一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂

本发明涉及生物技术农作物促生菌领域，尤其涉及一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂。

背景技术：

1、磷是植物三大营养元素之一，是作物产量形成的必需元素，在农作物栽培过程中必需通过施磷肥来补充。植物吸收利用的磷主要源于土壤，而土壤95％的磷以植物难以吸收的形态存在，导致我国约74％的耕地土壤缺磷。为了追求高产，磷肥的投入常常超出作物实际需求量，造成土壤磷素积累增加，相当比例的磷与土壤中fe3+、ca2+、al3+结合，形成化合物而丧失有效性，降低了磷的利用效率，导致施入磷肥当季利用率仅5％～25％。水稻是我国最重要的粮食作物，约占我国粮食总产量的一半以上。水稻生产对磷肥的需求量大，但对磷肥的利用率较低，部分磷通过地表径流流失，造成农业面源污染。因此，降低磷肥投入，提高土壤磷有效性是水稻增产和技术突破的关键。

2、溶磷菌(phosphate-solubilizing bacteria，psb)是一类具有溶磷作用的微生物，能分泌有机酸、磷酸酶等物质活化土壤磷素，改变其形态，将植物难以吸收利用的难溶性或不溶性磷转化为可利用的形态，提高土壤中磷素的有效性。目前，已发现的溶磷微生物种类只占溶磷微生物的一小部分，包括细菌、真菌、放线菌等，如假单胞菌(pseudomonas)、芽孢杆菌(bacillus)、曲霉(aspergillus)、青霉(penicillium)、罗旺醋杆菌(acetobacterlovaniensis)、解鸟氨酸拉乌尔菌(raoultella ornithinolytica)、果胶杆菌(pectobacterium cypripedii)、伯克霍尔德氏菌(burkholderia sp)、肠杆菌(enterobacter sp)、解聚糖类芽孢杆菌(paenibacillus glycanilyticus)和克雷伯氏菌(klebsiella)等菌属，这些溶磷菌能够不同程度地转化土壤磷素形态，增加土壤有效磷含量，进而提高作物产量，如刘耀辉等(2022)在土壤通报第53卷第2期(472-4818页)报道了伯克霍尔德氏菌(zp-4)和克雷伯氏菌(zp-2)菌液能显著降低土壤ph值、有机质含量和难以利用的残渣磷(residual-p)及hcl-pi，但显著提高了土壤潜在的、可利用的有机和无机磷源(h2o-pi、nahco3-pi、nahco3-po、naoh-pi和naoh-po)含量，加速了磷组分和形态的转化，改变了土壤细菌的生物多样性。栗丽等(2020)在应用与环境生物学报第26卷第3期(612-618页)报道，与未接种溶磷菌剂处理相比，接种混合溶磷菌剂的复垦土壤中的有效磷含量和磷酸酶活性大幅提高，油菜鲜重和磷含量增加。

3、紫花苜蓿(medicago sativa l.)属多年生豆科植物，营养价值高，是奶牛养殖的优质饲草，有“牧草之王”的美誉。申请人创新性地在我国华东地区建立了紫花苜蓿与水稻周年轮作技术，种植紫花苜蓿并将部分再生紫花苜蓿草还田，使轮作水稻产量增加18％(见李凤杰等发表于草业科学，2021，第38卷第10期2008-2018页)。进一步分析发现，轮作紫花苜蓿增加了稻田土壤有机磷和无机磷的可利用效率，促进了水稻植株磷与氮的协同增效作用，提高了孕穗期和灌浆期的氮素利用效率。尽管紫花苜蓿植株含有一定量的磷元素，但不足以使水稻增产18％，因此，推测种植紫花苜蓿改变了土壤有机和无机溶磷菌的生物多样性和组成，促进了稻田土壤磷溶解能力，增加了土壤磷的可利用性，但相关研究尚未见报道。

4、因此，本领域的技术人员致力于开发一种利用紫花苜蓿促进水稻对于土壤中无机磷吸收，增加水稻产量的微生物添加剂。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是增加水稻对于土壤中磷的吸收，增加水稻产量。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂，其特征在于，包括有机磷溶磷菌和无机磷溶磷菌。

