本发明属于农业微生物,具体涉及一株贝莱斯芽孢杆菌及其在沙漠、戈壁治理中的应用。
背景技术:
1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、沙漠和戈壁滩等地区土壤以砂石、细砾为主,土壤结构疏松,缺乏有机质和养分,保水性极差。这使得这些土壤很难用于农业生产,但其本身也具备一定的利用价值和潜力。将沙漠和戈壁滩等土壤转化为良田能够扩大可利用土地面积,提高土地资源的利用效率,增加粮食和农产品的产量,改善农村经济发展和居民生活水平。此外,通过改良沙漠土壤,种植沙生植物可防风固沙,减少沙尘暴的发生频率,实现环境保护和生态修复的目的。
3、目前,将沙漠和戈壁滩等土壤转化为良田的方法主要包括土壤改良、水资源利用和植物适应性培育等。土壤改良方面,可以利用化学粘合剂、植物纤维素粘合剂等物质来改善土壤结构,增加土壤持水能力。水资源利用方面,可以通过引水、灌溉等方式增加土壤中的水分含量。植物适应性培育方面,可以通过选育耐旱、耐盐碱等特殊环境条件下生长的作物品种,来适应沙漠和戈壁滩等特殊环境。然而,这些方法存在一定问题,例如,化学粘合剂和植物纤维素粘合剂的使用可能对土壤和植物产生负面影响,导致土壤酸碱度变化、植物生长受限等问题;另外,水资源利用也面临一定的限制,由于沙漠和戈壁滩地区的水资源稀缺,需要考虑水资源的合理利用和节约;此外,植物适应性培育需要耗费大量的时间和人力物力,研发出适应特殊环境的作物品种也存在一定的技术挑战。因此,为了更好地改良和利用沙漠土壤,提高水资源利用效率,需要进一步研究和探索适合的技术和方法,以实现可持续发展和生态修复的目标。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足,本发明的目的是提供一株贝莱斯芽孢杆菌nbl-fp43及其在沙漠、戈壁治理中的应用,本发明提供的贝莱斯芽孢杆菌nbl-fp43耐干旱、耐盐碱且具有保水能力,可以在沙漠和戈壁治理中应用。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
3、本发明的第一个方面,提供一株贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43,该菌株于2023年10月20日保藏于中国典型培养物保藏中心,简称cctcc,地址为:中国,武汉,武汉大学,保藏编号为cctcc no:m 20231973。
4、本发明所提供的贝莱斯芽孢杆菌nbl-fp43从泰安玉泉寺植物根际土壤中分离筛选得到,其发酵产物离心后呈现胶状透明体,该菌株具有如下的形态学特征:
5、菌落特征:菌落白色,边缘光滑,表面有褶皱,挑起时较为粘稠,产生一层细菌膜。菌体特征:革兰氏阳性菌,菌体呈杆状,产芽孢,芽孢圆形,不膨大,无伴孢晶体。
6、第一方面所述贝莱斯芽孢杆菌nbl-fp43具有如seq id no:1所示的gyra基因序列。所述菌株nbl-fp43的生理生化特征如下:阳性项目:d-木糖,l-阿拉伯糖,d甘露醇,硝酸盐还原,淀粉水解;阴性项目:柠檬酸,丙酸盐,明胶液化。对所述菌株nbl-fp43进行功能性评价发现,菌株nbl-fp43具有一定的耐盐性和酸碱耐受性,可在含1%-10%的氯化钠培养基中正常生长,适宜生长的ph范围为4~10;菌株nbl-fp43具有一定的保水能力,发酵液中胞外多糖的产量为11.3g/l;促生实验发现,使用菌株nbl-fp43发酵液的实验组发芽率、根长和全长相比于对照组高,当菌液浓度为1×106cfu/ml时促生效果最明显可使生菜种子的发芽率达到98%,根长达到2.68±0.62cm,全长达到6.27±1.34cm;进行溶血性实验发现菌株nbl-fp43不是溶血性菌株,具有一定的使用安全性。
7、本发明的第二个方面,提供一种微生物菌剂,其含有上述贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43及其发酵产物。
8、在本发明的一些实施例中,所述微生物菌剂为微生物接种剂。
9、在本发明的一些实施例中,所述微生物菌剂是将贝莱斯芽孢杆菌(bacillusvelezensis)nbl-fp43接种于液体培养基中进行培养获得的。
10、在本发明的一些实施例中,所述液体培养基包括nb培养基和其他芽孢杆菌繁殖培养基,可根据实际情况进行选择。
11、在本发明的一些实施例中,所述微生物菌剂还包括辅料,所述辅料包括但不限于羧甲基纤维素钠(cmc)、海藻酸钠。所述cmc、海藻酸钠均为市售产品,可通过购买得到。
12、优选的,所述微生物菌剂中,贝莱斯芽孢杆菌的活菌数大于2亿/g,所述羧甲基纤维素钠与海藻酸钠的质量比为1:0.1-3。进一步优选的,所述羧甲基纤维素钠与海藻酸钠的质量比为1:2。在该比例下,贝莱斯芽孢杆菌和cmc、海藻酸钠配合,进一步提高保水效果。
