專利名稱：活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的pg的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于活化根際土壤磷并對農(nóng)作物有顯著增產(chǎn)作用的PG1微生物菌劑及其制備方法。
在世界范圍內(nèi)，土壤缺磷面積分布很廣，特別在干旱、半干旱地區(qū)，中性和偏堿性土壤有效磷更缺乏。為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，施入各種磷肥，土壤中有效磷雖有增加，但是大部分磷仍然被固定于土壤中。磷肥的利用率大約在5-25%之間。近年來國內(nèi)外磷肥價格上漲，磷礦品位下降，磷肥來源受到某種程度的限制。土壤中磷的利用以及提高磷肥的利用率仍是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要問題。為此，世界各國對于利用土壤微生物改善根際條件，活化根際土壤磷，增強(qiáng)難溶磷的轉(zhuǎn)化，提高磷肥利用率，給予廣泛的關(guān)注。我國磷細(xì)菌研究起步較早，但是多限于解磷細(xì)菌篩選和作為磷細(xì)菌肥料施于土壤中，效果不十分顯著。
本發(fā)明目的在于，研制的活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG1菌劑及其制備方法是根據(jù)根系、土壤和根際微生物相互作用原理，定向改變根際微生物區(qū)系，使其有益根際微生物占優(yōu)勢，改善根際微環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)作物生長發(fā)育，提高作物產(chǎn)量。
本發(fā)明的任務(wù)是PG1菌株是從植物根際土壤中分離出的假單孢菌屬(Pseudomonas)中的一個種，繁殖力強(qiáng)，在24-36小時內(nèi)發(fā)酵培養(yǎng)可達(dá)到200億/毫升，耐低溫和高溫，耐鹽堿和干旱，對逆境有較強(qiáng)的抵抗能力。PG1菌劑拌種粘在種子上，隨種子進(jìn)入土壤之后，隨種子萌發(fā)生長，生根后，大量繁殖，當(dāng)?shù)販厣咧螅魑锔笛杆偕L發(fā)育時，PG1菌大量繁殖并聚集于根際，在根際微生物區(qū)系中占優(yōu)勢(已用抗菌素標(biāo)記法證實(shí))。PG1產(chǎn)有機(jī)酸，降低根區(qū)PH值，使根際微環(huán)境酸化，促進(jìn)難溶磷的轉(zhuǎn)化，提高根際土壤有效磷含量。同時PG1菌產(chǎn)生赤霉素和細(xì)菌分裂素，可促進(jìn)根系生長發(fā)育，促進(jìn)磷的運(yùn)輸和吸收。
本發(fā)明研制的活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG1菌劑及其制備方法，經(jīng)鑒定歸屬于假單胞菌屬(Pseudomonas)中的一個種PG1并在北京中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGNCC)保藏，No.0208。
本發(fā)明研制的活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG1菌劑及其制備方法，其主要特點(diǎn)(a)、PG1菌株菌落形態(tài)，在BPM平板上園形、濕潤，邊緣整齊，凸起，透明無色素;
PG1試管斜面培養(yǎng)特征，凸起，產(chǎn)較多粘液，淡黃褐色，液體培養(yǎng)混濁;
PG1個體形態(tài)細(xì)胞直細(xì)桿態(tài)，0.5-0.6×2-3μn，革蘭氏染色陰性，無芽孢，極生鞭毛，運(yùn)動，原生質(zhì)染色不均勻。
