[发明专利]一种高效溶磷促生菌、由其制备的微生物菌剂及应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物菌剂领域，具体地说，涉及一种高效溶磷促生菌、由其制备的微生物菌剂及应用。

背景技术

(一)溶磷微生物菌剂发展现状

我国90％以上的耕地缺磷，使用磷肥是解决作物增产的主要措施，磷肥日益成为限制我国农业可持续发展的瓶颈。我国是世界化肥消费第一大国，也是磷肥第一消费大国，每年磷肥消费量1100万吨左右。众所周知，我国磷矿资源缺乏，保有储量151.98亿吨，再过20年中高品位磷矿开采殆尽(李志宁，2003a，李志宁，2003b)，不得不依靠购买国外高价磷矿石保障粮食生产。一些研究显示，我国磷肥当季利用率仅为3.22～18％(周晓芬，马民强，1994；张李康，1997；崔正忠等，2001；周广业等，1991；李云等，2002)。磷肥施入土壤后80～90％很快被土壤固定(范丙全等，1998，2004a)，石灰性土壤中有效磷转变成溶解度极低的磷灰石(lschmidt & Nixon，1944；Murrmann & Peech，1968)，而在酸性土壤中形成磷酸铁和磷酸铝(Ford，1933)。我国自20世纪70年代使用磷肥以来，土壤磷积累显著(林葆，2009)。土壤磷绝大部分以难溶无机磷形态存在，释放缓慢，作物有效性低。随着辚肥用量增加，磷肥转化为极难利用的闭蓄态磷(来路等，2003)与高稳定性有机磷(黄庆海等，2003)。解决土壤磷的活化与释放是提高土壤磷和磷肥利用效率的关键。因此，增强土壤磷有效性，提高磷肥增产效益，是我国农业可持续发展的必然之路。

溶磷微生物是一类具有活化土壤难溶无机磷能力的有益微生物。应用溶磷微生物活化土壤难溶磷是世界公认的安全、经济和有效的生物措施(Kucey，1988；Kamble & Mohite，1996；Morales等，2007；El-Gawad等，2009)，倍受各国科学家和政府高度重视。开展高效溶磷微生物研究与利用，对于挖掘土壤磷资源的利用潜力、提高磷肥利用率、节约磷肥、发挥我国有限磷矿资源的增产作用和农业持续发展意义重大。

溶磷真菌(Salih等，1989；王延秋等，1993；Vassileva，1998；Asea等，1988；Abd-Alla & Omar，2001；程淑琴等，2003；Wakelin等，2007；Morales等，2007)和溶磷细菌(Rasal，等，2004；Raychaudhuri，等，2003；Orhan，等，2006；)都具有显著增加土壤有效磷、提高作物产量能力，以及节约磷肥的效果(El-Lateef，1998；Suri，等，2006)。同时，溶磷微生物提高磷肥利用率(Tomar等，1994；Tomar等，1996；Kamble &Mohite，1996；范丙全等，2004a)，具有改善作物品质的能力(Hamed，2003；El-Gawad，2009)，溶磷微生物对于提高土壤难溶磷和磷肥的生物有效性具有巨大应用潜力。

以往研究涉及面非常广，为溶磷微生物应用提供了技术支撑。然而，长期以来没有重视溶磷微生物在大范围、大区域与多种土壤、多种作物的广泛适应性进行研究，使得大量溶磷菌种很大程度上无法找到更适合的应用土壤与作物，难以发挥溶解土壤磷和增强磷肥有效性的最大潜力。严重限制了溶磷菌的使用范围和应用潜力发挥。对整体溶磷微生物资源而言，可能造成了巨大浪费，由此导致各国溶磷微生物菌剂研究和生产进入更大误区。一些国家仍然以单株溶磷菌株生产溶磷微生物菌剂，而在全国范围所有土壤和各种上使用。世界上大型溶磷微生物菌剂公司，如加拿大Philom Bios公司使用单株溶磷拜莱青霉菌(Penicillium bilaii)(Kucey，1988，1989)生产微生物菌剂JumpStart。印度Ruchi Biochemicals公司使用并生产一种溶磷微生物，推荐在全国使用。比利时生产一株溶磷细菌生产菌剂Phosphorene(Ahmed等，1999)。我国主要以巨大芽孢杆菌(Bacillus megatarium)生产溶磷微生物菌剂(葛诚，吴薇，1995；范丙全，2007)。其他国家情形大致相似。没有考虑溶磷微生物与地域、土壤类型、作物种类的最佳适配性，溶磷微生物菌剂的使用效果受到严重影响。

因此，针对我国土壤磷有效性低、难溶磷积累，磷肥利用率持续下降的现状，并且针对我国缺乏高效广谱溶磷微生物菌种资源、微生物菌剂产业仍然使用适应范围窄、溶磷能力低的老菌种的现状，筛选和培育广泛适用我国各类主要土壤、多种作物的新的溶磷微生物菌株，是开发高效溶磷微生物菌剂的重要前提。