一种解钾菌类芽孢杆菌g4及其在植物促生中的应用的制作方法
一种解钾菌类芽孢杆菌g4及其在植物促生中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种解钾菌类芽孢杆菌G4及其在植物促生中的应用，所述的解钾菌，分类命名为类芽孢杆菌（Paenibacillus?sp.）G4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCCNO：M2013548，保藏日期为2013年11月12日，保藏地址为中国武汉武汉大学。本发明从土壤中筛选到一株解钾菌，经鉴定为类芽孢杆菌属G4，该菌具有较强的解钾活性，接种到土壤中能改善土壤微环境，促进植物生长，可作为微生物肥料应用到农业生产中。
【专利说明】一种解钾菌类芽孢杆菌G4及其在植物促生中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及微生物【技术领域】,具体涉及一种解钾菌类芽孢杆菌(Paenibacillussp.) G4及其在植物促生中的应用。
【背景技术】
[0002]据美国地质调查局统计，2008年世界钾矿储量83亿吨(以K2O计，下同)，基础储量180亿吨，主要分布在北美、欧洲、南美、中东和亚洲泰国等国家和地区，其中加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、德国四国探明储量占世界总量的92%，全球现有钾资源可供开采230年以上。截止2008年，我国已探明的可溶性钾盐矿产地为40处，主要分布在青海、新疆等偏远的西部，其中经济储量仅为800万吨，可开采年限为4年，基础储量为4.5亿吨，占世界的2.5%。按照现在的开采速度，我国的钾肥可供开采66年。
[0003]我国不仅钾资源探明储量少，而且资源开采能力有限。我国开采的钾资源92%为卤水矿，在开发利用上存在诸多问题。(I)生产能力和产量低:每吨K2O的开采需要引入淡水40吨，而中国钾矿大部分分布在淡水资源缺乏的西部地区，水资源的匮乏限制了企业生产规模的扩大。(2)开发利用水平低:目前我国钾盐开采主要是钾卤水矿，开采方法采用沟渠法，卤水经盐田晒制进行浮选富集。主要采用反浮选冷结晶技术和冷分解浮选技术，少数采用“兑卤脱钠一控速分解生产高浓度氯化钾”。加工工艺落后，使产品品位氯化钾低于90%，产品质量差，资源利用率低。(3)卤水综合利用程度低:卤水中同时含有钠、镁、锂、硼等资源，目前仅利用钾与钠资源，其他资源并未开发利用。(4)老卤随意排放，造成盐湖钾资源受到破坏:很多企业把老卤就地排入盐湖内，破坏了盐湖含钾卤水的组成，很多卤石已不能晒制，造成资源浪费。2011年，我国钾肥进口达600万吨，对外依赖度达到60%，我国的钾资源在短期供应和长期保障上都存在问题。
[0004]虽然我国可溶性钾的含量匮乏，但以钾长石为主的难溶性硅铝酸钾的含量却十分丰富，总储量近100亿吨。因此，利用难溶`性硅铝酸钾开发可溶性钾肥成为了解决我国钾肥短缺的重要途径。现阶段，从难溶性钾盐中提取钾肥的的工艺主要有以下几种:如硫一氟混酸分解法、水热法、加压浸取法、硫酸加助剂低温分解法、焙烧法、熔盐浸取法、微生物法。近年来由工业性试验向工业规模生产化迈进的工艺主要有3种:水热化学法、微生物法、焙烧法。(I)水热化学法是指以钾长石为原料，通过水热化学反应，形成钾硅钙复合矿物肥料。刘善科等利用水热化学反应破坏了钾长石的三维骨架结构，使钾、铝、硅等释放出来形成水溶性物质。(2)焙烧法是指将富钾矿石与助剂混合，然后在一定温度下焙烧，形成可溶性钾盐。陈定盛等利用Na2SO4作为助剂，得出其添加量为2.94%，焙烧时间为2h，钾溶出率高达92~94%的最佳工艺条件。(3)微生物法是指将钾长石粉与解钾菌剂混合发酵，制成含有可溶性钾的有机微生物肥料。化学方法开发难溶性钾矿石具有能耗高、成本高、环境污染严重等缺点，而微生物法却具有污染小、成本低、生产工艺简单等特点，具有广阔的发展前景。
【发明内容】
[0005]发明目的:针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种解钾菌类芽孢杆菌G4，使其具有解离难溶性钾矿石能力。本发明的另一目的是提供所述解钾菌类芽孢杆菌G在植物促生中的应用。
[0006]技术方案:为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]一种解钾菌，分类命名为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)G4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO:M2013548，保藏日期为2013年11月12日，保藏地址为中国武汉武汉大学。
[0008]所述的类芽孢杆菌G4在促进植物生长中的应用。
[0009]所述的类芽孢杆菌G4在提高土壤肥力、增加土壤微生物生物量和酶活中的应用。
[0010]所述的类芽孢杆菌G4在产生刺激植物生长的化学物质中的应用。
[0011 ] 所述的类芽孢杆菌G4在增强作物抗逆性中的应用。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本发明从所采集的土样中筛选到一株解钾菌，经鉴定为类芽孢杆菌属G4，该菌具有较强的解钾活性，接种到土壤中能改善土壤微环境，促进植物生长，可作为微生物肥料应用到农业生产中。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是类芽孢杆菌G4在硅酸盐细菌培养基上的菌落形态单菌光镜图(100X);
