一种用于农场现场发酵的胶冻样芽孢杆菌菌肥及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及微生物肥料领域，特别是涉及一种应用于农场现场发酵的胶冻样芽孢 杆菌菌肥及其制备方法与使用方法。
【背景技术】
[0002] 钾在地壳中的平均含量为2.6%，其丰度在地壳所含的所有元素中居第4位。土 壤钾含量一般在〇. 04-3.0%之间，按存在形态分为水溶性钾、交换性钾、非交换性钾和矿物 态钾，各形态钾的含量及其互换决定土壤的供钾能力。土壤中90%的钾存在于云母和长石 等含钾矿物的晶体结构中，只有经过漫长的风化过程，从晶格结构中释放出来才能被作物 吸收和利用。
[0003]近20年来随我国农业生产水平的快速增长，作物对土壤钾的消耗逐年增加，特 别是上世纪60年代后期，随着作物产量和复种指数的逐年增加，有机肥的施用量的逐年 减少，氮肥和磷肥施用量却逐年增加，以致于作物氮磷钾供应不平衡，钾素营养逐渐表现不 足，到上世纪80年代，我国耕地约有2.28X106hm2土壤缺钾，约占总耕地面积的18%。由 于雨水充裕，南方土壤的缺钾问题比较严重，约占耕地面积的44-74%，上世纪90年代以 后，随着土地利用率的逐年增加和种植结构的改变，北方土壤也出现了缺钾现象。这样就形 成了一种恶性循环，一方面是我国钾肥资源严重缺乏，每年需花大量外汇从加拿大、俄罗斯 和以色列等国家进口钾肥，仍难满足我国农业粮食逐年增产对钾肥的需求;而另一方面，每 亩土壤耕作层中约含有3000Kg含钾矿物质，这些矿物质多以铝硅酸盐或长石等化合结构 存在，作物不能直接吸收利用。因此，如何利用土壤中的含钾矿物并减少化学钾肥的投入成 为研究的重点。众所周知，只有在理化因素和微生物的作用下，土壤中含钾矿物晶格结构中 的钾才能逐步释放出来，供植物生长需要，所以开发利用土壤中矿物钾的研究是现代农业 的重要课题。
[0004]能够在土壤中或者在纯培养条件下，将含钾矿物如长石、云母等的不能被作物吸 收利用的矿物态钾分解产生水溶性钾的微生物，称之为解钾微生物，大多数研究人员称之 为硅酸盐细菌或钾细菌，硅酸盐细菌是土壤中一类具有分解硅酸盐或铝硅酸盐岩石矿物能 力的特殊微生物。土壤中解钾微生物报道较多的有环状芽孢杆菌(Bacilluscirculars)、 錯样芽抱杆菌(Bacilluscereus)、胶质类芽抱杆菌(Paenibacillusmucilaginosus)、克里 不所类芽抱杆菌(Paenibacilluskribbensis)和土壤芽抱杆菌(Bacillusedaphicus)，其 中最常见和生产上常用的菌种为胶冻样类芽孢杆菌，也叫胶质类芽孢杆菌 (Paenibacillusmucilaginosus)〇
[0005]尽管国内外胶冻样芽孢杆菌在土壤中解钾的应用历史已经很长，但是在应用和研 究中仍存在着效果不稳定的问题。主要原因：目前大多微生物肥料生产还在延续70-80年 代的发酵后直接吸附或液体灌装的生产模式，致使产品的生物量低，农业生产上接种量不 足，增产效果不稳定；由于胶冻样芽孢杆菌作为菌肥，为了能够利于生产，运输，我们生产产 品中的芽孢菌主要是以孢子的状态存在，但其应用于作物，土壤中，都需要的主要是营养态 细胞，芽孢施入土壤后能否及时萌发，或者其萌发效率的高低也会明显影响使用效果。
[0006]尽管有报道使用芽孢杆菌制剂时，为了使用芽孢尽快萌发，在使用前会经过活化， 即使芽孢状态的芽孢杆菌转化为营养态细胞，但传统上的活化主要是加入一些红糖，或葡 萄糖，培养基之类的营养物质诱导其生长繁殖，如芽孢杆菌制剂:红糖:水以1:1:10的比例 进行"活化"，但传统上的"活化"存在以下几个方面的问题： 一是高营养培养基加水后易使空气与水中的酵母菌，乳酸菌繁殖迅速，消耗培养基中 营养，迅速降低培养液中PH，抑制芽孢的萌发与生长。
