本發(fā)明涉及微生物菌種應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21的應(yīng)用，以及由其制備的微生物肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)設(shè)施種植發(fā)展迅速。2015年我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培面積410.9萬(wàn)公頃，占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的85%左右。但是隨著設(shè)施栽培的迅猛發(fā)展，長(zhǎng)期的地表覆蓋栽培使土壤的理化性狀和生物學(xué)特性發(fā)生了很大的變化，尤其是土壤鹽分的地表積累現(xiàn)象明顯，土壤次生鹽漬化問(wèn)題普遍。發(fā)生次生鹽漬化的土壤除抑制栽培作物的生長(zhǎng)發(fā)育外，還造成其產(chǎn)量及品質(zhì)的下降。設(shè)施土壤次生鹽漬化已成為當(dāng)前設(shè)施蔬菜種植中發(fā)生土壤障礙的一個(gè)主要因子。如何保障設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤的健康、提高次生鹽漬化土壤的生產(chǎn)能力是確保我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
微生物是土壤環(huán)境中的重要活性因子，在改善土壤微生態(tài)環(huán)境、提高作物生產(chǎn)能力方面具有重要的作用。篩選具有提高植物耐鹽和生長(zhǎng)能力的菌株及開(kāi)發(fā)以該菌株為有效成分的生物有機(jī)肥，將其在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用，降低由于設(shè)施棚種植土壤中鹽分含量高造成的農(nóng)作物生長(zhǎng)抑制，達(dá)到促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高植物耐鹽性的作用。
申請(qǐng)?zhí)枮?01610720403.2的發(fā)明專利申請(qǐng)《一種耐鹽細(xì)菌T5S2及其在微生物肥料中的應(yīng)用》公開(kāi)了耐鹽細(xì)菌T5S2所形成的微生物肥料對(duì)鹽堿地種植的棉花、玉米的降鹽、增產(chǎn)作用。申請(qǐng)?zhí)枮?01410623410.1的發(fā)明專利申請(qǐng)《一種耐鹽微生物菌群及其應(yīng)用》公開(kāi)了一種耐鹽復(fù)配微生物菌群在處理高鹽堿含量的廢棄鉆井泥漿和含油污泥中的應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)枮?01310466328.8的發(fā)明專利申請(qǐng)《一種微生物改良鹽堿土壤的方法》公開(kāi)了一種利用復(fù)合微生物菌劑改良鹽堿土壤的方法。
然而，目前關(guān)于甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌作為耐鹽細(xì)菌進(jìn)行設(shè)施鹽漬化土壤的改良及植物促長(zhǎng)方面的研究較少，對(duì)具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和生根的甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌的研究還沒(méi)有。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于目前我國(guó)設(shè)施土壤鹽漬化的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21在促進(jìn)植物生長(zhǎng)、生根和提高耐鹽能力方面的應(yīng)用，并提供由該菌株為有效成分的微生物肥料及其制備方法，并將之用于鹽堿地改良和設(shè)施農(nóng)業(yè)的種植。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21在促進(jìn)植物生長(zhǎng)和提高植物耐鹽性中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在促進(jìn)植物生根和提高鹽脅迫情況下植物的生長(zhǎng)。所述甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21于2015年12月09日在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心進(jìn)行了保藏，保藏號(hào)為CGMCC No.11840，并于2016 年03月07日向中華人民共和國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局提交了發(fā)明專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?01610126777 .1。