[0014]图2是基于16S rDNA序列类芽孢杆菌G4的系统发育进化树图。
`[0015]图3是氮溶液标准曲线图；
[0016]图4是葡萄糖溶液标准曲线图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0018]实施例1菌株的分离纯化
[0019]I)样品采集
[0020]土壤样品采自江西省高安市潘家村梨园，采用三点取样法，采集后放入冰箱内4°C保存。
[0021]2)解钾菌的初筛
[0022]采用稀释涂布平板法，将10_3、10_4、10_5三个浓度梯度的土壤稀释液涂布到硅酸盐细菌初筛培养基上，30°C培养3~4d，挑取圆形、透明、表面湿润黏稠的大型菌落，进行平板划线纯化，反复进行3次，同时用显微镜观察菌落纯度，直至获得纯培养。
[0023]从硅酸盐细菌培养基平板上共初步筛选到52株菌，然后从中又挑选出菌落形态大、生长速度快的4株菌，依次命名为G1-G4，对这4株菌进行摇瓶解钾试验，测定其解钾效率，从中筛选高效解钾菌。
[0024]3)解钾菌的复筛
[0025]摇瓶培养:将种子液按5%接种量接种到50mL/250mL解钾复筛培养基，30°C、180rrniiT1摇床培养7d。设加等量灭活种子液的对照处理，每个处理设3个重复。
[0026]发酵液的处理及解钾率的测定:发酵液的处理采用过氧化氢灰化法。取发酵处理液，用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定其中的钾离子的含量，然后计算出速效钾相对增加量，计算公式如下:
【权利要求】
1.一种解钾菌，分类命名为类芽孢杆菌如ci77MSp.)G4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO:M 2013548，保藏日期为2013年11月12日，保藏地址为中国武汉武汉大学。
2.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在促进植物生长中的应用。
3.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在提高土壤肥力、增加土壤微生物生物量和酶活中的应用。
4.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在产生刺激植物生长的化学物质中的应用。
5.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在增强作物抗逆性中的应用。
【文档编号】A01P21/00GK103805536SQ201310728965
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】曹慧, 李新新, 高新新, 董彩霞, 崔中利 申请人:南京农业大学
【专利摘要】本发明公开了一种解钾菌类芽孢杆菌G4及其在植物促生中的应用，所述的解钾菌，分类命名为类芽孢杆菌（Paenibacillus?sp.）G4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCCNO：M2013548，保藏日期为2013年11月12日，保藏地址为中国武汉武汉大学。本发明从土壤中筛选到一株解钾菌，经鉴定为类芽孢杆菌属G4，该菌具有较强的解钾活性，接种到土壤中能改善土壤微环境，促进植物生长，可作为微生物肥料应用到农业生产中。
【专利说明】一种解钾菌类芽孢杆菌G4及其在植物促生中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及微生物【技术领域】,具体涉及一种解钾菌类芽孢杆菌(Paenibacillussp.) G4及其在植物促生中的应用。
【背景技术】
[0002]据美国地质调查局统计，2008年世界钾矿储量83亿吨(以K2O计，下同)，基础储量180亿吨，主要分布在北美、欧洲、南美、中东和亚洲泰国等国家和地区，其中加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、德国四国探明储量占世界总量的92%，全球现有钾资源可供开采230年以上。截止2008年，我国已探明的可溶性钾盐矿产地为40处，主要分布在青海、新疆等偏远的西部，其中经济储量仅为800万吨，可开采年限为4年，基础储量为4.5亿吨，占世界的2.5%。按照现在的开采速度，我国的钾肥可供开采66年。
[0003]我国不仅钾资源探明储量少，而且资源开采能力有限。我国开采的钾资源92%为卤水矿，在开发利用上存在诸多问题。(I)生产能力和产量低:每吨K2O的开采需要引入淡水40吨，而中国钾矿大部分分布在淡水资源缺乏的西部地区，水资源的匮乏限制了企业生产规模的扩大。(2)开发利用水平低:目前我国钾盐开采主要是钾卤水矿，开采方法采用沟渠法，卤水经盐田晒制进行浮选富集。主要采用反浮选冷结晶技术和冷分解浮选技术，少数采用“兑卤脱钠一控速分解生产高浓度氯化钾”。加工工艺落后，使产品品位氯化钾低于90%，产品质量差，资源利用率低。(3)卤水综合利用程度低:卤水中同时含有钠、镁、锂、硼等资源，目前仅利用钾与钠资源，其他资源并未开发利用。(4)老卤随意排放，造成盐湖钾资源受到破坏:很多企业把老卤就地排入盐湖内，破坏了盐湖含钾卤水的组成，很多卤石已不能晒制，造成资源浪费。2011年，我国钾肥进口达600万吨，对外依赖度达到60%，我国的钾资源在短期供应和长期保障上都存在问题。
