用于減少糞肥或土壤中氨氣和/或甲烷排放的新型細菌和聚生體的制作方法
【專利說明】用于減少糞肥或土壤中氨氣和/或甲烷排放的新型細菌和 聚生體
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型細菌，一種包含這些細菌的聚生體以及所述聚生體用于減少 糞肥中氨氣和/或甲烷排放的應用。
[0002] 糞肥為有機物并且可以用作農(nóng)業(yè)有機肥料。通過添加在土壤中被細菌捕獲的有機 物和營養(yǎng)物質(zhì)（如氮），糞肥有助于土壤的肥力。糞肥中含有無機和有機形式的氮（N)。有 機氮在被礦化為銨基（NH4+)前不能用于作物生長。銨基氮N在很大程度上構(gòu)建并可被植物 吸收，但部分被微生物量固定化，并且硝化的細菌將NH4+轉(zhuǎn)化為硝酸鹽（N0 3 )，所述硝酸鹽 通過浸出或脫氮而流失并隨后流失到大氣中。糞肥中的揮發(fā)性氨（NH3)是從NH4+轉(zhuǎn)化而來 的，并且可在應用于土地后流失到大氣中。流失到大氣中的氮不能用于作物生產(chǎn)。此外，來 自畜牧業(yè)生產(chǎn)的氨氣（NH3)排放引起了不良的環(huán)境效應。除了NH3的不良效應，糞肥還包含 甲烷（CH4)。甲烷是一種溫室氣體，并且通常認為應當減少CH2在大氣中的排放。
[0003] 因此，需要一種可加入到糞肥中的產(chǎn)品，該產(chǎn)品可以通過提供增加的可用于農(nóng)作 物的營養(yǎng)物質(zhì)（如氮）的量來改善糞肥的質(zhì)量。
[0004] 需要一種可加入到糞肥中的產(chǎn)品，該產(chǎn)品可以對作物提供改善的肥料質(zhì)量。
[0005] 另外，需要一種可加入到糞肥中的產(chǎn)品，該產(chǎn)品有助于減少糞肥或土壤中氨氣和/ 或甲烷的排放。
[0006] 除其他目的外，本發(fā)明的一個目的在于提供一種可被加入到糞肥中的微生物聚生 體，用于改善糞肥質(zhì)量。
[0007] 然而，本發(fā)明的另一目的在于提供一種微生物聚生體，所述微生物聚生體可以用 于處理糞肥以便減少氨氣和/或甲烷的排放。
[0008] 然而，本發(fā)明的另一目的在于提供一種微生物聚生體，所述微生物聚生體可用于 改善糞肥以便增加對植物的氮有效性。
[0009] 然而，本發(fā)明的另一目的在于提供一種可加入到土壤中的微生物聚生體，用于改 善土壤肥力。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種細菌，所述細菌構(gòu)成可以實現(xiàn)上述目的的部分聚 生體。
[0011] 如果沒完全采用附錄中所主張的細菌或聚生體，也可實現(xiàn)或至少部分實現(xiàn)除其他 目的之外的該目的。
[0012] 特別地，如果不完全采用包含部分16SrDNA核苷酸序列的細菌也可實現(xiàn)或至少部 分實現(xiàn)該目的，其中所述部分16SrDNA核苷酸序列具有與SEQIDN0:1所示序列或其互補 序列高于85%的序列同源性。發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)了一種存在于聚生體中的新型細菌。與沒 有加入該聚生體的糞肥相比，聚生體中的細菌和聚生體以從糞肥中排放出較少氨氣和/或 甲烷的方式改進了糞肥的質(zhì)量。
[0013] 可以采用Hall,L.，Doerr,K.A.，Wohlfiel,S.L.，Roberts,G.D.，2003 中描述 的16SrDNA測序方法找到所述部分16SrDNA。用于通過16S核糖體DNA測序而鑒定 分支桿菌的MicroSeq系統(tǒng)的評價并且將其納入常規(guī)臨床分支桿菌檢驗，將J.Clinic. Microbiol. 4,1447-1453的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。利用以下引物（從5'到3' 方向的序列）16S500F(tggagagtttgatcctggctcag)和 16S500R(taccgcggctgctggcac)對細 菌懸浮液進行PCR。
