根瘤菌JSP2-5及其在改善烟地轮作土壤上的应用制造技术

本发明专利技术公开了根瘤菌JSP2‑5及其在改善烟地轮作土壤上的应用，根瘤菌(Rhizobium anhuiense)JSP2‑5，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2017618。本发明专利技术得到了一株适应四川地区紫花苕子种植的根瘤菌JSP2‑5，根瘤菌JSP2‑5能显著的提高紫花苕子的产量及氮磷钾含量，通过翻压紫花苕子试验表明，植烟土壤轮作接种根瘤菌的紫花苕子，能有效地增加土壤有机质、速效磷、碱解氮、速效钾含量，并且可以增加土壤中三大类群微生物的数量，改善土壤微生物群落结构，达到培肥土壤的效果。

Rhizobium JSP2-5 and its application in improving tobacco rotation soil

The invention discloses the Rhizobium JSP2 5 and its application in improving the soil of the tobacco land rotation, and the rhizobia (Rhizobium anhuiense) JSP2 5, which is preserved in the Chinese typical culture preservation center, and the preservation is numbered as CCTCC NO:M 2017618. The invention has obtained a Rhizobium JSP2 5, which is adapted to the cultivation of Vetch potato in Sichuan, and the Rhizobium JSP2 5 can significantly increase the yield of purple flower vetch and the content of N, P and K. Through the test of the vetch test of the purple flower vetch, it is shown that the soil organic matter, available phosphorus, and available phosphorus can be effectively increased by the inoculation of the Rhizobium. The content of alkali hydrolysable nitrogen and available potassium can increase the number of three groups of microorganisms in the soil, improve the structure of soil microbial community, and achieve the effect of fertilizing soil.

