[發明專利]一種蠟狀芽孢桿菌及其在促進中國楓香生長中的應用

有效

• 申請號: 201210328300.3
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102796691A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 徐國芳;陳鳳毛;任嘉紅;張明艷
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C09K17/00;C12R1/085;C09K101/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明屬于生物肥料領域中的微生物肥料技術領域，具體涉及一種蠟狀芽孢桿菌及其在促進中國楓香生長中的應用。

背景技術

中國楓香(Liquidambar?formosana)為金縷梅科中國楓香屬落葉大喬木，又稱路路通，葉片三裂，稱為“三角楓”。中國楓香樹高干直，樹冠寬闊，氣勢雄偉，深秋葉色紅艷，驕艷如醉，美麗壯觀，是優美的園林觀賞樹種及我國南方著名的秋色樹種。中國楓香木材無不良氣味，故我國出口的高檔茶葉，多運用中國楓香木為包裝的材料。中國楓香自然分布在中國長江流域及其以南地區，西至四川、貴州，南至廣東，東至臺灣。垂直分布一般在海拔1000～1500m以下之丘陵及平原。深根性，主根粗長，抗風力強。幼年生長較慢，入壯年后生長轉快（方根深，2003）。

中國楓香是我國亞熱帶地區優良速生落葉闊葉樹種，無嚴重病蟲害，落葉豐富，改土效果好（林芷，等，1985），其適應性廣、生長迅速，屬典型的“荒山先鋒”樹種。維護地力效果明顯，生態效益好，是人工林樹種結構調整的首選樹種之一。在觀賞、藥用、用材等方面都具有重要作用。近年來，中國楓香在生產、科研上備受重視，是很有潛力的造林綠化樹種。

磷是植物生長發育的重要物質基礎，是植物體內核酸及多種酶、輔酶、ATP等的重要組成成分，這些物質對于細胞來說是至關重要的。土壤中的磷總量并不少，但我國有74%的耕地土壤缺磷，土壤中95%以上的磷為無效形式，植物很難直接吸收利用(楊遷等，2001)。作物的磷肥當季利用率一般只有5%~10%，大部分磷肥作為無效態(難溶態)在土壤中積累(王光華，2004)。有機磷化物是土壤磷的重要組成部分，約占土壤總磷量的1/3~1/2。土壤中的有機磷不能被植物直接吸收，它們在微生物分泌的酶的作用下，逐步降解，最終釋放出可以利用的無機態的磷才可被植物吸收利用，這種過程也被稱為有機磷的礦化作用。土壤磷素循環是以微生物活動為中心的。我們把能夠將植物難以吸收利用的磷轉化為可吸收利用形態的微生物稱為解磷菌或溶磷菌(Phosphate-solubilizing?microorganisms，PSM)。土壤中有機磷化合物主要有機酵磷酸鹽、植酸鹽、磷脂等，我們把能夠將難溶地含磷有機化合物轉化為簡單的無機化合物的微生物稱為有機磷微生物。研究表明，土壤解有機磷微生物一般約占土壤微生物總數的30％~60％。與真菌、放線菌相比，植物根際細菌被認為是最有效的解有機磷微生物。

前蘇聯學者蒙金娜（1935）首次從土壤中分離到一株分解核酸和卵磷脂的能力很強的解巨大芽孢桿菌(Bacillus?megatherium?var.phosphaticum)菌株，接種土壤后使得P₂O₅含量提高了15%以上，該菌株并于1947年大量生產使用。我國對解磷細菌的研究起步于50年代，從土壤中分離得到了一些分解有機磷能力很強的菌種。1950年，我國前東北農科所從東北黑土中分離出能分解有機磷的巨大芽孢桿菌。20世紀80年代以后，國內許多單位相繼開發出了有多種芽孢桿菌組成的復合解磷菌制劑，微生物肥料的研究及開發得到了高度重視。目前國內外報道的降解有機磷細菌主要有芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單孢菌屬(Pseudomonas)、埃希氏菌屬(Escherichia)、歐文氏菌屬(Erwinia)、土壤桿菌屬(Agrobacterium)、沙雷氏菌屬(Serratia)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、腸細菌屬(Enterbacter)、微球菌屬(Micrococcus)、固氮菌屬(Azotobacter)、沙門氏菌屬(Salmonella)、色桿菌屬(Chromobacterium)、產堿菌屬(Alcaligenes)、節細菌屬(Arthrobacter)等十幾個屬。

1958年，Sperber等發現不同土壤中解磷微生物的數量有很大的差異，大部分解磷微生物出現在植物根際土壤中。1962年，Katznelson對從從小麥根際解磷細菌的分布研究發現，從根表面上分離的解磷細菌的數量要比非根際土和根際土區高18倍和6倍。解磷菌表現出強烈的根際效應可能與根際磷素營養虧缺誘導有關，但是由于根際微生物的群落結構受根系分泌物及根脫落物的影響，導致不同植物根圈微生物的組成差異很大，這種作用也影響解磷菌的群落組成。可以看出，從土壤中篩選高效解磷微生物，研制解磷菌劑施入土壤，活化土壤中難溶性磷以供植物吸收利用是低投入高產出的可持續發展途徑。但是研究發現，微生物具有強烈的根際效應，不同土壤、不同作物根際及不同環境條件下，解有機磷細菌的種類和數量均有所不同。