[0014] 如本文中所使用的序列同源性的定義為在當前序列的整個長度中完全相同并連 續(xù)比對的核苷酸或氨基酸的數(shù)量除以該序列的整個長度中核苷酸或氨基酸的數(shù)量再乘以 100%。例如，具有與SEQIDNo. 180%同源性的序列包含：在整個長度為550個氨基酸的 SEQIDNo. 1中有440個完全相同并連續(xù)比對的核苷酸，即440/550*100%= 80%。
[0015] 本發(fā)明涉及一種新發(fā)現(xiàn)的細菌。采用由測量PCT核糖型條帶大小的Bionumerics 程序（源自AppliedMaths公司）所提供的非加權(quán)組平均法（UnweightedPairGroup MethodwithArithmeticMeans，UPGMA)算法確定系統(tǒng)樹。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有包含SEQID No. 1的16SrDNA序列的細菌屬于擬桿菌屬（genusBacteriodetes)。在一個實施方式中， 本發(fā)明涉及一種細菌，其中所述細菌為擬桿菌種類（bacteriodetessp.)。
[0016] 在本發(fā)明的另一個實施方式中涉及一種細菌，其中該細菌以保藏號CBS134116 存放于CBS，（根據(jù)布達佩斯條約于2012年11月27日）存放于CBS(CentraalBureauvoor Schimmelcultures，荷蘭微生物菌種保藏中心），其中CBS134116為擬桿菌。
[0017] 在另一個實施方式中，所述細菌具有與SEQIDNO: 1所示序列至少85%、86%、 87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94、95%、96%、97%、98%、99%、100%完全相同 的序列同源性。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述細菌具有與SEQIDN0 :1所示序列至少 99. 7%、99. 8%、99. 9%、100%完全相同的序列同源性。
[0018] -方面，本發(fā)明涉及包含如上所述細菌的聚生體。所述聚生體可以進一步包 含念珠菌屬的酵母，優(yōu)選地為博伊丁假絲酵母（CandidaboidiniiC.Ramirez)和/或 嗜酒假絲酵母（CandidaethanolicaRybdrovd，Stros&Kockovd-Kratochvilovd)，和 /或可進一步包含鼠李糖乳桿菌（Lactobacillusrhamnosus/casei)，巴氏醋桿菌/羅 旺（Acetobacterpasteurianus/lovaiensus)和 / 或纏繞紅球菌 / 云南(Rhodococcus facians/yunnanensis)的細菌。
[0019] 所述聚生體可進一步包含其他乳酸細菌和其他乙酸細菌。
[0020] 在一個實施方式中，所述聚生體包含一種或多種選自由鼠李糖乳桿菌、干酪乳桿 菌、加納乳桿菌（Lactobacillusghanensis)、類干酪乳桿菌、狹義枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilissensustricto)、解淀粉芽孢桿菌、萎縮芽孢桿菌、死谷芽孢桿菌（Bacillus vallismorits)、摩加夫芽孢桿菌、特基拉芽孢桿菌（Bacillustequilensis)、暹羅芽孢桿 菌（Bacillussiamensis)和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌組成的組的細菌。在一個優(yōu)選的實施方 式中，所述聚生體包含所有這些細菌。
[0021] 在一個實施方式中，相比于沒有加入根據(jù)本發(fā)明所述聚生體的糞肥，所述聚生體 改善了糞肥并降低了氨氣和/或甲烷的排放。糞肥被理解為動物排泄物，并且可以呈半液 體狀態(tài)，例如漿料。
[0022] 在一個實施方式中，相比于沒有加入根據(jù)本發(fā)明所述聚生體的土壤，所述聚生體 改善了土壤并且降低了氨氣和/或甲烷的排放。土壤被理解為薄薄覆蓋在地球表面的礦物 顆粒的松散覆蓋物，例如覆蓋在種植農(nóng)作物的農(nóng)田上的土壤。
