[發(fā)明專利]一株解磷、解鉀和降解纖維素的黑曲霉及其菌劑的制備與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711354460.4
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107858296B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉訓(xùn)理;王曉輝;王長棟;隋君康;李倩;胡玉蓉;紀(jì)超;王昌乾;宋鑫;張嘉淼;灑榮波
• 申請（專利權(quán)）人: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C05F11/08;C05F17/20;C12R1/685
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本發(fā)明涉及一株解磷、解鉀和降解纖維素的黑曲霉及其菌劑的制備與應(yīng)用；CS?1菌株具有高效解磷、解鉀、高效降解纖維素的能力；CS?1菌株可以在小麥、黃瓜、蘋果等作物根際穩(wěn)定定殖并發(fā)揮其解磷、解鉀和降解纖維素的作用；利用該菌株制備的菌劑可顯著促進(jìn)農(nóng)作物的生長；可應(yīng)用于微生物肥料生產(chǎn)，對于有效降低化肥用量、培肥地力、增加作物產(chǎn)量和促進(jìn)秸稈直接還田具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一株解磷、解鉀和降解纖維素的黑曲霉及其菌劑的制備與應(yīng)用，屬于農(nóng)用微生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磷元素是植物生長發(fā)育必要的營養(yǎng)元素之一，是植物體內(nèi)核酸、ATP、輔酶及多種酶的組成成分，同時又以多種方式參與植物體內(nèi)的各種生理生化過程，對于促進(jìn)植物生長發(fā)育和新陳代謝起著重要作用。一般的農(nóng)田土壤中蘊(yùn)藏豐富的磷素，然而，據(jù)估計我國三分之二的耕地缺磷，原因是這些磷素大多以不易被植物吸收利用的難溶性化合物形式存在，因此，無法滿足一般作物的生長需求。

鉀元素亦是農(nóng)作物生長不可或缺的營養(yǎng)元素之一，植物體內(nèi)的鉀元素占干物質(zhì)重量的0.2％～4.1％。鉀元素的作用主要是促進(jìn)酶活化、增強(qiáng)光合作用、促進(jìn)植物體內(nèi)糖代謝和蛋白質(zhì)合成及增強(qiáng)作物的抗逆性等。我國土壤中，鉀資源貯存非常豐富，土壤全鉀含量一般在1.5％～2.5％，少數(shù)土壤高達(dá)3％，比氮和磷的儲藏量高10～20倍。但這些存儲量非常豐富的鉀資源95％以上是以鉀長石、云母等鋁硅酸鹽形態(tài)存在于土壤中，不能被農(nóng)作物直接吸收利用，因此，導(dǎo)致了土壤富鉀又缺鉀的現(xiàn)象。據(jù)土壤普查資料顯示，全國約70％的耕地缺鉀，約45％的耕地嚴(yán)重缺鉀，土壤缺鉀己成為限制作物產(chǎn)量和品質(zhì)提高的重要因素。

傳統(tǒng)補(bǔ)充磷、鉀的方式是通過大量的施用磷鉀化肥以滿足作物生長對磷鉀元素的需求，但施入的磷鉀元素往往很快會被土壤中的一些游離的金屬離子固定成難溶性化合物。據(jù)報道，我國水稻、小麥和玉米三大作物對磷、鉀肥的平均利用率僅為10％～30％，其中大部分的磷、鉀元素都積累在土壤中，而且，過量的施用化肥也造成了土壤板結(jié)、地力衰退、生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題。

當(dāng)今秸稈還田是世界普遍重視的一項培肥地力的增產(chǎn)措施，秸稈中含有大量的C、N、P、K以及各種微量元素，秸稈還田把作物吸收的大部分營養(yǎng)元素歸還土壤，可有效減少化肥的使用量。秸稈還田在解決秸稈焚燒所造成大氣污染的同時，還具有改善土壤的理化性狀和生物學(xué)性狀，提高土壤孔隙度、降低土壤容重、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量和微生物數(shù)量，激活土壤酶活性、改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力、增加作物產(chǎn)量等作用，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。秸稈直接還田是秸稈還田的重要方式，但秸稈直接還田后，秸稈中富含的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素難以快速腐解，造成土壤大孔隙多，土壤與種子不能緊密接觸，影響種子發(fā)芽、生根和出苗等，嚴(yán)重影響秸稈直接還田的大面積推廣。如何加速還田秸稈的快速腐解成為目前研究的熱點(diǎn)。

土壤中的某些微生物，能夠?qū)⒅参餆o法吸收利用的無效磷轉(zhuǎn)化成可被直接利用的速效磷；某些微生物能夠?qū)⒅参餆o法利用的以硅酸鹽穩(wěn)定形態(tài)存在的鉀轉(zhuǎn)換成可被吸收利用的速效鉀；某些微生物能夠?qū)⒗w維素分解成單分子葡萄糖或者在分解的過程中積累纖維二糖，這些微生物分別被稱為解磷菌、解鉀菌和纖維素降解菌。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)成功分離獲得了多種解磷菌，其中以細(xì)菌居多，如巨大芽孢桿菌等，解磷真菌的種類雖然不多，主要是青霉、曲霉和根霉，但解磷真菌的解磷能力要比解磷細(xì)菌的強(qiáng)且遺傳性狀穩(wěn)定，解磷放線菌絕大部分為鏈霉菌屬。硅酸鹽細(xì)菌主要包括環(huán)狀芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、假單胞菌和多粘類芽孢桿菌等，一些非硅酸鹽細(xì)菌也具有解鉀功能。某些細(xì)菌、放線菌和真菌均具有降解纖維素的能力，其中真菌被認(rèn)為是自然界纖維素物質(zhì)的主要降解者，主要包括：黑曲霉、綠色木霉、里氏木霉、康氏木霉、嗜熱毛殼菌等；能分解纖維素的細(xì)菌有：芽胞桿菌屬、類芽胞桿菌屬、單胞菌屬等；能分解纖維素的放線菌有諾卡氏菌、單孢菌、鏈霉菌屬等。