[0007]二是芽孢萌发前期需要时间长，一般需要4小时，芽孢才会开始萌发，而此时，由于 "活化"液中酵母菌与乳酸菌的大量繁殖导致PH下降迅速，已经可以抑制芽孢的萌发与繁 殖，从而大大影响芽孢萌发。
[0008] 三是高营养培养基中也易感染大肠杆菌，原著的植物病害菌等有害杂菌，导致施 用后效果差仍致有反作用。
[0009]然而到目前为止还没有公开过有关一种应用于农场现场发酵扩繁的能够较好控 制杂菌与促进芽孢快速萌发的胶冻样芽孢杆菌菌肥。
【发明内容】
[0010]为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种应用于农场现场发酵扩繁的能够较好 控制杂菌与促进芽孢快速萌发的胶冻样芽孢杆菌菌肥及其应用，具体说是提供一种可应用 于农场现场发酵扩繁，利用纳他霉素与多粘菌素抑制病原真菌，酵母菌等真菌与大肠杆菌， 沙门氏菌等革兰氏阴性菌的生长，利用蛋氨酸，亮氨酸等芽孢萌发剂，能快速促进芽孢的萌 发，提高芽孢萌发效率，减少芽孢萌发时间，从而快速使胶冻样芽孢杆菌繁殖而占据优势 菌种，而更好的抑制其他的杂菌与有害菌。从而得到一种胶冻样芽孢杆菌含量高，杂菌少， 解钾活性好的可以在大农场低成本生产的胶冻样芽孢杆菌发酵液。
[0011]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于农场现场发酵的胶冻 样芽孢杆菌菌肥，制备该胶冻样芽孢杆菌菌肥的原料按重量份为:胶冻样芽孢杆菌菌粉50-200份，硫酸粘杆菌素10-50份，纳他霉素1-10份，蛋氨酸5-50份，亮氨酸5-50份，玉米粉50-200份，豆柏粉50-200份，果糖20-50份，磷酸氢二钠1-10份，氯化钾1-10份，红糖50-200份； 其中，所述的用于农场现场发酵的胶冻样芽孢杆菌菌肥的制备方法，包括以下步骤： Φ、胶冻样芽孢杆菌菌粉的制备 取出胶冻样芽孢杆菌菌种保藏管，用试管斜面培养基划斜面进行复苏，30°C培养3-5 天。在斜面菌种接种克氏瓶斜面培养基培养基中，在培养箱中30°C培养3-5天。等菌种成熟 后，将无菌生理盐水将其洗脱，即可作为芽孢杆菌液体菌种接种至1000L发酵培养基，接种 量为5%，开搅拌120r/min，培养前8小时，每分钟通气量为液/气1:0.5，培养温度为29-32°C; 8小时后，每分钟通气量为液/气1:0.8，培养温度为31-34°C;培养32-48小时，待芽孢含量不 低于60亿CFU/毫升，即可结束发酵，板框过滤除水，剩下菌体加轻质碳酸钙，调节菌浓度为 100亿CFU/克，水份含量低于6%，粉碎过100目即得到胶冻样芽孢杆菌菌粉； 其中，所述试管斜面培养基:蔗糖10克磷酸氢二钾0.5克硫酸镁0.2克氯化钠 5克碳酸钙1克硫酸钙0.1克酵母膏0.4克琼脂20克蒸馏水1000毫升PH: 7.2;其中，所述克氏瓶斜面培养基:葡萄糖5克蛋白胨5克磷酸氢二钾1克硫酸 铵0.2克酵母膏0.4克硫酸镁0.2克琼脂20克蒸馏水1000毫升;其中，所述发酵 培养基:玉米粉3.5%豆饼粉3.2 %白糖0.2%磷酸氢二钾0.2%，硫酸镁0.2%碳酸 钙0.1%硫酸铵0.055%三氯化铁0.02%酵母膏0.08%氢氧化钾0.05%豆油 0.14%;各培养基灭菌的条件为:0.10-0.15MPa，121°C灭菌30分钟。
[0012] 箸、混匀，包装 将硫酸粘杆菌素10-50份，纳他霉素1-10份，蛋氨酸5-50份，亮氨酸5-50份，玉米粉50-200份，豆柏粉50-200份，果糖20-50份，磷酸氢二钠1-10份，氯化钾1-10份，红糖50-200份， 放置密封搅拌罐中搅拌20-30分钟，混合均匀，再将步骤φ制备的胶冻样芽孢杆菌菌粉50-200份加入搅拌罐中搅拌均匀后，分装，抽真