一種綠色木霉xj-3及其制備棉桿腐熟有機(jī)肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及農(nóng)業(yè)微生物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明設(shè)及一種自行選育篩選 的綠色木酶及綠色木霉XJ-3制備棉桿腐熟有機(jī)肥的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] ±壤有機(jī)碳作為±壤和陸地碳庫的重要組分，不僅有助于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而 且對(duì)±壤碳庫的容量、釋放及周轉(zhuǎn)等都有影響。增加±壤有機(jī)碳含量，提高作物產(chǎn)量和水氮 利用效率是干旱區(qū)農(nóng)田優(yōu)化管理的重要目標(biāo)。生物碳是一種含碳量高、穩(wěn)定性強(qiáng)的有機(jī)碳， 可W有效增加±壤碳儲(chǔ)量，提高±壤肥力和生產(chǎn)力。
[0003] 我國是世界重要的棉花產(chǎn)區(qū)，棉花收獲后的棉桿是一種用途非常廣泛的寶貴資 源。首先，棉桿是一種很好的木材代用品，可用作生產(chǎn)人造纖維，同時(shí)又可制造創(chuàng)花板、纖維 板和吸音板等板材，或用作建材造紙?jiān)?，質(zhì)量遠(yuǎn)勝于稻草和麥桿；其次，棉桿具有很高的 營養(yǎng)價(jià)值，經(jīng)過微化處理后，其蛋白質(zhì)含量可高達(dá)12%，比麥草和稻草的蛋白質(zhì)含量高5-6 倍，可作為牛羊的上等飼料；再次，棉桿經(jīng)社碎和高溫?zé)峤獾然瘜W(xué)過程，產(chǎn)生W-氧化碳為 主的生物質(zhì)氣，可作為一種新型能源；棉桿粉碎后還可作為無公害食品食用菌的培養(yǎng)基，此 外用賴桿做成的一次性餐具無污染、可降解且可再生。因此，從發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)來說，棉桿回 收后可為農(nóng)業(yè)的深加工提供充足的和必需的原材料。
[0004] 目前，棉桿的一般處理方法：一是焚燒棉賴桿，運(yùn)不僅是一種浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染 環(huán)境；二是手工收獲棉賴桿，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低；=是直接粉碎還田，運(yùn)種做法雖可增加 ±壤的有機(jī)肥，但卻會(huì)增加來年棉花病蟲害的發(fā)病率，棉桿不易粉碎，并且單純依靠自然條 件，粉碎后棉桿腐化能力弱，難W做為有機(jī)肥被下一巷的棉花利用。新疆作為我國特大型棉 花生產(chǎn)基地，平均每年產(chǎn)生棉花賴桿約5. 4X106t。將棉花賴桿熱解制備的生物碳還田，可 W減少賴桿直接還田的不利影響，同時(shí)能有效改善±壤生產(chǎn)力。盡管有許多關(guān)于利用棉桿 制備培養(yǎng)基W及研究復(fù)合肥料用于改善棉花種植地±壤品質(zhì)的研究和報(bào)道，但是有關(guān)從棉 花種植地的±壤中分離篩選發(fā)酵能力強(qiáng)和能夠降解棉桿中木質(zhì)素、纖維素等成分的菌種， W及利用自行選育篩選馴化獲得的綠色木霉進(jìn)行發(fā)酵棉桿制備棉桿腐熟有機(jī)肥用于改良 棉花種植地的±壤、增加±壤的肥力、對(duì)棉花苗期立枯病、炭痘病有一定的防治作用、有利 于棉花生長的研究還未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中未見有關(guān)從棉花種植地的±壤中篩選綠色木霉作為優(yōu)良菌種并 利用篩選的菌種制備棉桿腐熟有機(jī)肥的技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明旨在提供一種綠色木霉XJ-3及 其制備棉桿腐熟有機(jī)肥的方法。