专利名称：土地类芽孢杆菌生物制剂及其在农业上的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物制剂及其在农业上的应用。
背景技术：
氮、磷、钾是植物生长必需的大量营养元素，土壤耕作层中全磷含量为0.1
2.0g/kg,其中无机磷占全磷总量的15% 80%,大部分是难溶性的无机磷化合物,很难被植物直接利用；土壤耕作层中全钾含量为0.5 45g/kg，其中矿物性钾占全钾的90% 98%，很难被植物直接利用；农业生产上施用的磷肥和钾肥的利用率只有40% 60%，其余部分被土壤重新固定，由于作物对其利用率低、容易流失、造成严重的浪费和环境污染。由于人类对农业产品的需求不断增加，导致农作物连作持续发生，继而产生连作障碍。连作会引起土壤理化性状和生物学性状发生变化，土壤微生物群落中有益微生物的生长受到抑制，有害微生物迅速繁殖，土壤微生物的自然平衡遭到破坏，作物病虫害发生越来越严重。据统计，连作减产中病害造成的减产占75%以上，而农业生产者只能靠传统的防治方法，不断加大药·量和频繁用药来控制，这不仅不能解决植物病害问题，相反带来了严重的副作用，造成环境和农产品的严重污染，降低了农产品产量和品质。
发明内容
本发明是为了利用微生物之间的拮抗作用防治作物病害，减少化学农药用量，减轻化学农药对环境和农产品的污染，利用微生物固定空气中的氮，分解矿物磷、矿物钾和难溶性硅，并抑制作物土传病害；而提供了一种土地类芽孢杆菌生物制剂及其在农业上的应用。本发明土地类芽孢杆菌生物制剂中含有土地类芽孢杆菌(Paenibacillusterrae)NK3-4 ;土地类芽孢杆菌生物制剂分为土地类芽孢杆菌液体生物制剂和土地类芽孢杆菌固体生物制剂。施用上述土地类芽孢杆菌液体生物制剂或土地类芽孢杆菌固体生物制剂，即实现了土地类芽孢杆菌生物制剂在农业上的应用。本发明中用到的生物材料土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae)NK3_4属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus Ash, Priest&Collin, 1994),保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2012年12月17日，保藏号为CGMCC N0.7011。本发明土地类芽孢杆菌生物制剂在减少化肥施用量的情况下，仍可使水稻、玉米、大豆等作物增产，特别是与硅肥配合使用水稻增产幅度更为显著。本发明土地类芽孢杆菌生物制剂对致病性尖孢镰刀菌具有抑制作用，可利用此特性防治作物病害，减少化学农药用量，减轻化学农药对环境和农产品的污染。本发明土地类芽孢杆菌生物制剂能有效抑制真菌性土传病害，用于重茬大豆土壤，大豆苗期根腐病病情指数下降23个百分点；可将土壤及肥料中的矿物磷、难溶性硅和矿物钾快速转化为作物易于吸收利用的速效磷、速效硅及速效钾；在土壤中产生多种生理活性物质，促进作物生长，提高作物的产量，特别是与硅肥配合施用时，可大幅提高作物产量。化肥、农药过量施用是农业生产中造成污染的重要来源，由此引起的环境问题和食品安全问题日趋严重。本发明土地类芽孢杆菌生物制剂在农业上的应用可以减少化肥和农药的使用量，具有无残留、不污染环境、不损害人畜建康等优点，是生态农业发展的又一新亮点。土地类芽抱杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4属于类芽抱杆菌属(Paenibacillus Ash, Priest&Collin, 1994),保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址是北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏日期为2012年12月17日，保藏号为CGMCC N0.7011。
图1是土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4的显微镜观察图。图2是土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae)NK3_4在娃酸盐鹿糖无氮培养基平板上的菌落形态图。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一:本实施方式土地类芽孢杆菌生物`制剂中含有土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4 ;土地类芽孢杆菌生物制剂分为土地类芽孢杆菌液体生物制剂和土地类芽孢杆菌固体生物制剂。本实施方式中的土地类芽抱杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4为革兰氏阳性菌，菌体为杆状，1.0 1.2 μ mX 3 4 μ m，能形成芽胞，形成芽胞时菌体近端膨大，胞囊明显膨胀，芽胞椭圆形，位于胞囊一端(如图1所示)。土地类芽孢杆菌(Paenibacillusterrae) NK3-4在娃酸盐鹿糖无氮培养基平板上,培养5 7天形成直径为I 2mm左右的圆形菌落，单菌落中间隆起，边缘不整齐，表面湿润，半透明，菌苔浓稠，易挑起(如图2所示)。土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4在钾长石酵母粉培养基上菌落呈乳白色，半个玻璃珠状，圆形菌落，菌苔量多而粘，培养至后期菌落边缘不整齐，生长物可生长至培养基内部，使培养基裂开。