3、在本发明的一较佳实施方式中，所述有机磷溶磷菌是从紫花苜蓿与水稻轮作土壤中筛选和分离出的适宜水稻生长环境的菌种。

4、在本发明的另一较佳实施方式中，所述有机磷溶磷菌为多形单胞菌和氢噬胞菌中的一种或两种。

5、在本发明的另一较佳实施方式中，所述无机磷溶磷菌为不动杆菌和分散泛菌的一种或两种，其中，所述不动杆菌为从紫花苜蓿与水稻轮作土壤中筛选和分离得到，所述分散泛菌为从紫花苜蓿植物中筛选和分离得到。

6、本发明还提供一种使用上述的水稻促生菌剂增加水稻产量的方法，其特征在于，所述方法包括：

7、把保存有机磷溶磷菌、不动杆菌和分散泛菌的lb液体培养基按一定体积比混合，制备成溶磷菌促生菌剂施入稻田。

8、在本发明的一较佳实施方式中，所述一定体积比为20-30％：20-30％：40-60％，稻田耕翻时每亩地施用10-20升所述促生菌剂。

9、在本发明的另一较佳实施方式中，所述一定体积比为30％：30％：40％。

10、在本发明的另一较佳实施方式中，所述一定体积比为20％：20％：60％。

11、在本发明的另一较佳实施方式中，所述一定体积比为30％：20％：50％。

12、在本发明的另一较佳实施方式中，每亩稻田施入量15升所述促生菌剂。

13、基于本发明，可以达到如下技术效果：

14、1、针对水稻创制了高效溶解土壤磷的有机磷溶磷菌(多形单胞菌和氢噬胞菌)和无机磷溶磷菌(不动杆菌属和分散泛菌)复合溶磷微生物菌剂，有机磷溶磷菌和无机磷溶磷菌分别具有溶解土壤有机磷和无机磷的功能，可以促进水稻对土壤有机和无机磷的吸收，增加水稻产量。

15、2、从紫花苜蓿与水稻轮作土壤中筛选和分离出适宜水稻生长环境的有机磷溶磷菌和无机磷溶磷菌，由于不同土壤环境适宜生长的微生物菌群不同，从稻田中分离的有机磷溶磷菌和无机磷溶磷菌更适宜稻田生长环境，能进一步促进水稻对土壤有机和无机磷的吸收，增加水稻产量。

16、以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

技术特征：

1.一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂，其特征在于，包括有机磷溶磷菌和无机磷溶磷菌。

2.如权利要求1所述的一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂，其特征在于，所述有机磷溶磷菌是从紫花苜蓿与水稻轮作土壤中筛选和分离出的适宜水稻生长环境的菌种。

3.如权利要求1所述的一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂，其特征在于，所述有机磷溶磷菌为多形单胞菌和氢噬胞菌中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂，其特征在于，所述无机磷溶磷菌为不动杆菌和分散泛菌的一种或两种，其中，所述不动杆菌为从紫花苜蓿与水稻轮作土壤中筛选和分离得到，所述分散泛菌为从紫花苜蓿植物中筛选和分离得到。

5.一种使用如权利要求1-4任一项所述的水稻促生菌剂增加水稻产量的方法，其特征在于，所述方法包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一定体积比为20-30％：20-30％：40-60％，稻田耕翻时每亩地施用10-20升所述促生菌剂。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一定体积比为30％：30％：40％。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一定体积比为20％：20％：60％。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一定体积比为30％：20％：50％。

10.如权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，每亩稻田施入量15升所述促生菌剂。

技术总结
本发明公开了一种基于紫花苜蓿溶磷菌的水稻促生菌剂，涉及生物技术农作物促生菌领域。本发明通过从紫花苜蓿与水稻轮作土壤中筛选和分离出适宜水稻生长环境的菌种，包括有机磷溶磷菌和无机磷溶磷菌，按照一定的体积比混合形成了溶磷菌剂，在稻田中施入，从而能促进促进水稻对土壤有机和无机磷的吸收，增加水稻产量。

技术研发人员：安渊,徐蕊,王峥,苏连泰,高鲤,周鹏,游翔凯
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14