专利名称：活化根际土壤磷并有增产作用的pg的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于活化根际土壤磷并对农作物有显著增产作用的PG1微生物菌剂及其制备方法。
在世界范围内，土壤缺磷面积分布很广，特别在干旱、半干旱地区，中性和偏碱性土壤有效磷更缺乏。为了提高农作物产量，施入各种磷肥，土壤中有效磷虽有增加，但是大部分磷仍然被固定于土壤中。磷肥的利用率大约在5-25%之间。近年来国内外磷肥价格上涨，磷矿品位下降，磷肥来源受到某种程度的限制。土壤中磷的利用以及提高磷肥的利用率仍是农业生产中的重要问题。为此，世界各国对于利用土壤微生物改善根际条件，活化根际土壤磷，增强难溶磷的转化，提高磷肥利用率，给予广泛的关注。我国磷细菌研究起步较早，但是多限于解磷细菌筛选和作为磷细菌肥料施于土壤中，效果不十分显著。
本发明目的在于，研制的活化根际土壤磷并有增产作用的PG1菌剂及其制备方法是根据根系、土壤和根际微生物相互作用原理，定向改变根际微生物区系，使其有益根际微生物占优势，改善根际微环境，促进农作物生长发育，提高作物产量。
本发明的任务是PG1菌株是从植物根际土壤中分离出的假单孢菌属(Pseudomonas)中的一个种，繁殖力强，在24-36小时内发酵培养可达到200亿/毫升，耐低温和高温，耐盐碱和干旱，对逆境有较强的抵抗能力。PG1菌剂拌种粘在种子上，随种子进入土壤之后，随种子萌发生长，生根后，大量繁殖，当地温升高之后，作物根系迅速生长发育时，PG1菌大量繁殖并聚集于根际，在根际微生物区系中占优势(已用抗菌素标记法证实)。PG1产有机酸，降低根区PH值，使根际微环境酸化，促进难溶磷的转化，提高根际土壤有效磷含量。同时PG1菌产生赤霉素和细菌分裂素，可促进根系生长发育，促进磷的运输和吸收。
本发明研制的活化根际土壤磷并有增产作用的PG1菌剂及其制备方法，经鉴定归属于假单胞菌属(Pseudomonas)中的一个种PG1并在北京中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGNCC)保藏，No.0208。
本发明研制的活化根际土壤磷并有增产作用的PG1菌剂及其制备方法，其主要特点(a)、PG1菌株菌落形态，在BPM平板上园形、湿润，边缘整齐，凸起，透明无色素;
PG1试管斜面培养特征，凸起，产较多粘液，淡黄褐色，液体培养混浊;
PG1个体形态细胞直细杆态，0.5-0.6×2-3μn，革兰氏染色阴性，无芽孢，极生鞭毛，运动，原生质染色不均匀。
(b)、PG1菌理化特性过氧化氢酶反应呈阳性;接触酶反应呈阳性;精氨酸双水解酶反应呈阳性。好氧，不发酵，不产气。V.P反应阴性;V.P培养液生长4天后PH值降到5.4，甲基红实验阳性;水解酪素;液化明胶，不水解淀粉，不还原硝酸盐;水解蔗糖不形成果聚糖;产生可溶性色素，不产类葫萝卜素，在碳源利用方面，可利用甘油、葡萄糖酸盐、丙二酸盐、甘露醇、阿拉伯糖、葡萄糖、木糖、肌醇、鼠李糖、海藻糖、山梨醇、核糖和柠檬酸盐。不利用酒石酸盐、乳糖和蔗糖。在PH7.2-7.5培养基上含盐量在7%的培养基上能生长。最高耐受温度95℃，最低在0-4℃;20-40℃均可生长。
在制备方法上其主要是(a)、原菌种培养基配方为(以容量1000毫升为基数)牛肉膏0.8-4克，蛋白胨1-4克，用糖度为巴林7°-10°的麦芽汁定溶1000毫升，用氢氧化钠调PH7.0-7.5，琼脂粉18-20克，培养温度20-30℃，进行活化两次，每次为36-38小时，进入三角瓶或茄子瓶摇床培养，时间为24-36小时，然后接种子罐发酵培养;
(b)、液体发酵培养基配方玉米粉2-4%、豆饼粉1-2%、氯化钙0.1-0.3%、硫酸氨0.4-0.6%、硝酸钠0.1-0.3%、磷酸氢二钠0.2-0.4%、氯化锌0.1-0.2%、糖度为巴林7°-10°的麦芽汁2-4%、余量为水，调PH7.2-7.5，转入大罐培养温度为25-30℃，通气量为1∶0.5-0.8，时间为24-36小时。其它操作均按微生物液体发酵要求进行常规灭菌，在后处理中可用轻质碳酸钙吸附，然后烘干，粉碎包装。
