沙福芽孢杆菌及微生物菌剂和它们的应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种沙福芽孢杆菌，其保藏编号为CGMCC?NO.8843。本发明还提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，所述菌体包括保藏编号为CGMCC?NO.8843的沙福芽孢杆菌。本发明还提供了如上所述的沙福芽孢杆菌和如上所述的微生物菌剂在制备微生物肥料中的应用。通过上述技术方案，本发明可以更加有效地增加磷肥的肥效。
【专利说明】沙福芽孢杆菌及微生物菌剂和它们的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及农业生物【技术领域】，具体地，涉及一种沙福芽孢杆菌、一种微生物菌剂和它们的应用。
【背景技术】
[0002]磷肥能够促进番茄花芽分化，提早开花结果，促进幼苗根系生长和改善果实品质。缺磷时，幼芽和根系生长缓慢，植株矮小，叶色暗绿，无光泽，背面紫色。磷通常成正磷酸盐(磷酸氢根或磷酸二氢根)形式被植物吸收。当磷进入植物体后，大部分成为有机物，有一部分仍然保持无机盐的 形式。磷以磷酸根形式存在于糖磷酸、核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、植酸等中。磷在ATP的反应中其关键作用，磷在糖类代谢、蛋白质代谢、和脂肪代谢中起着重要的作用。
[0003]施磷能够促进各种代谢正常进行，植物生长发育良好，同时提高植物的抗寒性和抗旱性。由于磷与糖类、蛋白质和脂肪的代谢和三者相互转变都有关系，多以不论栽培粮食作物、豆类作物和油类作物都需要磷肥。缺磷时，蛋白质合成受阻，新的细胞质和细胞核形成较少，影响细胞分裂，生长缓慢，也少，分枝或分蘖减少，植株矮小，叶片暗绿，可能是细胞生长慢，叶绿素含量相对提高。缺磷时，开花期和成熟期都延迟，产量降低，抗性减弱。
[0004]合理施用磷肥，可增加作物产量，改善作物品质，加速谷类作物分蘖和促进籽粒饱满；促使棉花、瓜类、茄果类蔬菜及果树的开花结果，提高结果率；增加甜菜、甘蔗、西瓜等的糖分；油菜籽的含油量。
[0005]磷肥一般作基肥施用，相同条件下，土壤速效磷含量越高，磷肥肥效越低。现有磷肥种类少，产量不足，利用率低。磷肥生产发展受自然资源限制，不但磷肥生产数量有限，类型也比较少，现在农业使用的磷肥基本都是无机磷形态，例如过磷酸钙、钙镁磷肥和磷酸钙。现有的各种类型传统磷肥施入土壤后，容易被土壤大量固定，有效态磷含量低，据统计，磷肥利用率一般在5-25%之间，所以磷当季利用率很低，造成因磷肥在土壤中大量累积而浪费有限的资源。
【发明内容】
[0006]本发明的发明人分离了一株沙福芽孢杆菌，发现其具有优异的增加磷肥的肥效的效果，由此得到了本发明。为了克服现有的磷肥肥效较低的缺陷，本发明提供了一种沙福芽孢杆菌，该沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)的保藏编号为CGMCC N0.8843。
[0007]本发明还提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，所述菌体包括保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌。
[0008]本发明还提供了如上所述的沙福芽孢杆菌和如上所述的微生物菌剂在制备微生物肥料中的应用。
[0009]通过上述技术方案，本发明可以更加有效地增加磷肥的肥效。
[0010]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。[0011]生物材料保藏
[0012]本发明的沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)是本发明的发明人从天津静海地区玉米地表层土壤样本中分离的纯培养物，其保藏编号为CGMCC N0.8843，保藏日期为2014年2月21日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址位于北京市朝阳区北辰西路I号院3号中国科学院微生物研究所，分类命名为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。
【具体实施方式】
[0013]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0014]本发明提供了一种沙福芽孢杆菌，该沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)的保藏编号为 CGMCC N0.8843。
[0015]本发明还提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，所述菌体包括保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌。
[0016]其中，所述微生物菌剂中含有的菌体的量可以在很大范围内改变，例如每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌的活菌数可以为(5-200) X IO7CFU,优选情况下，每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌的活菌数可以为(20-120) X 107CFU。