13、在本发明的一些实施例中,所述微生物菌剂可与有机肥和纤维同时使用。所述有机肥包括但不限于普通发酵羊粪,所述纤维包括但不限于农作物的秸秆、麦麸、稻草和锯末。所述有机肥和纤维均为市售产品,可通过购买得到。本发明所述微生物菌剂在使用时,添加有机肥和纤维后,保水、促生效果更优。
14、本发明的第三个方面,提供上述的贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43或上述的微生物菌剂在如下a)-e)中任意一项或多项中的应用:
15、a)保水;
16、b)生产胞外多糖;
17、c)促进种子萌发;
18、d)促进植物生长
19、e)治理沙漠、戈壁。
20、在本发明的一些实施例中,所述治理沙漠、戈壁为在沙漠、戈壁种植植物并在植物根部浇灌上述贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43或上述微生物菌剂。
21、优选的,所述治理沙漠、戈壁除了浇灌上述贝莱斯芽孢杆菌(bacillusvelezensis)nbl-fp43或上述微生物菌剂外,还可以施用有机肥和纤维。
22、进一步优选的,所述有机肥包括但不限于普通发酵羊粪,所述纤维包括但不限于农作物的秸秆、麦麸、稻草和锯末。所述有机肥和纤维均为市售产品,可通过购买得到。本发明所述微生物菌剂在使用时,添加有机肥和纤维后,保水、促生效果更优,因而治理沙漠、戈壁的效果更好。
23、本发明的第四个方面,提供一种治理沙漠、戈壁的方法,所述方法包括如下步骤:
24、在沙漠、戈壁种植植物并在植物根部浇灌上述贝莱斯芽孢杆菌(bacillusvelezensis)nbl-fp43或上述微生物菌剂。
25、优选的,所述微生物菌剂中贝莱斯芽孢杆菌的活菌数大于2亿/g,所述微生物菌剂的施用量为50-150kg/亩,优选为100kg/亩。在该使用量下,可充分发挥微生物菌剂的促生、保水作用。
26、优选的,所述方法还包括施用有机肥和纤维。
27、进一步优选的,所述有机肥包括但不限于普通发酵羊粪,所述纤维包括但不限于农作物的秸秆、麦麸、稻草和锯末。所述有机肥和纤维均为市售产品,可通过购买得到。本发明所述微生物菌剂在使用时,添加有机肥和纤维后,保水、促生效果更优,因而治理沙漠、戈壁的效果更好。
28、进一步优选的,所述有机肥和纤维的施用量均为0.5-5吨/亩,优选为1.5吨/亩。
29、本发明的有益效果为:
30、本发明首次报道了一株能够生产胞外多糖、耐干旱、耐盐碱、促进种子萌发、促进植物生长,还具有保水能力的贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43,其具有良好的实际应用价值。本发明的贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43经过沙土盆栽试验和沙地小区试验证明其具有一定的保水效果,在植物根部浇灌贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43后,能有效降低沙土失水率。且该菌与cmc、海藻酸钠组合使用时,可协同发挥作用,提高保水、促生效果。进一步的,添加有机肥和纤维后,保水、促生效果更优,因而治理沙漠、戈壁的效果更好。
1.一株贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)nbl-fp43,该菌株于2023年10月20日保藏于中国典型培养物保藏中心,简称cctcc,地址为:中国,武汉,武汉大学,保藏编号为cctcc no:m 20231973。
2.一种微生物菌剂,其特征在于,其含有权利要求1所述贝莱斯芽孢杆菌及其发酵产物。
3.如权利要求2所述的微生物菌剂,其特征在于,所述微生物菌剂为微生物接种剂。
4.如权利要求2所述的微生物菌剂,其特征在于,所述微生物菌剂是将贝莱斯芽孢杆菌接种于液体培养基中进行培养获得的。
5.如权利要求4所述的微生物菌剂,其特征在于,所述液体培养基包括nb培养基。
6.如权利要求2所述的微生物菌剂,其特征在于,所述微生物菌剂还包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠。
7.如权利要求6所述的微生物菌剂,所述微生物菌剂中,贝莱斯芽孢杆菌的活菌数大于2亿/g,所述羧甲基纤维素钠与海藻酸钠的质量比为1:0.1-3;
8.权利要求1所述贝莱斯芽孢杆菌或权利要求2-7任一项所述微生物菌剂在如下a)-e)中任意一项或多项中的应用:
9.如权利要求8所述应用,其特征在于,所述治理沙漠、戈壁为在沙漠、戈壁种植植物并在植物根部浇灌权利要求1所述贝莱斯芽孢杆菌或权利要求2-7任一项所述微生物菌剂;
10.一种治理沙漠、戈壁的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