本发明研制的活化根际土壤磷并有增产作用的PG1菌剂及其制备方法，经过大量的试验证明，PG1菌剂在解磷和农作物增产上效果极其显著。特别是PG1在无机磷培养基平板上表现出较强的解磷作用，接种后2天解磷圈直径达到2-4厘米，用无机解磷培养基液体培养，28℃培养3天，对照为0.25ppm，接种PG1菌剂达到50.0ppm，为对照200倍，培养7天为对照307倍，培养15天达到640倍。用培养钵做活化根际土壤磷转化实验表明，接种根际土壤速效磷含量平均为49ppm，对照为12ppm，是对照的4倍。用盆状培养钵进一步验证表明，测其根际土壤的速效磷，对照平均是20.0ppm，处理平均是48.6ppm，是对照的2.3倍。从以上实验证明PG1菌剂对根际土壤中难溶磷有较强的转化力，能提高根际土壤的有效磷的含量，为植物所利用。除此之外，PG1菌还分泌赤霉素和细胞分裂素，接种PG1菌剂发酵2天后分别达到0.29ppm和0.35ppm，赤霉素和细胞分裂素促进植物体内磷的运输和磷的吸收，并促进植物生长和分蘖，提高小麦作物的有效穗数。PG1菌剂应用小麦、大麦、玉米等作物有较大幅度的增产作用。PG1拌种小麦盆栽，产量提高59.7%，加磷肥后提高117.7%。田间小区试验提高产量63.7%。大田小麦和大麦试验提高幅度也较大，分别为36.5%和30.6%。玉米田间小区试验增产27.6%，大田增产21.5%，甜菜增加甜度1.3-2.5%。对打瓜子、油菜、棉花、豆类等作物均有不同程度的增产作用。
本发明所研制的活化根际土壤磷并有增产作用的PG1菌剂及其制备方法，其使用方法为拌种农作物播种前进行拌种，小麦等农作物播种量大的品种，以60-80毫升PG1菌剂拌一亩地的种子量。播种时中等水平的像玉米等拌种量为40-50毫升，拌一亩地种子量，对于播种量较小的像油菜等，拌种量20-30毫升。拌种一定要均匀，使每粒种子均能粘上菌剂。
沾根移栽的农作物像水稻和蔬菜、西红柿、辣子等可以用沾根的方法使菌剂进入根区。
喷施对于经济作物像棉花、瓜类等在生长期以每亩地100-150毫升菌剂稀释进行喷施。
实施例1(1)首先制备PG1菌剂原菌种培养(以容量1000毫升为基数)用牛肉膏1.5克、蛋白胨2克，用糖度为巴林7°-10°的麦芽汁定溶1000毫升，用氢氧化钠调PH7.0-7.5，再将琼脂粉18克溶于1000毫升的麦芽汁混合液中，培养温度25℃，进行活化两次，每次为36-38小时，进入三角瓶或茄子瓶摇床培养，然后接种子罐发酵培养;时间为24-36小时。其中液体发酵培养为取玉米粉2%、豆饼粉2%、氯化钙0.3%、硫酸铵0.5%、硝酸钠0.2%、磷酸氢二钠0.4%、氯化锌0.2%、糖度为巴林7°-10°的麦芽汁3%、余量为水，充分搅拌混均，调PH7.2-7.5，转入大罐培养，时间为24-36小时，通气量为1∶0.5-0.8，温度为25℃，在后处理中采用轻质碳酸钙吸附、烘干、粉碎包装即可(在操作中均按微生物液体发酵要求进行常规灭菌)。
(2)使用方法以10亩冬小麦大田、对照3亩为基数，称取25公斤小麦种子，用PG1菌剂80毫升拌种，拌种后立即播种，收获时测其结果，每亩地增加有效穗数74万个，千粒重增加0.14克，每亩地增加112公斤，增产率是36.5%。
实施例2(1)首先制备PG1菌剂原菌种培养(以容量1000毫升为基数)用牛肉膏3克、蛋白胨4克，用糖度为巴林7°-10°的麦芽汁定溶1000毫升，用氢氧化钠调PH7.0-7.5，再将琼脂粉2克溶于1000毫升的麦芽汁混合液中，培养温度30℃，进行活化两次，时间为每次36-38小时，进入三角瓶或茄子瓶摇床培养，然后接种子罐发酵培养;时间为24-36小时。其中液体发酵培养为取玉米粉4%、豆饼粉1%、氯化钙0.15%、硫酸铵0.25%、硝酸钠0.3%、磷酸氢二钠0.25%、氯化锌0.15%、糖度为巴林7°-10°的麦芽汁4%、余量为水，充分搅拌混均，调PH7.2-7.5，转入大罐培养，时间为36小时，通气量为1∶0.5-0.8，温度为30℃，在后处理中采用瓶装或采用轻质碳酸钙吸附、烘干、粉碎包装即可(要操作中均按微生物液体发酵要求进行常规灭菌)。
