了K+能够活化丙酮酸激酶的催化活性，至今已证实K+能够活化植物体内60多种酶。镁也是植物必需的营养元素。镁在植物中的作用主要有以下几方面：1镁在光合作用中的作用。镁是构成叶绿素的重要组成成份，一旦缺镁，叶绿体结构受到破坏，被膜受损，基粒数降低，类囊体数目减少。2.对酶的活化。在植物许多酶促反应中，镁能起到活化作用。例如在转移磷酸酰基反应中，转移酶需要Mg2+的激活。3.促进蛋白质的合成。核糖体是合成蛋白质的场所，当镁离子浓度低于0.001mo1/L时，镁不能稳定蛋白质合成时核糖体的正常构型。随着我国农业生产水平的不断提高和对农作物品质的注重，作物对钾和镁需求量逐年增加。据美国地质调查局资料显示，2008年我国钾资源的经济储量仅为800万吨(K20)，基础储量为4.5万吨，仅占世界钾资源的2.5％。据国家统计局的统计数据，2013年，我国累计生产钾肥(折合K2O100％)593.02万吨，进口量为603万吨。目前我国菱镁矿资源总储量为数十亿吨，缺镁土壤面积达553.3万公顷，约占全国耕地总面积的6％左右。由以上数据可知，我国的钾、镁肥资源较缺乏，需依赖大量进口才能满足农业生产的需求。化学肥料如钾镁肥、磷酸镁铵等为农作物的生长提供了大量钾、镁养分，但化学肥料的过量使用，会破坏土壤结构，导致土壤板结或土壤酸化，同时造成土壤有机质含量降低。而如果通过利用微生物的手段来提高土壤中钾和镁营养元素的含量，不但为可持续改善土壤钾镁营养状况提供了有效的技术手段，而且还能够改善土壤结构，提高土壤保水保肥性等。
技术实现思路
申请人在实验过程中，意外的发现嗜热属(Thermomyces)真菌能够改善腐殖土的肥力，特别是提高有机肥中植物生长所需元素的含量，比如其能够同时提高两种主要的植物生长元素，钾和镁的含量。这尚属首次发现。具体来讲，本申请之一提供了嗜热属(Thermomyces)真菌在改善腐殖土肥力中的应用。在一个具体实施方式中，嗜热属真菌为嗜热杜邦菌(Thermomycesdupontii)和/或嗜热棉毛菌(Thermomyceslanuginosus)。在一个具体实施方式中，嗜热属真菌为嗜热杜邦菌NRRL2155和/或嗜热棉毛菌ATCC200065。本申请之二提供了嗜热属真菌在提高腐殖土中植物生长所需元素含量中的应用。在一个具体实施方式中，所述植物生长所需元素为钾和/或镁。在一个具体实施方式中，嗜热属真菌为嗜热杜邦菌(Thermomycesdupontii)和/或嗜热棉毛菌(Thermomyceslanuginosus)。在一个具体实施方式中，嗜热属真菌为嗜热杜邦菌NRRL2155和/或嗜热棉毛菌ATCC200065。本申请之三提供了一种处理腐殖土的方法，其包括如下步骤：1)将腐殖土与如本申请之一中任意一项所述的应用和/或本申请之二中任意一项所述的应用中的嗜热属真菌混合，得到腐殖土混合物；2)将所述腐殖土混合物在40℃至55℃的温度下处理至少15天，并且在整个处理过程中，每间隔24h至48h，按1g腐殖土混合物中加入水500μl至750μl以保持含水量。在一个具体实施方式中，在步骤1)中，加入嗜热属真菌孢子的量在107cfu/g腐殖土以上。在一个具体实施方式中，在步骤1)中，加入嗜热属真菌孢子的量为107cfu/g至108cfu/g腐殖土。在一个具体实施方式中，在步骤2)中，处理温度为45℃至55℃。在一个具体实施方式中，在步骤2)中，处理的时间为30天至45天。在一个具体实施方式中，将所述嗜热属真菌的1cm2至3cm2大小的菌块接入到PDB培养基中，40℃至55℃有氧发酵6天至8天后得到用于处理所述腐殖土的孢子液。在一个具体实施方式中，所述菌块为活化后的菌块。在一个具体实施方式中，将活化后所述嗜热属真菌的2cm2至3cm2大小的菌块接入到PDB培养基中，在45℃至55℃，130rpm至180rpm下发酵6天至8天后得到用于处理所述腐殖土的孢子液。