一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1及其应用制造技术

本发明专利技术提供的一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1及其应用，所述的菌C1保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，建议分类命名为类芽孢杆菌Paenibacilus sp.，保藏编号为CGMCC No.20154，保藏时间为2020年6月28日；菌C1耐盐碱、利用葡萄糖产有机酸降低pH、降解水稻秸秆产纤维素酶并分泌胞外多糖，将菌液与水稻秸秆、硫酸铵和磷酸钙施入土壤促进水稻秸秆的降解，增加土壤中有机碳的总量和水稳态含量，促进大团聚体和水稳性团聚体的形成，降低电导率，促进植物根系的生长，提高植物对磷的吸收能力，解决了水稻秸秆改良苏打盐碱土过程速度慢和效果单一的问题。过程速度慢和效果单一的问题。过程速度慢和效果单一的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1及其应用


[0001]本专利技术涉及农业微生物应用领域，尤其是涉及一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1及其应用。

技术介绍

[0002]我国苏打盐碱土主要分布在东北松嫩平原等地区，由于土壤的含盐量和碱化度较高，导致土壤pH较大，土壤中磷的生物有效性较低，土壤有机质形成和固持能力较低，从而影响了土壤微生物的数量和功能，导致苏打盐碱土的自然恢复难度大。水稻秸秆还田土壤，可以增加土壤有机质含量，改善土壤结构和透水透气性，在苏打盐碱土改良中有很好的应用前景，但由于我国苏打盐碱土主要地处低温期较长的东北地区，且土壤微生物数量少和植物养分结构不合理，导致水稻秸秆在土壤中的转化率低，形成的有机质容易碱溶流失，从而影响了改良效果，因此利用耐盐碱的土著微生物及其生长所必需的营养物质促进苏打盐碱土的改良具有重要的现实意义。
[0003]目前用于苏打盐碱土改良的微生物主要包括产有机酸、降解纤维素和产胞外分泌物的菌，不仅存在菌种资源匮乏的情况，而且在应用上也主要是利用具有单一功能的微生物，缺乏多功能微生物资源及其对苏打盐碱土改良方法的研究，严重制约了微生物在苏打盐碱土改良中的应用，并且针对松嫩平原苏打盐碱土改良的菌种资源及其应用更为稀少，因此迫切需要获得适应松嫩平原苏打盐碱土的土著多功能微生物，辅以相应的应用方法与技术，实现有机物料在苏打盐碱土中的快速转化、土壤结构快速优化和养分物质的活化和保持，从而满足苏打盐碱土改良后的可持续利用要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种耐盐碱的多功能菌株命名为C1，用于水稻秸秆还田苏打盐碱土过程中，该菌株可通过产生有机酸来降低土壤pH和增加土壤中的速效磷含量，降解水稻秸秆产纤维素酶并分泌胞外多糖，从而加速水稻秸秆在土壤中的降解速率，增加土壤中有机碳的总量和水稳态含量，增加土壤中大团聚体和水稳性团聚体的比例，实现苏打盐碱土多重障碍因子的同时消除，促进苏打盐碱土的可持续利用。
[0005]本专利技术提供的一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，建议分类命名为类芽孢杆菌(Paenibacillussp.)，保藏编号为CGMCC No.20154，保藏时间为2020年6月28日。
[0006]本专利技术的一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1通过如下方式得到；
[0007]步骤S1、取新鲜的苏打盐碱土10g加入到90mL无菌水中，在28℃和160 r/min条件下振荡30min，静止10min后，取1mL土壤悬液加入到改良LB液体培养基中在28℃和160r/min条件下培养24h，用梯度稀释法将培养液涂布于土壤肉汤固体培养基上，在28℃下培养48h，再利用土壤肉汤固体培养基将外观呈明显差异的单个菌落进行划线纯化，得到纯化菌株；
[0008]所述的改良LB液体培养基为将胰蛋白胨10g、NaCl 30g、酵母浸粉5g和蒸馏水1L混和，用1mol/L的NaOH调节pH为8；
[0009]所述的土壤肉汤固体培养基为将葡萄糖5g、磷酸钙5g、磷酸二氢钾0.0584 g、磷酸氢二钾0.1547g、15
‑
18g琼脂、1000mL土壤浸提液混合，调节pH为7；