(b)、PG1菌理化特性過氧化氫酶反應(yīng)呈陽性;接觸酶反應(yīng)呈陽性;精氨酸雙水解酶反應(yīng)呈陽性。好氧，不發(fā)酵，不產(chǎn)氣。V.P反應(yīng)陰性;V.P培養(yǎng)液生長4天后PH值降到5.4，甲基紅實(shí)驗(yàn)陽性;水解酪素;液化明膠，不水解淀粉，不還原硝酸鹽;水解蔗糖不形成果聚糖;產(chǎn)生可溶性色素，不產(chǎn)類葫蘿卜素，在碳源利用方面，可利用甘油、葡萄糖酸鹽、丙二酸鹽、甘露醇、阿拉伯糖、葡萄糖、木糖、肌醇、鼠李糖、海藻糖、山梨醇、核糖和檸檬酸鹽。不利用酒石酸鹽、乳糖和蔗糖。在PH7.2-7.5培養(yǎng)基上含鹽量在7%的培養(yǎng)基上能生長。最高耐受溫度95℃，最低在0-4℃;20-40℃均可生長。
在制備方法上其主要是(a)、原菌種培養(yǎng)基配方為(以容量1000毫升為基數(shù))牛肉膏0.8-4克，蛋白胨1-4克，用糖度為巴林7°-10°的麥芽汁定溶1000毫升，用氫氧化鈉調(diào)PH7.0-7.5，瓊脂粉18-20克，培養(yǎng)溫度20-30℃，進(jìn)行活化兩次，每次為36-38小時，進(jìn)入三角瓶或茄子瓶搖床培養(yǎng)，時間為24-36小時，然后接種子罐發(fā)酵培養(yǎng);
(b)、液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方玉米粉2-4%、豆餅粉1-2%、氯化鈣0.1-0.3%、硫酸氨0.4-0.6%、硝酸鈉0.1-0.3%、磷酸氫二鈉0.2-0.4%、氯化鋅0.1-0.2%、糖度為巴林7°-10°的麥芽汁2-4%、余量為水，調(diào)PH7.2-7.5，轉(zhuǎn)入大罐培養(yǎng)溫度為25-30℃，通氣量為1∶0.5-0.8，時間為24-36小時。其它操作均按微生物液體發(fā)酵要求進(jìn)行常規(guī)滅菌，在后處理中可用輕質(zhì)碳酸鈣吸附，然后烘干，粉碎包裝。
本發(fā)明研制的活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG1菌劑及其制備方法，經(jīng)過大量的試驗(yàn)證明，PG1菌劑在解磷和農(nóng)作物增產(chǎn)上效果極其顯著。特別是PG1在無機(jī)磷培養(yǎng)基平板上表現(xiàn)出較強(qiáng)的解磷作用，接種后2天解磷圈直徑達(dá)到2-4厘米，用無機(jī)解磷培養(yǎng)基液體培養(yǎng)，28℃培養(yǎng)3天，對照為0.25ppm，接種PG1菌劑達(dá)到50.0ppm，為對照200倍，培養(yǎng)7天為對照307倍，培養(yǎng)15天達(dá)到640倍。用培養(yǎng)缽做活化根際土壤磷轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明，接種根際土壤速效磷含量平均為49ppm，對照為12ppm，是對照的4倍。用盆狀培養(yǎng)缽進(jìn)一步驗(yàn)證表明，測其根際土壤的速效磷，對照平均是20.0ppm，處理平均是48.6ppm，是對照的2.3倍。從以上實(shí)驗(yàn)證明PG1菌劑對根際土壤中難溶磷有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化力，能提高根際土壤的有效磷的含量，為植物所利用。除此之外，PG1菌還分泌赤霉素和細(xì)胞分裂素，接種PG1菌劑發(fā)酵2天后分別達(dá)到0.29ppm和0.35ppm，赤霉素和細(xì)胞分裂素促進(jìn)植物體內(nèi)磷的運(yùn)輸和磷的吸收，并促進(jìn)植物生長和分蘗，提高小麥作物的有效穗數(shù)。PG1菌劑應(yīng)用小麥、大麥、玉米等作物有較大幅度的增產(chǎn)作用。PG1拌種小麥盆栽，產(chǎn)量提高59.7%，加磷肥后提高117.7%。田間小區(qū)試驗(yàn)提高產(chǎn)量63.7%。大田小麥和大麥試驗(yàn)提高幅度也較大，分別為36.5%和30.6%。玉米田間小區(qū)試驗(yàn)增產(chǎn)27.6%，大田增產(chǎn)21.5%，甜菜增加甜度1.3-2.5%。對打瓜子、油菜、棉花、豆類等作物均有不同程度的增產(chǎn)作用。