在一个具体实施方式中，将活化后所述嗜热属真菌的2cm2大小的菌块接入到PDB培养基中，在45℃160rpm下发酵7天后得到用于处理所述腐殖土的孢子液。在一个具体实施方式中，在步骤2)中加入的水可以是自来水、地下水、河水和湖水中的至少一种，也可以是去离子水、超纯水、纯净水中的至少一种。在本申请中，术语“腐殖土”为本领域广义概念下的“腐殖土”。其可以是由表土层植物的枯枝残叶经过长时期腐烂发酵后而形成；还可以是由植物物质以及各类有机垃圾(如厨余)组成的一层混合物。常规的腐殖土制备方法可以为：从野外采集来的黑土(田土或竹林土)、干草、阔叶木的落叶、秸秆、家畜粪便(可用牛粪、马粪、鸡粪等)、骨屑(或贝壳粉、珍珠粉)、米糠、红糖、面粉、酵母粉等发酵而成。产业化后的腐殖土多为木材加工厂将木材碎料挖坑掩埋，待几个月后开采无处理直接出售，以这种方式制备的腐殖土也在本申请的“腐殖土”的范围内。根据不同的指标，可以对比腐殖土进行分类，其中“均腐殖土”便属于“腐殖土”概念下的一个细化概念，其也属于本申请的“腐殖土”的范围内。根据土壤腐殖质含量、暗色层段厚薄，及其钙积状况，均腐殖土包括下列不同土壤类型：①黑钙土，②栗钙土，③黑土，④黑垆土等。本申请的有益效果：通过使用本申请的真菌处理后的腐殖土来种植蔬菜，发现与没有经过本申请处理的真菌相比，处理后的腐殖土明显有利于植物生长。其促生效果十分明显，能使植物茎干粗壮，叶片更肥大、舒展，颜色更鲜绿。说明本申请的真菌处理能够提高腐殖土的肥力。另外，黑土是中国最肥沃的土壤之一，盛产小麦、大豆和高粱。但开垦后的黑土，水土流失严重，肥力降低较快。黑钙土的潜在肥力较高，宜发展农、牧、林业，但常发生干旱，风蚀严重。栗钙土是中国主要的牧业基地，也是北方的旱作农业区。黑垆土已大部耕垦,农业历史悠久,以旱作为主。但这些重要的土壤均存在着肥力下降，农作物减产等重要问题。为提高土壤肥力，制备和使用腐殖土是发展绿色有机肥提高土壤肥力的重要途径。腐殖土经过本申请的真菌处理后，其中的钾肥和镁肥含量均有了不同程度的大幅提升。这对于缺乏钾肥和镁肥的土壤是十分有利的。目前，我国制取钾肥、镁肥主要采用焙烧法和湿化学法等方法，其工艺流程长、投资大、成本高、尾渣多、本文档来自技高网...

【技术保护点】
嗜热属(Thermomyces)真菌在改善腐殖土肥力中的应用。

【技术特征摘要】
1.嗜热属(Thermomyces)真菌在改善腐殖土肥力中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，嗜热属真菌为嗜热杜邦菌(Thermomycesdupontii)和/或嗜热棉毛菌(Thermomyceslanuginosus)。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，嗜热属真菌为嗜热杜邦菌NRRL2155和/或嗜热棉毛菌ATCC200065。4.如权利要求1-3中任意一项所述的应用中嗜热属真菌在提高腐殖土中植物生长所需元素含量中的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述植物生长所需元素为钾和/或镁。6.一种处理腐殖土的方法，其包括如下步骤：1)将腐殖土与如权利要求1-5中任意一项所述的应用中的嗜热属真菌混合，得到腐殖土混合物；2)将所述腐殖土混合物在40℃至55℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛雪梅，张克勤，桂晓薇，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南,53