[發明專利]一株同化硝態氮菌及其應用

無效

• 申請號: 201110125611.5
• 申請日: 2011-05-16
• 公開（公告）號: CN102220267A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 周培;支月娥;劉群錄;時唯偉;張春華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C09K17/00;C12R1/11;C09K101/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理

技術領域

本發明涉及的是一種微生物土壤處理技術領域的茵類及其應用方法，具體是一株同化硝態氮茵及其應用。

背景技術

隨著設施栽培面積的擴大，氮素化肥的使用量大幅度上升，大大超過植物的需求量，由于植物吸收的硝酸鹽不能及時還原同化，在植物體內的積累日益嚴重，同時植物吸收不了的大量的鹽分在土壤中累積，造成土壤次生鹽漬化，其中以硝酸鹽的累積為主。

從環境角度來講，N元素的積累，可造成肥料的浪費而且影響作物生長及土壤的利用，同時可通過農田的地表徑流和農田滲漏，導致農業面源污染。從食品安全角度來講，人體攝入過量的硝酸鹽后，在體內硝酸鹽(NO₃^-)容易還原成亞硝酸鹽(NO₂^-)，亞硝酸鹽能使細胞中攜氧的低鐵血紅蛋白氧化成無攜氧能力的高鐵蛋白而造成組織缺氧，不僅如此，被氧化成的高鐵蛋白還會降低已攜有氧的氧合血紅蛋白向身體組織釋放氧的功能，使人體缺氧，嚴重時有使人窒息死亡的危險。更可怕的是亞硝酸鹽和二甲胺、三甲胺作用后會生成亞硝胺。亞硝胺是一種具有強烈致癌性的化合物，在已發現的120種亞硝胺類化合物中，75％被確認有致癌性，亞硝胺還有引起遺傳變異和怪胎的潛在危險，一旦這種物質進入蔬菜，對人的影響是非常可怕的。然而蔬菜產品的硝酸鹽污染相當的嚴重而且普遍。因而治理設施栽培中過量的硝態氮已經成為設施農業的一項重要而且刻不容緩的工作。目前我國設施栽培大棚鹽漬化危害采取了一些處理措施，如灌水洗鹽法，土壤改良劑法和半腐熟有機肥法等方法，雖然這些方法有不少的優點，但也存在很大的不足：灌水洗鹽法使硝態氮被淋洗到地下水后，不僅造成了土壤氮素的損失，而且還污染了地下水；土壤改良劑法成本比較高，有可能產生二次污染；半腐熟有機肥法肥效慢，使用不方便等問題。

與傳統的處理次生鹽漬化方法相比，微生物同化法有許多突出的優點，微生物法處理的優點是不產生二次污染，不給周圍環境增加負擔，成本低，操作方便。采用微生物法處理次生鹽漬化土壤中硝態氮的關鍵之一便是篩選出具有高效同化硝態氮能力的優良菌株。微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性，比可將其作為代謝地物而降解、同化，安全性好，易于管理。隨著我國設施栽培面積的擴大和次生鹽漬化問題的日益突出，微生物法處理硝態氮的研究和應用有著廣闊的前景。

經過對現有技術的檢索發現，TOSHIAKI?NAKAJIMA-KAMBE等在“Screening?ofNovelCellulose-Degrading?Bacterium?and?Its?Application?to?Denitrification?of?Groundwater”(JOURNAL?OF?BIOSCIENCE?AND?BIOENGINEERING，99：429-433，2005)一文中報道菌株CL-5可以纖維素為唯一碳源，具有反硝化能力并降低水中硝酸鹽含量。但是該現有技術菌株CL-5通過異化硝酸鹽還原降低硝態氮濃度，用于水體硝酸鹽處理。其結果產生氣體N₂O，對環境產生不良影響。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一株同化硝態氮茵及其應用，能有效同化設施栽培土壤中過量的硝態氮的微生物。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種NCT-2同化硝態氮茵，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，地址是北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學微生物研究所；保存日期為2011年3月21日，保藏編號為CGMCC?No.4698。

所述的NCT-2同化硝態氮茵的分類命名為巨大芽孢桿菌(Bacillus?megaterium)。

所述同化硝態氮茵的生理生化特征如表1所示：

注：“+”表示生長或反應陽性；“一”表示不生長或反應陰性。

本發明涉及上述同化硝態氮茵的應用，將該菌株用于處理土壤中過量的硝態氮，具體是指：利用微生物以土壤中的硝態氮作為生命活動的氮源，經過微生物降解同化為無機氮形態及細胞組成成分。

所述的處理是指：以接種量的10％將菌株接入硝態氮濃度為200mk/kg的液體無機鹽培養基中并于25℃下120r/min振蕩培養1-5天。

所述的菌株是指：將處于菌種保藏環境下的NCT-2同化硝態氮茵依次進行菌種活化處理和菌種培養處理。

所述的菌種保藏環境是指：在-70℃的低溫冰箱中添加甘油作為保護劑進行冷凍保藏，將微生物處于冷凍狀態，使其代謝作用停止以達到保藏目的。