[0017]根据本发明，所述培养基的种类可以在很大范围内改变，可以将各种能够用于培养沙福芽孢杆菌的培养基，例如，可以为牛肉膏蛋白胨培养基、肉汤培养基、LB培养基等常用培养基作为种子培养基，用于菌种的保存；而发酵的培养基一般用于生产，这些培养基的种类也为本领域技术人员所公知。上述培养基能够商购得到或者根据“微生物培养基手册”(Microbiology Culture Media Manual)的记载制备得到。例如，种子培养基可以为牛肉膏蛋白胨培养基，其含有l_3g/L的牛肉膏、5-15g/L的蛋白胨、3-8g/L的氯化钠和15-20g/L的琼脂。例如发酵培养基可以含有:40-150g/L的玉米粉、40_150g/L的淀粉、40-150g/L的蔗糖、10-100g/L的豆油、0.5_8g/L的氯化钠、0.5_5g/L的碳酸钙、2_10g/L的磷酸二氢钾和l-10g/L的硫酸亚铁。
[0018]其中，上述各种培养基可以按照常规的灭菌方法进行灭菌后备用，例如在115-125°C和1.5-2个标准大气压的条件下灭菌10_30分钟。
[0019]其中，为了方便所述微生物菌剂的贮藏和使用，所述微生物菌剂可以制成固体颗粒剂，优选地，所述微生物菌剂还含有惰性固体载体和粘结剂；所述惰性固体载体包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高岭土、凹凸棒土、蒙脱土、膨润土、滑石粉、白碳黑和碳酸钙中的至少一种；所述粘结剂包括麦芽糖和/或糊精。
[0020]其中，优选地，所述微生物菌剂中，惰性固体载体的含量为30-90重量所述粘结剂的含量为5-20重量％。
[0021]其中，所述微生物菌剂的制备方法可以包括:将CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌接种于发酵 培养基中进行培养。优选情况下，通过培养使得到的每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌的活菌数可以为(5-200) X IO7CFU,更优选为(20-120) X 107CFU。其中，培养的温度可以为28-35°C，培养的时间可以为10-50小时。[0022]优选地，所述微生物菌剂的制备方法还可以包括:将在发酵培养基中进行培养后得到的物料与惰性固体载体和粘结剂混合；所述惰性固体载体包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高岭土、凹凸棒土、蒙脱土、膨润土、滑石粉、白碳黑和碳酸钙中的至少一种；所述粘结剂包括麦芽糖和/或糊精。优选地，惰性固体载体和粘结剂的用量使得所述微生物菌剂中，惰性固体载体的含量为30-90重量％ ;所述粘结剂的含量为5-20重量％。其中，混合后的物料可以进一步干燥制粒为颗粒剂。
[0023]本发明还提供了如上所述的沙福芽孢杆菌和如上所述的微生物菌剂在制备微生物肥料中的应用。
[0024]本发明的沙福芽孢杆菌和微生物菌剂特别适合增加磷肥的肥效，因此优选地，微生物肥料还含有磷肥。
[0025]特别优选地，所述磷肥包括骨粉、磷矿粉和钙镁磷肥中的至少一种。
[0026]本发明的沙福芽孢杆菌和微生物菌剂可以和磷肥混合后施用，也可以和磷肥分开独立地先后使用。其中，所制成的微生物肥料适宜的土壤包括但不限于黑土、黑钙土、沙姜黑土、白浆土、褐土、潮土、盐潮土、红壤、水稻土、灰钙土和灰漠土中的至少一种。
[0027]以下通过实施 例进一步详细说明本发明:
[0028]实施例1
[0029]本实施例用于说明本发明的沙福芽孢杆菌的培养及微生物菌剂的制备。
[0030]将保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)接种到LB培养基(含10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物和10g/L的NaCl)中，在30°C和200转/分振荡下培养至菌密度0D_值为0.6-0.8，得到种子菌液。
[0031]将IOOmL上述种子菌液加入100L发酵培养基中(发酵培养基含有80g/L的玉米粉、80g/L的淀粉、80g/L的鹿糖、40g/L的豆油、3g/L的氯化钠、3g/L的碳酸钙、5g/L的磷酸二氢钾和5g/L的硫酸亚铁)，在30°C下培养，在培养过程中进行取样并通过显微镜直接计数法进行观察，直至每克培养液中的沙福芽孢杆菌的活菌数为IO9CFU,所得到的培养液即为本实施例的微生物菌剂。
[0032]实施例2
[0033]本实施例用于说明本发明的沙福芽孢杆菌的培养及微生物菌剂的制备。
[0034]将保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)接种到LB培养基(含10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物和10g/L的NaCl)中，在30°C和200转/分振荡下培养至菌密度0D_值为0.6-0.8，得到种子菌液。
[0035]将IOOmL上述种子菌液加入100L发酵培养基中(发酵培养基含有80g/L的玉米粉、80g/L的淀粉、80g/L的鹿糖、40g/L的豆油、3g/L的氯化钠、3g/L的碳酸钙、5g/L的磷酸二氢钾和5g/L的硫酸亚铁)，在30°C下培养，在培养过程中进行取样并通过显微镜直接计数法进行观察，直至每克培养液中的沙福芽孢杆菌的活菌数为IO9CFU,在所得到的培养液(实测含水约65重量％)中加入硅藻土和粘结剂(糊精)，相对于每升的培养液，加入的硅藻土为500g，粘结剂为140g，然后将混合物在造粒机上过16目筛造粒，再用60°C的热空气烘干，实时测定水份含量，直至水份含量为4重量％左右，即得到本实施例的微生物菌剂，测得该微生物菌剂中，活菌数为5 X 108CFU/g。