【技术实现步骤摘要】
根瘤菌JSP2-5及其在改善烟地轮作土壤上的应用
本专利技术属于微生物领域，具体涉及根瘤菌JSP2-5及其在改善烟地轮作土壤上的应用。
技术介绍
烟草作为一种特殊的经济作物，要实现烟草的优质适产，就必须为烟草生长创造一个良好土壤环境。随着中国烤烟生产的迅速发展，长期大量施用化肥、不合理的轮作等导致烟叶产量和质量下降、土壤板结、地力衰退以及有机质含量降低等问题，成为烟叶生产可持续发展的瓶颈。在这种背景下，探寻一种能提高烟叶产量和质量、改良土壤、实现烟叶生产可持续发展的栽培措施，成为烤烟种植亟需解决的问题之一。面临以上问题，研究者尝试通过改良土壤来改善烟株大田生长状况和提升烤烟产量和品质，尤其对不同有机肥的研究成为了土壤—烤烟系统的研究热点(彭华伟等，2008)，施用有机肥不仅能提高土壤养分水平，促进烤烟生长发育，改善烟叶品质，而且能够达到土地用养结合的效果。绿肥作为一种重要的有机肥料，其在减少化肥用量、提高作物产量、培肥土壤地力等方面起到了积极的作用，且种植绿肥已成为目前土壤改良的重要手段(王瑞宝等，2010)。绿肥品种繁多，譬如黑麦草、满园花、箭筈豌豆、紫花苕子等，其中豆科绿肥箭筈豌豆和紫花苕子是最常见的旱地绿肥作物。豆科绿肥通过根瘤菌的固氮作用，能固定空气中的氮素，把不能直接利用的氮气固定转化为可被作物利用的氮，增加土壤氮素营养。通过发达的根系吸收深层土壤中的养分，尤其对土壤难溶性磷酸盐有较强的吸收能力，从而能提高土壤中的磷含量(王秀芝等，2005)。利用烟田冬闲时间种植绿肥，翻压后可以增加土壤有机质含量(石屹等，2009)，增加土壤中氮、磷、钾含量(王岩等，2006；潘福霞等，2011)。大量的试验研究表明，翻压绿肥后产生的腐熟物质有利于植烟土壤微生物活性的增强(程森等，2008)。绿肥翻压后对土壤微生物量的影响也存在差异，进而对烤烟生长发育和烤后烟叶品质影响也不相同(田峰等，2015)。为响应《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，在烟草生产中，可充分利用冬闲地以及光热资源，不用化肥，仅用高效根瘤菌接种生产优质豆科绿肥，翻压后改土培肥植烟土壤，进而为后期的烤烟生产达到化肥使用量零增长或减施化肥，并能提质增效作好科学的准备。早先有针对烟区轮作紫花苕子的专利技术专利(申请号为201210459188.7)，但是在绿肥生长过程中不是接种根瘤菌，而是用过磷酸钙、尿素，以促进绿肥生长，增大了生产成本，增加了环境压力。施用根瘤菌菌剂能促进豆科植物结瘤，有效提高豆科植物的产量，减少生产中的化肥使用量，降低生产成本，而且可以提高土壤肥力。豆科绿肥生产环节中仅接种根瘤菌，可以不施用任何肥料。但是，豆科绿肥接种根瘤菌的报道少，要提高根瘤菌的共生固氮作用，菌株和豆科植物品种是两个根本因素。根瘤菌的群体分布具有地理局限性，在根瘤菌的筛选中，需要注意对应用地区环境的适应能力(陈文新等，2004)。一般来说，在某个区域内最为有效的根瘤菌往往来自本地区或者与本地区条件相似地区的菌株(Jiaetal，2008；陈文新等，2011)。因此在根瘤菌选种时，不仅要考虑根瘤菌与豆科植物品种的匹配性，还必须重视菌剂应用的地域性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为：如何提供一种适应四川地区紫花苕子种植的根瘤菌。本专利技术的技术方案为：根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5，于2017年10月23日保藏于中国湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO：M2017618。根瘤菌JSP2-5在四川地区紫花苕子种植上的应用。菌肥，由培养至对数生长期的根瘤菌JSP2-5菌液和灭菌的载体构成。进一步地，菌肥由根瘤菌JSP2-5菌液和泥炭载体构成。紫花苕子接种根瘤菌JSP2-5在改善四川地区烟地轮作土壤上的应用。进一步地，紫花苕子接种的根瘤菌JSP2-5采用前述的菌肥。本专利技术在野生紫花苕子上分离得到根瘤菌JSP2-5，经16SrRNA基因及其他持家基因glnII、atpD、recA的扩增及系统发育分析鉴定，根瘤菌JSP2-5属Rhizobiumanhuiense。通过接种紫花苕子发现，根瘤菌JSP2-5能使紫花苕子鲜草产量增加19.1％，根产量增加37.5％，根瘤数增加51.2％，株高增加13.3％。说明接种根瘤菌，能提高紫花苕子根部结瘤率，直接或间接影响紫花苕子生物量的增长。而且全氮、全磷、全钾积累量分别增加18.2％、34.3％、36.4％。说明接种根瘤菌后，能明显增加紫花苕子氮磷钾积累量。紫花苕子接种根瘤菌JSP2-5在改善四川地区烟地轮作土壤的作用明显，相比空地，紫花苕子接种根瘤菌JSP2-5的全氮含量均上升了17.5％，只种植紫花苕子、紫花苕子接种根瘤菌JSP2-5的植株翻压后，在烤烟种植前土壤有机质含量相比空地对照分别上涨43.4％、104.8％，只种植紫花苕子处理的速效磷、速效钾、碱解氮含量比空地对照分别增加为21.4％、35.3％、7.8％，紫花苕子接种根瘤菌JSP2-5的速效磷、速效钾、碱解氮含量分别比空地对照增加48.5％、63.4％、16.9％。可见翻压紫花苕子能使土壤养分含量提升，但是翻压接种根瘤菌的紫花苕子的优势更明显。紫花苕子接种根瘤菌JSP2-5的三大类群微生物的数量比只种植紫花苕子及空地对照的高。相较于空地对照，紫花苕子接种根瘤菌JSP2-5的细菌、放线菌、真菌的数量分别增长了111.0％、85.2％、83.5％。可以看出，翻压接种根瘤菌的紫花苕子能成倍增加三大类群微生物的数量。现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术得到了一株适应四川地区紫花苕子种植的根瘤菌JSP2-5，根瘤菌JSP2-5能显著的提高紫花苕子的产量及氮磷钾含量，通过翻压紫花苕子试验表明，植烟土壤轮作接种根瘤菌的紫花苕子，能有效地增加土壤有机质、速效磷、碱解氮、速效钾含量，并且可以增加土壤中三大类群微生物的数量，改善土壤微生物群落结构，达到培肥土壤的效果。保藏说明：根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5，于2017年10月23日保藏于中国湖北省武汉市武汉大学内的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO：M2017618。附图说明图1为根瘤菌JSP2-5在YMA培养基上的菌落形态；图2为根瘤菌JSP2-5的16rRNA基因序列的系统发育图；图3为根瘤菌JSP2-5的recA、atpD、glnII三个持家基因联合构建的系统发育图。具体实施方式实施例1根瘤菌JSP2-5的分离、纯化和保存在四川省泸州古蔺箭竹乡采集野生的健壮红色紫花苕子根瘤，清洗干净，带部分根皮取下，用吸水纸吸干外表水分，装在放有无水氯化钙的并覆有脱脂棉的小管中。在实验室进行以下操作：将采集的根瘤用无菌水浸泡吸胀，用95％的乙醇浸泡30s以消除表面张力，接着用0.1％(质量体积比)的升汞表面消毒5min，再用无菌水冲洗6～8次，在无菌操作的情况下，将单个根瘤夹破后在加有刚果红的YMA培养基(甘露醇10g，酵母粉0.8g，KH2PO40.25g，MgSO4.7H2O0.2g，CaCl2.6H2O0.1g，NaCl0.1g，1％(质量体积比)钼酸钠2mL，1％(质量体积比)硼酸2mL，1％(质量体积比)刚果本文档来自技高网...

【技术保护点】
根瘤菌(Rhizobium anhuiense)JSP2‑5，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2017618。

【技术特征摘要】
1.根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO：M2017618。2.根据权利要求1所述的根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5在四川地区紫花苕子种植上的应用。3.菌肥，由权利要求1所述的根瘤菌(Rhizobiumanhuiense)JSP2-5的菌液和载体构成。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐开未，陈远学，刘明，龙玲，陈强，邹文豪，余秀梅，刘汉军，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川,51