[0023] 在另一個實施方式中，本發(fā)明涉及一種存放于CBS的聚生體，其以保藏號CBS 134115 (根據(jù)布達佩斯條約于2012年11月27日）存放于CBS(CentraalBureauvoor Schimmelcultures，荷蘭微生物菌種保藏中心）。
[0024] 在另一個實施方式中，根據(jù)本發(fā)明所述的聚生體進一步包含糖類，優(yōu)選地為單糖 和/或雙糖。可以認為糖類為在所述聚生體中的細菌和酵母提供了環(huán)境，所述聚生體提供 了一定比例的細菌和酵母的組合，該比例細菌和酵母的組合降低糞肥中氨氣和/或甲烷的 產(chǎn)生?？梢哉J為所述聚生體提供了糞肥中的環(huán)境，所述糞肥不利于產(chǎn)氨菌。
[0025] 在另一個實施方式中，所述糖類來源于甘蔗或甜菜，并且優(yōu)選地為甘蔗蜜。
[0026] 另一方面，本發(fā)明涉及SEQIDNo:1用于檢測或鑒別具有與所述核苷酸序列或與 SEQIDNO: 1至少85%的序列同源性的細菌的應用。
[0027] 另一方面，本發(fā)明涉及一種微生物聚生體，其包含減少糞肥中氨氣和/或甲烷 (NH3)排放的微生物，在以保藏號CBS134115存放于CBS的聚生體中含有所述微生物。
[0028] 在另一方面，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明所述的細菌或根據(jù)本發(fā)明所述的聚生體在減 少糞肥中氮的應用。例如，該應用可以通過將包含根據(jù)本發(fā)明所述細菌或所述聚生體的溶 液噴在糞肥上進行。例如，這可以采用專利申請NL2009019 (其全部內(nèi)容以引用的方式并入 本文）中描述的方法和產(chǎn)品進行。
[0029] 所述糞肥優(yōu)選地為動物糞肥，來自例如豬、牛、家禽或馬。
[0030] 另一方面，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明所述細菌或根據(jù)本發(fā)明所述聚生體用于減少土 壤中氮的應用。例如，該應用可以通過將含有根據(jù)本發(fā)明所述細菌或所述聚生體的溶液噴 在土壤上進行。
[0031] 另一個方面，本發(fā)明涉及一種用于減少糞肥中氨氣和/或甲烷排放的方法，包含： 向糞肥中加入根據(jù)本發(fā)明所述細菌或所述聚生體；以及對所述細菌或聚生體進行足夠時間 的孵育，以減少糞肥中氨氣和/或甲烷的形成。
[0032] 另一個方面，本發(fā)明涉及一種用于減少土壤中氨氣和/或甲烷排放的方法，包含： 向土壤中加入根據(jù)本發(fā)明所述細菌或所述聚生體；以及對所述細菌或所述聚生體進行足夠 時間的孵育，以減少土壤中氨氣和/或甲烷的形成。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面是根據(jù)本發(fā)明所述糞肥作為有機肥料的應用。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明所述聚生體或所述聚生體中所述細菌有利于減少氨氣的排放。可以認 為更多的氮存在于以可被植物（如農(nóng)作物）利用的相中。驚奇地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明所述聚 生體或所述細菌可用于改善糞肥或土壤，并且除了實現(xiàn)減少氨氣，還改善了根據(jù)本發(fā)明所 述糞肥或土壤的施肥特性。
[0035] 如上所述的本發(fā)明各方面的實施方式和優(yōu)點對根據(jù)本發(fā)明的其他方面也有效。
[0036] 在以下本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的示例中進一步詳細說明本發(fā)明。
[0037] 圖 1
[0038] 基于新發(fā)現(xiàn)的擬桿菌門細菌（CBS134116)的成對相似性的聚類分析系統(tǒng)樹圖（圖 1A)。圖上的數(shù)字表示采用基于相似性的非加權(quán)組平均法（UP