[0036]实施例3[0037]按照实施例1的方法制备微生物菌剂，不同的是，所用的发酵培养基为含有60g/L的玉米粉、100g/L的淀粉、50g/L的鹿糖、80g/L的豆油、2g/L的氯化钠、4g/L的碳酸钙、3g/L的磷酸二氢钾和3g/L的硫酸亚铁的培养基。
[0038]对比例I
[0039]将购自ATCC的商品号为ATCO? BAA-1126?的沙福芽孢杆菌(Bacillussafensis)接种到NA培养基(含10g/L的蛋白胨、5g/L的牛肉膏和5g/L的NaCl)中，在30°C和160转/分振荡下培养至菌密度0D_值为0.6-0.8，得到种子菌液。
[0040]将IOOmL上述种子菌液加入100L发酵培养基中(发酵培养基含有80g/L的玉米粉、80g/L的淀粉、80g/L的鹿糖、40g/L的豆油、3g/L的氯化钠、3g/L的碳酸钙、5g/L的磷酸二氢钾和5g/L的硫酸亚铁)，在30°C下培养，在培养过程中进行取样并通过显微镜直接计数法进行观察，直至每克培养液中的沙福芽孢杆菌的活菌数为IO9CFU,所得到的培养液即为本对比例的微生物菌剂。
[0041]测试实施例1
[0042]本测试实施例中，在实验室环境测试实施例1-3和对比例I的微生物菌剂的溶磷作用。
[0043]分别配制磷酸钙液体培养基(含葡萄糖10g/L、Ca3(PO4)25g/L、氯化镁5g/L、硫酸镁0.25g/L、氯化钾0.25g/L和硫酸铵0.15g/L)、磷酸钙固体培养基(含葡萄糖10g/L、Ca3 (PO4) 25g/L、氯化镁 5g/L、硫酸镁 0.25g/L、氯化钾 0.25g/L、硫酸铵 0.15g/L 和 18g/L 的琼脂)、磷矿粉液体培养基(含葡萄糖10g/L、磷矿粉5g/L、氯化镁5g/L、硫酸镁0.25g/L、氯化钾0.25g/L和硫酸铵0.15g/L)、磷矿粉固体培养基(含葡萄糖10g/L、磷矿粉5g/L、氯化镁5g/L、硫酸镁0.25g/L、氯化钾0.25g/L、硫酸铵0.15g/L和18g/L的琼脂)，其中，磷矿粉含磷量(P2O5)为20重量％。然后测定实施例1-3和对比例I的微生物菌剂的溶磷圈和溶磷量。其中，溶磷圈的具体测定方法包括:将实施例1-3和对比例I的微生物菌剂各取0.05g分别置于磷酸钙固体培养基和磷矿石固体培养基上，30°C培养4天，测量溶磷圈直径(D)和菌落直径(d)。其中，溶磷量的具体测定方法包括:将实施例1-3和对比例I的微生物菌剂各取0.05g分别加入IOOmL磷酸钙液体培养基和磷矿粉液体培养基上，30°C下200转/分钟培养4天，钥锑抗比色法测量上清液的含磷量。
[0044]结果如表1所示。
[0045]表1
[0046]
【权利要求】
1.一种沙福芽孢杆菌,其特征在于:该沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)的保藏编号为 CGMCC N0.8843。
2.一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，其特征在于:所述菌体包括保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌。
3.根据权利要求2所述的微生物菌剂，其特征在于:每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCC N0.8843的沙福芽孢杆菌的活菌数为(5-200) X 107CFU。
4.根据权利要求2或3所述的微生物菌剂，其特征在于:所述培养基包括牛肉膏蛋白胨培养基、肉汤培养基和LB培养基中的至少一种。
5.根据权利要求2或3所述的微生物菌剂，其特征在于:所述培养基含有40-150g/L的玉米粉、40-150g/L的淀粉、40-150g/L的蔗糖、10_100g/L的豆油、0.5_8g/L的氯化钠、0.5-5g/L的碳酸钙、2-10g/L的磷酸二氢钾和l-10g/L的硫酸亚铁。
6.根据权利要求2或3所述的微生物菌剂，其特征在于:所述微生物菌剂还含有惰性固体载体和粘结剂；所述惰性固体载体包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高岭土、凹凸棒土、蒙脱土、膨润土、滑石粉、白碳黑和碳酸钙中的至少一种；所述粘结剂包括麦芽糖和/或糊精。
7.根据权利要求6所述的微生物菌剂，其特征在于:所述微生物菌剂中，惰性固体载体的含量为30-90重量％ ;所述粘结剂的含量为5-20重量％。
8.权利要求1所述的沙福芽孢杆菌和权利要求2-7中任意一项所述的微生物菌剂在制备微生物肥料中的应用 。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于:所述微生物肥料还含有磷肥。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于:所述磷肥包括骨粉、磷矿粉和钙镁磷肥中的至少一种。
【文档编号】C12R1/07GK103937721SQ201410167689
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】赵君才, 阮志勇, 赵秉强, 刘艳伟, 赵文勇, 吕昭辉, 刘慧 , 宋昭, 王彦伟, 刘小飞 申请人:烟台海上传奇生物科技有限公司