一种复合菌制备方法及其改良砒砂岩土壤的应用技术

本发明专利技术属于农业技术、环境保护和生态改良应用领域，特别涉及一种复合菌制备方法及其改良砒砂岩土壤的应用，复合菌由芽孢杆菌P75、根瘤菌D10、解磷菌H3组成：该复合菌或由该复合菌制备的生物菌剂可用于改良砒砂岩土壤肥力、促进紫花苜蓿生长、增加砒砂岩土壤有机质、增加砒砂岩土壤铵态氮和硝态氮、增加砒砂岩土壤速效磷和速效钾、提高砒砂岩土壤蔗糖酶和脲酶活性。

Preparation of a Compound Bacteria and Its Application in Soil Improvement of Pisha Sandstone

【技术实现步骤摘要】
一种复合菌制备方法及其改良砒砂岩土壤的应用
本专利技术属于农业技术、环境保护和生态改良应用领域，特别涉及一种复合菌制备方法及其改良砒砂岩土壤的应用。
技术介绍
砒砂岩具体是指由古生代二叠纪、中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层，主要集中分布在黄土高原北部晋、陕内蒙古接壤地区的鄂尔多斯高原。砒砂岩属于陆相碎屑岩系，其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低，具有无水坚硬如石、遇水松软如泥和遇风则成砂的特点。砒砂岩区岩层严重风化，其分布地区植物生长困难，生态环境恶劣，水土流失情况十分严重，严重影响了当地的生活生产，当地群众视其危害毒如砒霜，故称其为“砒砂岩”。同时，砒砂岩的治理难度极大，被中外专家称为“世界水土流失之最”和“地球环境癌症”。众所周知，水土流失正在成为世界上干旱或半干旱地区的一个常见的严重问题，而植物或生物措施以及其他与植被有关的生态工程是控制水土流失和实现良好生态环境的最基本方法。目前，治理砒砂岩地区水土流失的措施主要是工程措施和生物措施，但都存在局限性，无法普及和大面积施工作业。国内外已有利用微生物改良贫瘠性土壤的案例和研究。刘立军通过长期定位试验，利用微生物土壤改良剂治理东北地区的风沙土，以常规有机肥种植和传统种植方式作对比，重点研究微生物土壤改良剂对东北地区风沙土保水保肥效果的影响，探讨微生物土壤改良剂对风沙土改良机制；杜慧平等研究微生物在矿山复垦土地基质改良过程中的作用及其效果，利用微生物改良方法可以在有效改善植物营养条件、促进植物生长发育的同时，利用植物根际微生物的生命活动，使失去微生物活性的复垦区土壤重新建立和恢复土壤微生物体系，增加土壤生物活性，加速复垦地土壤的基质改良，加快自然土壤向农业土壤的转化过程，使生土熟化、土壤肥力提高。但微生物应用于砒砂岩治理的报道较少，还未见复合菌剂改良砒砂岩特性的应用。中国专利CN107488618A公开了一种巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)H3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2016年10月10日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2016551；可用于在促进作物生长和减少作物吸收重金属；中国专利CN107937302A公开了一种苜蓿中华根瘤菌D10(SinorhizobiummelilotiD10)，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2016年10月10日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2016554；可用于促进能源植物生长和联合能源植物改良重金属污染土壤；上述两种微生物单独应用于砒砂岩治理的综合效果不佳。
技术实现思路
本专利技术解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种复合菌制备方法及其改良砒砂岩土壤的应用。为解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：一种复合菌，由芽孢杆菌P75、根瘤菌D10、解磷菌H3组成：所述芽孢杆菌P75分类命名为Bacillushalotolerans，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2018年10月17日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2018690；所述根瘤菌D10分类命名为Sinorhizobiummeliloti，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2016年10月27日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2016554；即为中国专利CN107937302A中公开的苜蓿中华根瘤菌(SinorhizobiummelilotiD10)所述解磷菌H3分类命名为Bacillusmegaterium.保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2016年10月27日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2016551；即为中国专利CN107488618A中公开的巨大芽孢杆菌(BacillusmegateriumH3)。优选地，所述复合菌中芽孢杆菌P75、根瘤菌D10、和解磷菌H3的菌体量之比为4～6:0.5～1.5:4～6。一种生物菌剂，包括所述复合菌。优选地，所述生物菌剂中复合菌的细胞总数在5亿CFU/mL以上。