本發(fā)明還提供了甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21在制備具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和提高植物耐鹽性的微生物肥料中的應(yīng)用，優(yōu)選地，所述微生物肥料中甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21的菌數(shù)大于等于1億cfu/克。
進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了包含甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21的微生物肥料，其包括如下有效成分：畜禽糞便、薯渣、蘑菇渣、養(yǎng)殖墊料和甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21，其中質(zhì)量比畜禽糞便：薯渣+蘑菇渣+養(yǎng)殖墊料=50-60：40-50，薯渣、蘑菇渣和養(yǎng)殖墊料可因地制宜，按照任意比例混合，該微生物肥料中甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21的菌數(shù)大于等于1億cfu/克。
更進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了上述微生物肥料的制備方法，即：所述畜禽糞便、薯渣、蘑菇渣和養(yǎng)殖墊料進(jìn)行腐熟，于腐熟堆溫降至45℃以下時(shí)加入甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21，每天翻堆一次，控制堆體溫度在45℃以下，4-5天后即得所述微生物肥料。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21的新應(yīng)用，該菌株能夠促進(jìn)植物生根和生長(zhǎng)，并且可以提高植物的耐鹽性。另外，該菌株能夠在鹽堿土壤中大量繁殖，形成優(yōu)勢(shì)菌群，從而促進(jìn)植物養(yǎng)分吸收，增加植物產(chǎn)量。另外，該菌和腐熟有機(jī)肥組合成生物有機(jī)肥能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供豐富的營(yíng)養(yǎng)，而有機(jī)肥的營(yíng)養(yǎng)也為功能菌株的存活和定殖提供了良好的營(yíng)養(yǎng)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21對(duì)離體黃瓜葉片的促生根作用
從健康黃瓜植株上摘取大小相近的健康葉片，用蒸餾水配制稀釋4倍、5倍和10倍的甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21菌液，將黃瓜葉片浸入稀釋液中潤(rùn)濕5 min后，晾干；用蒸餾水浸濕晾干的黃瓜葉片作對(duì)照。將處理過(guò)的黃瓜葉片放在墊有濕潤(rùn)紗布和適量蒸餾水的培養(yǎng)皿中，22 ℃保濕培養(yǎng)，觀察葉片生長(zhǎng)狀態(tài)。
在保濕4天后，用甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21發(fā)酵液處理的黃瓜葉片葉柄基部都出現(xiàn)生根現(xiàn)象，其中以稀釋4倍的發(fā)酵液生根效果最為明顯，平均生根數(shù)目為12條，根長(zhǎng)21.5cm；稀釋5倍的發(fā)酵液處理的黃瓜葉片平均生根數(shù)6條，根長(zhǎng)12.3cm；稀釋10倍的發(fā)酵液處理生根數(shù)目少，且根比較短，僅為5.8cm。這可能是由于甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些生物活性物質(zhì)，從而促使黃瓜葉片的葉柄在保濕過(guò)程中受到誘導(dǎo)而生根。另外，發(fā)酵液浸泡的葉片離體培養(yǎng)7天后，葉色仍鮮綠、葉片伸展，而清水對(duì)照處理葉色偏黃并萎蔫，處理老化狀態(tài)。
實(shí)施例2 甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21對(duì)離體番茄葉片的促生根作用
從健康番茄植株上摘取大小相近的健康葉片，用蒸餾水配制稀釋5倍和10倍的甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21菌液，將番茄葉片浸入稀釋液中潤(rùn)濕5 min后，晾干；用蒸餾水浸濕晾干的番茄葉片作對(duì)照。將番茄葉片放在墊有濕潤(rùn)紗布和適量蒸餾水的培養(yǎng)皿中，22℃保濕培養(yǎng)，觀察葉片生長(zhǎng)狀態(tài)。
在保濕4天后，用甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21的稀釋5倍和10倍發(fā)酵液處理的番茄葉片葉色鮮綠、平展，所有處理均未出現(xiàn)生根現(xiàn)象。保濕7天時(shí)觀察番茄葉柄基部發(fā)現(xiàn)，5倍稀釋液和10倍稀釋液處理的番茄葉片均出現(xiàn)了須根，且5倍稀釋液處理的須根數(shù)目多、生長(zhǎng)健壯，而清水對(duì)照則無(wú)須根長(zhǎng)出。對(duì)比不同處理葉片顏色發(fā)現(xiàn)，清水處理的番茄葉片葉色黃，而用菌液5倍和10倍稀釋液處理7天的番茄葉片還保持著葉片鮮綠。