土地类芽抱杆菌(Paenibacillus terrae)NK3_4通过16S rDNA序列比对分析,与Paenibacillus terrae AM141菌株(登录号为AF391124)亲缘关系最为接近，相似性为99%，但土地类芽抱杆菌(Paenibacillus terrae)NK3_4又与Paenibacillus terrae AM141 相比存在明显的不同。土地类芽孢杆菌(Paenibaci I Ius terrae )NK3_4为革兰氏染色阳性，菌体长度为1.0 1.2 μ mX 3 4 μ m,不能利用甘露醇，在2% NaCl中不生长；而Paenibacillusterrae AM141革兰氏染色可变，菌体长度为1.3 1.8μπιΧ4 7μπι，能利用甘露醇，在2%NaCl中生长。本实施方式中的土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae)NK3_4生理生化性状及对碳、氮源的利用情况如表I所示。表I
权利要求
1.土地类芽孢杆菌生物制剂，其特征在于土地类芽孢杆菌生物制剂中含有土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4 ;土地类芽孢杆菌生物制剂分为土地类芽孢杆菌液体生物制剂和土地类芽孢杆菌固体生物制剂。
2.根据权利要求1所述的土地类芽孢杆菌生物制剂，其特征在于土地类芽孢杆菌液体生物制剂为含有土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4的培养发酵液。
3.根据权利要求1所述的土地类芽孢杆菌生物制剂，其特征在于土地类芽孢杆菌固体生物制剂由主料土地类芽孢杆菌液体生物制剂和草炭混合，再挤压造粒得到土地类芽孢杆菌固体生物制剂。
4.根据权利要求2所述的土地类芽孢杆菌生物制剂，其特征在于土地类芽孢杆菌液体生物制剂按以下步骤制备: A、将土地类芽抱杆菌(Paenibacillusterrae)NK3-4接种至液体培养基，在180r/min条件下培养13h，然后按0.5%的接种量接种到装有液体培养基的种子罐中，种子罐中液体培养基的体积为种子罐容积的70%，在28 30°C、搅拌速度为220r/min及无菌空气通入量为I: 0.8的条件下培养Ilh ;每升液体培养基含有IOg蔗糖、0.2g Κ2ΗΡ04、0.2g MgSO4'0.2gNaCl、5.0g CaCO3U.0g CaSO4,2.0g 酵母粉、5.0g 淀粉、1.0g(NH4) S04，pH 值 7.2 7.5 ； B、经种子罐培养的土地类芽孢杆菌(Paenibacillusterrae) NK3-4按5%的接种量接种到装有发酵培养基的生产罐中，生产罐中发酵培养基的体积为生产罐容积的70%，每吨发酵培养基中含有1.2kg蔗糖、2.6kg玉米淀粉、1.2kg蛋白胨、0.84kg干酵母、0.24kg硫酸镁、0.6kg CaCO3> 1.2kg K2HPO4,6.3kg 黄豆饼粉、18.0kg 玉米面、0.9kg 酵母、0.15L 消泡剂和1.35kg豆油，灭菌后pH值7.2 7.5 ;然后在28 30°C、搅拌速度为250r/min及无菌空气通入量为1: 0.8的条件下培养至土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae)NK3_4发酵液中95%的以上的菌体产生 芽胞，且芽胞数量超过10亿个/ml，即得到土地类芽孢杆菌液体生物制剂。
5.根据权利要求4所述的土地类芽孢杆菌生物制剂，其特征在于步骤B中豆饼粉和玉米面加入干酵母后再浸泡和发酵24h，然后再磨碎加入发酵培养基。
6.根据权利要求3、4或5所述的土地类芽孢杆菌生物制剂，其特征在于土地类芽孢杆菌固体生物制剂中土地类芽孢杆菌液体生物制剂与草炭的质量比为1: 10，并加入土地类芽孢杆菌固体生物制剂总质量30% 35%的白粘土和10% 15%的腐殖酸作为辅料。
7.如权利要求1所述的土地类芽孢杆菌生物制剂在农业上的应用，其特征在于施用土地类芽孢杆菌液体生物制剂或土地类芽孢杆菌固体生物制剂，即实现了土地类芽孢杆菌生物制剂在农业上的应用。
8.根据权利要求7所述的土地类芽孢杆菌在农业上的应用，其特征在于土地类芽孢杆菌液体生物制剂与农作物种子搅拌混合，然后播种；每千克农作物种子与10 15ml 土地类芽孢杆菌液体生物制剂混拌均勻。
9.根据权利要求7所述的土地类芽孢杆菌在农业上的应用，其特征在于土地类芽孢杆菌液体生物制剂与化肥混合后施肥，作为基肥在水稻上施用，土地类芽孢杆菌液体生物制剂用量为3.5 9.0L/hm2 ;或者叶面喷施土地类芽孢杆菌液体生物制剂，土地类芽孢杆菌液体生物制剂用量为1.2 2.0L/hm2。
10.根据权利要求7所述的土地类芽孢杆菌在农业上的应用，其特征在于土地类芽孢杆菌固体生物制剂与化肥混合后施用 ，土地类芽孢杆菌固体生物制剂用量为30 75kg/hm2。
全文摘要
土地类芽孢杆菌生物制剂及其在农业上的应用，它涉及一种生物制剂及其在农业上的应用。土地类芽孢杆菌生物制剂中含有土地类芽孢杆菌(Paenibacillus terrae)NK3-4；土地类芽孢杆菌生物制剂分为土地类芽孢杆菌液体生物制剂和土地类芽孢杆菌固体生物制剂。施用土地类芽孢杆菌液体生物制剂或土地类芽孢杆菌固体生物制剂。本发明用于农业领域。
文档编号C05G3/04GK103141517SQ20131009750
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者于文清, 胡广民, 田艳洪, 赵晓锋, 刘文志, 李鹏, 隋文志 申请人:黑龙江农垦三龙生物科技有限公司