解磷解鉀特異菌株CX-7的篩選及其應(yīng)用試驗(yàn)研究.pdf

1、該研究從8個(gè)省份的不同類型土壤分離到297株芽孢桿菌，從中篩選到一株解磷、解鉀特異菌株，對其解磷解鉀效應(yīng)、抑菌物質(zhì)的分離、發(fā)酵條件及其試驗(yàn)應(yīng)用效果進(jìn)行了評價(jià)，主要研究成果如下:
　　一、多功效芽孢桿菌的分離和篩選
　　從全國8個(gè)省份分離到297株芽孢桿菌，其中89株具有解磷解鉀活性，從中篩選解磷解鉀強(qiáng)度高的菌株。
　　1、解磷解鉀活性定量分析
　　通過液體搖瓶解磷解鉀試驗(yàn)，測定89株菌株培養(yǎng)液中水溶性磷和水溶性鉀

2、的含量，以膠凍樣類芽孢桿菌K-7(ACCC10013)為參比菌株，遴選出解磷解鉀活性較高的BY-3、BY-4、CX-7、CX-14、NX-42、NX-43和SS-12菌株，其中CX-7菌株對磷酸三鈣和鉀長石的分解能力分別為K-7菌株的1.84和2.53倍。
　　2、病原微生物拮抗試驗(yàn)
　　采用平板對峙法測定BY-3、BY-4、CX-7、CX-14、NX-42、NX-43和SS-12菌株及其培養(yǎng)液對小麥、棉花等病原微生物的拮抗

3、作用試驗(yàn)，證實(shí)各菌株均具有拮抗的功效，其中CX-7菌株抗菌譜較廣，對棉花黃萎病菌（Verticillium dahliae）、棉花立枯病菌（Rhizoctonia solani）、小麥赤霉病菌(Fusarium graminearum)、小麥根腐病菌（Fusarium culmorum）和棉花枯萎病菌（Fusarium oxysporum）均有抑菌活性，抑菌圈直徑分別為17.3mm、18.3 mm、16.7mm、20.1mm和16.9m

4、m。
　　3、盆栽試驗(yàn)
　　通過玉米盆栽，研究了BY-3、BY-4、CX-7、CX-14、NX-42、NX-43和SS-12菌株對玉米的促生長作用，結(jié)果表明接種CX-7菌株的玉米株高較對照增加7.8％，葉面積增加18.0％，采用3414統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行生物統(tǒng)計(jì)，均達(dá)到極顯著性差異水平，與其他菌株比較達(dá)顯著性差異水平。
　　二、CX-7菌株的鑒定及代謝產(chǎn)物分析
　　1、CX-7菌株的鑒定
　　通過對CX-7菌株進(jìn)

5、行菌體、芽孢形態(tài)和菌落形態(tài)觀察，進(jìn)行相關(guān)生理生化反應(yīng)測定，并結(jié)合16S rDNA序列測定、同源性比和建立系統(tǒng)發(fā)育樹，依據(jù)伯杰氏細(xì)菌學(xué)鑒定手冊，鑒定CX-7菌株為克里不所類芽孢桿菌（Paenibacillus kribbensis）。
　　2、CX-7菌株的代謝產(chǎn)物分析
　　通過高效液相色譜儀測定CX-7菌株發(fā)酵液含有四種有機(jī)酸含量分別為4.57mg/L，12.63mg/L，10.48mg/L和10.12mg/L;采用乙醇沉淀

6、測定其培養(yǎng)液中多糖含量達(dá)到8.5mg/L。
　　通過硫酸銨沉淀法得到CX-7菌株的抗菌蛋白類物質(zhì)，該蛋白對棉花枯萎病病原微生物具有拮抗作用，該蛋白最適作用pH值7.0，溫度25℃，Mg2+和Mn2+具有激活作用，Cu2+、Zn2+和Na+具有抑制作用。經(jīng)DEAE-Sephadex離子交換樹脂分離純化，并經(jīng)SDS-PAGE檢測該蛋白的分子量約為50KDa，
　　三、CX-7菌株發(fā)酵條件研究
　　1、最佳產(chǎn)芽孢條件研究

7、r>　　采用單因子和正交試驗(yàn)方法，通過測定培養(yǎng)液中芽孢形成率，確定了CX-7菌株的最佳培養(yǎng)基配比為淀粉5％，豆餅粉1.5％，MgSO40.07％，NaCl0.05％;最佳培養(yǎng)條件為搖瓶種子種齡20h，接種量4％，培養(yǎng)基初始pH8.0，裝量100mL/250mL。
　　2、20m3發(fā)酵試驗(yàn)
　　利用20m3發(fā)酵罐進(jìn)行CX-7菌株發(fā)酵試驗(yàn)，經(jīng)多次試驗(yàn)證實(shí)，采用克氏瓶種子接種發(fā)酵周期在36h左右，芽孢生物量達(dá)到8.9×108cfu

8、/mL;最佳通風(fēng)比1∶0.8-1.0，接種量8％，培養(yǎng)溫度32-34℃。
　　3、CX-7菌株發(fā)酵液后處理工藝研究
　　CX-7菌株發(fā)酵液離心濃縮工藝為，流量0.5T/h，濃縮倍率8倍，收率95％。采用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器進(jìn)行干燥，工藝參數(shù)為入口溫度135℃、出口溫度50-60℃，進(jìn)料速率80kg/h，在此條件下得到CX-7菌株菌粉，含菌量為2.89×1010cfu/g，含水量≤5％。
　　四、CX-7菌株應(yīng)用效果研究

9、>　　1、CX-7菌株對土壤酶活性及磷鉀養(yǎng)分的影響
　　通過玉米盆栽試驗(yàn)，測定了不同生長期根際土土壤酶活力、速效磷及速效鉀含量。結(jié)果證實(shí)玉米接種CX-7芽孢桿菌，到五葉期土壤各種酶活性均高于對照，其中蔗糖酶活性增加5.27mg/g·24h（四葉期）;過氧化氫酶活性增加0.47(0.1moL/LK2MnO4) mL/g;磷酸酶活性增加0.29 PhOH mg/g;脲酶活性增加0.18 NH3-N mg/g;速效鉀含量提高20.0％;

10、速效磷含量提高57.4％。因此接種該菌株可改善玉米根際土壤的生態(tài)環(huán)境。
　　2、CX-7菌株制劑的大田應(yīng)用試驗(yàn)
　　采用簡單對比試驗(yàn)進(jìn)行煙草接種試驗(yàn)，結(jié)果表明，畝基施CX-7菌株制劑(50億/克)0.5 kg，能促進(jìn)煙株生長發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)量、上等煙葉率和中上等煙葉率，提高煙葉等級，同時(shí)底施該肥料制劑，可減少一半的基肥施用，增加煙農(nóng)的收益。
　　采用拌種方法進(jìn)行小麥小區(qū)試驗(yàn)，畝施用CX-7菌株制劑（50億/克）0.1