本發(fā)明通過在棉花種植地的±壤中分離出一批微生物菌 株，從中分離篩選出一株編號(hào)為XJ-3的菌株，并通過利用編號(hào)為XJ-3的綠色木霉，添加菌 種保護(hù)劑、尿素和二胺的條件下，W棉桿為原料制備棉桿腐熟有機(jī)肥，減少賴桿直接還田的 不利影響，有效改善±壤生產(chǎn)力，既解決了棉桿廢棄物的利用、降低焚燒棉桿對(duì)環(huán)境的污 染，同時(shí)增加了棉花±地的肥力，可W改良棉花種植地±地的品質(zhì)，對(duì)棉花苗期立枯病、炭 痘病有一定的防治效果，有利于棉花的種植，有利于提高棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)，并獲得良好的 技術(shù)效果，提高棉桿的高效利用率，在改良棉花種植地中具有現(xiàn)實(shí)的意義和作用。
[0006] 本發(fā)明采用主要的技術(shù)方案：
[0007] 通過微生物菌種的分離篩選，在棉花種植地的±壤中分離出一批微生物菌株，經(jīng) 過進(jìn)一步分離、篩選、選育、馴化，獲得一株編號(hào)為XJ-3的綠色木霉菌株。通過對(duì)所獲菌株 進(jìn)行形態(tài)特征、生理生化特性及rDNAITS區(qū)段序列測(cè)定及系統(tǒng)發(fā)育分析，初步確定了其分 類地位。同時(shí)，將編號(hào)為XJ-3的綠色木霉接種到粉碎后的棉桿中，其中粉碎后棉桿的長度 為3cm-5cm，含水量為60 % -65 %，并添加30 %的尿素，20 %的二錠，菌種保護(hù)劑，將菌液、尿 素、二錠和菌種保護(hù)劑制備成發(fā)酵基料，并噴施在粉碎后的賴桿上，棉地翻地冬灌后進(jìn)行發(fā) 酵，經(jīng)過秋天至第二年春天長達(dá)3個(gè)月的發(fā)酵降解時(shí)間，即可制備獲得棉桿腐熟有機(jī)肥，制 備的棉桿腐熟有機(jī)肥呈褐色，手抓時(shí)，柔軟有彈性；通過利用自行篩選的菌種和棉桿進(jìn)行發(fā) 酵制備獲得棉桿腐熟有機(jī)肥，既解決了棉桿廢棄物的利用、降低焚燒棉桿對(duì)環(huán)境的污染，同 時(shí)增加了棉花±地的肥力，可W改良棉花種植地±地的品質(zhì)，有利于棉花的種植，有利于提 高棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)，獲得良好的技術(shù)效果，在改良棉花種植地中具有現(xiàn)實(shí)的意義和作用。
[0008] 本發(fā)明具體提供一種綠色木霉（Trichodermaviride)，通過對(duì)棉花種植地的±壤 中微生物進(jìn)行分離、篩選和培養(yǎng)，獲得一批微生物菌株，從中篩選出一株序列號(hào)為XJ-3的 菌株，經(jīng)微生物學(xué)分類與鑒定，該菌株屬于Trichodermaviride。
[0009] 具體的，本發(fā)明提供一種綠色木霉（Trichodermaviride)，菌株編號(hào)為XJ-3。該菌 株已于申請(qǐng)日前保藏于布達(dá)佩斯條約微生物國際保藏單位：中國微生物菌種保藏管理委員 會(huì)普通微生物中屯、（CGMCC)。地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國科學(xué)院微生物 研究所，郵編：100101。保藏日期是2015年6月23日，保藏號(hào)是CGMCCNo. 10989。經(jīng)微生 物學(xué)鑒定為Trichodermaviride。該菌株最適培養(yǎng)條件：溫度25°C-30°C,抑為5 - 5. 5， 培養(yǎng)基馬鈴馨葡萄糖瓊脂（PDA)培養(yǎng)基；該菌株菌落開始時(shí)為白色，致密，圓形，向四周擴(kuò) 展，后從菌落中央產(chǎn)生綠色抱子，中央變成綠色，菌落周圍有白色菌絲的生長帶，最后整個(gè) 菌落全部變成綠色；抱子呈楠圓，C〇2對(duì)該菌株生長的影響取決于CO2的濃度和培養(yǎng)基的pH 值，在堿性基質(zhì)中，高濃度的C〇2有利于編號(hào)為XJ-3菌株的生長；該菌株能夠利用多種有機(jī) 物作為碳源，較理想的是單糖、雙糖、多糖、嚷嶺、喀晚和氨基酸等；該菌株在富含碳水化合 物的培養(yǎng)基上大量產(chǎn)生酸類，用葡萄糖或淀粉作為碳源，該菌產(chǎn)生60%- 80%的巧樣酸； 