所述生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：将芽孢杆菌P75和解磷菌H3斜面菌种接种于LB固体培养基中培养；然后选取饱满的单菌落接种于LB液体培养基培养，得P75菌液和H3菌液；将根瘤菌D10斜面菌种接种于TY固体培养基中培养，然后选取饱满、粘稠的单菌落接种于TY液体培养基培养，得D10菌液；将所述P75菌液、H3菌液、D10菌液按体积比1：1：1混合，得复合菌液。所述复合菌或生物菌剂可用于改良砒砂岩土壤肥力。所述复合菌或生物菌剂可用于促进紫花苜蓿生长。所述复合菌或生物菌剂可用于增加砒砂岩土壤有机质、增加砒砂岩土壤铵态氮和硝态氮、增加砒砂岩土壤速效磷和速效钾、提高砒砂岩土壤蔗糖酶和脲酶活性。相对于现有技术，本专利技术的优点如下，本专利技术的复合菌能够改良砒砂岩土壤肥力，促进黑麦草和苜蓿生长，增加植物生物量：(1)接种复合菌的砒砂岩土壤pH值显著下降了0.45个单位(P<0.05)。(2)接种复合菌的砒砂岩土壤有机质含量显著增加38.46％(P<0.05)。(3)接种复合菌的砒砂岩土壤铵态氮含量显著增加1.60倍(P<0.05)。(4)接种复合菌的砒砂岩土壤硝态氮含量显著增加55.60％(P<0.05)。(5)接种复合菌的砒砂岩土壤的蔗糖酶活性显著增加22.55％(P<0.05)。(6)接种复合菌的砒砂岩土壤的脲酶活性显著增加1.36倍(P<0.05)。(7)接种复合菌的砒砂岩土壤的速效磷含量显著增加76.32％(P<0.05)。(8)接种复合菌的砒砂岩土壤的速效钾含量显著增加41.38％(P<0.05)。(9)接种复合菌处理的紫花苜蓿的生物量显著增加44.52％(P<0.05)。具体实施方式实施例1：菌株P75、D10和H3的活化及复合菌的制备将P75(CCTCCNO：M2018690)和H3(CCTCCNO：M2016551)斜面菌种接种于LB固体培养基(胰蛋白胨10.0g，酵母膏5.0g，NaCl10.0g，蒸馏水1000mL，琼脂20g，pH7.0)中，30℃培养1d。然后选取饱满的单菌落接种于LB液体培养基(胰蛋白胨10.0g，酵母膏5.0g，NaCl10.0g，蒸馏水1000mL，pH7.0)，30℃，160rpm振荡培养32h，确保芽孢的形成，得P75菌液和H3菌液。将D10(CCTCCNO：M2016554)斜面菌种接种于TY固体培养基(蛋白胨5.0g,酵母膏3.0g,无水CaCl20.647g,蒸馏水1L，pH7.0)中，30℃培养1d。然后选取饱满、粘稠的单菌落接种于TY液体培养基(蛋白胨5.0g,酵母膏3.0g,无水CaCl20.647g,蒸馏水1L，pH7.0)，30℃，160rpm振荡培养18h，得D10菌液；最后按体积比1：1：1将菌液P75、D10和H3混合，得复合菌液。复合菌液中，芽孢杆菌P75、根瘤菌D10、和解磷菌H3的菌体量之比为4～6:0.5～1.5:4～6。实施例2：复合菌剂对砒砂岩土壤pH的影响将实施例1的P75菌液、D10菌液、H3菌液和复合菌液均按5％的接种量分别接种于砒砂岩土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合菌，其特征在于，由芽孢杆菌P75、根瘤菌D10、解磷菌H3组成：所述芽孢杆菌P75分类命名为Bacillus halotolerans，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2018年10月17日，菌种保藏号为CCTCC NO：M 2018690；所述根瘤菌D10分类命名为Sinorhizobium meliloti，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2016年10月27日，菌种保藏号为CCTCC NO：M 2016554；所述解磷菌H3分类命名为Bacillus sp.保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2016年10月27日，菌种保藏号为CCTCC NO：M 2016551。

【技术特征摘要】
1.一种复合菌，其特征在于，由芽孢杆菌P75、根瘤菌D10、解磷菌H3组成：所述芽孢杆菌P75分类命名为Bacillushalotolerans，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2018年10月17日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2018690；所述根瘤菌D10分类命名为Sinorhizobiummeliloti，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2016年10月27日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2016554；所述解磷菌H3分类命名为Bacillussp.保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏日期为2016年10月27日，菌种保藏号为CCTCCNO：M2016551。2.如权利要求1所述的复合菌，其特征在于，所述复合菌中芽孢杆菌P75、根瘤菌D10、和解磷菌H3的菌体量之比为4～6:0.5～1.5:4～6。3.一种生物菌剂，其特征在于，包括权利要求1或2所述复合菌。4.如权利要求3所述的生物菌剂，其特征在于，所述生物菌剂中复合菌的细胞总数在5亿CF...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓琳，王涛，何林燕，杨才千，吴智仁，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32