[发明专利]一种高效解磷细菌及其生产的菌剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效解磷细菌及其生产的菌剂，属于生物技术领域，是利用微生物的方法提高土壤无机磷的溶出效率，适用于农田土壤溶磷效率的提高，服务于农作物生长。 

背景技术

在农业生产上，磷是作物生长发育不可缺少的重要营养元素之一，但因土壤中的磷绝大部分呈有机或无机磷化物状态，植物不能直接吸收利用。我国70%以上的耕地土壤缺乏有效磷，所以磷是限制植物生长及农作物增产的重要因素之一。目前在生产中多施用水溶性化学磷肥，但是磷肥施用后，容易和土壤中元素形成难溶性的磷酸盐，大大降低磷肥的利用效率，同时化学肥料的长期施用，将造成土壤板结、水体污染等一系列环境问题。如何挖掘土壤潜在的磷库资源，提高磷肥利用率，降低化肥施用量及化学施肥造成的环境污染，发展可持续生态农业，成为当前世界各国农业研究的重点问题。在这种情况下，迫切需要更环保、更安全有效的方法提高农作物生产中土壤磷的利用效率。 

微生物在自然界磷的物质循环中起着重要的作用，把水不溶性的磷转化成水可溶性磷的微生物称为解磷微生物。微生物的解磷机制一般认为是由于微生物分泌出有机酸，这些酸既能降低pH值，又可与铁、铝、钙等离子结合，从而使难溶性磷酸盐溶解。有些微生物解磷主要是质子起作用，有些主要是有机酸起作用，而有些菌株则两种机理都存在，还有一些菌株在生长过程中会产生一些螯合物，可溶解难溶性磷。国际上一些解磷能力强的菌株已被制成生物菌肥，进行推广应用。我国解磷微生物的研究和应用起步相对较晚。因此微生物解磷菌剂的研究及开发对提高土壤养分利用率、改善土壤环境、调控土壤肥力、减少环境污染、发展持续高效高产的农业具有深远的战略意义，解磷微生物菌剂在我国的应用前景广阔。 

发明内容

本发明的目的是在于针对农作物土壤磷转化率低、化学磷肥利用率低且易污染环境等实际问题，以及生物磷肥环保有效的特点，开发研制出一种高效微生物解磷菌剂。 

本发明所提供的解磷细菌菌株是由本实验室分离筛选得到，将其编号为21-III，于2013年7月3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(地址：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，邮政编码：100101)，菌种保藏号为CGMCCNo.7873，经鉴定属于伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)。该菌株的16S rDNA基因序列已经提交了GenBank数据库，登录号为JX857813。该菌的主要生物学特征为：革兰氏染色阴性，菌体为杆状，接触酶反应阳性，氧化酶反应阳性，甲基红反应阴性。 

本发明所述的解磷菌剂的制备方法，包括以下步骤： 

(1) 摇瓶培养

将解磷细菌21-III在牛肉膏蛋白胨培养皿上活化，划线、挑单菌落培养两次后，挑取单菌落接种于试管斜面培养基上备用；将试管斜面培养基上的该菌种，接种于含有牛肉膏蛋白胨培养基的三角瓶中，进行摇瓶培养，至对数生长期。培养条件为26~32 ℃、转速140~200 rpm，500 mL三角瓶装液量150~300 mL，培养时间24-36 h。牛肉膏蛋白胨培养基成分为牛肉膏3 g/L、蛋白胨10 g/L、NaCL 5 g/L，pH 7.0~7.2。

(2) 发酵罐培养 

在解磷菌剂发酵培养基中，接种上述的摇瓶菌液，接种量3.0~8.0%（体积比），发酵培养，即制得解磷细菌菌剂。发酵培养条件为罐温26~32 ℃、罐压0.01~0.03 MPa，通气量(0.5~1):(1~2) V/Vmin，发酵时间24~36 h。发酵结束后，培养液出罐包装。

本发明所属的解磷菌剂发酵培养基所含成分组成比例为：葡萄糖5~10 g/L、(NH₄)₂SO₄ 8~10 g/L、NaCl 0.1~0.3 g/L、K₂HPO₄ 1~3 g/L、MgSO₄7H₂O 0.3~0.5 g/L、酵母膏0.1~0.3 g/L，pH 7.0~7.2，115 ℃灭菌30 min。 

有益效果  使用本发明生产的高效解磷菌剂，具有生产使用成本低、使用方便的特点，能够有效提高土壤磷的利用效率，对于改善土壤环境和肥力、提高农作物产量、减少环境污染、发展可持续生态农业具有重要的意义。 

附图说明

图1 实验室条件下菌株对磷酸钙的溶解能力；

图2 菌剂对土壤溶磷效率的提高。

具体实施方式