在緩沖介質(zhì)中，錠是該菌株最易利用的氮源，其他氮源如氨基酸、尿素、硝酸鹽、亞硝酸鹽也 能維持其正常生長；W天冬口素為氮源生長特別好，含氮量低，會(huì)促進(jìn)抱子形成，對(duì)高濃度 硝酸鹽的負(fù)影響，由于硫酸儀的存在可W得到補(bǔ)償；無機(jī)鹽及微量元素?zé)o機(jī)鹽對(duì)該菌株的 生長很重要，儀離子能促進(jìn)其生長，銅離子能促進(jìn)分生抱子色素形成，鐵離子對(duì)抱子的形成 具有重要作用，經(jīng)微生物學(xué)鑒定為TrichodermaViride菌，但是與常見的綠色木霉菌種有 明顯的區(qū)別。參照《真菌鑒定手冊(cè)》對(duì)編號(hào)XJ-3菌株進(jìn)行系統(tǒng)生理生化鑒定，經(jīng)生理生化檢 測(cè)確定編號(hào)XJ-3菌株為木霉屬燈richoderma)中的成員。通過BLAST同源比對(duì)，菌株XJ-3 的口SrDNA序列序列在NCBI數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST分析后，構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，該編號(hào)為菌 株XJ-3與！'richodermaIongibrachiatumisolateT50處于最小分支，是其近似種，其同 源性為76%;進(jìn)而將該菌株XJ-3確定為化ichode;rmavi;ride，經(jīng)過上述系統(tǒng)分類學(xué)鑒定分 類，證明了本發(fā)明提供的綠色木霉（Trichodermaviride)與常見的綠色木霉在生理生化特 性和分子水平等方面具有明顯的差異性，依據(jù)菌種生理生化特性分析，分子水平分析及系 統(tǒng)分類學(xué)的綜合鑒定，從分類學(xué)上鑒定該菌株為綠色木霉（Trichodermaviride)。
[0010] 同時(shí)，本發(fā)明具體提供一種利用綠色木霉燈richodermaviride)XJ-3CGMCC NO. 10989制備棉桿腐熟有機(jī)肥的方法，具體制備方法步驟如下：
[0011] (1)菌種活化培養(yǎng)：制備綠色木霉燈richodermaviride)XJ-3CGMCCNO. 10989菌 株的馬鈴馨葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基，滅菌后嚴(yán)格進(jìn)行無菌操作，從斜面轉(zhuǎn)接至平板，溫度28°C下 培養(yǎng)5天。
[0012] (2) -級(jí)培養(yǎng)：從步驟（1)中的馬鈴馨葡萄糖瓊脂固體培養(yǎng)基上挑取單菌落 轉(zhuǎn)接至裝有馬鈴馨葡萄糖液體培養(yǎng)基的50mL錐形瓶中，無菌操作，28°C、120r/min培養(yǎng) 24h-48h〇
[0013] (3)二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)：將上述步驟一級(jí)培養(yǎng)菌種接種于盛有馬鈴馨葡萄糖液體培養(yǎng) 基的500血錐形瓶中，無菌操作，28°C、120r/min培養(yǎng)2地-4她。
[0014] (4)水量的確定：按照摘后棉花每畝棉花賴桿產(chǎn)量為250公斤至450公斤的比例 核計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，棉花賴桿加工需要添加水量為棉花賴桿產(chǎn)量的60% -65%。
[001引 妨接種：將步驟（3)制備的綠色木霉燈richodermaviride)XJ-3CGMCC NO. 10989活化菌種接種上述步驟（4)制備的水中，按照需要水量10% -15%的比例接種制 備獲得綠色木霉菌劑，并按照制備的菌劑量分別添加菌種保護(hù)劑、尿素和二胺，其中，菌種 保護(hù)劑由薦糖、谷氨酸鋼和甘油按照重量比1:1:1配比，菌種保護(hù)劑按照15%添加，尿素和 二胺分別按照30%和20%的比例添加，通過攬拌均勻制備獲得發(fā)酵基料。
[0016] (6)棉桿粉碎還田：在秋天摘完棉花后，通過大田作業(yè)將棉桿粉碎，粉碎后棉桿的 長度控制為3cm-5cm，在