青霉ZC1菌株及其在绿肥残体降解中的应用制造技术

本发明专利技术公开了青霉ZC1及其在绿肥残体降解中的应用，该菌株的生长速度快，在滤纸条降解培养基中，28℃培养5d其可使滤纸完全崩解；在绿肥残体降解试验中，ZC1对绿肥残体的木质素降解率达到78.12％，纤维素和半纤维素降解率分别达到85.17％、84.46％。84.46％。84.46％。

【技术实现步骤摘要】
青霉ZC1菌株及其在绿肥残体降解中的应用


[0001]本专利技术属于微生物
，涉及棘孢木霉ZC1菌株及其在绿肥残体降解中的应用。

技术介绍

[0002]绿肥是指利用植物生长过程中所产生的全部或地上部绿色体，直接或间接翻压到土壤中作肥料或通过它们与主作物的间套轮作，起到促进主作物生长、改善土壤性状等作用的绿色植物体(曹卫东等，2010)。绿肥作物是农业生态系统中一种十分宝贵的有机物资源，富含碳、氮、磷、钾及主作物生长所需的其他微量元素。绿肥作为清洁的有机肥源，在培肥地力和替代化肥方面具有重要作用，是现代化农业的重要特征之一。
[0003]我国绿肥资源丰富，据统计常用绿肥作物有916种，在经过生长适应性筛选之后，得到了70多种能够适应不同地区气候环境且生长状况良好的绿肥作物(曹卫东等，2017)。目前适合种植的绿肥品种繁多，主要包括豆科和禾本科。豆科绿肥自身具有固氮作用，生物量较大，碳氮比较低，能够向土壤中输入大量的碳素和氮素的优点。国外常见的种植豆科绿肥主要以三叶草、野豌豆为主(Rodrigues et al.,2015；Hogue et al.,2010；Wells.,2012)。国内常见绿肥主要包括光叶苕子、毛叶苕子、紫云英和多年生的三叶草为主。禾本科绿肥的优点是自身碳氮比较高，根系发达且以须根为主，在土层中分布不深，对主作物根系无不良影响。常见的种植禾本科绿肥主要以黑麦草和茅草为主(Tworkoski et al.,2012；Ripoche et al.,2011；Gouthu et al.,2012；)。
[0004]目前绿肥的利用方式主要有压青、覆盖和自传种三种(周志翔等，1997；杨叶华，2020)。压青分为就地翻压和刈割填埋两种。就地翻压指的是通过翻压机械或者是人力劳作将新鲜绿肥直接翻压进土壤，翻压深度为20cm左右；刈割填埋指的是将绿肥地上部全部或部分刈割后集中填埋进土壤中。覆盖分为树盘覆盖和自然枯萎覆盖，树盘覆盖指的是人工将绿肥刈割后覆盖在主作物的树盘处(杨叶华，2020)；自然枯萎覆盖指的是随着绿肥完成自身的生育期自然死亡后，植物残体保留在土壤上。
[0005]中国常见绿肥平均产量为38.0t/hm2，其中禾本科最高，禾本科黑麦草绿肥平均产量达53.2t/hm2，其次是豆科，豆科绿肥产量在46.8～48.2t/hm2之间，十字花科最低，十字花科油菜、肥田萝卜和二月兰绿肥产量均低于20.0t/hm2且差异不显著，仅为黑麦草产量的1/3左右(杨叶华等，2020)。对于生物量大的绿肥，与其他方式相比，自然枯萎覆盖后自然腐解于田间的利用方式不仅可以培肥土壤、补充土壤有机质、为主作物提供养分，并且可以节约成本，是绿肥轻简化种植利用的主要方式。
[0006]绿肥与秸秆等其他有机物料相比具有碳氮比低、微生物分解快的特点。但由于绿肥本身的老嫩程度不同，自然枯萎还田后幼嫩绿色茎叶容易腐解，但枯老茎叶纤维素、木质素多，水分少，难以腐解。此外，干旱、土壤过酸过碱、温度过高或低温都会影响绿肥的分解。由于冬绿肥枯老茎叶较多，加上冬季温度较低，在田间自然腐解速度较慢。一般冬绿肥在每年9
‑
10月播种，第二年6
‑
7月自然枯萎覆盖，冬绿肥的腐解缓慢会直接影响夏绿肥的播种及
种子定殖、下扎，所以需要冬绿肥快速腐解转化为土壤有机质，为土壤补充养分的同时不影响夏绿肥的种植。
[0007]由于受农业技术、农户认知不足等实际条件的限制，我国绿肥产业发展较缓慢，目前相关的绿肥残体降解菌剂鲜有报道。基于此，亟需筛选出一种绿肥残体高效降解菌，以期助力绿肥产业的发展。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种青霉ZC1菌株及其在绿肥残体降解中的应用。
[0009]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]1、青霉ZC1菌株，其分类命名为青霉(Penicillium sp.)ZC1，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.40237，保藏日期为2022年7月1日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