(2)使用方法以6亩大麦田、对照7亩大麦为基数，称取15公斤小麦种子，用PG1菌剂50毫升拌种，拌均匀立即播种，收获时测其结果，每亩地增加有效穗数34万个，千粒重增加0.26克，每亩地增加92公斤，增产率是30.6%。
实施例3(1)首先制备PG1菌剂原菌种培养(以容量1000毫升为基数)用牛肉膏4克、蛋白胨3克，用糖度为巴林7°-10°的麦芽汁定溶1000毫升，用氢氧化钠调PH7.0-7.5，再将琼脂粉15克溶于1000毫升的麦芽汁混合液中，培养温度30℃，进行活化两次，时间为每次36-38小时，进入三角瓶或茄子瓶摇床培养，然后接种子罐发酵培养;时间为24-36小时。其中液体发酵培养为取玉米粉3%、豆饼粉1.5%、氯化钙0.2%、硫酸铵0.5%、硝酸钠0.2%、磷酸氢二钠0.3%、氯化锌0.15%、糖度为巴林7°-10°的麦芽汁2.5%、余量为水，充分搅拌混均，调PH7.2-7.5，转入大罐培养，时间为30小时，通气量为1∶0.5-0.8，温度为30℃，在后处理中采用轻质碳酸钙吸附、烘干、粉碎包装即可(在操作中均按微生物液体发酵要求进行常规灭菌)。
(2)使用方法以1亩地为基数称取1亩玉米的播种量用PG1菌剂50毫升拌种，拌种后立即播种，收获时测其结果，每亩地增产27.6%。
权利要求
1.一种用于活化根际土壤磷并有增产作用的PG1菌剂及其制备方法，其特征在于它是假单孢菌属(Pseudononas)中的一个种PG1均在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏(CGNCC)No.0208。
2.根据权利要求1所述的活化根际土壤磷并有增产作用的PG1菌剂及其制备方法，其特征在于(a)、PG1菌株菌落形态，在BPN平板上园形、湿润，边缘整齐，凸起，透明无色素;PG1试管斜面培养特征，凸起，产较多粘液，淡黄褐色，液体培养混浊;PG1个体形态细胞直细杆态，0.5-0.6×2-3μn，革兰氏染色阴性，无芽孢，极生鞭毛，运动，原生质染色不均匀。(b)、PG1菌理化特性过氧化氢酶反应呈阳性;接触酶反应呈阳性;精氨酸双水解酶反应呈阳性。好氧，不发酵，不产气。V.P反应阴性;V.P培养液生长4天后PH值降到5.4，甲基红实验阳性;水解酷素;液化明胶，不水解淀粉，不还原硝酸盐;水解蔗糖不形成果聚糖;产生可溶性色素，不产类葫萝卜素，在碳源利用方面，可利用甘油、葡萄糖酸盐、丙二酸盐、甘露醇、阿拉伯糖、葡萄糖、木糖、肌醇、鼠李糖、海藻糖、山梨醇、核糖和柠檬酸盐。不利用酒石酸盐、乳糖和蔗糖。在PH 7.2-7.5培养基上含盐量在7%的培养基上能生长。最高耐受温度95℃，最低在0-4℃;20-40℃均可生长。
3.根据权利要求1所述的活化根际土壤磷并有增产作用有PG1菌剂及其制备方法，其特征在于(a)、原菌种培养基配方为(以容量1000毫升为基数)牛肉膏0.8-4克，蛋白胨1-4克，用糖度为巴林7°-10°的麦芽汁定溶1000毫升，用氢氧化钠调PH7.0-7.5，琼脂粉18-20克，培养温度20-30℃，进行活化两次，每次为36-38小时，进入三角瓶或茄子瓶摇床培养，时间为24-36小时，然后接种子罐发酵培养;(b)、液体发酵培养基配方玉米粉2-4%、豆饼粉1-2%、氯化钙0.1-0.3%、硫酸氨0.4-0.6%、硝酸钠0.1-0.3%、磷酸氢二钠0.2-0.4%、氯化锌0.1-0.2%、糖度为巴林7°-10°的麦芽汁2-4%、余量为水，调PH 7.2-7.5，转入大罐培养温度为25-30℃，通气量为1∶0.5-0.8，时间为24-36小时。
全文摘要
本发明涉及活化根际土壤磷并有增产作用的PG
文档编号C12N1/20GK1111224SQ9410517
公开日1995年11月8日 申请日期1994年5月6日 优先权日1994年5月6日
发明者关桂兰, 王卫平, 杨玉锁, 覃楠, 陈理, 孟颂东, 郭朝辉 申请人:中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所