本發(fā)明所研制的活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG1菌劑及其制備方法，其使用方法為拌種農(nóng)作物播種前進(jìn)行拌種，小麥等農(nóng)作物播種量大的品種，以60-80毫升PG1菌劑拌一畝地的種子量。播種時中等水平的像玉米等拌種量為40-50毫升，拌一畝地種子量，對于播種量較小的像油菜等，拌種量20-30毫升。拌種一定要均勻，使每粒種子均能粘上菌劑。
沾根移栽的農(nóng)作物像水稻和蔬菜、西紅柿、辣子等可以用沾根的方法使菌劑進(jìn)入根區(qū)。
噴施對于經(jīng)濟(jì)作物像棉花、瓜類等在生長期以每畝地100-150毫升菌劑稀釋進(jìn)行噴施。
實(shí)施例1(1)首先制備PG1菌劑原菌種培養(yǎng)(以容量1000毫升為基數(shù))用牛肉膏1.5克、蛋白胨2克，用糖度為巴林7°-10°的麥芽汁定溶1000毫升，用氫氧化鈉調(diào)PH7.0-7.5，再將瓊脂粉18克溶于1000毫升的麥芽汁混合液中，培養(yǎng)溫度25℃，進(jìn)行活化兩次，每次為36-38小時，進(jìn)入三角瓶或茄子瓶搖床培養(yǎng)，然后接種子罐發(fā)酵培養(yǎng);時間為24-36小時。其中液體發(fā)酵培養(yǎng)為取玉米粉2%、豆餅粉2%、氯化鈣0.3%、硫酸銨0.5%、硝酸鈉0.2%、磷酸氫二鈉0.4%、氯化鋅0.2%、糖度為巴林7°-10°的麥芽汁3%、余量為水，充分?jǐn)嚢杌炀?，調(diào)PH7.2-7.5，轉(zhuǎn)入大罐培養(yǎng)，時間為24-36小時，通氣量為1∶0.5-0.8，溫度為25℃，在后處理中采用輕質(zhì)碳酸鈣吸附、烘干、粉碎包裝即可(在操作中均按微生物液體發(fā)酵要求進(jìn)行常規(guī)滅菌)。
(2)使用方法以10畝冬小麥大田、對照3畝為基數(shù)，稱取25公斤小麥種子，用PG1菌劑80毫升拌種，拌種后立即播種，收獲時測其結(jié)果，每畝地增加有效穗數(shù)74萬個，千粒重增加0.14克，每畝地增加112公斤，增產(chǎn)率是36.5%。
實(shí)施例2(1)首先制備PG1菌劑原菌種培養(yǎng)(以容量1000毫升為基數(shù))用牛肉膏3克、蛋白胨4克，用糖度為巴林7°-10°的麥芽汁定溶1000毫升，用氫氧化鈉調(diào)PH7.0-7.5，再將瓊脂粉2克溶于1000毫升的麥芽汁混合液中，培養(yǎng)溫度30℃，進(jìn)行活化兩次，時間為每次36-38小時，進(jìn)入三角瓶或茄子瓶搖床培養(yǎng)，然后接種子罐發(fā)酵培養(yǎng);時間為24-36小時。其中液體發(fā)酵培養(yǎng)為取玉米粉4%、豆餅粉1%、氯化鈣0.15%、硫酸銨0.25%、硝酸鈉0.3%、磷酸氫二鈉0.25%、氯化鋅0.15%、糖度為巴林7°-10°的麥芽汁4%、余量為水，充分?jǐn)嚢杌炀{(diào)PH7.2-7.5，轉(zhuǎn)入大罐培養(yǎng)，時間為36小時，通氣量為1∶0.5-0.8，溫度為30℃，在后處理中采用瓶裝或采用輕質(zhì)碳酸鈣吸附、烘干、粉碎包裝即可(要操作中均按微生物液體發(fā)酵要求進(jìn)行常規(guī)滅菌)。
(2)使用方法以6畝大麥田、對照7畝大麥為基數(shù)，稱取15公斤小麥種子，用PG1菌劑50毫升拌種，拌均勻立即播種，收獲時測其結(jié)果，每畝地增加有效穗數(shù)34萬個，千粒重增加0.26克，每畝地增加92公斤，增產(chǎn)率是30.6%。
實(shí)施例3(1)首先制備PG1菌劑原菌種培養(yǎng)(以容量1000毫升為基數(shù))用牛肉膏4克、蛋白胨3克，用糖度為巴林7°-10°的麥芽汁定溶1000毫升，用氫氧化鈉調(diào)PH7.0-7.5，再將瓊脂粉15克溶于1000毫升的麥芽汁混合液中，培養(yǎng)溫度30℃，進(jìn)行活化兩次，時間為每次36-38小時，進(jìn)入三角瓶或茄子瓶搖床培養(yǎng)，然后接種子罐發(fā)酵培養(yǎng);時間為24-36小時。其中液體發(fā)酵培養(yǎng)為取玉米粉3%、豆餅粉1.5%、氯化鈣0.2%、硫酸銨0.5%、硝酸鈉0.2%、磷酸氫二鈉0.3%、氯化鋅0.15%、糖度為巴林7°-10°的麥芽汁2.5%、余量為水，充分?jǐn)嚢杌炀{(diào)PH7.2-7.5，轉(zhuǎn)入大罐培養(yǎng)，時間為30小時，通氣量為1∶0.5-0.8，溫度為30℃，在后處理中采用輕質(zhì)碳酸鈣吸附、烘干、粉碎包裝即可(在操作中均按微生物液體發(fā)酵要求進(jìn)行常規(guī)滅菌)。