[0010]步骤S2、将步骤S1得到的纯化菌株分别取1环接种至5mL的LB培养基中在28℃和160r/min条件下振荡24h，将培养物全部接种至100ml新鲜的LB培养基中，在相同的条件下培养24h获得发酵液，将发酵液在4℃和8000r/min条件下离心10min，收集菌体细胞悬浮于无菌水中，制备成活菌数不低于10
9 CFU/mL的菌悬液，按照2％的比例接种到改良NBRIP培养基中，在28℃和160 r/min条件下振荡培养5d，留取发酵液pH小于5.5的菌株；
[0011]所述的改良NBRIP培养基组成为将葡萄糖10g、磷酸钙5g、硫酸铵0.5g、七水硫酸镁0.3g、七水硫酸锰0.03g、七水硫酸铁0.03g、氯化钾0.3g、氯化钠 20g和琼脂18g和1000mL蒸馏水混合，pH为7；
[0012]步骤S3、将步骤S3留取的菌株按照步骤S2的方法制备菌悬液，将菌悬液按2％的比例接种到水稻秸秆降解液体培养基中，在28℃下振荡培养7d，将发酵液中剩余的水稻秸秆用无菌水冲洗2
‑
3次后置于50℃烘箱内烘干，称重，并计算出秸秆降解率，留取水稻秸秆降解率在45％以上的菌株。
[0013]所述的水稻秸秆降解液体培养基组成如下：水稻秸秆1g，硝酸钾1g，硫酸铵0.5g，磷酸氢二钾0.5g，七水硫酸镁0.5g，氯化钠1.5g，琼脂15
‑
18g，1000 mL蒸馏水，pH为7；
[0014]步骤S4、将步骤S3留取的菌株按照步骤S3的方法利用水稻秸秆降解液体培养基进行培养，培养结束后静止10min，将上层发酵液在8000r/min下离心15 min，取上清液与无水乙醇按照1:3的比例混合置于4℃过夜后，倒出上清液，60℃烘干沉淀物并测定重量。
[0015]步骤S5、将步骤S4获得的菌株进行16SrDNA序列扩增和测序，通过Blast 和构建系统发育树进行分子生物学鉴定，最终筛选出了一株土著有益菌，系统发育树如图1所示，与类芽孢杆菌的亲缘关系最近。
[0016]通过光学显微镜发现：菌体细胞呈直杆状，单个排列，革兰氏染色阳性，着色均匀，有芽孢，最终将菌株鉴定为类芽孢杆菌，命名为C1，将其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，建议分类命名为类芽孢杆菌 (Paenibacillus sp.)，保藏编号为CGMCC No.20154，时间为2020年6月28日。
[0017]本专利技术还有一个目的是将所述的多功能菌C1应用于水道秸秆改良苏打盐碱土过程，具体步骤为：将所述的菌C1依次经过活化、富集和种子罐培养后获得含有活性菌体细胞的菌液，再将菌液负载于混有硫酸铵和磷酸钙的水稻秸秆上，活菌体细胞的数量为107CFU/g以上，再将处理后的水道秸秆与表层10
‑
20cm苏打盐碱土混合。
[0018]作为本专利技术更优的技术方案，所述的水稻秸秆破碎至5cm以下。
[0019]作为本专利技术更优的技术方案，所述的菌C1的菌液使用量为100
‑
200kg/亩。
[0020]作为本专利技术更优的技术方案，所述的硫酸铵的使用量为4
‑
8kg/亩。
[0021]作为本专利技术更优的技术方案，所述的磷酸钙的使用量为4.3
‑
8.6kg/亩。
[0022]作为本专利技术更优的技术方案，所述的处理后的水道秸秆与表层10
‑
20cm苏打盐碱土混合的环境温度在20℃以上，时间为40
‑
60d。
[0023]作为本专利技术更优的技术方案，所述的活化、富集和种子罐培养基均为LB培养基。所
述的LB培本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1，其特征在于：所述的菌C1已于2020年6月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.20154，建议的分类命名为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)。2.如权利要求1所述的一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1在水稻秸秆还田过程中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，具体步骤如下：(1)将水稻秸秆破碎后平铺于苏打盐碱土表面，(2)均匀喷洒硫酸铵和磷酸钙于平铺的水稻秸秆表面；(3)均匀喷洒菌液后翻入表层苏打盐碱土中混匀，所述的菌液是将菌C1活化和富集培养后得到；(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明堂，陈潼樾，张春燕，陈元晖，张羽，王洪阶，郎立娜，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：