[0004]虽然我国可溶性钾的含量匮乏，但以钾长石为主的难溶性硅铝酸钾的含量却十分丰富，总储量近100亿吨。因此，利用难溶`性硅铝酸钾开发可溶性钾肥成为了解决我国钾肥短缺的重要途径。现阶段，从难溶性钾盐中提取钾肥的的工艺主要有以下几种:如硫一氟混酸分解法、水热法、加压浸取法、硫酸加助剂低温分解法、焙烧法、熔盐浸取法、微生物法。近年来由工业性试验向工业规模生产化迈进的工艺主要有3种:水热化学法、微生物法、焙烧法。(I)水热化学法是指以钾长石为原料，通过水热化学反应，形成钾硅钙复合矿物肥料。刘善科等利用水热化学反应破坏了钾长石的三维骨架结构，使钾、铝、硅等释放出来形成水溶性物质。(2)焙烧法是指将富钾矿石与助剂混合，然后在一定温度下焙烧，形成可溶性钾盐。陈定盛等利用Na2SO4作为助剂，得出其添加量为2.94%，焙烧时间为2h，钾溶出率高达92~94%的最佳工艺条件。(3)微生物法是指将钾长石粉与解钾菌剂混合发酵，制成含有可溶性钾的有机微生物肥料。化学方法开发难溶性钾矿石具有能耗高、成本高、环境污染严重等缺点，而微生物法却具有污染小、成本低、生产工艺简单等特点，具有广阔的发展前景。
【发明内容】
[0005]发明目的:针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种解钾菌类芽孢杆菌G4，使其具有解离难溶性钾矿石能力。本发明的另一目的是提供所述解钾菌类芽孢杆菌G在植物促生中的应用。
[0006]技术方案:为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]一种解钾菌，分类命名为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)G4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO:M2013548，保藏日期为2013年11月12日，保藏地址为中国武汉武汉大学。
[0008]所述的类芽孢杆菌G4在促进植物生长中的应用。
[0009]所述的类芽孢杆菌G4在提高土壤肥力、增加土壤微生物生物量和酶活中的应用。
[0010]所述的类芽孢杆菌G4在产生刺激植物生长的化学物质中的应用。
[0011 ] 所述的类芽孢杆菌G4在增强作物抗逆性中的应用。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本发明从所采集的土样中筛选到一株解钾菌，经鉴定为类芽孢杆菌属G4，该菌具有较强的解钾活性，接种到土壤中能改善土壤微环境，促进植物生长，可作为微生物肥料应用到农业生产中。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是类芽孢杆菌G4在硅酸盐细菌培养基上的菌落形态单菌光镜图(100X);
[0014]图2是基于16S rDNA序列类芽孢杆菌G4的系统发育进化树图。
`[0015]图3是氮溶液标准曲线图；
[0016]图4是葡萄糖溶液标准曲线图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0018]实施例1菌株的分离纯化
[0019]I)样品采集
[0020]土壤样品采自江西省高安市潘家村梨园，采用三点取样法，采集后放入冰箱内4°C保存。
[0021]2)解钾菌的初筛
[0022]采用稀释涂布平板法，将10_3、10_4、10_5三个浓度梯度的土壤稀释液涂布到硅酸盐细菌初筛培养基上，30°C培养3~4d，挑取圆形、透明、表面湿润黏稠的大型菌落，进行平板划线纯化，反复进行3次，同时用显微镜观察菌落纯度，直至获得纯培养。
[0023]从硅酸盐细菌培养基平板上共初步筛选到52株菌，然后从中又挑选出菌落形态大、生长速度快的4株菌，依次命名为G1-G4，对这4株菌进行摇瓶解钾试验，测定其解钾效率，从中筛选高效解钾菌。
[0024]3)解钾菌的复筛
[0025]摇瓶培养:将种子液按5%接种量接种到50mL/250mL解钾复筛培养基，30°C、180rrniiT1摇床培养7d。设加等量灭活种子液的对照处理，每个处理设3个重复。
[0026]发酵液的处理及解钾率的测定:发酵液的处理采用过氧化氢灰化法。取发酵处理液，用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定其中的钾离子的含量，然后计算出速效钾相对增加量，计算公式如下:
【权利要求】
1.一种解钾菌，分类命名为类芽孢杆菌如ci77MSp.)G4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO:M 2013548，保藏日期为2013年11月12日，保藏地址为中国武汉武汉大学。
2.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在促进植物生长中的应用。
3.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在提高土壤肥力、增加土壤微生物生物量和酶活中的应用。
4.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在产生刺激植物生长的化学物质中的应用。
5.权利要求1所述的类芽孢杆菌G4在增强作物抗逆性中的应用。
【文档编号】A01P21/00GK103805536SQ201310728965
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】曹慧, 李新新, 高新新, 董彩霞, 崔中利 申请人:南京农业大学
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