實(shí)施例3 甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21對(duì)植物耐鹽性的影響
采用穴盤育苗法將津綠小菜園的黃瓜種子在溫室中育苗至幼苗長(zhǎng)至1葉1心期，把幼苗的根清洗干凈移入水培盒（盒長(zhǎng)20cm、寬15cm、高10cm）中，采用厚度為1cm的泡沫板并在其上鉆直徑0.5cm的圓孔，將黃瓜幼苗栽到泡沫板上，每個(gè)水培盒種植9株黃瓜，均勻排列。在水培盒中加滿MM營(yíng)養(yǎng)液，待黃瓜長(zhǎng)至兩葉一心時(shí)進(jìn)行鹽和菌的處理。試驗(yàn)共設(shè)四個(gè)處理，處理1為MM營(yíng)養(yǎng)液中含有濃度為100mmol/L的NaCl；處理2為MM營(yíng)養(yǎng)液中含有濃度為100mmol/L的NaCl，同時(shí)含有濃度為5×106cfu/mL的BH21；處理3為MM營(yíng)養(yǎng)液。黃瓜在植物培養(yǎng)室（光：暗周期=12：12，溫度24±2℃）中培養(yǎng)14天，對(duì)黃瓜的鹽害指數(shù)和生長(zhǎng)情況進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表1，由結(jié)果可以看出加入BH21可以明顯的降低鹽對(duì)黃瓜的危害。
表1 BH21對(duì)植物抗鹽性的影響
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實(shí)施例4 以甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21為功能菌株的生物有機(jī)肥料及制備方法
甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌BH21的培養(yǎng)采用專利（一種產(chǎn)多種脂肽類抗生物質(zhì)的甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌及其應(yīng)用 201610126777.1）的培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法，采用多級(jí)發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)噴霧干燥獲得活菌數(shù)為5×1010cfu/克的菌粉低溫保存?zhèn)溆谩?/p>
生物有機(jī)肥料的具體步驟如下：將豬糞、平菇渣（碳氮比33:1）、養(yǎng)豬墊料（墊料原料為：鋸末+玉米秸稈,養(yǎng)豬使用后碳氮比30:1）按質(zhì)量比50：30：20進(jìn)行混合，調(diào)整水分含量在60%-70%，按1%的接種量加入腐熟菌劑，進(jìn)行高溫腐熟，堆溫降低到45℃以下之后按質(zhì)量加入比例為0.1%的BH21菌粉，菌粉用5%的糖蜜稀釋，用噴霧器均勻噴灑到堆垛上，之后進(jìn)行翻堆，每天翻堆一次，共翻堆5天，檢測(cè)肥料中的BH21的數(shù)量，達(dá)到1.6×108cfu/克。
實(shí)施例5 含BH21生物有機(jī)肥料在土壤鹽漬化暖棚中的應(yīng)用
在連續(xù)種植5年的塑料暖棚中進(jìn)行BH21生物有機(jī)肥料的應(yīng)用，畝用量200kg,在整地前施用并翻耕入土壤。應(yīng)用試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理：處理1為畝施BH21生物有機(jī)肥200kg,處理2畝施不含BH21的有機(jī)肥200 kg，處理3為常規(guī)復(fù)合肥料（氮磷鉀復(fù)合肥）對(duì)照。生育過(guò)程中對(duì)黃瓜的生長(zhǎng)情況和產(chǎn)量進(jìn)行觀察和測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。由結(jié)果可以看出，BH21生物有機(jī)肥在土壤發(fā)生鹽漬化的暖棚中施用，能夠有效的促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)和產(chǎn)量提高。
表2 BH21生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響
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本發(fā)明僅列舉了5個(gè)實(shí)施例以說(shuō)明其內(nèi)容，而并非對(duì)實(shí)施方式的窮舉。對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上任何不具有創(chuàng)造性的改進(jìn)，也都在本發(fā)明的保護(hù)范疇之中。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。