[0011]优选的，青霉ZC1菌株的ITS序列如SEQ ID NO.1所示。
[0012]ggggacctgcggaaggatcattactgagtgagggcccctcGGGGtccaacCTCCCACCCGTGTTTAACGAACCTTTGTTGCTTCGGCGGGCCCGCCTCACGGCCGCCGGGGGGCTCCTGCCCCCGGGCCCGCGCCCGCCGAAGCCCCCCCTTGAACGCTGTCTGAAGTTTGCAGTCTGAGAAACTAGCTAAATTAGTTAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCCGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAACTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAGTCTTTGAACGCACATTGCGCCCTCTGGTATTCCGGAGGGCATGCCTGTCCGAGCGTCATTGCTGCCCTCAAGCACGGCTTGTGTGTTGGGCCCCCGTCCCCCCCTCTGCCGGGGGGACGGGCCCGAAAGGCAGCGGCGGCACCGCGTCCGGTCCTCGAGCGTATGGGGCTTCGTCACCCGCTCTTGTAGGCCCGGCCGGCGCCAGCCGACCCCAACCCTAAatttttttcaggttgacctcggatcaggtagggatacccgctgaacttaagcatatcataaaacc，如SEQ ID NO.1所示。
[0013]2、青霉ZC1菌株在木质素、纤维素或半纤维素降解中的应用。
[0014]3、青霉ZC1菌株在绿肥残体降解中的应用。
[0015]4、一种微生物菌剂，它的有效成分为前述的青霉ZC1菌株，其质量含量为5～10％。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]本专利技术从重庆市田间自然腐熟的绿肥残体中筛选分离获得一株青霉新菌株，即青霉(Penicillium sp.)ZC1。该菌株的生长速度快，分生孢子在72h内可铺满直径8cm培养皿。菌落灰绿色，在气生菌丝上产生简单的长而直立的分生孢子梗，顶端以特殊的对称或不对称的扫帚状的方式分支，称为帚状枝，分支为多极的分生孢子梗最后产生许多瓶梗，在瓶梗上着生分生孢子链，分生孢子为球形至卵形，呈绿色。菌落背面褐色。
[0018]在滤纸条降解培养基中，28℃培养5d其可使滤纸完全崩解；在绿肥残体降解试验中，ZC1对绿肥残体的木质素降解率达到78.12％，纤维素和半纤维素降解率分别达到85.17％、84.46％。
附图说明
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明。
[0020]图1为ZC1菌株愈创木酚、苯胺蓝平板显色反应；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.青霉ZC1菌株，其特征在于，其分类命名为青霉(Penicillium sp.)ZC1，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.40237，保藏日期为2022年7月1日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。2.根据权利要求1所述的青霉ZC1菌株，其特征在于，青霉ZC1菌株的ITS序列如SEQ ID NO.1所示。ggggacctgcggaaggatcattactgagtgagggcccctcGGGGtccaacCTCCCACCCGTGTTTAACGAACCTTTGTTGCTTCGGCGGGCCCGCCTCACGGCCGCCGGGGGGCTCCTGCCCCCGGGCCCGCGCCCGCCGAAGCCCCCCCTTGAACGCTGTCTGAAGTTTGCAGTCTGAGAAACTAGCTAAATTAGTTAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCCGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAACTAAT...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇亭，石孝均，申鸿，陈爽，胡莺潇，杨媛羽，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：