(2)使用方法以1畝地為基數(shù)稱取1畝玉米的播種量用PG1菌劑50毫升拌種，拌種后立即播種，收獲時測其結(jié)果，每畝地增產(chǎn)27.6%。

權(quán)利要求
1.一種用于活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG1菌劑及其制備方法，其特征在于它是假單孢菌屬(Pseudononas)中的一個種PG1均在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏(CGNCC)No.0208。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG1菌劑及其制備方法，其特征在于(a)、PG1菌株菌落形態(tài)，在BPN平板上園形、濕潤，邊緣整齊，凸起，透明無色素;PG1試管斜面培養(yǎng)特征，凸起，產(chǎn)較多粘液，淡黃褐色，液體培養(yǎng)混濁;PG1個體形態(tài)細(xì)胞直細(xì)桿態(tài)，0.5-0.6×2-3μn，革蘭氏染色陰性，無芽孢，極生鞭毛，運(yùn)動，原生質(zhì)染色不均勻。(b)、PG1菌理化特性過氧化氫酶反應(yīng)呈陽性;接觸酶反應(yīng)呈陽性;精氨酸雙水解酶反應(yīng)呈陽性。好氧，不發(fā)酵，不產(chǎn)氣。V.P反應(yīng)陰性;V.P培養(yǎng)液生長4天后PH值降到5.4，甲基紅實(shí)驗(yàn)陽性;水解酷素;液化明膠，不水解淀粉，不還原硝酸鹽;水解蔗糖不形成果聚糖;產(chǎn)生可溶性色素，不產(chǎn)類葫蘿卜素，在碳源利用方面，可利用甘油、葡萄糖酸鹽、丙二酸鹽、甘露醇、阿拉伯糖、葡萄糖、木糖、肌醇、鼠李糖、海藻糖、山梨醇、核糖和檸檬酸鹽。不利用酒石酸鹽、乳糖和蔗糖。在PH 7.2-7.5培養(yǎng)基上含鹽量在7%的培養(yǎng)基上能生長。最高耐受溫度95℃，最低在0-4℃;20-40℃均可生長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用有PG1菌劑及其制備方法，其特征在于(a)、原菌種培養(yǎng)基配方為(以容量1000毫升為基數(shù))牛肉膏0.8-4克，蛋白胨1-4克，用糖度為巴林7°-10°的麥芽汁定溶1000毫升，用氫氧化鈉調(diào)PH7.0-7.5，瓊脂粉18-20克，培養(yǎng)溫度20-30℃，進(jìn)行活化兩次，每次為36-38小時，進(jìn)入三角瓶或茄子瓶搖床培養(yǎng)，時間為24-36小時，然后接種子罐發(fā)酵培養(yǎng);(b)、液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方玉米粉2-4%、豆餅粉1-2%、氯化鈣0.1-0.3%、硫酸氨0.4-0.6%、硝酸鈉0.1-0.3%、磷酸氫二鈉0.2-0.4%、氯化鋅0.1-0.2%、糖度為巴林7°-10°的麥芽汁2-4%、余量為水，調(diào)PH 7.2-7.5，轉(zhuǎn)入大罐培養(yǎng)溫度為25-30℃，通氣量為1∶0.5-0.8，時間為24-36小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及活化根際土壤磷并有增產(chǎn)作用的PG
文檔編號C12N1/20GK1111224SQ9410517
公開日1995年11月8日 申請日期1994年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月6日
發(fā)明者關(guān)桂蘭, 王衛(wèi)平, 楊玉鎖, 覃楠, 陳理, 孟頌東, 郭朝輝 申請人:中國科學(xué)院新疆生物土壤沙漠研究所